第五章 生殖與胚胎發育重點整理
第五章 生殖與胚胎發育
第52章 生殖與胚胎發育導論
核心概念
生殖系統的功能：產生子代，使人類得以繁衍。
胚胎發育：精子與卵相遇後，需要經歷許多發育的過程才能形成完整的人體，這些過程在母親的生殖系統內執行。
胎盤與臍帶：人體胚胎在母體內成長、發育，透過胎盤和臍帶與母體相連。
胚胎的營養與排泄：胚胎如何獲得養分？如何排泄廢物？
分娩：當胚胎發育為成熟胎兒時，要如何離開母體？
5-1 生殖系統
5-1.1 生殖系統的構造
性腺：
動物的生理性別是由性腺產生的配子種類直接決定。
性腺可產生精子者為雄性，性腺可產生卵者為雌性。
性腺為第一性徵。
性腺除可產生配子外，還可分泌性激素。
性激素：
影響身體的發育，使得不同性別的個體，因而有身體構造、生理作用與行為的性別差異。
這些除了第一性徵之外，所衍生的其他性別特徵，稱為第二性徵。
雄性外觀特徵：鬍鬚、較雌性大的手掌、腳掌、較寬的肩膀和胸部、較重的頭骨和骨骼，以及喉結、低沉的聲音、皮下脂肪較少等。
雌性外觀特徵：隆起的乳房、較雄性寬的臀部、皮下脂肪較多等。
這些外觀上的差異，是在青春期逐漸發育形成。
雄性的生殖構造
組成：睪丸、副睪、輸精管、儲精囊、攝護腺與尿道球腺等。
睪丸：
為性腺，位於陰囊內，左右各一。
睪丸內含許多細精管，細精管可產生精子。
間質細胞位於細精管之間，可分泌睪固酮。
人體睪丸的溫度達 或更高時，產生的精子數量會降低。人類陰囊溫度大約在 ；出生後睪丸已下降至陰囊，有助於睪丸散熱。
副睪：
位於睪丸旁，睪丸所產生的精子會運輸至副睪儲存，並繼續發育為成熟精子。
輸精管：
連接副睪，為運輸精子的管道。
運輸途中匯集儲精囊、攝護腺等的分泌物，這些分泌物與精子混合形成精液，輸精管最後將精液運輸至尿道。
尿道球腺：
左右各一，如豌豆大，位於攝護腺下方，其分泌的透明黏液，於性交時可潤滑陰莖末端。
攝護腺肥大：
隨著年紀的增長，攝護腺可因細胞增生而逐漸肥大。
肥大的攝護腺常壓迫尿道造成排尿不順，甚至出現血尿或其他病變。
攝護腺肥大好發於中老年，故又稱為「男人的長壽病」。
雌性的生殖構造
組成：卵巢、輸卵管、子宮與陰道。
卵巢：
位於骨盆腔內，左右各一。
卵巢含有濾泡，濾泡可產生卵；濾泡排卵後會發育成黃體。
濾泡與黃體皆可分泌雌性激素。
輸卵管：
左右各一，輸卵管的一端為游離端，具喇叭口構造，內壁具有纖毛柱狀上皮細胞，輸卵管的另一端連接至子宮。
卵巢排出卵後，藉由輸卵管上的纖毛推動，將卵往子宮內運輸；輸卵管也是精卵相遇，發生受精的場所。
子宮：
位於下腹部骨盆腔內，為受精卵著床與胎兒發育的場所。
子宮下方末端具有肌肉環，稱為子宮頸，子宮頸連接陰道。
陰道：
為性交時容納陰莖的通道，也是分娩時的產道。
雌性容易尿道感染的原因：
人類雌性的尿道長度較短，易遭病原體入侵；且雌性的尿道口、陰道與肛門間的距離較近，以大腸桿菌為主的病原體較易於三者間傳播。
因此雌性泌尿道感染的機率比雄性高。
子宮頸抹片與疫苗：
透過子宮頸細胞的採樣與檢查，可達早期發現與治療子宮頸癌之效。
接種人類乳突狀瘤病毒 (HPV) 疫苗可預防子宮頸感染 HPV，以避免子宮頸癌變，是少數可預防癌症的疫苗。
5-1.2 人體配子的形成
精子的形成
起始時間：雄性自青春期開始。
過程：
睪丸中含有許多細精管，細精管內壁內具有精原細胞，精原細胞可行有絲分裂，產生新的精原細胞，也能行減數分裂產生精子。
精原細胞經染色質複製，先形成初級精母細胞。
每個初級精母細胞行減數分裂第一階段，可產生 2 個次級精母細胞。
2 個次級精母細胞行減數分裂第二階段，可產生 4 個精細胞。
精細胞經發育、成熟，形成細胞質濃縮且具有鞭毛的精子。
精子再輸送至副睪儲存，並繼續發育成熟。
