สิ่งมีชีวิตทั้งหลายมีคุณสมบัติอย่างหนึ่งคือ การมีระบบสืบพันธุ์ (reproductive system) เพื่อการดำรงเผ่าพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ การสืบพันธุ์ การเจริญเติบโต พัฒนาการ และการส่งต่อลักษณะต่างๆ ทางพันธุกรรมไปให้ลูกหลาน จะดำเนินไปไม่ได้เลยถ้าปราศจากการสืบพันธุ์ของเซลล์ หรือการแบ่งเซลล์ โดยเซลล์สืบพันธุ์ในเพศชาย คือ อสุจิ และเซลล์สืบพันธุ์ในเพศหญิง คือ ไข่

ระยะที่มนุษย์มีความพร้อมในการสืบพันธุ์ คือ ระยะตั้งแต่วัยรุ่นขึ้นไป ร่างกายทั้งชายและหญิงจะมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางเพศ (secondary sex development) ผู้ชายส่วนใหญ่กล่องเสียงจะยื่นโตออกมา ทำให้มองเห็นเป็นลูกกระเดือก (Adam’s apple) เสียงเริ่มเปลี่ยนห้าวขึ้น มีหนวดเครา และขนที่บริเวณอวัยวะสืบพันธุ์ รักแร้ มีการขับน้ำกาม และอสุจิออกมา ส่วนใหญ่ในหญิงรูปร่างค่อยเปลี่ยนแปลงทีละน้อย สะโพกและทรวงอกขยายใหญ่ มีขนที่บริเวณอวัยวะสืบพันธุ์ และรักแร้ เริ่มมีประจำเดือน (menstruation) เสียงแหลม การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเนื่องจากระบบสืบพันธุ์เตรียมพร้อมเพื่อการสืบพันธุ์

การสืบพันธุ์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ

1. การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (asexual reproduction) เช่น การแตกหน่อ การงอกใหม่ การแบ่งแยกตัวเป็นสองส่วน เป็นต้น

2. การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (sexual reproduction) เช่น การถ่ายโอน DNA (conjugation)  การปฏิสนธิ (fertilization) เป็นต้น

ระบบสืบพันธุ์ของมนุษย์ เป็นการรวมตัวกันของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (อสุจิ) กับเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย (ไข่) อวัยวะที่เกี่ยวกับการสืบพันธุ์ เรียกว่า โกแนด (gonads) ในเพศชาย คือ อัณฑะ (testis) ส่วนในเพศหญิง คือ รังไข่ (ovary)

โกแนดทำหน้าที่ 2 ประการ คือ

1. ผลิตอสุจิ (spermatozoa) ในชาย และผลิตไข่ (ovum) ในหญิง

2.) ผลิตฮอร์โมน และถ่ายทอดลักษณะการเปลี่ยนแปลงทางเพศ

ระบบสืบพันธุ์ของเพศชาย

ประกอบด้วย

1. อัณฑะ (testis) มี 2 ข้าง ทำหน้าที่สร้างตัวอสุจิ (sperm) ซึ่งเป็นเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย และฮอร์โมนเพศชายที่สำคัญ ได้แก่ เทสโทสเทอโรน (testosterone) ภายในประกอบด้วยหลอดสร้างอสุจิ (seminiferous tubule) เป็นท่อขดเรียงกัน มีข้างละ 800 หลอด อัณฑะบรรจุอยู่ภายในถุงอัณฑะ (scrotum) 

2. ถุงอัณฑะ (scrotum) ทำหน้าที่ปรับอุณหภูมิของอัณฑะให้ต่ำกว่า อุณหภูมิร่างกายประมาณ 2-5 องศาเซลเซียส

3. หลอดสร้างอสุจิ (seminiferous tubules) ทำหน้าที่เป็นท่อสร้างอสุจิ และฮอร์โมนเพศชาย

