Для чего нужны яйца человеку
Какие функции выполняют яички у мужчины?
Осуществление функции размножения является главным двигателем жизни у любых биологических существ. У человека за данную функцию отвечает половая система. У мужчин половыми железами являются яички, которые выполняют две основные функции:
Развитие яичек в эмбриональный период
Левое яичко может располагаться ниже правого — это нормальное состояние.
В ходе эмбриогенеза яички закладываются на пятой неделе из продолговатого генитального возвышения, в области вольфова тела. В середине 3 месяца эмбрионального развития в яичках начинает разрастаться соединительная ткань, которая придаёт им округлую форму и формирует его брыжейку. В начале 7 месяца яички спускаются в брюшной полости в область внутреннего отверстия пахового канала и на 8 месяце попадают непосредственно в паховый канал. К рождению яички спускаются по паховому каналу и попадают в полость мошонки.
Строение яичек
Расположение. Оба яичка располагаются в полости мошонки, при этом, в большинстве случаев, половая железа с левой стороны расположена чуть ниже, чем справа. Это является физиологичным состоянием и связано с особенностями функционирования венозной системы.
Размер. До периода полового созревания у мальчиков яички не превышают размеров 2,5х1,5 см, а вес составляет приблизительно 7-8 грамм. Когда мальчик достигает возраста 12-14 лет, происходит активный рост яичек, а их размер увеличивается до 4,5х3,5 см, вес составляет 25-30 г.
Строение. Яички покрыты плотной белочной оболочкой, от которой отходят соединительнотканные мембраны или перегородки. Они делят железистую ткань яичка на дольчатую систему. В каждом яичке можно выделить от 100 до 200 долек, образованных паренхиматозной и стромальной тканями. В каждой дольке имеется до трёх семенных канальцев, длина каждого из которых колеблется от 65 до 80 см. Суммарная длина всех канальцев может достигать более чем 500 метров.
Рис. 1 — Строение яичка.
Непосредственно железистая ткань яичка состоит из клеток Сертолли — железистых клеток, которые участвуют в сперматогенезе и образование семенных канальцев. Между клеток Сертолли располагаются добавочные клетки — сперматогонии, которые являются первичными половыми клетками и представляют собой сперматозоиды на различных стадиях гистологического созревания. Между канальцами, в которых происходит дозревание сперматозоидов, расположены межуточные клетки Лейдига. Эти клетки принимают участие в выработке стероидного полового гормона — тестостерона.
Придаток яичка — анатомическое образование, являющееся начальной частью семявыносящих путей. Придаток состоит из головки, тела и хвоста, которые плотно прилежат к заднему нижнему краю яичка. Хвост придатка плавно переходит в семенной канатик. Семявыносящий проток в своей проксимальной части несколько расширяется и переходит в семявыбрасывающую часть. Семявыносящие протоки от обоих яичек сближаются и представляют собой 2 канала общей длинной в 2 см. Семявыбрасывающая часть проходит через ткань предстательной железы и заканчивается узким щелевидным отверстием в области бугорка простатической части уретрального канала.
Яичко и его придаток покрыто специальной оболочкой, которая называется влагалищной оболочкой яичка и образована париетальной брюшиной. Мужские половые органы расположены интраперитонеально — это означает, что они покрыты брюшиной со всех сторон и брюшина образует вокруг яичка своеобразную серозную полость. В области яичка брюшина переходит из париетальной в висцеральную, которая плотно прилежит к его стенкам.
Физиология и функции мужских яичек
Физиология. Мужские яички достигают своей зрелости к 15-18 годам, что во многом зависит от гормонального фона у подростка, а также других факторов таких, как:
Для осуществления полноценного сперматогенеза для мужских половых желез необходимо соблюдать определённые температурные условия (см. «К чему может привести перегрев яичек»). Так, наиболее активный процесс образования и созревания сперматозоидов происходит при температуре в 32 °C;. Именно для этого мужские яички располагаются вне брюшной полости, а мошонка является своеобразным терморегулятором. Функция терморегуляции осуществляется благодаря нескольким механизмам:
Функции. Мужские половые железы выполняют две основные функции: внешнюю и внутреннюю секрецию. К внешнесекреторной функции относится сперматогенез и образование сперматозоидов, а к внутрисекреторной функции — выработка тестостерона. Внутрисекреторная функция яичек осуществляется под контролем нейрогуморальной системы в гипофизе. Наиболее активное влияние на синтез стероидных гормонов в мужских половых железах оказывает гонадотропный гормон гипоталамо-гипофизарной системы под название лютеинизирующий гормон (ЛГ). Он образуется и секретируется в передней доле гипофиза.
