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Resumo/Apontamentos sobre a reprodução humana e manipulação da fertilidade, realizado no âmbito da disciplina de Biologia (12º ano).
A reprodução é essencial aos seres vivos, pois permite que as espécies perpetuem muito para além da esperança média de vida de cada individuo.
Os seres humanos reproduzem-se através da reprodução sexuada, que consiste na criação de novos seres à custa da fusão de células haplóides, denominadas gâmetas, da qual resulta uma célula diplóide, o ovo ou zigoto.
O sistema reprodutor masculino divide-se em dois tipos de órgão, os reprodutores externos e internos.
Os órgãos reprodutores externos são:
Os órgãos reprodutores internos são:
Fig. Aparelho Reprodutor Masculino
Tabela – Funções dos órgãos que intervém no sistema reprodutor masculino
Espermatogénese
A espermatogénese é o processo de formação de espermatozóides maduros. Inicia-se na puberdade e ocorre, de modo contínuo, durante o resto da vida do homem.
Os testículos dividem-se em cerca de 250 lóbulos testiculares, cada lóbulo possui 1 a 4 túbulos seminíferos muito enrolados e compactados e inseridos num tecido rico e vasos sanguíneos. Os tubos seminíferos convergem para a zona de ligação ao epidídimo.
Fig. Constituição dos testículos
É nos espaços intersticiais dos túbulos localizam-se as células de Leydig, que são responsáveis pela produção de testosterona.
Fig. Célula de Leydig
A formação de espermatozóides (espermatogénese) divide-se em quatro etapas (tabela do tpc):
Fig9. Espermatogénese
Constituição do espermatozóide
Fig. Constituição de um espermatozóide
O aparelho reprodutor feminino também se divide por órgãos externos e internos.
O conjunto dos órgãos genitais externos da mulher designa-se por vulva, que é constituída:
Os órgãos reprodutores femininos internos são:
Fig2. Aparelho reprodutor feminino
Tabela- Funções dos órgãos que intervém no sistema reprodutor feminino
Nos ovários produzem-se os gâmetas femininos (óvulos) e hormonas (progesterona). As células que vão formar os óvulos encontram-se já nos ovários da criança recém-nascida, formam-se entre o segundo e o sexto mês de gestação e fazem parte de estruturas intituladas de folículos ováricos.
Os ovários são glândulas de forma ovóide com cerca de 5 cm de comprimento, são células sem meios de locomoção, com citoplasma rico em reservas nutritivas para a alimentação do embrião nos primeiros dias. Os ovários encontram-se divididos em duas zonas:
Evolução dos folículos ovários e oogénese
A evolução dos folículos e a oogénese são fenómenos que ocorrem em simultaneamente e têm início durante o desenvolvimento embrionário da mulher.
No córtex ovário diferenciam-se os folículos, resultantes da multiplicação das oogónias. Cada folículo demora quatro meses até atingir a fase madura.
Os folículos podem ser classificados, de acordo com o seu grau de desenvolvimento:
Na fase final do processo o folículo maduro provoca uma saliência na superfície do ovário, até que acontece a ovulação (rompimento do folículo maduro e libertação do oócito II para a trompa de Falópio). As células foliculares que permanecem no folículo proliferam, aumentam de tamanho e adquirem função secretora. O citoplasma destas células é amarelo, pelo qual se designam corpo amarelo ou lúteo.
Fig. Evolução dos folículos ovários
Fig. Ciclo ovário
A oogénese é acompanhada da maturação dos folículos ováricos, num processo que compreende quatro fases: multiplicação, crescimento, repouso e maturação.
A oogénese está dividida em quatro etapas (tabela do tpc):
Fig4. Oogénese
Resposta sexual e fecundação
A fecundação, na espécie humana, é interna, ocorrendo, normalmente no primeiro terço das trompas de Falópio.
Para que um espermatozóide consiga penetrar no oócito II tem de ultrapassar algumas barreiras. De facto, o oócito II encontra-se envolvido por uma camada, formada por proteínas e glícidos, designada zona pelúcida. Em torno desta zona existem células foliculares. O espermatozóide tem de transpor estas camadas para fertilizar o gâmeta feminino.
Quando o espermatozóide ultrapassa as células foliculares e atinge a zona pelúcida, ocorre a reacção acrossómica, durante a qual verifica-se a libertação, por exocitose, de enzimas acrossómica, que digerem a zona pelúcida, permitindo a fusão da membrana do espermatozóide com a membrana do oóctio II. Assim, a cabeça do espermatozóide e a peça intermédia penetram no citoplasma do gâmeta feminino.