精子成熟：在睪丸內形成的精子已具有鞭毛與細胞質濃縮等形態。精子需在副睪內進一步成熟，射精後的精子才具有運動與受精能力。
卵的形成
起始時間：女嬰出生前，卵巢中的濾泡大量增生，此時濾泡內的卵原細胞已完成染色質複製，形成初級卵母細胞。
過程：
出生後進入青春期時，初級卵母細胞才有機會完成減數分裂第一階段，形成次級卵母細胞與第一極體，次級卵母細胞由卵巢排出的過程稱為排卵，約每個月可排一卵。
在停經之前，大約有 500 個初級卵母細胞可發育成次級卵母細胞並排出，其餘的初級卵母細胞皆退化。
配子產生的場所：性腺。
5-1.3 月經周期
定義：卵巢與子宮受激素的調控，產生約 28 天為一循環的周期性變化，因伴隨經血流出，故稱為月經周期。
組成：月經周期包含卵巢周期與子宮周期，卵巢周期的第一天常是月經來潮第一天，故常以月經來潮作為月經周期的起始。
卵巢周期
調控者：下視丘、腦垂腺與卵巢為調控月經周期的內分泌腺，引發卵巢產生周期性的變化，稱為卵巢周期。
濾泡期：
從新的濾泡開始發育到次級卵母細胞成熟之前，歷時約 13 天。
濾泡期的初期，血液中的濾泡刺激素 (FSH)、黃體成長激素 (LH) 與雌性激素（包含動情素和黃體素）等的濃度皆較低。
此時下視丘分泌促性腺素釋素 (GnRH)。
GnRH 刺激腦垂腺前葉分泌 FSH 與 LH。
FSH 刺激卵巢的濾泡發育，濾泡內的初級卵母細胞進行減數分裂第一階段，此時期稱為濾泡期。
當濾泡發育到一定程度時，即會分泌動情素。
排卵期：
若月經周期為 28 天，則一般在第 14 天排卵。
當濾泡發育成熱，血液內的動情素濃度上升到一定程度時，會作用於下視丘的動情素受體，並引發正回饋控制機制，使下視丘分泌更多的 GnRH，進而刺激腦垂腺前葉分泌更多的 FSH 與 LH，其中 LH 濃度的突增，刺激初級卵母細胞完成減數分裂第一階段，並引發排卵，稱為排卵期。
黃體期：
從排卵後到新的濾泡開始發育前，歷時約 14 天。
LH 刺激排卵後剩餘的濾泡細胞發育成黃體，黃體可分泌動情素與助孕酮（又稱黃體素）。此階段為黃體期。
當動情素與助孕酮的濃度增加到一定程度，會作用於下視丘的受體，可引發負回饋控制機制，抑制下視丘分泌 GnRH 與腦垂腺分泌 FSH 和 LH，由於 LH 濃度下降，使得黃體逐漸萎縮退化。
子宮周期
調控者：卵巢分泌雌性激素，引發子宮產生周期性的變化，稱為子宮周期。
行經期：
自月經來潮至結束為止，歷時約 3 ∼ 5 天。
此時期子宮內膜剝落出血，處於行經期。
增生期：
自月經結束至卵巢排卵前，歷時約 9 ∼ 11 天。
行經後，卵巢濾泡所分泌的動情素，刺激子宮內膜開始增生，此階段為子宮內膜的增生期。
分泌期：
自排卵後至月經再次來潮前，歷時約 14 天。
在排卵期之後，卵巢的黃體分泌動情素與助孕酮，共同作用於子宮內膜，使子宮內膜發育出血管與腺體，此階段為子宮內膜的分泌期，此時是最適合讓受精卵著床、懷孕的時期。
若無受精卵著床，則因黃體萎縮退化，造成動情素與助孕酮濃度下降，使得子宮內膜開始剝落出血，再次進入行經期，卵巢則再次進入濾泡期。
避孕藥
事前避孕藥：成分為動情素與助孕酮，可透過負回饋的調節機制，抑制下視丘釋放 GnRH，及抑制腦垂腺釋放 FSH 和 LH，進而抑制卵的成熟與排卵。事前避孕藥至少要連續服用 7 天，才能達到避孕效果。
事後避孕藥：成分為高劑量的助孕酮或是助孕酮受體調節劑，亦可預防排卵。事後避孕藥須於性行為後 72 小時以內服用才具功效。
月經周期長度：月經周期受許多因素影響，例如：年齡、肥胖程度、壓力、營養狀態等。大部分個體的月經周期並不為 28 天。其中，黃體期的時間長度較濾泡期為穩定。
5-2 胚胎發育
5-2.1 受精
定義：胎兒的誕生起始於精子與卵的結合，此過程稱為受精。
