نسخة الفيديو النصية
في هذا الفيديو، سوف نتعلم كيف نصف التراكيب الموجودة داخل الخصيتين لدى ذكر الإنسان، ووظائفها. وسوف نتعلم تحديدًا كيفية تكون الحيوانات المنوية داخل الأنيبيبات المنوية للخصيتين لإنتاج الجاميتات الذكرية، أو الحيوانات المنوية، المسئولة عن إخصاب البويضة.
الحيوانات المنوية هي الجاميتات الذكرية، وتعرف أيضًا باسم الخلايا التناسلية أو الخلايا الجنسية. تتمثل وظيفة الحيوان المنوي في إخصاب الجاميت الأنثوي، والمعروف باسم البويضة، في عملية التكاثر الجنسي. الخصية هي موقع إنتاج الحيوانات المنوية في الجهاز التناسلي الذكري. ويمتلك الإنسان عادة اثنتين منها، حيث يشار إليهما معًا بالخصيتين.
هل تعلم أن إنتاج هذه الحيوانات المنوية يتطلب درجة حرارة ثابتة أقل بنحو درجتين إلى ثلاث درجات من درجة حرارة بقية تجويف البطن؟ ووفقًا لبعض العلماء، هذا هو سبب تدلي كيس الصفن، وهو كيس جلدي يحيط بهاتين الخصيتين، خارج تجويف البطن. قد تفيد درجات الحرارة الأكثر برودة أيضًا في منع حدوث طفرات في الحيوانات المنوية. تعرف العملية التي ينتج خلالها الحيوان المنوي الناضج وينمو في هاتين الخصيتين باسم تكوين الحيوانات المنوية. وهو مصطلح يتكون من جزأين، الجزء الأول فيه يشير إلى الإنتاج أو التوليد، والجزء الثاني فيه، أي الحيوانات المنوية، يشير إلى الجاميتات الذكرية. الخصيتان مسئولتان أيضًا عن إنتاج معظم الهرمونات الجنسية الذكرية، مثل التستوستيرون، مقارنة بأي عضو آخر في جسم الإنسان. وفي بعض الأحيان، تسمى هذه الهرمونات الجنسية الذكرية الأندروجينات. وهي مسئولة عن تحفيز نمو الأعضاء الجنسية الذكرية وظهور الصفات الجنسية الثانوية.
الصفات الجنسية الثانوية هي السمات الجسدية التي تظهر على الشخص عند وصوله إلى سن النضج الجنسي في مرحلة تسمى البلوغ. قد يشمل بعض أمثلة هذه الصفات في الذكور خشونة الصوت وزيادة نمو شعر الوجه والجسم. دعونا نلق نظرة عن قرب على التركيب الكلي للخصية. الأنيبيبات المنوية هي التراكيب التي تشكل الجزء الأكبر من الخصية. وهي أنابيب طويلة ملتفة توجد في جميع أجزاء الخصية وتمثل موقع تكوين الحيوانات المنوية. بعد إنتاج الحيوانات المنوية الناضجة في الأنيبيبات المنوية، تنقل هذه الحيوانات على الفور إلى هذه المنطقة التي تسمى البربخ. البربخ هو المسئول عن تخزين هذه الحيوانات المنوية الناضجة لحين الحاجة إليها، وعند حدوث ذلك تنقل الحيوانات المنوية إلى الوعاء الناقل. بعد ذلك، يحمل الوعاء الناقل تلك الحيوانات المنوية إلى قناة مجرى البول التي في نهايتها يقذف الحيوان المنوي خارج جسم الذكر. في بعض الأحيان، قد يؤدي هذا القذف إلى دخول الحيوانات المنوية إلى المهبل الأنثوي حيث يمكنها السباحة باتجاه البويضة لإخصابها.
دعونا نلق نظرة على تركيب الأنيبيبة المنوية والمنطقة المحيطة بها بمزيد من التفصيل. يوضح هذا الشكل مقطعًا عرضيًّا لأنيبيبة منوية، وتظهر بعض الخلايا المحيطة بها باللون الأزرق. المقطع العرضي هو طريقة لعرض جزء من عينة أو جزء من الجسم. وهو الصورة التي نحصل عليها بعد قطع شريحة من شيء ما، مثل هذا الجزء من الأنيبيبة المنوية، بزاوية قائمة على محوره الرأسي. تحتوي كل أنيبيبة منوية على قناة مفرغة في المنتصف تسمى التجويف. هذا التجويف يستخدم لنقل الحيوانات المنوية الناضجة، مثل هذه هنا، إلى البربخ لتخزينها. ويمكنك أن تلاحظ أن هناك عددًا من الخلايا المختلفة المكونة للنسيج الطلائي أو بطانة الأنيبيبة المنوية يحيط بهذا التجويف الداخلي. وأحد أنواع الخلايا التي يحتوي عليها هذا النسيج الطلائي هي خلايا سرتولي.