Após a penetração de um espermatozóide, é importante impedir a entrada de outros- situação designada por polispermia, que levaria à formação de um conjunto cromossómico triplóide, tornando inviável o desenvolvimento do ovo. A libertação de substâncias presentes em vesículas do citoplasma do oócito, designados grânulos corticais, para a região adjacente à zona pelúcida forma uma camada impermeável a outros espermatozóides.
O núcleo do óvulo aumenta de volume, originando o pró-núcleo feminino. O espermatozóide perde o flagelo e o segmento intermédio. O seu núcleo também aumenta de volume, originando o pró-núcleo masculino.
Os dois pró-núcleos (haplóides) aproximam-se um do outro e fundem as suas membranas, permitindo a mistura dos cromossomas de origem materna e paterna – cariogamia.
Por volta dos 11 anos, a secreção de testosterona torna-se regular e aumenta durante a puberdade, estimulando a espermatogénese, bem como o aparecimento de caracteres sexuais secundários.
Na puberdade, o hipotálamo produz hormonas designadas hormonas de libertação (GnRH), que estimulam o lobo anterior da hipófise a produzir FSH e LH. Estas hormanas vão actuar nas células dos testículos.
A LH induz as células de Leydig a produzirem mais testosterona.
A FSH e a testosterona actuam sobre as células dos tubos seminífeors, estimulando a espermatogénese.
A quantidade de testosterona no sangue é controlado através do mecanismo de retroalimentação ou feedback negativo, isto é, quando existe uma elevada concentração de testosterona no sangue, o hipotálamo, sob a influência desta elevada concentração, reduz a produção de GnRH. Por sua vez, a diminuição de GnRH inibe a hipófise, que deixa de produzir LH e FSH. A diminuição da concentração destas hormonas leva à diminuição da produção de testosterona. Neste tipo de mecanismo, os níveis de hormonas constantes.
Ciclo sexual
A produção de gâmetas e os fenómenos que lhe estão associados ocorrem em ciclos de 28 em 28 dias, desde a puberdade até à menopausa (entre os 46 e 50anos e caracteriza-se pela paragem de ciclos sexuais).
Estas alterações cíclicas são particularmente evidentes ao nível dos ovários e do útero.
O ciclo sexual engloba o ciclo ovárico e uterino.
Ciclo ovárico
Cada ciclo ovárico é caracterizado pela evolução de um folículo, que ocorre em duas fases separadas pela ovulação – a fase folicular e a fase luteínica.
A fase folicular caracteriza-se pelo crescimento de alguns folículos, dos quais apenas um, normalmente, atinge a maturação, dado que os restantes costumam degenerar. Esta fase termina com a ovulação.
A fase luteínica é caracterizada pela formação do corpo lúteo, que regride no caso de não ocorrer fecundação.
O ciclo seguinte começa com um novo crescimento de folículos primordiais.
Os ciclos ovários, normalmente, ocorrem alternadamente em cada um dos ovários.
Ciclo uterino
Paralelamente ao ciclo ovárico, ocorre o ciclo uterino, ou menstrual, ao longo do qual se dão alterações a nível endométrio. Estas alterações, induzidas pelas hormonas ováricas, ocorrem em ciclos de 28 dias e subdividem-se em três fases:
Fase menstrual – caso não ocorra fecundação no ciclo anterior, o corpo lúteo atrofia, deixando de segregar progesterona e estrogénio. A diminuição da concentração destas hormonas no sangue provoca a destruição da maior parte da camada funcional do endométrio. A consequente ruptura dos vasos sanguíneos provoca hemorragias.
Fase proliferativa – entre o 5º e o 14º dia ocorre uma proliferação das células do endométrio. Esta mucosa vai-se regenerando e vascularizando até atingir cerca de 6mm de espessura. A fase proliferativa é simultânea à fase folicular do ovário. No final desta fase (14º dia) ocorre a ovulação.
Fase secretora – após a ovulação, o endométrio atinge a sua máxima espessura (até 8 mm), fica mais vascularizado e desenvolve glândulas que segregam um muco rico em glicogénio. A fase secretora é simultânea à fase luteínica do ovário.
Se não houve fecundação, ao 28º dia reinicia-se um novo ciclo, com o aparecimento de nova menstruação. No caso de ter ocorrido fecundação. O endométrio apresenta condições favoráveis ao desenvolvimento do embrião.