Клетками Лейдига вырабатывается несколько андрогенных половых гормонов, основным из которых является 17-кетостероид. Существует две фракции данного гормона: альфа и бета. Альфа-фракция вырабатывается в яичках, а бета-фракция — корой надпочечников. При условии, что в организме соблюдён гормональный баланс обе фракции вырабатываются в соотношении 10:1. Увеличение бета-фракции может говорить о наличии онкологического процесса в надпочечниках.
Зачем мужчинам яички
Физиология яичек: консистенция и размеры. Яички напоминают слегка сплющенное тело эллипсоидной формы. Они упругие и эластичные. Чаще левое яичко немного больше правого. Иногда мужчины пугаются, что яички имеют разный размер, но это нормальное явление.
У взрослого мужчины длина яичка в среднем 3,8 см, а ширина – 2,5 см. Вес яичек зависит от роста мужчины и телосложения, в пределах 15-50 г. Яички расположены на разном уровне, левое обычно ниже, что связано с процессом опускания яичек во время развития мальчиков.
Состав спермы. Сперма, или эякулят, – это сложносоставная смесь из секрета яичек, их придатков, семенных пузырьков, предстательной железы, купферовских желез и желез мочеиспускательного канала. При этом сперматозоиды составляют в среднем только 3% эякулята.
При нереализованном половом возбуждении сперматозоиды попадают в семенные пузырьки, где поглощаются спермиофагами.
Объем спермы. Из-за мизерного размера каждого из сперматозоидов количество выделяемой спермы мало. Объем спермы индивидуален и колеблется от 2 до 10 мл, что составляет в среднем 1 чайную ложку.
Если собрать сперматозоиды, благодаря которым были зачаты все когда-либо жившие и ныне живущие люди, то ими можно было бы наполнить сосуд не больше наперстка.
Контроль качества сперматозоидов. В организме мужчины есть своеобразная служба контроля качества сперматозоидов. Спермиофаги – специальные клетки, занимающиеся контролем качества – уничтожают бракованные сперматозоиды. В норме таких сперматозоидов немного и способность мужчины к оплодотворению они не снижают.
В нормальной сперме должно быть более половины нормальных сперматозоидов, т.е. активных и без дефектов.
Оплодотворение становится возможным, если количество сперматозоидов в 1 мл эякулята не меньше 50 млн. Но если количество нормальных сперматозоидов еще меньше, у мужчины может быть бесплодие.
Количество сперматозоидов. В яичках взрослого мужчины каждую секунду вырабатывается около 1000 сперматозоидов, соответственно ежедневно появляется на свет примерно 72 млн сперматозоидов. Их количество зависит от частоты половых актов, конституции, эмоционального состояния и гормонального фона мужчины.
Из множества сперматозоидов оплодотворит яйцеклетку лишь один. В кислой среде влагалища сперматозоиды «чувствуют» себя плохо и гибнут в огромных количествах, т.к. привыкли к щелочной среде внутри яичек.
Скорость движения сперматозоидов. Средняя скорость движения спермиев по женским половым путям – 3 мм в минуту. При этом нижняя часть хвоста спермия должна вильнуть из стороны в сторону до 800 раз, чтобы он продвинулся на 1 см. Уже через несколько минут после эякуляции сперматозоиды способны достичь яйцеклетки.
При некоторых заболеваниях подвижность сперматозоидов у мужчин недостаточна или отсутствует, это является одной из причин мужского бесплодия.
Болезни яичек у мужчин: перекрут яичка, варикоцеле, воспаление, рак
Яички являются символом мужественности, но и они подвержены заболеваниям. Наиболее распространенными патологиями яичек являются: перекрут яичка, варикоцеле, орхит и рак яичка.
Определенно стоит знать, как их распознать, хотя бы потому, что болезни яичек приводят к бесплодию, а некоторые заболевания, такие как рак яичка, опасны для жизни.
Зачем мужчине нужны яички
Без этих двух маленьких половых желез, расположенных вне брюшной полости в мошонке, не было бы жизни.
В яичках около 200 долек. В каждый из них производится сперма, которая мигрирует в эпидидимис, где сперматозоиды созревают и готовятся к дальнейшей миграции через семявыносящий проток и уретру.
