Menneskelig formering, udvikling af kønslige træk og hormonforstyrrende stoffer

Formering som et flersidet begreb 

Visse organismer har intet køn og formerer sig derved ukønnet. Dette kan fx være bakterier, der formerer sig via identiske delinger. Andre  organismer kan formerer sig både ukønnet og kønnet, hvilket bl.a. gælder nogle planter, og endnu andre organismer er i stand til at formere sig kønnet, men er selv hermafroditter, dvs. både hun- og hankøns væsner. Hvad angår mennesker og andre højerestående dyr, benytter vi ikke ukønnet formering, men derimod kønnet formering. Dette er dog ikke den helt enkle sandhed, da der også hos mennesker kan forekomme en ikke tiltænkt ukønnet formering i form af enæggede tvillinger. 

Kønsdifferentiering i fosterstadiet

I de tidlige uger af det menneskelige fosterstadie kan man ikke adskille et handligt og hunligt køn hos menneskefosteret. De ydre kønsorganer er ikke udviklede endnu og de indre anlæg til kønsorganer er endnu ens. Fem uger gamle fostre har således både hanlige og hunlige anlæg. De hunlige Müllerske gange angiver forstadier til æggeledere, livmoder og skede, mens de hanlige Wolfske gange indkluderer forstadier til bitestikler, sædblærer og sædleder. 

Først når fosteret er 10 uger gammelt forekommer der en differentiering af de ydre og indre anlæg, og fosterets køn stadfæstes. I denne forbindelse er det SPY-genet (Sex Determinerende Region Y) på Y-kromosomet som er bestemmende for om fostret udvikler sig i hanlig retning af et normalt Y-kromosom. SPY-genet koder for hormonet TDF (Testikel Determinerende Faktor) der bevirker, at testiklerne udvikles i de tidlige fosteruger. I testiklerne dannes der Sertoliceller og Leydigceller. Førstenævnte celletype stimuleres formodentligt af TDF til at udskille Müllersk hæmstof, som hæmmer dannelsen af de Müllerske gange, således af de ikke udvikler sig til æggeledere, livmoder og skede, mens sidstnævnte celletype, leydigcellerne, udskiller testosteron. 

Påvirker TDF ikke de tidlige kønskirtler, kaldet gonaderne, vil de udvikles til æggestokke (ovarier). Dannes der ikke TDF inden 9. fosteruge, vil der ikke dannes testikelvæv med Sertoliceller. Dannes der ikke Sertoliceller, vil der ikke dannes Müllersk hæmstof, og de Müllerske gange vil derfor spontant udvikle sig til æggeledere, livmoder og skeder. 

Kvindens kønsorganer

Formålet med kvindes kønsorganer er dannelsen af æg, opbevaring af et foster og skabelsen af fødselsvej ved graviditet. 

Kvindes kønsorganer opdeles i det indre og ydre organer. De indre organer består af æggestokke, æggeledere, livmoder og skede, mens de ydre kønsorganer består af klitoris og de store og små kønslæber. Æggestokkene kaldes de primære kønsorganer, de øvrige de organer benævnes de sekundære kønsorganer. 

Kvindens æggestokke (ovarierne), de primære kønsorganer og egentlige kønskirtler er ansvarlige for ægproduktionen (oogenesen) og produktionen af kvindeligt kønshormon hos kvinden. Æggestokken anlægges i bughulen tidligt i fostertilstanden, men vandrer siden ned til deres endelige placering i bækkenet inden fødslen. Udviklingen af normale æggestokke er afhængig af to normale X-kromosomer. Ægcellerne hos kvinden dannes ud fra  fra udifferentierede stamceller, og når pigefosteret er ca. 20 uger, indeholder æggestokkene 6-7 millioner primære oocyter, dvs. forstadier til ægceller. Dette tal reduceres til ca. 1 million oocyter ved fødslen og ca. 300.000 ved puberteten, mens kun ca. 400 oocyter fuldender deres udvikling og bliver til befrugtningsdygtige sekundære oocyter.  

Æggelederne har ansvaret for opfangelsen af frigjorte æg fra en af de to æggestokke hver måned ved ægløsning. Indvendigt er æggelederne beklædt med fimrehår, som er med til at transportere ægget gennem æggelederen og ned mod livmoderen, som er et hult organ, hvis eneste funktion er næring og beskyttelse af fosteret i løbet af en evt. graviditet. Derforuden er livmoderen ansvarlig for at presse fosteret ud ved fødslen. Skeden og livmoderen er forbundet, og nederst er skedemundingen omgivet af små og store kønslæber. I skeden forekommer der endvidere mælkesyrebakterier der, som navnet angiver, producerer mælkesyre (laktat), hvilket således skabet et surt miljø der dræber og beskytter mod bakterier og infektioner i skeden. 