Regulação hormonal
A regulação hormonal dos ciclos ovárico e uterino ocorre de forma a que o crescimento do folículo e a ovulação estejam sincronizados com a preparação do endométrio para uma possível implantação de um embrião.
Fase pré-ovulatória
No início de cada ciclo sexual, o hipotálamo segrega a hormona GnRH, que induz a hipófise a segregar as hormonas LH e FSH. A FSH estimula, assim, o crescimento dos folículos, cujas células segregam estrogénio. O pequeno aumento da concentração de estrogénio no sangue inibe a produção de GnRH, que, por sua vez, inibe a produção de FSH e LH, mantendo reduzidos os níveis destas hormonas, num processo de retroacção negativa.
As relações hormonais que se verificam na fase folicular mudam de forma abrupta quando a taxa de secreção de estrogénio pelo folículo em crescimento começa a aumentar rapidamente. Este aumento da quantidade de estrogénios deve-se ao aumento das células foliculares. Enquanto que um pequeno aumento de estrogénio inibe a secreção da gonadotropinas, a elevada concentração de estrogénio no sangue tem um efeito contrário e estimula a secreção de gonadotropinas, ao estimular o hipotálamo a produzir GnRH.
Fase ovulatória
Nesta fase, os folículos já possuem receptores para a LH, pelo que ocorre um mecanismo de feedback positivo: o aumento da produção de LH, causado pelo aumento da secreção de estrogénio pelo folículo em crescimento, induz a maturação final do folículo, ocorrendo a ovulação.
Fase pós-ovulatória
Após a ovulação, a hormona LH induz a formação do corpo lúteo, que sob a influência da LH continua a produzir estrogénio, mas também a progesterona. O corpo lúteo atinge o máximo desenvolvimento em 8-10 dias após a ovulação.
O aumento combinado dos níveis de estrogénio e progesterona exerce um feedback negativo no complexo hipotálamo-hipófise, inibindo a secreção de gonadotropinas (hormonas hipofisárias). Na parte final da fase luteínica, o corpo lúteo desintegra-se, o que provoca uma queda abrupta dos níveis de estrogénio e progesterona. A hipófise começa a segregar FSH em quantidades suficientes para estimular o crescimento de novos folículos no ovário, iniciando-se, assim, a fase folicular do ciclo ovárico seguinte.
A fecundação de um óvulo por um espermatozóide marca o início do desenvolvimento embrionário, ou embriogénese, que irá terminar com o nascimento de um novo ser.
O período que medeia entre a concepção e o nascimento denomina-se gestação (± 38 semanas). A gestação está dividida em duas etapas: o período embrionário (desde da fecundação até ao final do último trimestre) e o período fetal (corresponde aos dois primeiros trimestres).
No desenvolvimento embrionário consideram-se três fases: segmentação, gastrulação e organogénese.
A segmentação, ocorre durante as duas primeiras semanas, verificando-se uma sequência de divisões celulares (divisões mitóticas), que originam células com dimensões sucessivamente menores (blastómeros). Quando chega ao útero, 4 dias após a fecundação, o embrião chama-se mórula (um aglomerado de células) que flutua livremente e é alimentado por secreções uterinas, mas a segmentação continua, até que o embrião atinge o estado de blastocisto. Nesta fase, o embrião é composto por dois conjuntos celulares: o botão embrionário (um aglomerado de blastómeros, esta massa de células origina o corpo fetal) e o trofoblasto (delimita uma cavidade interna achatada (blastocélio) para onde se faz saliência o botão embrionário; este conjunto de células vai ajudar na formação da placenta).
Fig. Fases da Fecundação e Segmentação
Durante a gastrulação, continuam as divisões celulares, ocorrendo rearranjos espaciais de grupos de células, uns em relação aos outros, até atingirem determinadas posições, num processo denominado morfogénese. No final da morfogénese, o embrião atinge o estado de gástrula. A gástrula, nos humanos, é um embrião formado por três folhetos germinativos concêntrico: ectoderme, mesoderme e endoderme.
A partir da gástrula, o embrião começa-se a chamar feto.
Durante a organogénese, ocorrem fenómenos de diferenciação celular dos quais resulta a constituição dos diversos tecidos, órgãos e sistemas de órgãos que formam o indivíduo (as fases da gástrula dão origem a diferentes tipos de células).
