Reproducción sexuada en mamíferos

Las unidades básicas de la reproducción sexual son las células germinales masculinas (espermatozoides) y femeninas (óvulos).

Espermatozoide

El espermatozoide

1. Es más bien alargado, tiene una cola o flagelo que le permite su movilidad para poder desplazarse hasta el óvulo.

2. Es una célula pequeña, tiene poco citoplasma, el cual no posee sustancias nutritivas de reserva.

3. Todo espermio está formado por 3 partes o segmentos:

a) Cabeza: está formada por un extremo anterior llamado acrosoma. En su interior, posee sustancias que ayudan al espermio a penetrar en el óvulo. También, se encuentra un pronúcleo, denominado así porque posee la mitad de los cromosomas de la especie. Este pronúcleo está envuelto por una pequeña porción de citoplasma.

b) Segmento intermedio: esta porción corresponde a una extensión del citoplasma, y contiene un centriolo y muchas mitocondrias, las cuales entregan energía para que el espermio se mueva.

c) Cola o Flagelo: es un filamento que puede vibrar, batir o girar impulsando al espermio.

En términos generales, la vida del espermio es bastante corta: en promedio 2 días. Existen algunas excepciones en insectos u otros animales; en ellos, sus espermios pueden vivir durante meses.

Óvulo

1.  Es una célula grande, prácticamente inmóvil, tiene un pronúcleo, citoplasma, y en él se encuentra el vitelo, que es una sustancia nutritiva de reserva, que permite nutrir al embrión en caso de que el óvulo sea fecundado.

2.  Además de la membrana celular o plasmática, posee otras cubiertas que lo envuelven, por ejemplo, una de ellas es la membrana vitelina. La vida del óvulo también es breve (24 a 48 horas).

3.  Los óvulos, según las especies, presentan distinta cantidad y distribución de vitelo. Por ejemplo, el óvulo de los mamíferos tiene más bien poco vitelo y muy bien distribuido; en cambio, el óvulo de las aves posee gran cantidad de vitelo y éste se presenta en todo el óvulo.

Origen de las células reproductoras

Cuando el embrión de cualquier animal con reproducción sexual experimenta la división celular, ciertas células producidas por dicha división, las células germinales primordiales, permanecen en estado indiferenciado. Los otros tipos de células, denominadas células vegetativas o células somáticas se diferencian en tejidos y órganos.

En los vertebrados estas células se localizan en los órganos contiguos a los del aparato excretor. Los tejidos donde se alojan las células germinales se convierten en los órganos de la reproducción, llamados gónadas . Estos órganos derivan de los riñones primitivos localizados en la zona anterior y lateral del embrión, que en la mayoría de los mamíferos se desplazan antes del nacimiento a la región posterior y ventral.

Las células germinales primordiales permanecen inactivas en las gónadas hasta la madurez sexual, momento en el que las células indiferenciadas sufren muchas divisiones normales o mitosis. En este proceso de desarrollo a células reproductoras maduras ( gametos ), las células germinales experimentan un tipo de división celular especial llamada meiosis que reduce su dotación cromosómica.

En el momento de la madurez sexual, las células somáticas de las gónadas de los animales superiores comienzan a secretar hormonas que controlan la aparición de los diferentes caracteres sexuales secundarios.

Gónadas

Las gónadas masculinas, los testículos, contienen células germinales que más tarde se desarrollan en gametos masculinos (espermatozoides). Los ovarios contienen las células germinales que después darán lugar a los gametos femeninos, huevos u óvulos. En la mayoría de los vertebrados, cada individuo tiene testículos u ovarios, pero no ambos. En los vertebrados el número suele ser de dos pares de gónadas.

El tamaño de las gónadas aumenta al alcanzar la madurez sexual debido al gran número de células germinales que se producen en ese momento.

Durante la época de reproducción también se originan células germinales, de modo que muchos animales experimentan también un aumento estacional del tamaño de las gónadas.

