月经生理、受精、精子发生、卵子发生、妊娠及分娩

Physiology of Menstruation, Fertilization, Spermatogenesis, Oogenesis, Pregnancy and Parturition

2020年4月17日Ankur Choudhary (noreply@blogger.com)AI 专业翻译

月经的生理机制

典型的月经周期持续28-29天,但不同女性的周期长度可能有所不同,同一个女性的周期长度也可能有所变化。根据女性的描述,月经周期的长度是从她们第一次月经开始的那一天算起,到下一次月经前的那一天结束。女孩的第一次月经(初潮)通常在11到14岁之间开始。在这个阶段,除了月经变化外,还会出现阴毛生长和乳房发育等身体变化。

激素与月经周期

月经是一个复杂的过程,涉及多种腺体和激素的参与。下丘脑会不自主地释放某些化学物质,这些物质会刺激垂体腺向卵巢释放雌激素和孕酮。其他腺体或结构的活性都是由其中一个腺体或结构的活动所决定的。

这个周期分为几个阶段:
  • 月经
  • 排卵
  • 卵泡期
  • 黄体期
然而,在实际过程中,卵泡期发生在排卵之前。

月经

月经通过向子宫颈施加压力来排出增厚的子宫内膜(子宫内膜)。经液中除了黏液外,还含有血液和子宫内膜细胞。对于大多数女性来说,月经期平均持续三到七天。

卵泡期

在月经开始的48小时内,女性会发生排卵,并结束卵泡期。当下丘脑激活垂体腺时,垂体会释放促卵泡激素(FSH)。卵巢分泌的一种激素会刺激其表面5-20个微小囊肿(即卵泡)的生长。每个卵泡内都含有一个正在发育的卵子,而其他卵子则会逐渐死亡。促卵泡激素(FSH)通常在28天周期的第10天左右释放。由于卵泡的刺激,子宫内膜会增厚,为可能的怀孕做好准备。

排卵

当女性排卵时,一个卵子会从她的卵巢中释放出来。卵子被输卵管释放后,可能会被精子细胞受精。排卵通常发生在女性月经周期的中间阶段,大约在月经来潮前两周。虽然排卵的具体时间因人而异,每个月也有所不同,但一般间隔约为一个月。想要怀孕的女性应该留意自己的排卵时间。 

在女性排卵期前后,她的生育能力最强,也最容易怀孕。因此,了解她每月的排卵时间非常有用。每月的月经周期为女性身体做好了怀孕的准备。月经周期的调节受多种激素的影响,包括孕酮、雌激素、黄体生成激素和促卵泡激素。随着卵子(卵细胞)的成熟并准备好释放,这些激素在整个月经周期中起着至关重要的作用。

黄体期

在排卵过程中,当卵子从卵泡中释放出来时,卵泡会在卵巢表面破裂。卵泡在转变为黄体后,会保持这种状态大约两周时间。同时,这个结构还会释放少量的孕酮和雌激素。受精卵在受到这两种激素的共同作用后,会附着在增厚的子宫内膜上。 

受精卵一旦在子宫壁着床,就会释放出维持黄体的激素。尿液检测可以检测到人绒毛膜促性腺激素(HCG),从而判断是否怀孕。黄体会大量产生孕酮,以保持子宫内膜的增厚状态。如果怀孕时间过早,黄体会在28天后逐渐萎缩死亡。当孕酮水平下降时,子宫内膜就会脱落。

**受精**

受精,即父亲的精子核与母亲的卵子核结合形成胚胎的过程!所有生物都是通过融合两个不同性别的配子的染色体来繁殖的,这两个配子的染色体数量都是该物种典型染色体数量的一半。受精发生在两个细胞交换遗传物质的时候,这一过程在微生物和原生动物中最为常见。 

在受精过程中,第一个重要的事件是两个配子融合,形成一个通道,使得物质能够在它们之间传递。高等植物在受精之前会经历授粉过程,此时花粉被传递到雄性配子或大孢子上并与它们建立接触。已经与精子融合的卵子通常只会被一个精子穿透。当受精卵形成后,通过细胞分裂可以产生一个新的个体。在卵子内部,两个配子的融合会引发一系列反应。这些反应导致卵子的膜发生改变,从而阻止多个精子附着或穿透卵子。当多个精子进入一个卵子时,就会发生多精受精现象。

通常情况下,只有一个精子会与卵子的细胞核融合。受精会导致卵子激活,这是细胞分裂的关键步骤。虽然孤雌生殖不涉及受精过程,但卵子仍然可以通过物理和化学手段被激活,无需精子的参与。孤雌生殖是蚜虫、蜜蜂和轮虫等昆虫的常规繁殖方式。