Kvindens hormoner

Hormoner er signalstoffer, og inddeles i to hovedgrupper: steroidhormoner og hormoner baseret på aminosyrer. 

De specifikke kønshormoner, kvindens østrogen (dvs. østradiol, østriol og østron) og progesteron, samt mandens testosteron, er eksempler på steroidhormoner. De dannes ud fra fedtstoffet kolesterol og er lipofile (vandelskende). Derfor er de i stand til at trænge igennem den fedtholdige cellemembran og bindes til receptorer inde i cellekernen, hvor de stimulerer transskriptionen af bestemte gener. 

De overordnede kønshormoner, som begge køn har, benævnes LH og FSH og er eksempler på hormoner dannet af aminosyrer. LH og FSH er glykoproteiner bestående af 200-220 aminosyrer. De er hydrofile og bindes til receptorer på cellemembranen. 

Hormoner regulerer en lang række stofskifteprocesser. De produceres et sted i kroppen, og transporteres til et andet, hvor de virker ved at binde sig til en specifik receptor og herved igangsætte en specifik reaktion. Læs mere om signalering mellem celler via bl.a. hormoner her. 

Udskillelsen af hormoner styres af såkaldte feedback mekanismer. Positiv feedback betyder at udskillelsen af hormon A fremmer udskillelsen af hormon B, hvilket yderligere stimulerer udskillelsen af hormon A. Ved positiv feedback opnås en høj koncentration af hormon A. 

Negativ feedback betyder at hormon A stimuler udskillelsen af hormon B, som så hæmmer udskillelsen af hormon A. Ved negativ feedback opnås en mere konstant koncentration af begge hormoner. 

Pigers pubertet 

I puberteten færdigmodnes kønsorganerne og de kvindelige kønskarakterer udvikles. Centralnervesystemet, CNS, stimulerer hypothalamus til dannelse af GnRH (Gonado-tropin Realeasing Hormone), hvorved de overordnede kønshormoner LH (Luteiniserende Hormon) og FSH (Follikel Stimulerende Hormon) dannes. LH og FSH bevirker, at kønskirtlerne færdigmodnes, hvorved de påbegynder produktionen af østrogen og progesteron (eller testosteron hos drenge). 

Menstruationscyklus 

Menstruationscyklussen varer i gennemsnit 28 dage hos en kvinde. Cyklussen styres af hormoner, der påvirker både æggestokke og livmoderslimhinde. 
Menstruationscyklussen kan inddeles i tre faser: menstruation, vækstfase og sekretionsfase. 

I æggestokkene kan cyklussen inddeles i yderligere to faser: follikelfasen og lutealfasen. I den første fases halvdel er det positiv feedback der styrer hormonudskillelsen, især før ægløsningen. I anden halvdel er det negativ feedback der styrer hormonudskillelsen. 

1. Under menstruationen stiger FSH-udskillelsen fra hypothalamus hvilket stimulerer æggestokkene til at modne æg i folliker. 
2. Follikelcellerne producer østrogen. 
3. østrogen får livmoderslimhinden til at vokse og danne nye blodkar
4. østrogen laver positiv feedback på FSH og LH
5. LH får en follikel til at briste, og en ægløsning forekommer, som får kvindes temperatur til at stige en halv grad. 
6. Folliklen omdannes til det gule legeme, corpus luteum (derfra luteiniserende hormon, LH). 
7. Det gule legeme stimuleres af LH til at producerer progesteron. 
8. Progesteron påvirker livmoderslimhinden der bliver svampet og danner mere slim, så der kan modtages et befrugtet æg. 
9. Ingen befrugtning medfører at østrogen og progesteron laver negativ feedback på FSH og LH, og det gule legeme går til grunde. Livmoderslimhinden afstødes som menstruation. Cyklus starter forfra. 

FSH er det follikelstimulerende overordnede kønshormon, dannet i hypofysen i hjernen, som påvirker æggestokken til at modne de såkaldte follikler. Påvirkningen forekommer ved, at FSH signalerer til æggestokkene via blodbanerne, hvorefter æggestokkene påbegynder østrogenproduktionen. Når niveauet af østrogen er højt nok, sendes det overskydende til hypofysen, hvilket herved bevirker af der finder en såkaldt negativ feedback sted, dvs. at produktionen af FSH sænkes. 