» data-medium-file=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Сперматозоиды.jpg?fit=450%2C300&ssl=1″ data-large-file=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Сперматозоиды.jpg?fit=825%2C550&ssl=1″ loading=»lazy» src=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/%D0%A1%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D1%8B.jpg?resize=900%2C600″ alt=»Сперматозоиды» width=»900″ height=»600″ srcset=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Сперматозоиды.jpg?w=900&ssl=1 900w, https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Сперматозоиды.jpg?resize=450%2C300&ssl=1 450w, https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Сперматозоиды.jpg?resize=825%2C550&ssl=1 825w, https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Сперматозоиды.jpg?resize=768%2C512&ssl=1 768w» sizes=»(max-width: 900px) 100vw, 900px» data-recalc-dims=»1″ /> Сперматозоиды
Вторая задача яичек — производство мужских гормонов — андрогенов. Один из наиболее важных — тестостерон, вырабатываемый уже у плода в утробе матери. Он оказывает большое влияние на форму и развитие яичек, мошонки, полового члена, семявыносящего протока, а также на тип мужчины, его голос, цвет волос и «типично мужское» поведение.
Яички представляют собой полноценную фабрику сперматозоидов. Но, давая жизнь, эти органы могут заболеть, также как и любые другие.
Существуют заболевания яичек, возникающие в результате врожденных или приобретенных генитальных дефектов. Многие из этих состояний затрагивают подростков и юношей до 35 лет. Некоторые заболевания яичек связаны с гормональными нарушениями, другие с травмами, а третьи с инфекциями. Органы находятся в мошонке за пределами брюшной полости, поэтому на них влияют колебания давления и высокая температура. Перегрев может привести к гормональным нарушениям и изменениям в составе спермы.
Во всех случаях патологии гениталий нужно обратиться за помощью к урологу или андрологу.
Болезни яичек: перекрут яичка
В юношеском возрасте, у молодых людей, занимающихся спортом или много ездящих на велосипеде, может произойти перекрут яичка. Это состояние представляет собой резкое перекручивание семенного канатика с вращением ядра вокруг оси. Симптомы — внезапная, очень сильная боль (часто ночью) с быстро увеличивающимся отеком мошонки, сопровождающиеся тошнотой и рвотой.
» data-medium-file=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Перекрут-яичка.jpg?fit=367%2C300&ssl=1″ data-large-file=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Перекрут-яичка.jpg?fit=673%2C550&ssl=1″ loading=»lazy» src=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BA%D1%80%D1%83%D1%82-%D1%8F%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0.jpg?resize=900%2C736″ alt=»Перекрут яичка» width=»900″ height=»736″ srcset=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Перекрут-яичка.jpg?w=900&ssl=1 900w, https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Перекрут-яичка.jpg?resize=367%2C300&ssl=1 367w, https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Перекрут-яичка.jpg?resize=673%2C550&ssl=1 673w, https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Перекрут-яичка.jpg?resize=768%2C628&ssl=1 768w» sizes=»(max-width: 900px) 100vw, 900px» data-recalc-dims=»1″ /> Перекрут яичка
При появлении таких недомоганий, необходимо как можно скорее попасть к урологу. Врач должен в течение 4–6 часов хирургически устранить перекрут, так как скручивание приводит к нарушению кровообращения, что может привести к инфаркту яичка. Тогда сохранить орган будет невозможно и его придется ампутировать.
Потеря одного яичка не угрожает фертильности, но многие мужчины очень эмоционально подходят к процедуре и рассматривают ампутацию как «снижение мужественности».
Болезни яичек: варикоцеле
Варикозное расширение вен семенного канатика, обусловленное дефектами венозных клапанов, частая причина бесплодия. Мошонка имеет множество сосудов, которые отводят кровь от яичка. Если их клапаны не функционируют, возникает застой крови и варикозное расширение вен.
» data-medium-file=»https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Варикоцеле.jpg?fit=450%2C270&ssl=1″ data-large-file=»https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Варикоцеле.jpg?fit=900%2C540&ssl=1″ loading=»lazy» src=»https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/%D0%92%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%BB%D0%B5.jpg?resize=900%2C540″ alt=»Варикоцеле» width=»900″ height=»540″ srcset=»https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Варикоцеле.jpg?w=900&ssl=1 900w, https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Варикоцеле.jpg?resize=450%2C270&ssl=1 450w, https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Варикоцеле.jpg?resize=768%2C461&ssl=1 768w» sizes=»(max-width: 900px) 100vw, 900px» data-recalc-dims=»1″ /> Варикоцеле
Медленный отток крови вызывает повышение температуры мошонки. Перегрев яичка провоцирует изменения в составе сперматозоидов и гормональные нарушения.