4. หลอดเก็บอสุจิ (epididymis) ทำหน้าที่เป็นแหล่งพักตัวอสุจิให้เจริญเติบโต

5. ท่อนำอสุจิ (vas deferens) ทำหน้าที่เป็นท่อทางผ่านของอสุจิ

6. ต่อมสร้างน้ำเลี้ยงอสุจิ (seminal vesicle) ทำหน้าที่สร้างอาหารให้กับอสุจิ ได้แก่ น้ำตาลฟรุกโทส และ globulin

7. ต่อมลูกหมาก (prostate gland) ทำหน้าที่สร้างสารเบสอ่อน เพื่อสะเทินกรดที่ออกมาจากปัสสาวะ

8. ต่อมคาวเปอร์ (Cowper’s gland) ทำหน้าที่สร้างเมือกสารล่อเลื่อนออก ในขณะที่มีความรู้สึกทางเพศ

กระบวนการสร้างอสุจิ (spermatogenesis)

อสุจิสร้างขึ้นจากหลอดสร้างอสุจิจะ เคลื่อนที่มายังหลอดเก็บอสุจิ (epididymis) และพัฒนาต่อจนเจริญเต็มที่ ต่อจากนั้น อสุจิจะเคลื่อนต่อไปยังหลอดนำอสุจิ (vas deferens) ซึ่งวกขึ้นไปเหนือขอบกระดูกเชิงกราน และมีปลายเปิดเข้าสู่ท่อปัสสาวะ (urethra) ระหว่างทางเดินของอสุจิจะมีต่อมสร้างสารหลายต่อม แต่ละต่อมจะผลิตของเหลวไปรวมกับอสุจิ เรียกว่า น้ำอสุจิ (semen) ซึ่งจะถูกหลั่งออกมาทางปลายเปิดของท่อปัสสาวะที่ปลายองคชาต

ต่อมเหล่านี้ ได้แก่ ต่อมสร้างน้ำเลี้ยงอสุจิ (seminal vesicle) ซึ่งทำหน้าที่หลั่งของเหลวมีสีเหลืองอ่อน ประกอบด้วยเมือกกรดอะมิโนและน้ำตาลฟรักโทส ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานของอสุจิ ต่อมลูกหมาก (prostate gland) หลั่งของเหลวที่มีสมบัติเป็นเบส เพื่อทำให้ช่องคลอดของเพศหญิงซึ่งมีสภาพเป็นกรดเปลี่ยนสภาพเป็นกลาง เมื่ออสุจิเข้าสู่ช่องคลอดก็จะสามารถเคลื่อนที่และมีชีวิตรอดได้ ส่วนต่อมคาวเปอร์ (Cowper’s gland) ทำหน้าที่หลั่งของเหลวเพื่อหล่อลื่นท่อปัสสาวะ โดยเฉลี่ยแล้วผู้ชายจะหลั่งน้ำอสุจิครั้งละประมาณ 3 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีอสุจิประมาณ 300-500 ล้านตัว

ตัวอสุจิ (spermatozoa)

โดยทั่วไปจะเริ่มสร้างตัวอสุจิเมื่ออายุ 12-13 ปี และจะสร้างไปจนตลอดชีวิต การหลั่งน้ำอสุจิออกมาแต่ละครั้งจะมีของเหลวอยู่ประมาณ 3-4 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีตัวอสุจิเฉลี่ยประมาณ 350-500 ล้านตัว เมื่อออกสู่ภายนอก อสุจิจะมีชีวิตได้เพียง 2-3 ชั่วโมง แต่ถ้าอยู่ในมดลูกเพศหญิงจะอยู่ได้นานถึง 24-48 ชั่วโมง

ตัวอสุจิประกอบด้วย

1. ส่วนหัว (head) บรรจุสารพันธุกรรม มีนิวเคลียส โดยด้านหน้าเป็นส่วนของอะโครโซม(acrosome) มีลักษณะเป็นถุงบรรจุเอนไซม์เพื่อสลายเยื่อหุ้มเซลล์ไข่ ซึ่งโครงสร้างนี้เปลี่ยนแปลงมาจากกอลจิบอดี้