LH er det luteiniserende hormon, der ligesom FSH dannes i hypofysen i hjernen. LH har indflydelse på selve ægløsningen og på dannelsen af det såkaldte gule legeme (den latinske betegnelse er corpus luteum, hvilket kan forklare hormonets underlige navn). Folliklen omdannes som tidligere beskrevet til det gule legeme. Ved stigende østrogenproduktion, vil der forekomme en postiv feedback, dvs. at når der nås et bestemt niveau af østrogen i blodet, vil der signaleres til hjernen, og dette bevirker, at koncentrationen af LH i blodbanerne ligeledes øges. Dette forklarer det høje niveau af LH lige før ægløsningen.  

Østrogen er som tidligere nævnt en gruppe af specifikke kvindelige kønshormoner. Produktionen af hormonet finder sted i folliklerne og dannes tillige af de yderste celler hos det gule legeme.  Jo større follikel bliver, jo mere østrogen dannes der, og jo mere vil der blive udledt i blodet (se evt. figur 2). Når ægløsningen finder sted, vil folliklen briste, og østrogenniveauet i blodet vil derfor stige. Ved positiv feedback fremmer østrogen LH-udskillelsen til blodbanerne med indvirkning på ægløsningen, som nævnt ovenfor, og ved negativ feedback hæmmer østrogen FSH, så FSH modner follikler. Desuden stimulerer østrogen livmodernes slimhinde, så den vokser, bliver mere fugtigt, danner flere blodkar (bedre mulighed for levering af næringsstoffer til et evt. foster), så livmoderen bliver parat til at modtage et evt. befrugtet æg. Ved menstruation er der derfor tale om, at det ubefrugtede æg ikke indlejres i livmoderen, og derfor afstødes livmoderen - med en blodig oplevelse for kvinden til følge. 

Figur 2

Progesteron er ligesom østrogen også et specifikt, undeordnet kønshormon, knyttet til kvinden. Det dannes i det gule legeme og har tre opgaver. Først og fremmest skal det bevare, modne og tilbageholde livmoderen længe nok, til at et evt. befrugtet æg kan indlejres heri. En anden funktion, som progesteron har, er at danne en slimprop, som sætter sig ved livmoderhulen. Dette bevirker, at bakterier og ny sæd ikke kan trænge ind til livmoderen, så et evt. befrugtet æg får de bedste betingelser. En sidste opgave, som kan knyttes til progesteronhormonet, er dets påvirkning af livmoderslimhinden, således at den antager en klistret, varm og fugtig overflade, der er essentiel for et befrugtet æg. 

Den hormonelle stimulering, figur 3

Menstruationsfasen strækker sig fra cyklussens 1-4 dag. Herefter følger follikel fasen, hvor folliklen modnes. Dernæst forekommer en ægløsning, hvorved den luteal fase påbegyndes og fortsætter til dag 28. Ved den luteal fase skabes det gule legeme, hvor progesteron som nævnt produceres. 

I hver menstruationscyklus modnes der altså en ægcelle i æggestokkene, som herefter vil begynde at vandre gennem æggelederne hen til livmoderen. Dette er selve ægløsningen, som finder sted omtrentligt midt i menstruationscyklussen. 

Kvindens helbredsmæssige situation har afgørende betydning for menstruationen og ægløsningen. Stress eller sygdom kan skubbe ægløsningen indtil kvinden igen er faldet mere til ro. 

Hvis man hver dag gennem hele sin cyklus måler sin temperatur, vil man kunne observere, at temperaturen vil stige med ½-1 °C ved ægløsningen. Muligheden for graviditet er højest, når ægløsningen finder sted og herefter 24-36 timer frem. 

Således virker en graviditetstest

Ved en graviditet, hvor fosteranlægget fastsættes på livmoderslimhinden, begynder fosteret at producere graviditetshormonet HCG (Humane-Chorion-Gonadotriopin-hormon), et glycoprotein som har en α –del der ligner LH og FSH, samt en β-del som er specifik for HCG. FSH og LH er to kønshormoner, der henholdsvis stimulerer udskillelsen af østrogen og progesteron. Men da LH og FSH tillige hæmmes via negativ feedback af en høj østrogen- og progesteronudskillelse, vil der under en graviditet ikke kunne produceres nok østrogen og progesteron via FSH og LH. Derfor får HCG hormonet det gule legeme til at øge progesteronnivauet (producerer tillige østrogen). Således udskilles fosteret ikke, og livmoderslimhinden bliver fortsat mere slimet og fortykket. HCG-niveauet hos gravide kvinder fordobles ca. hver anden til tredje dag indtil den tiende uge, hvorved HCG-niveauet reduceres igen, da moderkagen nu producerer østrogen og progesteron nok til resten af graviditetsperioden. HCG udskilles via urinen, og kan derfor anvendes, hvis en kvinde skal teste, om hun er gravid.

