Гонады — это мужские и женские первичные репродуктивные органы. Гонады мужчин — яички, а гонады женщин — яичники. Эти органы репродуктивной системы необходимы для полового размножения, поскольку они отвечают за производство мужских и женских гамет (половых клеток). Гонады также вырабатывают половые гормоны, необходимые для роста и развития первичных и вторичных репродуктивных органов и структур.
Гонады и половые гормоны
Являясь компонентами эндокринной системы, как мужские, так и женские гонады вырабатывают половые гормоны. Мужские и женские половые гормоны относятся к стероидным гормонам и способны проходить через клеточную мембрану клеток-мишеней, чтобы влиять на экспрессию генов в клетках. Производство гормонов в гонадах регулируется гормонами, секретируемыми передним гипофизом в головном мозге.
Гормоны, которые стимулируют гонады для производства половых гормонов, известны как гонадотропины. Гипофиз выделяет такие гонадотропины, как лютеинизирующий гормон (ЛГ) и фолликулостимулирующим гормоном (ФСГ). Эти белковые гормоны влияют на репродуктивные органы различными способами. ЛГ стимулирует семенники секретировать тестостерон, а яичники — прогестерон и эстрогены. ФСГ помогает в созревании фолликулов яичников (мешочки, содержащие яйцеклетку) у самок и производства спермы у самцов.
Женские половые гормоны
Основными гормонами яичников являются эстрогены и прогестерон.
- Эстрогены — группа женских половых гормонов, важных для размножения и развития женских половых характеристик. Эстрогены ответственны за рост, созревание матки и влагалища, развитие молочной железы, расширение таза, более равномерное распределение жира в бедрах, увеличение молочных желез, изменение матки во время менструального цикла и увеличение роста волос на теле.
- Прогестерон — гормон, который функционирует для подготовки матки к зачатию, регулирует изменения матки во время менструального цикла, увеличивает сексуальное желание, способствуют овуляции и стимулирует развитие железы для производства молока во время беременности.
- Андростендион — гормон андрогена, который служит предшественником тестостерона и эстрогенов.
- Активин — гормон, стимулирующий выработку и высвобождение фолликулостимулирующего гормона (ФСГ). Он также помогает в регулировании менструального цикла.
- Ингибин — гормон, который ингибирует продуцирование и высвобождение ФСГ.
Мужские половые гормоны
- Андрогены — гормоны, которые в первую очередь влияют на развитие мужской репродуктивной системы. Несмотря на то, что у мужчин встречаются гораздо более высокие уровни, у женщин также вырабатываются андрогены. Тестостерон является основным андрогеном, продуцируемый семенниками.
- Тестостерон — половой гормон, важный для развития мужских половых органов и половых признаков. Тестостерон ответственен за увеличение массы мышц и костей, рост волос на теле, развитие широких плеч, углубление голоса и рост пениса.
- Андростендион — гормон, который служит предшественником тестостерона и эстрогенов.
- Ингибин — гормон, ингибирующий выделение ФСГ и, как считается, участвует в развитии и регуляции сперматозоидов.
Гонады и гормональная регуляция
Половые гормоны могут регулироваться другими гормонами, железами и органами, а также механизмом отрицательной обратной связи. Гормоны, которые регулируют высвобождение других гормонов, называются тропными гормонами. Гонадотропины представляют собой тропные гормоны, регулирующие выделение половых гормонов гонадами. Большинство тропных гормонов и гонадотропинов ЛГ и ФСГ, секретируется передним гипофизом. Секрецию гонадотропина регулирует гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ), который вырабатывается гипоталамусом. ГнРГ, высвобожденный из гипоталамуса, стимулирует гипофиз для производства гонадотропинов ЛГ и ФСГ, которые, в свою очередь, стимулируют гонады производить и секретировать половые гормоны.
Регулирование производства и секреции половых гормонов также является примером цикла отрицательной обратной связи. При регулировании отрицательной обратной связи начальный стимул снижается вызванным ответом. Ответ устраняет первоначальный стимул, и путь останавливается. Высвобождение ГнРГ стимулирует гипофиз к секреции ЛГ и ФСГ. ЛГ и ФСГ стимулируют гонады производить тестостерон или эстроген и прогестерон. Поскольку эти половые гормоны циркулируют в крови, их возрастающая концентрация обнаруживается гипоталамусом и гипофизом. Половые гормоны помогают ингибировать высвобождение ГнРГ, ЛГ и ФСГ , что приводит к снижению производства и секреции половых гормонов.
Гонады и производство гамет
В гонадах осуществляется производство мужских и женских гамет (половые клетки). Производство сперматозоидов известно как сперматогенез. Этот процесс происходит непрерывно внутри мужских яичек. Мужская зародышевая клетка или сперматоцит подвергается двухэтапному процессу деления, называемому мейозом. Мейоз продуцирует половые гаплоидные клетки с половиной хромосом относительно родительской клетки. Гаплоидные мужские и женские половые клетки объединяются во время оплодотворения, чтобы стать одной диплоидной клеткой, называемой зиготой. Сотни миллионов сперматозоидов должны быть выпущены для того, чтобы произошло оплодотворение.
Оогенез (развитие яйцеклеток) происходит в женских яичниках. После завершения первого этапа мейоза (мейоз I), ооцит (яйцеклетка) называется вторичным ооцитом. Гаплоидный вторичный ооцит сможет завершит вторую стадию мейоза (мейоз II), только после слияния с клеткой спермы и начала оплодотворения. После начала оплодотворения вторичный ооцит завершает мейоз II и становится яйцеклеткой. Когда оплодотворение завершено, объединенная сперма и яйцеклетка образуют зиготу. Зигота — клетка, которая находится на самой ранней стадии эмбрионального развития. Женщина может продолжать производство яйцеклеток до наступления менопаузы. В период менопаузы наблюдается снижение секреции гормонов, стимулирующих овуляцию. Это естественный процесс, который происходит по мере старения женщины, обычно после 50 лет.
Гонадальные расстройства
Гонадальные расстройства возникают в результате нарушения структуры функции мужских или женских гонад. Нарушения, влияющие на яичники, включают рак яичников, кисты яичников и перекрут яичников. Женские гонадальные расстройства, связанные с гормонами эндокринной системы, включают синдром поликистозных яичников (результат гормонального дисбаланса) и аменорею (отсутствие менструального цикла). Нарушения мужских яичек включают перекрут яичек (скручивание семенного канатика), рак яичек, эпидидимит (воспаление придатка) и гипогонадизм (недостаточность яичек).