2. ส่วนกลาง (middle) มีลักษณะเป็นแท่ง มีไมโทคอนเดรียผลิตพลังงานไว้สำหรับการเคลื่อนที่ของอสุจิ

3. ส่วนหาง (tail) มีไมโครทูบูล ทำหน้าที่โบกพัดได้เพื่อว่ายไปหาเซลล์ไข่

ระบบสืบพันธุ์ของเพศหญิง

ประกอบด้วย

1. รังไข่ (ovary) เป็นอวัยวะที่สำคัญที่สุดในระบบสืบพันธุ์เพศหญิง มีอยู่ 2 ข้างในช่องท้องน้อย ยึดติดกับมดลูกโดยเอ็น ส่วนด้านนอกยึดติดกับลำตัว รังไข่ ทำหน้าที่ 2 อย่าง คือ

- ผลิตไข่ (ovum) ภายในรังไข่จะผลิตไข่ประมาณ 400 ใบ ไข่ใบที่สุกเต็มที่แล้ว จะหลุดออกมาจากรังไข่ เรียกว่า การตกไข่ (ovulation) โดยปกติไข่จะสุกเดือนละ 1 ใบจากรังไข่แต่ละข้าง สลับกันทุกเดือน

- สร้างฮอร์โมนเพศหญิง ซึ่งมีอยู่หลายชนิดที่สำคัญ ได้แก่ อีสโทรเจน (estrogen) ทำหน้าที่เกี่ยวกับมดลูก ช่องคลอด ต่อมน้ำนม และควบคุมการเกิดลักษณะต่างๆ ของเพศหญิง ส่วนโพรเจสเทอโรน (progesterone) เป็นฮอร์โมนที่ทำงานร่วมกับอีสโทรเจนในการควบคุมเกี่ยวกับการเจริญของมดลูก การเปลี่ยนแปลงเยื่อบุมดลูก เพื่อเตรียมรับไข่ที่ผสมแล้ว

2. ท่อนำไข่ (oviduct) หรือปีกมดลูก เป็นทางเชื่อมต่อระหว่างรังไข่ทั้งสองข้างกับมดลูก ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของไข่ที่ออกจากรังไข่เข้าสู่มดลูก โดยมีปลายข้างหนึ่งเปิดอยู่ใกล้กับรังไข่ เรียกว่า ปากแตร (funnel) บุด้วยเซลล์ขนสั้นๆ ทำหน้าที่พัดโบกไข่ที่ตกมาจากรังไข่ให้เข้าไปในท่อนำไข่

3. ช่องคลอด (vagina) อยู่ระหว่างทวารหนักกับปากท่อปัสสาวะ ผนังด้านในมีเยื่อเมือกบุอยู่ ยืดหดได้ดี ที่ปากช่องคลอดมีกล้ามเนื้อหูรูด สามารถบังคับได้ 

4. มดลูก (uterus) มีขนาดกว้าง 2 นิ้ว ยาว 3 นิ้ว และหนา 1 นิ้ว อยู่ในช่องท้องน้อย ผนังยืดหดได้มากเป็นพิเศษ และขยายตัวได้มากในเวลาตั้งครรภ์

กระบวนการสร้างเซลล์ไข่ (oogenesis)

เริ่มตั่งแต่เป็นทารกในครรภ์ จะมีเซลล์โอโอโกเนียม (oogonium) เป็นเซลล์ดิพลอยด์ซึ่งสามารถแบ่งเซลล์แบบไมโทซีส ทำให้ได้เซลล์โอโอโกเนียมจำนวนมาก แต่เมื่อทารกคลอดออกมา โอโอโกเนียมจะพัฒนาเป็นโอโอไซต์ระยะแรก (primary oocyte) ซึ่งเป็นเซลล์ดิพลอยด์โอโอไซต์ระยะแรก แต่ละเซลล์จะถูกล้อมรอบด้วยเซลล์ฟอลลิเคิล (follicular cell) เรียกรวมกันว่า ฟอลลิเคิล(follicular)