Варикозное расширение вен яичка протекает не очень болезненно. В яичке ощущается тяжесть, в паху — тянущая боль. Врач легко распознает заболевание, осматривая яички и выполняя УЗИ.
Варикозные вены бывают разных размеров: от маленьких, едва ощущаемых до больших, выглядящих как гроздь винограда. Единственным эффективным методом избавления от патологии является хирургическое вмешательство (классическое или лапароскопическое).
Болезни яичек: воспаление яичек — орхит
Воспаление яичка встречается редко, но оно очень болезненно. Патология сопровождается опуханием яичек и высокой температурой, достигающей до 40 ° C.
Инфекция возникает двумя путями:
Практически всегда сначала поражается придаток яичка, затем само яичко. Отек продолжается пока не образуется гидроцеле (содержание мошонки увеличивается за счет накопления серозной жидкости).
» data-medium-file=»https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Орхит.jpg?fit=413%2C300&ssl=1″ data-large-file=»https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Орхит.jpg?fit=758%2C550&ssl=1″ loading=»lazy» src=»https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/%D0%9E%D1%80%D1%85%D0%B8%D1%82.jpg?resize=900%2C653″ alt=»Орхит» width=»900″ height=»653″ srcset=»https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Орхит.jpg?w=900&ssl=1 900w, https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Орхит.jpg?resize=413%2C300&ssl=1 413w, https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Орхит.jpg?resize=758%2C550&ssl=1 758w, https://i2.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/11/Орхит.jpg?resize=768%2C557&ssl=1 768w» sizes=»(max-width: 900px) 100vw, 900px» data-recalc-dims=»1″ /> Орхит
У молодых мужчин частой причиной возникновения орхита является паротитное осложнение — это вирусное заболевание. Симптомы те же, что и при бактериальной инфекции, но лечение проходит без антибиотиков. Через несколько дней воспаление проходит само собой.
Напротив, острый бактериальный орхит лечится антибиотиками. Это необходимо, чтобы избежать абсцесса, который требует хирургического вмешательства.
Болезни яичек: когда яичко увеличивается, это может быть рак
Рак яичка поражает в основном молодых людей в возрасте до 35 лет. Увеличение размера яичка обычно является первым и часто единственным признаком рака. Мужчины обычно пренебрегают этим симптомом, потому что он не сопровождается болью.
Ядро сначала становится маленьким и твердым, а затем начинает быстро расти. Оно может быть упругим и гладким или неровным. Опухоль может также быть небольшой. Пораженное яичко выглядит непропорционально большим по отношению ко второму. Заметив такой симптом, следует немедленно обратиться к урологу.
Опытный врач может распознать рак на ощупь. Подтверждением первоначального диагноза является результат УЗИ яичек.
Единственный способ лечения рака — это удаление яичка. Во время операции проводится анализ опухолевой ткани для определения степени ее злокачественности. Делается биопсия или пункция яичка с взятием клеток для исследования.
Результат этого исследования определяет, будут ли удаляться также лимфатические узлы и будет ли направлен ли пациент на химиотерапию или лучевую терапию.
Еще 20 лет назад рак яичка был эквивалентен смертному приговору. В настоящее время, особенно при выявлении на ранней стадии, излечиваемость этого онкологического заболевания составляет более 90%.
Яички
Яички (семенники)— это мужские половые железы. Яички (правое и левое) располагаются в соответствующих половинах мошонки у мужчины. К верхнему полюсу каждого яичка подходят семенные канатики, состоящие из оболочек яичка, яичковой артерии, вен яичкового венозного сплетения и семявыносящего протока. По боковым поверхностям яичек на протяжении от верхнего до нижнего полюсов расположены придатки яичек, которые у нижнего полюса яичка продолжаются в семявыносящие протоки. Яички можно прощупать руками через кожу мошонки в виде округлых образований элластичной консистенции. Придатки яичка прощупывается в виде валиков на боковой поверхности яичек.