Fig. Gástrula
Em resumo:
Durante o desenvolvimento e crescimento do embrião, formam-se os anexos embrionários, que são órgãos transitórios cuja função é proporcionar ao embrião um meio líquido e uma temperatura constante; para além disso permitem o fornecimento dos nutrientes necessários ao desenvolvimento embrionário, bem como a eliminação dos produtos de excreção.
Ontogénese ou Desenvolvimento ontogénico – conjunto de fenómenos biológicos que ocorrem em qualquer animal desde o ovo até ao estado adulto.
Durante a segmentação, o embrião vai sendo conduzido ao longo das trompas de Falópio (oviducto), em direcção ao útero, onde chega já no estado de mórula. O embrião permanece na cavidade uterina durante dois ou três dias. Durante este período, continua a dividir-se, sendo nutrido por secreções endometriais (secreções uterinas).
Quando o blastocisto entra em contacto com o endométrio, inicia-se o período de implantação do embrião nessa mucosa (parede do útero), que dura cerca de cinco dias. A implantação do embrião no endométrio chama-se nidação. Durante a nidação, as células do trofoblasto situadas acima do botão embrionário proliferam e segregam enzimas que catalizam a digestão de células do endométrio, permitindo ao embrião penetrar de forma progressiva na parede uterina.
Começa-se a formar um anexo embrionário – o córion, que possui vilosidades que mergulham nas lacunas do endométrio preenchidas pelo sangue materno. Ao fim de cerca de onze ou doze dias após a fecundação, o embrião encontra-se totalmente coberto pela mucosa uterina, estando completa a nidação.
Fig. Nidação
Durante a diferenciação celular formam-se os restantes anexos embrionários, tais como: âmnio, vesícula vitelina, alantóide e a placenta.
É através dos capilares da placenta que ocorrem trocas de substâncias entre a mãe e o embrião e mais tarde, o feto. O sangue do feto aflui até à placenta através das artérias do cordão umbilical e regressa pela veia umbilical, passando através do fígado do feto.
Fig. Estrutura da Placenta
De uma forma geral, os nutrientes e o oxigénio passam das lacunas do sangue materno para os capilares fetais existentes nas vilosidades coriónicas. Em sentido oposto, passam o dióxido de carbono e os produtos de excreção provenientes do feto.
Fig. Trocas placentárias
Tabela com as funções dos anexos embrionários |
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Anexo Embrionário |
Estrutura |
Função |
Córion | Membrana com muitas vilosidades (membrana mais exterior que, com o âmnio, rodeia o embrião). | Forma uma extensa superfície de trocas; intervêm na formação de placenta. |
Âmnio | Saco que envolve o embrião (membrana que delimita a cavidade amniótica, cheia de líquido amniótico). | Mantém o embrião num meio líquido (líquido amniótico), protegendo-o da desidratação, de choques mecânicos e auxilia na manutenção de uma temperatura constante. |
Vesícula Vitelina | Saco membranoso sem substâncias de reserva. | Forma parte do tubo digestivo (incorpora o cordão umbilical). |
Alantóide | Divertículo da vesícula vitelina. | Estrutura rudimentar que contribui para a formação dos vasos sanguíneos do cordão umbilical. |
Placenta | Órgão em forma de disco que resulta da fusão do córion com o endométrio uterino. | Assegura a fixação e a nutrição do embrião; É um filtro selectivo: os anticorpos (proteínas maternas) podem passar a placenta e protegem o embrião; impede a passagem da maior parte dos micróbios e medicamentos, mas deixa passar vírus, álcool e nicotina; Segrega hormonas. |
Fig. Anexos embrionários
Durante o segundo e terceiro trimestres verifica-se um rápido crescimento do feto, mas a actividade fetal poderá diminuir, visto que o espaço para o feto de mover é cada vez menor.
O parto é a última parte da gestação e divide-se em três fases: dilatação do colo do útero, expulsão do bebé e expulsão da placenta.
A primeira fase (dilatação do colo do útero) caracteriza-se pela abertura e dilatação do cérvix. Nesta fase, ocorre a saída do líquido amniótico. Aparecem as primeiras contracções rítmicas uterinas, que vão aumentando de frequência e intensidade.
Durante a segunda fase do parto (expulsão do bebé), fortes contracções uterinas forçam o feto para fora do útero, através da vagina. O bebé é, assim, expulso do corpo da mãe. Os seus pulmões, outrora cheios de líquido amniótico, enchem-se de ar pela primeira vez. Seguidamente o cordão umbilical é cortado.