Ved en graviditetstest findes en række antistoffer, som kan reagere med HCG hormonet samt et farvestof, for at angive en evt. graviditet. Når graviditetstesten tilføres urin i startfeltet vil der i α-delen af HCG bindes det monoklonale antistof 1, der er tilhæftet en specifik farve. Urinen viderefører antistof 1 og HCG hormonet til testfeltet hvor antistof 2 befinder sig, tillige et HCG-specifikt antistof. Er kvinden gravid, vil antistof 1 og antistof 2 sammenbindes via HCG hormonets β-del, og en farve vil vise sig i testfeltet fra antistof 1. HCG vil dernæst tilbageholdes, mens antistof 1 vil videreføres til kontrolfeltet, hvor der findes antistof 3, der er specifikt til antistof 1. Her vil farven, bundet til antistof 1, tillige kunne ses. Derfor kan man ved en graviditet se to farvede streger på graviditetstesten, i kontrolfeltet og i testfeltet. 

Er kvinden ikke gravid, vil antistof 1 og antistof 2 i testfeltet ikke kunne bindes, da HCG hormonet ikke forekommer, og antistof 1 vil derfor videreføres til kontrolfeltet og bindes til antistof 3. Derfor vil man ved en ikke-gravid kvinde kun se én farvet streg i kontrolfeltet

Fejl i kønscelledannelsen 

Der kan forekomme fejl ved overkrydsning af arveanlæg i kønscellerne, således at dette påvirker kønsdifferentieringen. Hvis et y-kromosom laver overkrydsning med et x-kromosom kan resultatet blive at dele af eller SRY-genet placeres på x-kromosomet, hvorved det mangler på y-kromosomet. Et barn med kønskromosomerne XX med SPY vil udvikles til en mand, mens et barn med kønskromosomerne XY uden SPY vil udvikles til en kvinde.

Mandens kønsorganer

Mandens ydre kønsorganer er penis og pungen. Testikler, bitestikler, sædblærer og sædleder er de indre kønsorganer. Formålet med mandens kønsorganer er sædproduktion og aflevering af sædceller så tæt på kvindes æg som muligt. Endvidere producerer testiklerne mandligt kønshormon. 

Testiklernes opbygning og sædcelledannelse

Mandens to testikler er de primære kønsorganer og de egentlige kønskirtler da de producerer sædceller. 

Testikler anlægges i bughulen tæt ved nyrerne tidligt i fostertilstanden. I løbet af fosteruge 10-35 vandrer testiklerne fra bughulen og helt ned i pungen. De er omgivet af bughindevæv der er sunket med ned og dannet en lomme. Bughindevævet er dækket af almindelig hud, og kaldes pungen. Testiklerne bør forlade deres plads i bughulen og falde på plads i pungen, da der i bughulen er for varmt til sædproduktion. 

Hver testikel er opbygget af tynde snoede sædkanaler der er omgivet af en basalmembran. Sædkanalerne udgør størstedelen af testiklerne, resten er blodkar og leydigceller der ligger mellem sædkanalerne. 

Sædkanalen er inderst et hult rør, lumen, som sædcellerne slippes ud i og transporteres gennem. Tættes på lumen er de færdigdannede sædceller, og længere ude sædceller under dannelse. Sædcelledannelse foregår derfor udefra og ind mod centrum af røret. En mand har kapacitet til at danne 100-200 sædceller pr. dag. 

Sædcellerne dannes ud fra stamceller. Processen kaldes spermatogenesen og tager mellem 9-10 uger. 

Stamcellerne ligger yderst ved basalmembranen, og når stamcellerne deler sig dannes der spermatocytter, som er sædcelle forstadier. 

Der ligger sertoliceller mellem stamceller og de ægceller der er ved at modnes. Stertoliceller er forbundet med hinanden via små åbninger kaldet tight junctions. Stertolicellerne omgiver sædcellerne således at alle næringsstoffer til sædcellerne skal passere gennem sertolicellerne, der derved udgør et sikkerhedsfilter kaldet blod-testis-barrieren. Sertolicellerne får næring til sig selv og til stamceller og sædceller via blodkar der ligger uden for basalmembranen. Næringsstofferne diffunderer fra blodkar over i Sertolicellerne og videre til stam- og sædcellerne. Endvidere fagocyterer Sertolicellerne defekte sædceller. 