Основные функции яичек:
Основные функции придатков яичек:
Анатомически яичко имеет (1) паренхиму (собственно ткань яичка) и окружающую паренхиму плотную и эластичную (2) белочную оболочку. Основную массу паренхимы яичка составляет множество извитых микроскопических канальцев, выстланных сперматогенным эпителием, состоящим из клеток Сертоли, на которых происходит образование и созревание сперматозоидов. Канальцы собираются к верхнему полюсу яичка (сеть прямых канальцев), где переходят в канальцы придатка яичка. Продвигаясь по канальцам придатка яичка, сперматозоиды дозревают, после чего попадают в семявыводящий проток и далее через эякуляторные каналы наружу через уретру в процессе семяизвержения. Между канальцев в паренхиме яичка имеются клетки Лейдига, вырабатывающие основной мужской половой гормон — тестостерон. Регуляция концентрации тестостерона в крови осуществляется гипоталамусом и гипофизом — структурами головного мозга, за счет большего или меньшего выделения лютеинизирующего гормона, который в свою очередь стимулирует клетки Лейдига к выделению тестостерона. Недостаток выделения тестостерона может быть вызван как плохой работой клеток Лейдига при повреждении яичка (врожденные, травматические или воспалительные изменения), так и при недостаточным выделении гипофизом лютеинизирующего гормона. Недостаток тестостерона приводит к бесплодию, снижению полового влечения и иногда вызывает расстройства эрекции.
Яичко, изначально развиваясь в полости живота у плода, в процессе внутриутробного развития постепенно продвигается книзу и к моменту родов (или сразу после них) опускается в полость мошонки. Необходимость перемещения яичек из полости живота в мошонку связано с тем, что процесс образования сперматозоидов требует более низкой температуры, чем температура тела. В норме температура в мошонке на 2–4° С ниже температуры тела.
Перемещение яичка в мошонку приводит к некоторым особенностям кровоснабжения и строения оболочек. При прохождении из полости живота через паховый канал яичко увлекает за собой мышцы передней брюшной стенки и брюшину, обретая, таким образом, мышечную и влагалищную оболочки.
Сосуды, питающие яичко (артерия и вены), берут начало в верхних этажах живота (с правой стороны — от аорты и нижней полой вены, с левой стороны — от почечных артерии и вены) и повторяют путь прохождения яичка в мошонку в забрюшинном пространстве и паховых каналах. Нарушение оттока по яичковым венам (происходит чаще слева) приводит к появлению варикоцеле(варикозному расширению вен семенного канатика), которое является частой причиной мужского бесплодия.
Наличие мышечной оболочки (мышца-кремастер или мышца, поднимающая яичко) приводит к появлению возможности подтягивания яичка к наружному кольцу пахового канала. В вертикальном положении при проведении пальцем коже по внутренней поверхности бедра яичко начинает подниматься кверху (кремастерический рефлекс).
Увлечение яичком за собой париетальной (пристеночной) брюшины во время внутриутробного перемещения яичка в мошонку приводит к образованию влагалищного отростка (выпячивания) брюшины, который к моменту родов на отрезке вдоль семенного канатика зарастает, образуя около яичка замкнутую серозную полость. Незаращение влагалищного отростка брюшины приводит к появлению врожденной паховой грыжи или сообщающейся с брюшной полостью водянки яичка. Скопление жидкости в замкнутой полости внутри влагалищных оболочек яичка, приводит к образованию истинной водянки яичка — гидроцеле.
Неопущение яичка в мошонку (крипторхизм) или остановка дальнейшего продвижения яичка в брюшной полости или паховом канале часто приводит к значимому повреждению всех функций яичка (бесплодие) и является фактором риска для развития рака яичка.
Проникновение в придаток яичка инфекции из уретры по семявыносящему протоку часто приводит к развитию эпидидимита (воспаления придатка яичка). У сексуально активных мужчин в возрасте до 30 лет острый эпидидимит в 65% случаев связан с хламидийной инфекцией, полученной половым путем. Воспаление придатка яичка может привести к мужскому бесплодию за счет закупорки канальцев. Кроме воспаления частым заболеванием придатка является сперматоцеле (киста придатка яичка). Одним из острых заболеваний яичка является его перекрут, состояние требующее неотложной помощи. Это заболевание похоже на воспаление яичка и его придатка орхоэпидидимит, однако при отсутствии своевременной помощи может привести к омертвению яичка. Оно встречается чаще в возрасте до 20 лет.
Почему мужчины носят яички в мошонке
Очевидно, что яйца являются главным внешним признаком, отличающим мужчину от женщины. Для того, чтобы объяснить, зачем мужчине нужны яички (именно этот термин, а не яйца, является анатомически правильным), вначале нужно ответить на вопрос, для чего вообще нужны мужчины, или, другими словами, почему необходимо разделение человеческого вида на мужчин и женщин. Ведь в природе встречаются и другие, более простые и экономные способы размножения – партеногенез (непорочное зачатие), гермафродитизм и др., которые не предусматривают разделения полов. Но существование именно такой, более сложной модели разделения полов характерно для человека и всего животного мира в целом.