تكسب خلايا سرتولي الحيوانات المنوية دعامة تركيبية وتفرز سوائل وظيفتها تغذية الحيوانات المنوية ودعمها أثناء نموها. توفر هذه الإفرازات كذلك للحيوانات المنوية الناضجة الوسط السائل الذي يمكنها السباحة فيه. تساعد خلايا سرتولي أيضًا على تنظيم عملية تكوين الحيوانات المنوية، وقد تقوم أيضًا بوظيفة مناعية لمساعدة الحيوانات المنوية على البقاء فترة أطول. فيما يخص الخلايا المتبقية الموجودة في النسيج الطلائي للأنيبيبة المنوية، فإنها تشير إلى مرحلة ما في إنتاج الحيوانات المنوية. إذا فحصنا مقطعًا عرضيًّا لأنيبيبة منوية تحت المجهر، فسنتمكن من رؤية الخلايا في كل مرحلة من المراحل المختلفة لتكوين الحيوانات المنوية. تنتج الخلايا في المرحلة الأولى من تكوين الحيوانات المنوية في المنطقة الخارجية للأنيبيبة المنوية. وفي كل مرحلة، تتحرك الخلايا شيئًا فشيئًا إلى الداخل باتجاه التجويف. بشكل عام، أثناء عملية تكوين الحيوانات المنوية، تتحول الخلايا الجرثومية الأمية الثنائية الصيغة الصبغية إلى حيوانات منوية ناضجة أحادية الصيغة الصبغية.
الخلايا الجرثومية الأمية، التي يشار إليها أحيانًا بالخلايا الجرثومية الأولية، هي خلايا جذعية غير متمايزة ثنائية الصيغة الصبغية. وتكون موجودة في الجنين النامي لمعظم الكائنات الحية في الخصيتين لدى الذكور والمبيضين لدى الإناث. وبما أن هذا الشكل يوضح لنا مقطعًا عرضيًّا لأنيبيبة منوية لذكر بالغ، لا يمكننا رؤية أي خلايا جرثومية أمية هنا. تنقسم الخلايا الجرثومية الأمية وتتمايز لتكوين جاميتات أحادية الصيغة الصبغية مثل الحيوانات المنوية. يستخدم مصطلح «ثنائي الصيغة الصبغية» للإشارة إلى معظم خلايا الجسم التي تحتوي على مجموعة كاملة من الكروموسومات. في الإنسان، تحتوي هذه المجموعة الكاملة على 46 كروموسومًا، ويشار إليها في بعض الأحيان بالرمز اثنين n. وفي الفقاريات، مثل الإنسان، يستخدم المصطلح أحادي الصيغة الصبغية للإشارة إلى الجاميتات فقط. تحتوي الجاميتات على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في خلية الجسم العادية، أي 23 فقط في الإنسان، ويشار إليها أحيانًا بالرمز n فحسب. كل من الحيوانات المنوية والبويضات الأنثوية أحادي الصيغة الصبغية، وعندما يندمجان معًا عند حدوث الإخصاب، يتكون زيجوت يحتوي على مجموعة كاملة من 46 كروموسومًا.
كما هو الحال مع الخلايا الجرثومية الأمية في الذكر الناضج جنسيًّا، فإن الخلايا الخارجية للأنيبيبات المنوية، التي تسمى أمهات المني، تكون أيضًا ثنائية الصيغة الصبغية. وذلك لأنها تتكون عن طريق نوع من الانقسام الخلوي يسمى الانقسام الميتوزي. بالاقتراب أكثر من منطقة التجويف، يمكننا رؤية عدد من الطلائع المنوية أحادية الصيغة الصبغية. هذه الخلايا أحادية الصيغة الصبغية لأنها تتكون عن طريق نوع آخر من الانقسام الخلوي يسمى الانقسام الميوزي الذي ينقسم فيه عدد الكروموسومات في الخلية إلى النصف. بعد ذلك، تتمايز هذه الطلائع المنوية الأحادية الصيغة الصبغية وتتحول إلى حيوانات منوية ناضجة أحادية الصيغة الصبغية. ومن ثم، تنطلق الحيوانات المنوية الناضجة إلى تجويف الأنيبيبة المنوية حتى تنقل إلى البربخ لتخزينها.