Los testículos y los ovarios de los animales maduros difieren mucho en su estructura. En los delicados túbulos replegados de los testículos, los túbulos seminíferos, las células germinales primitivas maduran transformándose en espermatozoides.

Los testículos de los mamíferos suelen ser cuerpos ovales englobados por una cápsula de tejido conjuntivo resistente. Las proyecciones de esta cápsula en el interior de los testículos lo dividen en diversos compartimentos, cada uno de los cuales con cientos de túbulos seminíferos. Los espermatozoides maduros se liberan a través de varios conductos (eferentes) que comunican con el epidídimo, un tubo colector de gruesas paredes donde se almacena el esperma.

En los elefantes, focas y ballenas, los testículos permanecen dentro de la cavidad corporal de por vida. En muchos mamíferos, como roedores, murciélagos y miembros de la familia de los camellos, los testículos permanecen en el interior de la cavidad corporal durante los periodos de inactividad, pero durante la época de reproducción se desplazan hacia bolsas cutáneas y musculares externas que reciben el nombre de escrotos.

En los marsupiales y los mamíferos superiores, incluyendo el hombre, los testículos se encuentran siempre encerrados en un escroto externo. Durante la vida fetal, los testículos se desplazan a través de los músculos que forman la parte ventral y posterior del tronco, arrastrando con ellos el peritoneo y la piel que rodea estos músculos. El conducto muscular a través del cual se deslizan los testículos recibe el nombre de conducto inguinal. éste se suele cerrar después del nacimiento, aunque en ocasiones permanece abierto y constituye un asiento frecuente de hernias. La porción del peritoneo que los testículos arrastran consigo forma una pared membranosa doble, entre el escroto y los testículos, la tunica vaginalis.

El descenso de los testículos al escroto en los animales superiores las mantiene a temperaturas óptimas.

A diferencia de las células germinales en el testículo, las células germinales femeninas se originan como células individuales en el tejido embrionario que después dan lugar a un ovario, localizado en la cavidad abdominal unido al peritoneo de revestimiento.

En la madurez, después de que las células germinales femeninas se convierten en óvulos, los grupos de células ováricas que rodean cada óvulo se diferencian en células foliculares que secretan nutrientes para el óvulo que contienen. Durante la época de reproducción, conforme el óvulo se prepara para ser liberado, el tejido circundante se ahueca y se llena de líquido, al tiempo que se desplaza hacia la superficie del ovario; esta masa de tejido, líquido y óvulo, recibe el nombre de folículo de De Graaf.

El ovario adulto es una masa de tejido glandular y conjuntivo que contiene numerosos folículos en distintos estadios de maduración. El número de folículos varía según las especies animales; la mujer tiene sólo un folículo de De Graaf en un ovario por cada ciclo menstrual.

En los animales multíparos (que paren más de una cría) puede haber un mayor número de folículos de De Graaf.

Cuando el folículo de De Graaf ha alcanzado la madurez se abre paso a través de la superficie del ovario liberando el óvulo, proceso que se denomina ovulación. El óvulo está ya preparado para la fecundación. El espacio que antes ocupaba el folículo de De Graaf se llena de sangre y pasa a llamarse entonces cuerpo hemorrágico; en cuatro o cinco días es reemplazado por una masa de células amarillas denominadas cuerpo amarillo o lúteo. éste segrega hormonas que preparan el útero para la recepción del óvulo fecundado. Si el óvulo no se fecunda, el cuerpo lúteo es sustituido por una cicatriz fibrosa llamada corpus albicans.

La función de las gónadas masculinas y femeninas se halla bajo la influencia hormonal de la hipófisis.

Transporte de las células reproductoras

Antes de ser expulsadas del cuerpo, las células reproductoras se desplazan desde las gónadas hasta el orificio corporal externo. En los animales superiores unos conductos transportan las células reproductoras hacia el aparato urinario o excretor, o hacia conductos independientes para la reproducción.