Различия между мужчинами и женщинами настолько многоплановые, что американский писатель Джон Грей даже предположил, что на Земле встретились пришельцы с разных планет: мужчины – с Марса, женщины – с Венеры. Эти отличия касаются социологии, психологии, мышления. На Снобе обычно больше уделяется внимание именно этим гендерным различиям, которые можно описывать, открывать вновь и вновь, спорить о них бесконечно, приводя в доказательство множество примеров. Однако в этой статье речь пойдет о бесспорных биологических различиях в генетике, анатомии и физиологии мужчин и женщин. А также, зачем появились и для чего нужны эти половые различия.
Мужчины и женщины различаются генетически в строении хромосом. 23-я пара хромосом мужчины, называемая XY-хромосомой, в отличие от женской ХХ-хромосомы, имеет одну короткую Y-хромосому, которая имеет всего 19 генов из приблизительно 600 генов Х-хромосомы. Анатомические отличия полов также существенны. Их легко можно различить даже во внешнем строении тела.
Процесс внутриутробного низведения яичек довольно сложный. Яички у эмбриона человека начинают формироваться во втором месяце беременности. Изначально располагаются они в брюшной полости. Осуществляется процесс опускания яичек в мошонку у мальчиков лишь перед самым появлением на свет. Таким образом, у появившихся в срок детей яички уже расположены в мошонке. Неопущение яичка в мошонку (крипторхизм) встречается у 4% доношенных новорожденных и у 20% недоношенных детей. К 6-ти месяцам у 75% мальчиков с крипторхизмом яичко опускается самостоятельно, к одному году только 1% мальчиков страдают неопущением яичка, которые нуждаются в проведении операции по низведению яичка в возрасте до 5лет. У мужчин, яички которого не опустились в мошонку, и которым не была произведена операция, происходит серьезное нарушение сперматогенеза, вследствие чего они становятся бесплодными.
Самым распространенным объяснением внешнего расположения яичек является то, что для развития сперматозоидов им необходима более низкая температура, чем внутри тела, что достигается выведением яичек в мошонку. Но тут возникает вопрос, не перепутаны ли, в данном случае, причина и следствие. Ведь оптимальный температурный режим для развития сперматозоидов может оказаться лишь фактором, который заставляет яички в процессе индивидуального развития опускаться в мошонку. И если этот процесс не происходил у отдельных индивидуумов, то такие особи не оставляли после себя потомства.
Регуляция температурного режима может происходить довольно легко и закрепляться на генетическом уровне, что природой используется для создания оптимальных условий для существования разных органов и тканей, о чем уже было рассказано в статье «Почему птицы высиживают яйца». В случае с яичками природа закрепила на генетическом уровне комфортную для развития сперматозоидов температуру, которая ниже температуры тела человека и составляет +33С. Для этого яички, расположенные вне организма человека, имеют еще и развитую систему охлаждения мошонки, похожую на систему радиатора автомобиля. Горячая артериальная кровь, поступающая в яички изнутри организма, охлаждается так называемым лозовидным венозным сплетением, содержащим относительно холодную венозную кровь.
Получается, что для того, чтобы охладить яички, природа в процессе филогенеза (развития вида) создала довольно сложный и затратный механизм, который состоит из механизма низведения яичек в процессе онтогенеза (индивидуального развития) и охлаждения яичек. Причем, как мы знаем, чем сложнее механизм, тем чаще в нем возникают поломки. Поэтому мужчины могут иметь такие чисто мужские заболевания, отсутствующие у женщин, как крипторхизм, варикозное расширение вен лозовидного сплетения (варикоцеле) и др.
Существующие сейчас научные объяснения, почему яички находятся в мошонке, представлены, в основном, только температурными и иммунологическими объяснениями, которые легко поддаются критике. Самая простая температурная трактовка объясняет, что низкая температура необходима для мейоза и вызревания сперматозоидов, разбивается о такие факты: развитие генетически схожих яйцеклеток с гаплоидным набором хромосом в результате мейоза происходит при нормальной температуре внутри тела женщины еще в период ее внутриутробного развития; такое же развитие сперматозоидов успешно происходит у млекопитающих с расположением яичек внутри тела. Иммунологическая теория, объясняющая, что при более низкой температуре ослабляется иммунная реакция (но не исчезающая же!) на несколько чужеродные для организма мужчины сперматозоиды (они имеют гаплоидный, а не диплоидный набор хромосом, как все остальные клетки тела), разбивается наличием большой группы млекопитающих, у которых сперматогенез происходит внутри организма. К таким животным относятся, как уже было указано, утконосы, кроты, слоны, ежи, носороги и почти все морские млекопитающие.