Når sædcellerne er modne frigøres de fra Sertolicellerne og transporteres via sædkanalen til bitestiklerne. 

Bitestiklerne består ligesom testiklerne af sædkanaler, og sædcellerne får deres sidste modning og lagring her i 13-14 uger indtil en udløsning. 

Mandens sekundære kønsorganer

Penis, pung, bitestikler, sædledere, sædblærer og blærehalskirtel er mandens sekundære kønsorganer. 

Penis og pungen udgør de ydre kønsorganer. Penis' funktion er urin- og sæd udførelsesgang og opbygningen af penis bevirker, at sædcellerne kan afleveres tættest på livmoderen og derved ægget. 

Penis består af et sæd-urinrør omgivet af tre aflange svulmelegemer idet urinrøret løber igennem det nederste svulmelegeme og udmunder på spidsen af penis. 

Svulmelegemerne består af svampet væv som ved seksuel stimulering bliver blodfyldt, der skyldes at de tilførende arterier udvides så der flyder mere blod til. Derved klemmes venerne og blodet kan ikke strømme tilbage lige så hurtigt. Penis bliver derfor stiv og hård. 

Spidsen af penis kaldes glans eller hoved, og modsvarer kvindes klitoris. Begge er besat med sanseceller, medvirkende til seksuel stimulering og nydelse. 

Pungens funktion er opbevaring af testiklerne ved den rette temperatur, da sædproduktionen forekommer ved 1-2 grader under kropstemperaturen. Pungen er en hudpose delt i to rum (et til hver testikel) af en muskulær skillevæg. I kulde sammentrækkes den muskulære skillevæg så testiklerne sidder tættere på kroppen. I varme slappes musklerne så testiklerne kommer længere væk fra kroppen. 

Sædblærer og blærehalskirtlen producerer næringsrig og syreneutraliserende væske, som udskilles sammen med sædcellerne ved udløsning. Formålet med væsken er: 

• Sædcellerne får et flydende medium at bevæge sig i
• Væsken giver næring til sædcellerne på deres vej mod ægget
• Væsken neutraliserer det sure miljø i kvindes skede

Mandens kønshormoner

I fostertilstanden stimulerer y-kromosomet til testikeludvikling og dermed til testosteronudskillelse fra Leydigcellerne, som bevirker at der udvikles bitestikler, sædledere, sædblærer fra de Wolfske gange, samt dannelse af penis og pung hos det 6-9 uger gamle foster. 

Det høje testosteronniveau i pubertetsalderen bevirker at drenge udvikler mandlige kønskarakterer. Den dybe stemme skyldes, at stemmelæberne vokser mere hos drenge end hos piger. 

Fra puberteten og fremefter udskiller hypothalamus GnRH som påvirker hypofysen til udskillelse af FSH og LH.

• FSH stimulerer Sertoliceller til dannelse af testosteronbindende proteiner, vækstfaktorer og inhibin. 
• Vækstfaktorerne stimulerer testiklernes Leydigceller. 
• Inhibin laver negativ feedback på hypofysen. 
• LH stimulerer Leydigcellerne til at udskille testosteron.
• Testosteron bindes til det testosteronbindende protein, som stimulerer sædcelledannelsen. 
• Testosteron laver negativ feedback på både hypothalamus og hypofysen, inhibin laver negativ feedback på hypofysen, og derved bliver testosteronniveauet konstant. 

Hormonforstyrrende stoffer

Et hormonforstyrrende stof er et udefrakommende stof som ændrer den normale funktion og forårsager skadelige virkning hos organismen og/eller dets afkom. Over 200 kemikalier er i dag kategoriserede som hormonforstyrrende, bl.a. pesticider, industrielle kemikalier og forbruger produkter. 

Nogle hormonforstyrrende stoffer har østrogen virkning, dvs. stimulerer kroppens østrogenreceptorer på samme måde som kroppens eget østrogen. Andre stoffer er anti-androgener, dvs. hæmmer kroppens testosteronreceptorer eller ved at hæmme de testosterondannende enzymer. Derved hæmmes udviklingen af testiklerne og de sekundære kønsorganer. 

Indtager en gravid kvinde østrogenlignende stoffer kan der være risiko for at FSH-udskillelsen hæmmes, hvorved der dannes færre Seroliceller i fosteret, og kan medføre nedsat sædkvalitet i voksenalderen. 

De østrogenlignende stoffer hos en kønsmoden mand laver negativ feedback på LH og FSH, hvorved sædproduktionen falder.