En los vertebrados macho los conductos están conectados directamente con los testículos, e incluyen los epidídimos, unidos a los testículos y que transportan el esperma a los conductos deferentes. Estos llevan los espermatozoides hacia el conducto eyaculador que se contrae para liberar el esperma en la uretra posterior.

En los mamíferos, cuando el folículo de De Graaf se abre, el óvulo cae hacia el interior de la cavidad abdominal. El oviducto (que en los mamíferos superiores recibe el nombre de trompa de Falopio) tiene una abertura, con un extremo en forma de embudo próximo al ovario, en cuyo interior el óvulo maduro se desplaza por la acción de los cilios. A veces, el óvulo no encuentra el extremo abierto del oviducto y cae en la cavidad abdominal; estos óvulos pueden ser fecundados, originando lo que se denomina un embarazo ectópico. En los marsupiales y mamíferos placentarios los oviductos (por lo general dos) se unen en sus extremos cloacales para formar un órgano muscular grueso llamado útero o matriz donde se desarrolla el embrión, y un conducto más fino que se comunica con el exterior, la vagina.

Genitales

Pene hombre

Los órganos de la reproducción externos que se utilizan para la fecundación interna reciben el nombre de genitales. El aparato genital masculino de todos los mamíferos superiores a los monotremas es el pene: un órgano eréctil saliente que deposita el esperma en la cloaca femenina (monotremas) o vagina (resto de mamíferos).

En los marsupiales y mamíferos placentarios, incluyendo los humanos, el pene es un tubo cerrado, formado por tres haces de tejido vascular unidos por tejido conjuntivo y cubiertos por piel laxa. Dos haces grandes de tejido, los cuerpos cavernosos, forman la parte superior del pene y contienen numerosos compartimentos que se llenan de sangre durante la excitación sexual, lo que provoca la erección y rigidez del pene.

Los nervios sacros controlan el flujo de sangre hacia el interior de los cuerpos cavernosos, debajo de éstos se encuentra el tercer haz de tejido, el cuerpo esponjoso. Este haz está perforado por la uretra y en varios mamíferos inferiores contiene también un hueso que sirve para dar más rigidez al pene.

El extremo del pene ostenta un ensanchamiento en forma de bellota, muy rico en terminaciones nerviosas sensitivas que recibe el nombre de glande, y que en los marsupiales está dividido. En muchos mamíferos cuando el órgano genital masculino no está en erección se repliega en el interior de una cubierta corporal. En los primates, incluyendo el hombre, el pene cuelga libre cuando no está erecto. El glande está cubierto por una capa cutánea retráctil llamada prepucio, que se corresponde con la cubierta de los animales inferiores.

El órgano genital femenino principal, la vagina , está presente en todos los marsupiales y animales placentarios, incluyendo los humanos. Los primates, incluyendo a la mujer, tienen sólo una vagina. Los marsupiales tienen dos vaginas y dos matrices, y en los mamíferos con un desarrollo intermedio entre los marsupiales y los primates hay vaginas dobles o que presentan un distinto grado de fusión parcial.

En los primates vírgenes, el extremo externo de la vagina está cubierto por una membrana denominada himen. Por delante del himen se halla el orificio externo de la uretra.

En los primates hay dos pliegues membranosos a cada lado del vestíbulo, los labios menores, que delimitan un espacio que contiene la uretra y el orificio vaginal externo. En los primates, al igual que ocurre en la mujer, aparecen dos pliegues adicionales, los labios mayores, que cubren los labios menores. El clítoris, que se localiza por delante de los labios, es el equivalente del pene , aunque mucho más pequeño.

Glándulas accesorias

Las glándulas accesorias del proceso de la reproducción proporcionan un medio líquido donde los espermatozoides pueden vivir, producen moco que reduce la fricción durante la copulación, emiten olores atractivos para los miembros del sexo opuesto, y segregan nutrientes para el huevo, el embrión y el recién nacido.