Утконосы – это самые ранние в филогенезе млекопитающих животные, их переходная стадия развития от рептилий. У утконосов механизм опущения яичка не развит, и они имеют другие характерные для рептилий признаки – в откладывании яиц, строении конечностей и др. Но, как и у первых млекопитающих, появившихся 220 млн. лет назад, у утконосов довольно высокая регулируемая температура тела +32С, есть мех и выделение молока потовыми железами для кормления потомства. Кроме того, они ведут полуводный образ жизни. У других наземных и водных млекопитающих из вышеприведенного списка эти яички вначале были опущены (у их предков), а потом вернулись назад в полость тела. И почему это происходит, можно ответить, только применив описанную ниже радиационную теорию. А пока вернемся к вопросу эволюционной необходимости полового диморфизма. Так, у более низкоорганизованных, по сравнению с млекопитающими, холоднокровных, в том числе рептилий, половая Y-хромосома отсутствует, а есть только полноценная ХХ-хромосома.
Вообще, двойная спираль ДНК необходима для защиты и дублирования важной генетической информации. При повреждении какого либо участка ДНК, например, во время радиационного поражения ионизирующим излучением, за счет параллельной дублирующей спирали происходит восстановление поврежденной молекулы ДНК с помощью механизма репарации ДНК. Поскольку число клеточных делений в сперматогенезе намного больше числа делений в овогенезе и ошибки при репликации и репарации ДНК являются главным источником мутаций для молекулярной эволюции, В.Геодакяном был сделан вывод, что все это может привести к большей частоте мутаций в половых хромосомах, по сравнению с аутосомами, и было предположено, что самцы млекопитающих служат генератором мутаций, по крайней мере, в эволюции млекопитающих. Тот факт, что уровень, как спонтанного, так и индуцированного мутагенеза у гетерогаметных и у гомогаметных самцов выше, чем у самок (для дрозофилы, шелкопряда, млекопитающих, в том числе и человека) был установлен давно и неоднократно. Более высокий уровень точечных мутаций отмечен также у самцов мышей, по сравнению с самками. Наличие короткой мужской Y-хромосомы повышает возможность мутирования ее генов. Причем продолжающееся мутирование самой Y-хромосомы ведет к тому, что она к настоящему моменту потеряла почти 90% своих первоначальных генов, и вскоре вообще может исчезнуть. Среди болезней только мужчин, обусловленных короткой Y-хромосомой, можно назвать гемофилию, дальтонизм, мышечная дистрофия Дюшенна и др. И наборот, женская ХХ-хромосома приводит к большей стабильности ее генома. Большая мутагенная активность мужских генов приводит к большему разбросу физических, интеллектуальных и других характеристик мужчин, по сравнению с женщинами. Такой разброс можно изобразить в виде графика.
Если принять средний отрезок в графике, обозначенный цифрой 2, за норму в физическом, психическом и интеллектуальном состоянии человека, то можно заметить, что количество женских особей в этом отрезке будет больше, чем мужских. В то же время, среди людей с отклонениями от нормы (отрезки 1 и 3 графика), будет больше мужчин. Причем отрезок 1 обозначает негативные отклонения, связанные с физическими и психическими нарушениями, пороками и аномалиями развития, а отрезок 3, наоборот, полезные с точки зрения эволюции человека приспособления, как то выдающиеся физические и умственные способности.
Хотя мальчиков по статистике рождается больше, но со временем, учитывая их большую смертность в каждой последующей возрастной категории, их становится все меньше, пока к 80 годам мужчин остается меньше почти в 2 раза, чем женщин. Это объясняется, кроме психологической (и генетически обусловленной) привычки лезть, куда попало, не только у мальчиков, но и взрослых мужчин (инстинкт охотника и исследователя), также и объективно лучшим здоровьем женщины, что позволяет женщинам в большем количестве доживать до старческого возраста. Статистика свидетельствует, что разброс врожденных вариантов развития у мужчин больше, чем у женщин. Так, на 100 глухих девочек приходится 122 глухих мальчика. Среди детей с косоглазием, заиканием, дислексией, аутизмом больше мальчиков. В зрелом возрасте мужчины намного чаще умирают от сердечнососудистых, инфекционных заболеваний, травм и отравлений. Соотношение мужчин и женщин среди умственно отсталых (отрезок 1) колеблется от 1,5:1 до 2:1. В то же время, среди мужчин больше талантливых и гениальных людей (отрезок 3) в различных областях науки, искусств, политике, спорте и др. Так, к 2010 году всего насчитывалось 810 нобелевских лауреатов, среди которых было 770 мужчин и 40 женщин.