เมื่อเข้าสู่ระยะวัยสาว ในแต่ละรอบเดือนโอโอไซต์ระยะแรกบางเซลล์จะถูกกระตุ้นด้วยฮอร์โมน FSH จากต่อมใต้สมอง ทำให้เริ่มแบ่งเซลล์แบบไมโอซีสครั้งที่ 1 ได้เป็นโอโอไซต์ระยะที่สอง (secondary oocyte) 1เซลล์ และโพลาร์บอดี (polar body) ซึ่งเป็นเซลล์ขนาดเล็ก 1 เซลล์ การพัฒนาของเซลล์ไข่จะเกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของรังไข่ และฟอลลิเคิล เมื่อฟอลลิเคิลเจริญเติบโตเต็มที่จะมีการผลิตฮอร์โมนอีสโทรเจนไปกระตุ้นต่อมใต้สมอง ให้หลั่งฮอร์โมน LH มากระตุ้นให้ผนังฟอลลิเคิลแตกออก พร้อมกบปล่อยโอโอไซต์ระยะที่สองเข้าสู่ท่อนำไข่ เรียกว่า การตกไข่ (ovulation) ส่วนฟอลลิเคิลเดิมก็จะกลายเป็นเนื้อเยื่อสีเหลือง เรียกว่า คอร์ปัสลูเทียม (corpus luteum) ทำหน้าที่สร้างฮอร์โมนโพรเจสเทอโรน

อวัยวะสืบพันธุ์เพศหญิงภายนอก

ประกอบด้วย เนินหัวเหน่า (mons pubis) คลิทอริส (clitoris) แคมใหญ่ (labia majora) แคมเล็ก (labia minora) เวสทิบุล (vestibule) เยื่อพรหมจารีย์ (hymen) รวมทั้งต่อมสร้างน้ำเมือกบริเวณช่องคลอด (vestibula gland)

รอบเดือน (menstrual cycle)

เกิดขึ้นภายใต้การควบคุมของระบบต่อมไร้ท่อ โดยในแต่ละรอบเดือนใช้เวลาประมาณ 28 วัน ดังนี้

1. รังไข่ (ovary) ปกติไข่ที่สุกแล้วจะออกจากรังไข่เข้าสู่ท่อนำไข่ในช่วงกึ่งกลางของรอบเดือน ถ้านับวันแรกที่มีประจำเดือนเป็นวันที่ 1 การตกไข่จะเกิดขึ้นประมาณวันที่ 13-15 ครั้งละ 1 ฟองต่อรอบเดือนเท่านั้น

2. ผนังมดลูก (endometrium) อยู่คู่กับ corpus luteum โดยในช่วงต้นของรอบเดือนจะบาง แล้วจะค่อยๆ หน้าขึ้นเรื่อยๆ ตอนที่มีการตกไข่ หากไม่มีการฝังตัวของตัวอ่อนจะสลายไปเป็นประจำเดือน

3. ระดับฮอร์โมน มีการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องในแต่ละช่วงเวลา คือ ก่อนการตกไข่ ขณะตกไข่ และหลังตกไข่ โดยฮอร์โมนที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ FSH (follicle stimulating hormone), LH (luteinizing hormone), เอสโตรเจน (estrogen) และโปรเจสเตอโรน (progesterone)

ประจำเดือน (menstruation หรือ period)

คือเลือดและเนื้อเยื่อต่างๆ ที่หลุดลอกออกจากเยื่อบุโพรงมดลูก หรือเยื่อบุมดลูก โดยเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงของระดับฮอร์โมนเพศหญิง โดยสัมพันธ์กับการตกไข่ ซึ่งการหลุดลอกของเยื่อบุโพรงมดลูกจะเกิดประมาณเดือนละครั้ง ภาวะที่เกิดขึ้นนี้จึงถูกเรียกว่า ประจำเดือน

การปฏิสนธิ (Fertilization)