Las vesículas seminales del macho, que segregan mucosidades, están abastecidas por la glándula masculina más importante, la próstata, sólo presente en los mamíferos placentarios. Esta glándula compuesta tiene aproximadamente el tamaño de una castaña y se localiza en la base de la uretra, allí donde ésta sale de la vejiga y penetra en el pene. La próstata segrega un líquido lechoso espeso con un olor característico. Este fluido forma el volumen principal del eyaculado. Las glándulas de Cowper, dos glándulas del tamaño de un guisante situadas a ambos lados de la base del pene, producen una secreción clara y espesa que se piensa que protege a los espermatozoides contra el exceso de ácido de la vagina.

Las glándulas lubricantes principales de la hembra son las glándulas del cérvix, localizadas en la zona donde el útero se une con la vagina, y las glándulas de Bartolino, localizadas en el vestíbulo entre el himen y los labios menores. Ambos grupos de glándulas segregan mucosidades. Las hembras de los mamíferos placentarios tienen también glándulas uterinas que preparan el útero para la llegada del óvulo fecundado.

Las glándulas anales de muchos mamíferos segregan también sustancias especiales denominadas feromonas, que indican la disposición a la reproducción mediante aromas que atraen a los miembros del sexo opuesto. Las feromonas también están presentes en otras secreciones glandulares.

Entre las distintas estructuras útiles para la alimentación del feto, la placenta de los mamíferos placentarios es única. Las glándulas mamarias de los mamíferos están también incluidas entre las glándulas accesorias de la reproducción. Los mamíferos que ponen huevos (monotremas) tienen glándulas que proporcionan albúmina como nutriente al cigoto antes de que el huevo sea puesto, y glándulas que rodean al cigoto y a la albúmina con una cáscara calcárea o cutánea.

Apareamiento

La naturaleza estimula la atracción entre macho y hembra, necesaria para que ocurra la fecundación interna de los mamíferos. En la mayoría de las hembras de los mamíferos el estro o receptividad para el apareamiento, sólo es eficaz en cortos periodos a lo largo del año. Animales como la vaca, tienen varios periodos receptivos al año y el perro tiene uno o dos.

En la mayor parte de los animales la copulación está precedida por un periodo de cortejo. Los rituales del cortejo poseen una enorme variedad de estereotipos. En la especie humana, el cortejo y las prácticas de apareamiento se han modificado de forma drástica debido a imposiciones de tipo social y religioso.

Gestación

Después de la fecundación del huevo, el cigoto resultante sufre divisiones celulares y diferenciación, durante la formación del embrión. Los mamíferos son placentarios y nunca producen huevos con cáscara ya que el embrión se implanta en el útero materno y es alimentado hasta que está casi por completo desarrollado. Los animales que paren crías vivas, sin que exista formación de huevos, se llaman vivíparos. La etapa durante la cual estos animales llevan las crías en su interior se conoce como periodo de gestación.

Los individuos de la especie humana pueden reproducirse durante un intervalo que se extiende desde la pubertad, hasta que la capacidad reproductora de la mujer se acaba con la menopausia, o cese de la menstruación.

Cuando nacen las nuevas crías, éstas son alimentadas en su primera etapa por la madre con leche. Para ello, la hembra cuenta con unos órganos especiales llamados mamas.

Precisamente el nombre de estos animales, mamíferos, se debe a que maman o toman la leche de sus madres, cuando son pequeños.

Todos los mamíferos respiran por medio de pulmones. Su cuerpo está cubierto de pelos. En algunos casos (perros, gatos, conejos, etcétera), éste es abundante, con el fin de darles abrigo. En otros (elefantes, murciélagos, focas, etcétera), es escaso.

A los pocos minutos de nacidas, algunas crías se paran en sus cuatro extremidades e intentan caminar. Otras, en cambio, nacen ciegas (gato) o sin pelos (ratas), por lo que deben pasar varios días antes de que puedan hacer su vida normal.