Biología de la Reproducción Humana: Sistemas Masculino y Femenino

Aparato Reproductor Masculino

El aparato reproductor masculino está formado por los órganos encargados de producir, madurar y expulsar los espermatozoides.

Órganos Principales y Producción de Espermatozoides

La parte principal son los testículos, dos glándulas situadas en el escroto, fuera del abdomen, ya que la formación de espermatozoides necesita una temperatura más baja que la corporal. En el interior de los testículos se encuentran los túbulos seminíferos, donde se producen los espermatozoides gracias a las células germinales. Entre estas células hay otras llamadas células de Leydig, que se encargan de fabricar la hormona masculina testosterona, y las células de Sertoli, que nutren y sostienen a los espermatozoides en desarrollo. Cada testículo está conectado con el epidídimo, un tubo donde se almacenan los espermatozoides hasta que son expulsados.

Conductos y Eyaculación

Desde el epidídimo, los espermatozoides pasan al conducto deferente, que transporta el esperma hacia el interior del cuerpo durante la eyaculación. Este conducto puede cortarse mediante la vasectomía, un método de esterilización. Los espermatozoides continúan su camino a través de los conductos eyaculadores y llegan a la uretra, un tubo que expulsa tanto orina como semen. El pene, que rodea la uretra, es el órgano copulador. Está formado por cuerpos cavernosos que se llenan de sangre y permiten la erección. En la punta del pene se encuentra el glande, recubierto por una capa de piel llamada prepucio.

Glándulas Anejas

Junto con los espermatozoides, el semen está formado por líquidos producidos por tres glándulas principales llamadas glándulas anejas:

  • Vesículas seminales: Producen un líquido rico en fructosa que sirve de alimento a los espermatozoides, además de prostaglandinas, que estimulan el aparato reproductor femenino.
  • Próstata: Produce un líquido alcalino que favorece la movilidad de los espermatozoides y neutraliza la acidez vaginal.
  • Glándulas de Cowper (o bulbouretrales): Secretan un líquido mucoso que lubrica y limpia la uretra antes de la eyaculación.

Función Hormonal y Regulación

Los testículos no solo producen espermatozoides, también son responsables de fabricar las hormonas sexuales masculinas, llamadas andrógenos, siendo la más importante la testosterona. Esta hormona es esencial para la maduración de los espermatozoides y el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios como el crecimiento del pene, los testículos, el vello corporal, el engrosamiento de la voz, el aumento de masa muscular y la aparición de acné. También influye en el deseo sexual y en la actividad de las glándulas sudoríparas y sebáceas.

La producción de testosterona está regulada por un sistema hormonal de retroalimentación negativa. El hipotálamo produce una hormona llamada GnRH (hormona liberadora de gonadotropinas), que estimula a la hipófisis (una glándula en el cerebro) para que libere LH (hormona luteinizante) y FSH (hormona foliculoestimulante). La LH estimula a las células de Leydig para producir testosterona, mientras que la FSH actúa sobre las células germinales para la formación de espermatozoides. Cuando hay suficiente testosterona en la sangre, la producción de LH disminuye para mantener el equilibrio. Factores como el estado emocional o el uso de esteroides anabolizantes pueden alterar este equilibrio, ya que estos compuestos imitan a la testosterona y hacen que el cuerpo deje de producirla de forma natural.

Aparato Reproductor Femenino

El aparato reproductor femenino se encarga de producir los óvulos y también permite la fecundación, el desarrollo del embarazo y el parto. Está formado por órganos internos y externos.

Órganos Internos

Ovarios

Los ovarios son dos pequeños órganos del tamaño de una almendra situados a ambos lados del útero, en la parte baja del abdomen. Su función principal es formar los óvulos y producir las hormonas sexuales femeninas, como los estrógenos y la progesterona. Cada ovario tiene dos partes: la corteza, donde se encuentran los folículos (pequeñas estructuras que contienen los óvulos en diferentes etapas de desarrollo), y la médula, que contiene vasos sanguíneos y tejido conjuntivo.

Durante cada ciclo menstrual, un folículo primario madura, crece, se llena de líquido y al romperse libera un óvulo (ovulación). Después, ese folículo se convierte en el cuerpo lúteo, que produce hormonas por un tiempo y luego degenera si no hay fecundación.