A última fase ocorre após o nascimento da criança e consiste na expulsão da placenta e restantes anexos embrionários.
Primeiro Trimestre
A hormona hCG, libertada pelo embrião, impede a degeneração do corpo amarelo (efeito semelhante ao da LH) que, assim, continua a produzir estrogénio e progesterona, garantindo a manutenção do endométrio e da nidação. Elevados valores de hCG exercem uma retroacção negativa sobre o complexo hipotálamo - hipófise, bloqueando o ciclo ovárico. Na ausência de produção de hCG, a diminuição de produção de LH materna, devido à inibição da hipófise pela progesterona, resultaria na ocorrência de menstruação e destruição do embrião.
Elevados níveis de progesterona provocam mudanças ao nível do aparelho reprodutor feminino, tais como:
Passados três meses
Durante o segundo trimestre, os níveis hormonais estabilizam, pois diminui a produção de hCG, deteriora-se o corpo lúteo e a placenta segrega progesterona, o que mantém a gravidez.
Último Trimestre
No último trimestre de gestação, é uma complexa interacção de hormonas – estrogénio, oxitocinas e prostaglandinas – que induz o parto.
Antes do parto
A máxima concentração de estrogénios (devido à baixa concentração de progesterona) no sangue materno desencadeia a formação de receptores de oxitocina (actua sobre as células musculares do útero, estimulas as contracções) no útero.
A oxitocina, produzida pelo feto e libertada pela hipófise materna (como resposta a uma mensagem nervosa- contracções). Também estímula a produção de prostaglandinas pela placenta, aumentando mais as constrações, num mecanismo de feedback positivo.
Depois do parto
Expulsão da placenta → < [estrogénio e progesterona] → Hipotálamo: |
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1º. O hipotálamo estimula a hipófise a produzir prolactina que vai estimular as glândulas mamárias | 2º. Devido a uma mensagem nervosa (sucção) o hipotálamo vai produzir oxitocina que vai estimular o útero (volta à posição inicial – diminui de volume) e as glândulas mamárias |
As glândulas mamárias vão produzir: 1º. Colostro – o bebé vai receber as defesas/anticorpos da mãe, este primeiro líquido é indispensável ao recém-nascido. 2º. Leite – Lípidos, glícidos (gorduras) |
Variação das hormonas ao longo da gravidez:
A contracepção consiste na prevenção voluntária da gravidez. Existem vários métodos contraceptivos.
Métodos Contraceptivos Naturais (ou de abstinência periódica)
Método do calendário (anexos)
Método das temperaturas basais (anexos)
Método do muco cervical (anexos)
Método sintotérmico – neste método regista-se as temperaturas basais ao longo do ciclo e observa-se o muco produzido. Para além disso, faz-se a palpação do colo do útero, pois no período fértil apresenta-se mais alto, mole e aberto.
Contracepção hormonal
É a pílula, o implante subcutâneo, o anel vaginal e o adesivo.
Neste método, a contracepção transfere uma dose diária de hormonas, o estrogénio e progesterona, para a corrente sanguínea, o que desencadeia um mecanismo de feedback negativo sobre o complexo hipotálamo -hipófise, impedindo a ovulação e tornando mais espesso o muco do colo do útero (dificultando a entrada dos espermatozóides).
Dispositivo intra-uterino (DIU)
O DIU é uma pequena peça de plástico ou de metal que se insere na cavidade uterina, de forma a impedir a implantação do embrião no endométrio. Os Diu podem ser inertes ou activos. Neste último caso, libertam substâncias, como o cobre ou hormonas, que dificultam a proliferação do endométrio.
Espermicida
Os espermicidas são substâncias que se introduzem na vagina antes do acto sexual e que inactivam ou matam os espermatozóides, podem ser cremes, espumas, esponjas, cones ou comprimidos vaginais). Tem uma baixa eficácia, por isso são utilizados como complemento de outros métodos contraceptivos, tais como os preservativos.
Métodos de barreira
Os principais métodos de barreira são os preservativos (masculinos e femininos) e o diafragma. A função destes métodos é impedir o encontro dos gâmetas masculino e feminino. Em todos os casos é necessário colocar o dispositivo antes do coito. Os preservativos, para além de serem um método contraceptivo, conferem protecção contra doenças sexualmente transmissíveis (DST).