Женщины обеспечивают стабильность генетического материала, а мужчины – его изменчивость. Как те, так и другие играют необходимую роль в эволюции человека и приспособляемости его к изменяющимся условиям окружающей среды. Поэтому роль мужчины в первобытном обществе обусловлена генетически, как охотника и добытчика, которому часто приходилось отправляться на поиски пищи из места обитания племени, например пещеры, где главную роль хранительницы очага уже играла женщина. Женщины играют стабилизирующую роль в естественном отборе человеческой популяции и вышеприведенный график является показательным именно для стабилизирующей формы естественного отбора, откуда, собственно, он и был взят.
Теперь, возвращаясь к вопросу, вынесенному в заглавие статьи, учитывая вышесказанное, ответ на него не составит затруднения. Яички вынесены за пределы мужского организма для того, чтобы больше подвергаться мутирующему действию окружающей среды, а именно радиации. Происходящие время от времени на Земле периоды повышения радиационного фона приводят к увеличению уровня мутаций ДНК сперматозоидов в процессе сперматогенеза. Неприкрытые костями и мягкими тканями организма, сперматозоиды будут иметь намного больше мутаций, чем яйцеклетки, которые закладываются вообще еще во внутриутробном периоде развития девочек. Яичники взрослой женщины, защищенные в полости малого таза костями и толстым слоем мягких тканей (широкие бедра), подвергаются внешнему радиационному мутирующему фактору в несколько раз с меньшей интенсивностью.
То, что под водой уровень солнечной и космической радиации значительно ниже, может объяснить возвращение яичек в полость тела у морских млекопитающих, предки которых жили на суше. Также защищенными от радиации являются млекопитающие, обитающие в норах под землей. У этих животных выведение яичек наружу не приводит к усилению мутирующей роли ионизирующего излучения, в то же время усиливается травмирующий фактор на яички в мошонке вследствие подземного образа жизни. Такими же исключениями из правил могут быть такие крупные млекопитающие, как слоны и носороги, у которых произошедшее возвращение яичек внутрь организма можно связать с травмирующими факторами их естественных врагов – паразитов и мелких грызунов. Другие отдельные исключения, которые бывают в любых правилах, тем более биологических, с их большим разнообразием разных видов, не могут отрицать общей закономерности, а именно – большинство млекопитающих, у которых яички находятся вне полости тела в мошонке, повышают таким образом уровень воздействия на яички радиационного мутирующего фактора. Это дало им большее эволюционное преимущество, по сравнению с пресмыкающимися и такими вымершими видами, например, как динозавры. Благодаря такому эволюционному преимуществу в настоящее время млекопитающие занимают на Земле господствующее положение в животном мире.
Хотя в последнее время ученые отказываются от термина «пещерный человек», но многочисленные находки в пещерах подтверждают, что, по крайней мере, большую часть времени многие племена людей проводили именно там. В период 30 000-15 000 лет назад, то время, когда последнее оледенение достигало максимального распространения, общины кроманьонцев, живщих в пещерах сильно разрослись. В Западной и Центральной Европе люди жили пещерах, причем во многих из них вход был защищен каменной стенкой. Если рассмотреть широко распространенный образ жизни первобытного племени в пещере, например, во времена Каменного века, такое существенное влияние космической радиации (сильное на мужчин и слабое на женщин) еще более показательно. То, что такое влияние было, и оно было необходимо для эволюции даже современного человека, можно показать на примере появления способности к усваиванию молочной пищи взрослым человеком. Около 10 тысяч лет назад ген, ответственный за регулирование выработки лактазы, у человека мутировал, и появились люди, способные усваивать лактозу в течение всей жизни. Мутация быстро распространялась, особенно в тех регионах, где выживаемость зависела от возможности пить неферментированные молочные продукты, и в результате около 80% европейцев сейчас могут пить молоко без особых проблем. Среди народов Азии, Африки, Латинской Америки этот процент ниже. Появление у человека такого мутировавшего гена способствовало появлению на европейском континенте развитых земледельческих и скотоводческих цивилизаций.
Таким образом, мужчины носят яички в мошонке для того, чтобы они были более подвержены действию радиации, что увеличивает вероятность мутаций в сперматозоидах и появления новых признаков, которые могут дать определенное преимущество его потомству. На роли радиации, как главной движущей силы эволюции на Земле, мы более детально остановимся в другой статье.