Trompas de Falopio

Las trompas de Falopio o trompas uterinas son dos conductos finos, parecidos a un lapicero, que van desde los ovarios hasta el útero. Su función es captar al óvulo cuando es liberado del ovario y conducirlo hacia el útero. En su parte inicial tienen una especie de embudo que cubre el ovario sin estar conectado directamente a él. Es dentro de estas trompas donde normalmente se produce la fecundación, es decir, el encuentro entre el óvulo y el espermatozoide.

Útero

El útero o matriz es un órgano musculoso en forma de pera invertida, situado en la pelvis, entre la vejiga urinaria y el recto. Mide unos 7,5 cm de largo. Tiene una pared gruesa de músculo llamada miometrio y está recubierto por una mucosa muy vascularizada llamada endometrio, que cambia a lo largo del ciclo menstrual. Si no hay fecundación, el endometrio se desprende y se expulsa durante la menstruación. Si hay fecundación, el embrión se implanta en él y se desarrolla allí durante unos 9 meses. El útero tiene dos partes: el cuerpo, donde desembocan las trompas, y el cuello uterino o cérvix, una parte más estrecha que se abre a la vagina.

Vagina

La vagina es un conducto elástico de unos 8 a 10 cm, tapizado por una mucosa. Es el órgano de la cópula, ya que recibe el pene durante el acto sexual. También permite la salida del flujo menstrual y, en el parto, es el canal por el que sale el bebé. En su parte más externa suele haber una membrana llamada himen, que se puede romper en la primera relación sexual, pero también por otros motivos (como actividades físicas intensas o infecciones).

Órganos Externos (Vulva)

La vulva es la parte externa del aparato reproductor. Está compuesta por varios pliegues de piel llamados labios mayores (más gruesos y cubiertos de vello) y labios menores (más delgados y con glándulas que lubrican). En la parte anterior está el clítoris, una pequeña estructura muy sensible que tiene el mismo origen embrionario que el pene y cumple un papel importante en el placer sexual.

Ciclo Menstrual

El ciclo menstrual es un proceso cíclico que ocurre aproximadamente cada 28 días en la mujer, aunque puede variar. En él se produce un ovocito y se preparan las condiciones para un posible embarazo. Este ciclo está controlado por un complejo sistema hormonal en el que participan el hipotálamo, la hipófisis y los ovarios.

Regulación Hormonal del Ciclo

  1. El hipotálamo libera la hormona GnRH (hormona liberadora de gonadotropinas).
  2. La GnRH estimula a la hipófisis para que produzca FSH (hormona foliculoestimulante) y LH (hormona luteinizante).
  3. Estas dos hormonas actúan sobre los folículos ováricos, provocando la maduración de uno de ellos.
  4. A medida que ese folículo crece, comienza a producir estrógenos, que hacen que el endometrio (la capa interna del útero) se regenere y se prepare para una posible implantación.
  5. Cuando los niveles de estrógeno alcanzan su punto más alto, estimulan un aumento brusco de la hormona LH, lo que provoca la ovulación, es decir, la liberación del ovocito maduro.
  6. Después de la ovulación, el folículo roto se transforma en el cuerpo lúteo, que produce progesterona y también algo de estrógenos. Estas hormonas mantienen el endometrio en condiciones adecuadas para alojar un embrión si ocurre fecundación.
  7. Si no hay fecundación, el cuerpo lúteo degenera, cae la producción hormonal, y el endometrio se desprende, dando lugar a la menstruación.
  8. Con la caída de los niveles hormonales, el hipotálamo vuelve a activar la secreción de GnRH, lo que inicia un nuevo ciclo.

Este proceso comienza con la menarquia (la primera menstruación), que señala el inicio de la pubertad. En promedio ocurre alrededor de los 12 años, aunque varía mucho entre chicas.

Fecundación

La fecundación es el proceso en el cual los gametos masculino (espermatozoide) y femenino (óvulo) se fusionan, formando el zigoto, la primera célula del nuevo individuo.