คือการที่อสุจิของเพศชายเข้าผสมกับไข่ของเพศหญิง เมื่อฝ่ายชายและฝ่ายหญิงมีเพศสัมพันธ์กันแล้ว ตัวอสุจิ (sperm) ของฝ่ายชายเข้าไปผสมพันธุ์กับไข่ (ovum) ของฝ่ายหญิง โดยที่ไข่ 1 ใบ ผสมกับอสุจิ 1 ตัว โดยเซลล์ไข่ซึ่งอยู่ในระยะโอโอไซต์ระยะที่สอง จะหลุดออกจากฟอลิเคิลเข้าสู่ท่อนำไข่ทางไข่ ที่มีลักษณะคล้ายกับแตร โดยอาศัยการพัดโบกของซิเลียที่เยื่อบุผิวของท่อนำไข่

ถ้าโอโอไซต์ระยะที่สองที่อยู่ในท่อนำไข่ได้รบการกระตุ้นโดยการเจาะของอสุจิที่ผิวเซลล์ โอโอไซต์ระยะที่สองจะแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสครั้งที่ 2 ได้เป็นเซลล์ไข่ 1 เซลล์ และโพลาร์บอดี 1 เซลล์ เซลล์ที่ได้นี้ต่างก็เป็นเซลล์แฮพลอยด์ จากนั้น จึงมีการรวมตัวระหว่างนิวเคลียสของอสุจิ กับนิวเคลียสของเซลล์ไข่ เกิดเป็นไซโกตซึ่งจะมีการแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวน และเคลื่อนที่ไปฝังตัวที่ผนังมดลูก ถ้าเซลล์ไข่ไม่ได้รับการผสมภายใน 24 ชั่วโมง เซลล์ไข่ก็จะสลายตัวไป

การตั้งครรภ์ (Pregnancy)

ผนังของมดลูกประกอบด้วยเนื้อเยื่อ 3 ชั้น

เอนโดมีเทรียม (endometrium) เป็นเนื้อเยื่อชั้นในที่มีความสำคัญมาก มีลักษณะคล้ายฟองน้ำและหลอดเลือดมาหล่อเลี้ยง ระหว่างตั้งครรภ์เนื้อเยื่อชั้นนี้จะพัฒนาร่วมกับเนื้อเยื่อเอ็มบริโอ แล้วเจริญไปเป็นรกเพื่อเป็นแหล่งแลกเปลี่ยนแก๊ส และส่งอาหารให้กับเอ็มบริโอ

เนื้อเยื่อถัดออกมาเป็นชั้นกล้ามเนื้อ ทำหน้าที่บีบตัวในระหว่างการคลอด

นอกจากนี้ ยังมีเนื้อเยื่อบางๆ หุ้มชั้นกล้ามเนื้อเอาไว้อีกชั้นหนึ่ง หากเซลล์ไข่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ ผนังมดลูกชั้นเอนโดมีเทรียมในส่วนที่เจริญสำหรับการเตรียมรับการฝังตัวของเอ็มบริโอ จะสลายหลุดลอกเป็นประจำเดือน แต่เมื่อนิวเคลียสของเซลล์ไข่รวมกับนิวเคลียสของอสุจิที่บริเวณท่อนำไข่จะได้ไซโกต

จากนั้น ไซโกตจะเริ่มแบ่งตัวเพิ่มจำนวนเซลล์จนได้เป็นเอ็มบริโอ และเคลื่อนที่ไปฝังตัวอยู่ที่ผนังมดลูก ขณะเดียวกัน คอร์ปัสลูเทียมจะสร้างฮอร์โมนโพรเจสเทอโรน ซึ่งจะทำงานร่วมกันกับฮอร์โมนเอสโตรเจนที่สร้างขึ้นจากฟอลลิเคิล (เอสโตรเจนสร้างคอร์ปัสลูเทียมเช่นกันแต่มีปริมาณน้อย) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเยื่อบุผนังมดลูกชั้นในให้หนาขึ้น และมีหลอดเลือดฝอยมากขึ้น พร้อมกับการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอต่อไปจนเป็นทารก

พัดชา วิจิตรวงศ์