精子发生

产生精子的过程被称为“精子发生(Spermatogenesis)”。

精子是男性生殖细胞,它与卵子(女性生殖细胞)结合形成受精卵。精子由男性的睾丸产生。这一生成过程被称为“精子发生”(spermatogenesis)。

在精子的形成过程中,会经历以下阶段:
**增殖阶段**:一个生殖细胞通过有丝分裂产生两个子细胞。由于子细胞来源于二倍体细胞,因此有丝分裂的结果也是二倍体细胞。精原细胞就是通过这些子细胞的有丝分裂形成的。大多数精原细胞是二倍体;其中一半作为干细胞(通过增殖可以继续产生更多的精原细胞),被称为A型精原细胞。另一半则进入下一个阶段,称为B型精原细胞。

**生长阶段**:在生长过程中,由于营养物质的积累,B型精原细胞会逐渐增大,此时它们被称为初级精母细胞。这些细胞是二倍体细胞。

成熟阶段:减数分裂发生在初级精母细胞中。第一次减数分裂(减数分裂I)中的减数分裂会产生两个次级精母细胞,这两个细胞都是单倍体。第二次减数分裂(减数分裂II)中的等数分裂会产生一个单倍体精子。

精子细胞通过结构变化转变为具有运动能力的精子。这一过程被称为精子发生(spermiogenesis)。

在发育过程中,精子会一直嵌在塞托利细胞(Sertoli cells)内。只有当精子成熟后,生精小管(seminiferous tubules)才会将它们释放出来。这个释放过程被称为“精子释放”(spermiation)。

卵子发生

卵巢在其最外层进行卵子发生(oogenesis)。精子的生成同样始于一个单一的生殖细胞——卵原细胞(oogonium,复数:oogonia)。然而,在经过有丝分裂后,这些细胞的数量会增加,最终在胚胎中形成多达一百万到两百万条DNA链。初级卵母细胞(primary oocytes)是即将进行减数分裂的细胞。这些细胞会进行第一次减数分裂,但其分裂过程会在前期(prophase)阶段停止。前期是所有未来卵子所处的阶段。在青春期,由于垂体前叶激素的作用,卵巢内会发育出多个卵泡。 

初级卵母细胞在第一次减数分裂完成后开始分裂。次级卵母细胞(即卵核)只获得少量的细胞质和一套染色体,而卵核则吸收了大部分细胞物质和细胞器。 

通常,极体是第二类死亡细胞。减数分裂在第二期( metaphase II)时停止。在排卵过程中,输卵管会释放次级卵母细胞,这些卵母细胞随后会移动到子宫。次级卵母细胞的受精过程伴随着第二次减数分裂( meiosis II)的发生。减数分裂周期最终以第二个极体的产生以及受精卵的形成而结束;受精卵包含了人类所有的46条染色体,其中一半来自精子。

怀孕

在怀孕期间,当卵子被精子受精时,就会形成受精卵(zygote)。受精卵植入子宫壁后,胚胎开始发育。植入后需要立即进行护理和照料。受精卵逐渐发育成胚胎,最终成长为婴儿。母亲和婴儿之间有一层称为胎盘的结构,它承担着这些重要的功能。胎盘是由胚胎组织和子宫组织共同构成的。在怀孕期间,胎盘承担着多种重要的功能,具体包括:
  • 胎儿通过这种液体获取氧气和营养物质。
  • 通过替代消化系统和排泄系统的功能,它还清除了胎儿产生的废物。
  • 为了胎儿的生长,胎盘会释放多种激素,包括催乳素、孕酮、雌激素和人绒毛膜促性腺激素。
  • 通过将胎盘连接到胎儿身上,脐带促进了母亲体内促进生长的物质向胎儿的转移。
受精后的细胞或胚胎在着床后立即分化为三层细胞,这体现了人类的三胚层特性。在发育过程中,会形成多种器官,包括外胚层、中胚层和内胚层。人类从着床开始,经过九个月的发育过程,最终诞生。这一过程是稳定且逐步进行的。胚胎的发育过程如下:首先形成心脏,随后是四肢、主要器官以及毛发等。怀孕第九个月时,胚胎已经发育成为一个完整的胎儿。

分娩;产程

在怀孕的最后阶段,子宫会定期收缩,促使婴儿出生。在分娩过程中,胎盘会接收到来自已经完全发育的胎儿的信号,胎儿将这些信号解读为“分娩反射”,正是这些信号引发了子宫的收缩。妊娠期是指从怀孕开始到分娩结束的这段时间。


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