الخلايا البينية هي أي خلايا موجودة في الفراغ ما بين الخلايا الوظيفية للنسيج. إذن في رأيك، أي الخلايا التي نراها في الشكل قد تمثل الخلايا البينية للخصيتين؟ أوقف الفيديو مؤقتًا، وفكر قليلًا. إذا كنت قد أجبت بأنها هذه الخلايا الزرقاء المحيطة بالأنيبيبات المنوية، فقد أحسنت صنعًا! هذه الخلايا تسمى خلايا ليديج. وهي الخلايا البينية الموجودة في الخصيتين تحديدًا. وبما أن الخلايا المكونة للأنيبيبات المنوية هي الخلايا الوظيفية للخصيتين، فإن الخلايا المحيطة بها لا بد أن تكون هي الخلايا البينية. هل يمكنك تذكر الوظيفة الأساسية الأخرى للخصيتين؟ الوظيفة الأساسية الأخرى للخصيتين هي إفراز الأندروجينات مثل التستوستيرون، وهذا بالضبط ما تفعله خلايا ليديج. وهي، كما تلاحظ، موجودة بين الأنيبيبات المنوية.
دعونا نستعرض كيف يمكن أن تتحكم الهرمونات في عملية تكوين الحيوانات المنوية عن طريق تحفيز الخلايا المتضمنة وتنظيم العملية ككل. تبدأ عملية إنتاج الحيوانات المنوية الناضجة عندما يصل الذكر إلى النضج الجنسي في بداية المرحلة التي تسمى البلوغ، وتظل مستمرة عادة طوال حياته. عند الوصول إلى مرحلة البلوغ تحدث العديد من التغيرات في جسم الذكر بشكل أساسي نتيجة لتأثير الهرمونات. يفرز بعض من هذه الهرمونات بواسطة غدة في الدماغ تسمى الفص الأمامي للغدة النخامية. أحد الهرمونات التي تفرز بكميات أكبر عند البلوغ من الفص الأمامي للغدة النخامية هو الهرمون المنشط للجسم الأصفر، أو LH اختصارًا.
ينقل الدم هرمون LH إلى جميع أنحاء الجسم، منها الأنسجة المستهدفة في الخصيتين حيث يتحد هرمون LH مع المستقبلات الموجودة على الخلايا المستهدفة، وهي خلايا ليديج. لعلك تتذكر أن خلايا ليديج هي الخلايا البينية في الخصيتين، وهي المسئولة عن إفراز هرمون التستوستيرون. لذا، عندما يرتبط هرمون LH بالمستقبلات الموجودة على خلايا ليديج، فإنه يحفزها على أداء هذه الوظيفة المتمثلة في إفراز هرمون التستوستيرون. كل من التستوستيرون وهرمون LH له دور أساسي في عملية تكوين الحيوانات المنوية؛ لأنه في حال غياب أي منهما، تتوقف عملية تكوين الحيوانات المنوية.
في الوقت ذاته، يفرز الفص الأمامي للغدة النخامية هرمونًا آخر في مجرى الدم، يسمى الهرمون المنشط للحويصلة، أو FSH اختصارًا. يتمثل دور هرمون FSH في إنتاج الجاميتات في الذكور والإناث على حد سواء. هذا يعني أنه ينتقل أيضًا إلى الأنسجة المستهدفة في الخصيتين. في الجهاز التناسلي الذكري، الخلايا التي يستهدفها هرمون FSH هي خلايا سرتولي. وعند ارتباطه بالمستقبلات الموجودة على خلايا سرتولي تلك، يحفز هرمون FSH عملية تكوين الحيوانات المنوية. يحفز هرمون FSH خلايا سرتولي لإنتاج مستقبلات التستوستيرون التي تسمى أحيانًا البروتينات الرابطة للأندروجين. هذه المستقبلات تكون موجودة على سطح خلايا سرتولي حيث يمكن للتستوستيرون الذي تنتجه خلايا ليديج الارتباط بها. يساعد كل من التستوستيرون وهرمون FSH على تنظيم عملية تكوين الحيوانات المنوية. وذلك عن طريق تأثيرهما في خلايا سرتولي لمساعدة الحيوانات المنوية على النضج وأداء وظيفتها بكفاءة.