Proceso de Fecundación

  1. Inseminación: Puede ser externa (cuando los gametos se encuentran fuera del cuerpo, en ambientes acuáticos) o interna (cuando los gametos se encuentran dentro del cuerpo de la hembra, como en los mamíferos).
  2. Aproximación y Penetración: Una vez los espermatozoides llegan cerca del óvulo, se acercan a él debido a su movilidad y a señales químicas liberadas por el óvulo. Solo un espermatozoide logra penetrar la membrana vitelina del óvulo. Esto es posible gracias al acrosoma del espermatozoide, que libera enzimas para disolver las membranas externas del óvulo. Al entrar, se forma un cono de fecundación, que permite que el espermatozoide se una al óvulo.
  3. Bloqueo de la Polispermia: Para evitar que más de un espermatozoide entre (polispermia), el óvulo forma una membrana de fecundación. Esta membrana se crea gracias a las sustancias liberadas por los gránulos corticales del óvulo.
  4. Anfimixis: Una vez que el espermatozoide ha entrado, solo el núcleo y el centriolo proximal del espermatozoide permanecen dentro del óvulo. En la última etapa, la anfimixis, los núcleos del espermatozoide y el óvulo se fusionan (cariogamia), formando un núcleo único diploide (el zigoto).
  5. Inicio del Desarrollo: El centriolo del espermatozoide comienza a duplicarse y se forma el huso acromático, iniciando la primera mitosis y dando paso al desarrollo embrionario.

Gametogénesis: Formación de Gametos

La gametogénesis es el proceso mediante el cual se producen los gametos (espermatozoides en los hombres y óvulos en las mujeres) en las gónadas (testículos y ovarios, respectivamente). En este proceso intervienen mitosis, crecimiento celular y meiosis.

Espermatogénesis (Formación de Espermatozoides)

En los testículos, las células germinales primordiales comienzan su transformación a través de varias fases:

  • Fase de proliferación: Se dividen por mitosis para formar las espermatogonias (diploides).
  • Fase de crecimiento: Algunas espermatogonias aumentan de tamaño y se convierten en espermatoctos I (diploides).
  • Fase de maduración (Meiosis): Los espermatocitos I pasan por la primera división meiótica, generando dos espermatoctos II (haploides). Cada espermatocito II realiza la segunda división meiótica, produciendo dos espermátidas (haploides).
  • Fase de transformación (Espermiogénesis): Las espermátidas se convierten en espermatozoides maduros con la ayuda de las células de Sertoli.

El espermatozoide tiene tres partes: la cabeza (donde se encuentra el núcleo y el acrosoma), la pieza intermedia (que contiene mitocondrias para energía) y la cola (que actúa como flagelo y permite el movimiento). Por cada espermatocito I se producen cuatro espermatozoides funcionales.

Ovogénesis (Formación de Óvulos)

En los ovarios, el proceso es diferente:

  • Fase de proliferación: Ocurre durante el desarrollo fetal. Las células germinales primordiales se dividen por mitosis formando ovogonias (diploides).
  • Fase de crecimiento: También durante el desarrollo fetal, las ovogonias crecen y se convierten en ovocitos I (diploides). Se rodean de células foliculares formando los folículos primordiales. Los ovocitos I comienzan la primera división meiótica pero se detienen en la profase I. Estos ovocitos primarios estarán presentes en el nacimiento de la mujer y no se renovarán a lo largo de su vida.
  • Fase de maduración (Meiosis): A partir de la pubertad, con cada ciclo menstrual, un ovocito I reanuda y completa la primera división meiótica, generando un ovocito II (haploide, grande) y un primer corpúsculo polar (pequeño, que generalmente degenera). El ovocito II comienza la segunda división meiótica pero se detiene en metafase II. Esta división solo se completará si ocurre la fecundación.
  • Fecundación y finalización de la meiosis: Si un espermatozoide fecunda al ovocito II, este completa la segunda división meiótica, formando un óvulo maduro (haploide) y un segundo corpúsculo polar (que también degenera).

Por cada ovocito I solo se forma un óvulo funcional. Los óvulos son células grandes que contienen nutrientes de reserva en el citoplasma, llamados vitelo, que alimentan al embrión en sus primeras etapas de desarrollo. El óvulo está rodeado por varias capas protectoras: la membrana vitelina, la zona pelúcida y la corona radiada.

Comparación entre Espermatogénesis y Ovogénesis

En resumen, mientras la espermatogénesis es un proceso continuo desde la pubertad que produce millones de espermatozoides pequeños y móviles (y cada célula precursora da lugar a cuatro gametos), la ovogénesis es un proceso discontinuo que comienza antes del nacimiento, se reanuda en la pubertad de forma cíclica y produce un solo óvulo grande e inmóvil por cada célula precursora que completa la meiosis, además de los corpúsculos polares.

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