على سبيل المثال، يحفز كل من التستوستيرون وهرمون FSH خلايا سرتولي لإفراز السوائل المليئة بالمغذيات، وإنتاج الجزيئات المنظمة للمساعدة في عملية تكوين الحيوانات المنوية. يساعد التستوستيرون خلايا سرتولي أيضًا على دعم الحيوانات المنوية النامية المجاورة لها حتى تصل إلى مرحلة النضج التي تسمح لها بالانفصال عن النسيج الطلائي للأنيبيبة المنوية. وقد وجد أنه في حالة نقص هرمون التستوستيرون، تنفصل الحيوانات المنوية وهي غير ناضجة أو لا تنفصل على الإطلاق. ومن ضمن وظائف التستوستيرون الأخرى المتعددة في تكوين الحيوانات المنوية أنه قد يكون مسئولًا أيضًا عن إكمال عملية الانقسام الميوزي.
دعونا الآن نتناول مراحل تكوين الحيوانات المنوية والخلايا المختلفة التي تنتجها كل مرحلة بتفصيل أكبر. توجد أربع مراحل أساسية لتكوين الحيوانات المنوية، وهي: مرحلة التضاعف، ومرحلة النمو، ومرحلة النضج، ومرحلة التشكل النهائي. لنستعرض أولًا مرحلة التضاعف. عندما يكون الذكر جنينًا، تكون معظم الخلايا في الأنيبيبات المنوية خلايا جرثومية أمية، وهي كما ذكرنا سابقًا خلايا ثنائية الصيغة الصبغية. نعلم أيضًا أن الخلايا الجرثومية الأمية الذكرية تخضع للانقسام الميتوزي. أثناء عملية الانقسام الميتوزي والتكاثر، ينتج عدد كبير من أمهات المني الأولية الثنائية الصيغة الصبغية. كلمة «الأولية» هنا تشير إلى توقيت تكونها. وقد يساعدنا هذا على تذكر أن أمهات المني الأولية تنتج قبل الولادة. بعد الولادة، تتحول أمهات المني الأولية إلى الخلايا التي ذكرناها سابقًا، وهي أمهات المني الثنائية الصيغة الصبغية.
تسمى الخلية المفردة من هذه الخلايا أم المني. لكن، دعونا نر كيف يبدو شكل أمهات المني داخل الأنيبيبات المنوية. توجد أمهات المني في المنطقة الخارجية للأنيبيبات المنوية، لأنها ستكون أولى الخلايا التي تنتجها الخلايا الجرثومية الأمية. وبينما ننتقل إلى المراحل الأخرى في هذه العملية، يمكننا إضافة الأنواع الأخرى من الخلايا إلى هذا الشكل.
الآن، دعونا نلق نظرة على المرحلة الثانية من تكوين الحيوانات المنوية، التي تسمى أحيانًا مرحلة النمو. خلال هذه المرحلة، تنقسم بعض أمهات المني عن طريق الانقسام الميتوزي، وتتمايز إلى خلايا تسمى الخلايا المنوية الأولية. كما نلاحظ، تقع الخلايا المنوية الأولية على مسافة أقرب إلى حد ما من تجويف الأنيبيبة المنوية. لكنها بشكل عام تنفصل عن الغشاء القاعدي للأنيبيبات المنوية.
هل يمكنك معرفة إذا ما كانت هذه الخلايا ثنائية أم أحادية الصيغة الصبغية؟ أوقف الفيديو مؤقتًا وفكر قليلًا. إذا كنت قد أجبت بأنها ثنائية الصيغة الصبغية، فقد أحسنت صنعًا! تنتج الخلايا المنوية الأولية عن عملية انقسام ميتوزي، ولهذا فهي ثنائية الصيغة الصبغية. المرحلة الثالثة من تكوين الحيوانات المنوية هي مرحلة النضج. عرفنا سابقًا أنه عند وصول الذكر سن البلوغ، يزداد عادة مستوى هرمون التستوستيرون لديه. وهذا يحفز الخلايا المنوية الأولية، التي ضاعفت معلوماتها الوراثية أثناء مرحلة النمو، للانقسام عن طريق الانقسام الميوزي. لعلك تتذكر أن الانقسام الميوزي يتضمن مرحلتين من الانقسام الخلوي، وهما؛ الانقسام الميوزي الأول والانقسام الميوزي الثاني.
في الانقسام الميوزي الأول، تتحول الخلايا المنوية الأولية إلى خلايا منوية ثانوية. والآن، هل هذه الخلايا ثنائية أم أحادية الصيغة الصبغية؟ أوقف الفيديو مؤقتًا وفكر قليلًا. الخلايا المنوية الثانوية خلايا أحادية الصيغة الصبغية. هذا يعني أن هذه الخلايا تحتوي على نصف عدد كروموسومات الخلايا المنوية الأولية. في الانقسام الميوزي الثاني، تنقسم الخلايا المنوية الثانوية مرة أخرى لتكوين طلائع منوية أحادية الصيغة الصبغية. المرحلة الأخيرة من تكوين الحيوانات المنوية هي مرحلة التشكل النهائي. أثناء مرحلة التشكل النهائي، تتطور الطلائع المنوية الدائرية الأحادية الصيغة الصبغية، فينمو لها ذيول وتكتسب خواص أخرى لتتحول إلى حيوانات منوية ناضجة أحادية الصيغة الصبغية، والتي يشار إليها ببساطة بالحيوانات المنوية في حالة الجمع أو الحيوان المنوي في حالة المفرد. وفي هذه المرحلة، تكون الحيوانات المنوية الناضجة قادرة على إخصاب البويضة الأنثوية.
بجانب تكوين الذيول، تتمثل إحدى الخواص الأخرى التي تكتسبها الحيوانات المنوية في تكون تركيب على رأس الحيوان المنوي يسمى الجسيم القمي، والذي يمكن أن تفرز من خلاله إنزيمات التحلل المائي التي تساعد الحيوانات المنوية على اختراق البويضة. بذلك، تصبح هذه الحيوانات المنوية الناضجة جاهزة، ويمكن إطلاقها إلى تجويف الأنيبيبات المنوية لتنتقل بعد ذلك إلى البربخ لاستكمال المرحلة النهائية من نموها وتخزينها.
بإيجاز، تبدأ المراحل الأربع لعملية تكوين الحيوانات المنوية بمرحلة التضاعف، التي تنقسم فيها الخلايا الجرثومية الأمية الثنائية الصيغة الصبغية عدة مرات عن طريق الانقسام الميتوزي لإنتاج العديد من أمهات المني الأولية الثنائية الصيغة الصبغية التي تتحول بعد الولادة إلى أمهات مني ثنائية الصيغة الصبغية. يلي هذه المرحلة مرحلة النمو، وفيها تنقسم أمهات المني عن طريق الانقسام الميتوزي، وتتمايز إلى خلايا منوية أولية ثنائية الصيغة الصبغية. في مرحلة النضج، تخضع الخلايا المنوية الأولية للانقسام الميوزي الأول الذي يؤدي إلى انقسام عدد الكروموسومات في الخلايا إلى النصف لتكوين خلايا منوية ثانوية أحادية الصيغة الصبغية. بعد ذلك، تخضع هذه الخلايا للانقسام الميوزي الثاني لتكوين طلائع منوية أحادية الصيغة الصبغية. ومن ثم، تخضع هذه الطلائع المنوية لمرحلة التشكل النهائي حيث تتحول إلى حيوانات منوية ناضجة أحادية الصيغة الصبغية.
والآن، دعونا نسترجع النقاط الرئيسية التي تناولناها في هذا الفيديو. تحتوي الخصيتان لدى ذكر الإنسان على تراكيب تسمى الأنيبيبات المنوية التي تحدث فيها عملية تكوين الحيوانات المنوية أو إنتاجها. تحتوي الأنيبيبات المنوية أيضًا على خلايا سرتولي التي تدعم نمو الحيوانات المنوية وتفرز سائلًا يغذيها. تحتوي الخصيتان على خلايا بينية خاصة تسمى خلايا ليديج، والتي تفرز هرمون التستوستيرون.
تتضمن عملية تكوين الحيوانات المنوية أربع مراحل هي: التضاعف والنمو والنضج والتشكل النهائي. في مرحلة التضاعف، تنقسم الخلايا الجرثومية الأمية عن طريق الانقسام الميتوزي لإنتاج العديد من أمهات المني بعد ولادة الذكر. في مرحلة النمو، تنقسم أمهات المني عن طريق الانقسام الميتوزي مرة أخرى وتتمايز إلى خلايا منوية أولية. في مرحلة النضج، تنقسم الخلايا المنوية الأولية عن طريق الانقسام الميوزي لتنتج أولًا الخلايا المنوية الثانوية الأحادية الصيغة الصبغية ثم الطلائع المنوية الأحادية الصيغة الصبغية. وفي مرحلة التشكل النهائي، تتحول هذه الطلائع المنوية إلى حيوانات منوية تطلق في تجويف الأنيبيبة المنوية.