過程：
精子可藉鞭毛的擺動而由子宮頸游至子宮內，再移動到輸卵管。
卵巢於排卵期時，排出次級卵母細胞與第一極體。
若次級卵母細胞在輸卵管內與精子相遇，就有機會受精。受精過程中，精子須先穿透次級卵母細胞的細胞膜，使精核進入，精子的其餘構造則不進入。
精核進入次級卵母細胞，可刺激次級卵母細胞完成減數分裂第二階段，形成卵細胞與第二極體。
隨後卵細胞內的卵核與精核進行細胞核融合，成為受精卵。
雙胞胎
定義：母體一次懷孕而生下兩個個體的情形稱為雙胞胎。
分類：可分為同卵雙生與異卵雙生。
同卵雙生：因一受精卵在發育期間偶然分裂成兩個胚胎，各自發育。兩胚胎具有一樣的基因。
異卵雙生：因卵巢偶爾排出兩個卵，各自受精發育成胚胎。兩胚胎的基因不一樣，也可能出現不同性別的情形。
5-2.2 人體胚胎的發育過程
卵裂：受精卵在移動至子宮的過程中持續發育，約於受精後 小時進行第一次有絲分裂，隨後持續進行有絲分裂，此過程稱為卵裂。此時細胞數目雖因有絲分裂而增加，但單一細胞的體積變小，因此整體體積沒有明顯變化。
囊胚：受精後第 天，受精卵經分裂、分化形成囊胚，並進入子宮，囊胚表面的細胞發育成滋胚層。
著床：受精後第 天，滋胚層分泌酵素分解子宮內膜，使囊胚嵌入子宮內膜，此過程稱為著床，受精後約第 天著床完成，此為母體懷孕的開始。
胚外膜：囊胚繼續發育，逐漸形成胚胎與胚外膜。胚外膜包含絨毛膜、羊膜、卵黃囊與尿囊，具保護、提供養分與 、協助排泄等功能。
絨毛膜：與子宮內膜共同形成胎盤。
羊膜：羊膜腔內充滿羊水，可保護胎兒免於機械性傷害，包覆卵黃囊與尿囊，發育為臍帶的一部分。
胎盤：為母體與胎兒之間物質交換的場所，但兩者的血液並不直接相通。母體的血液流入胎盤內的血腔；絨毛膜內的胎兒血管從血腔中的血液獲得 與養分，也排出 與廢物至母體血液。
臍帶：連接胎兒與胎盤。
臍動脈：內為減氧血，可將胎兒的 與廢物送往胎盤。
臍靜脈：內為充氧血，可將從胎盤獲得的 與養分送給胎兒。
人類絨毛膜促性腺素 (HCG)：滋胚層與絨毛膜可分泌人類絨毛膜促性腺素 (HCG)，刺激黃體持續發育，以避免子宮內膜進入行經期。由於 HCG 可在尿液中發現，且懷孕初期體內 HCG 的濃度較高，因此檢驗尿液中是否含有 HCG，是最常見的驗孕方法。
RU486：因嚴重遺傳疾病或胎兒發育異常等問題，需要中止懷孕時，可能會使用終止妊娠藥物，也就是俗稱的 RU486。RU486 為助孕酮拮抗劑，可抑制助孕酮對子宮內膜的作用，引發子宮內膜與胚胎一同剝落。由於施用 RU486 具高風險，需由合格婦產科專科醫師才能開立。
胎兒發育時間：
懷孕約第 6 週（受精後約第 4 週），胚胎的心臟開始搏動，推動血液運輸，協助養分與代謝廢物的運輸。
懷孕約第 10 週，胚胎具有人形，稱為胎兒。胎兒約在懷孕第 28 週開始轉動身體，使頭部朝向子宮頸。
在懷孕約第 週，因子宮收縮，將胎兒生出，這個過程稱為分娩。
5-2.3 應用與省思：人工生殖
人工生殖：夫妻因不孕症等因素，無法提供正常的精子或卵，可利用人工輔助生殖技術，使用捐贈者的精子或卵，經體外受精與胚胎植入等技術，使女方懷孕。但這些技術可能帶來許多倫理、法律上的爭議，因此，我國在 2007 年已頒布人工生殖法以保障不孕夫妻、人工生殖子女與捐贈者的權益。
我國人工生殖法的規定：
女性需年滿 20 歲以上、40 歲以下，才可捐贈卵；男性則需年滿 20 歲以上、50 歲以下，才可捐贈精子。
捐贈者不能指定捐贈對象，且需為無償提供，並以一位受贈者完成一次活產為限。
施行試管嬰兒手術僅限於「不孕症夫妻」，也就是需經醫院診斷罹患不孕症，且需具有法定夫妻關係才可進行。
此外，其中一方必須有精子或卵，不可同時接受精子和卵的捐贈，且不能以代理孕母的方式生產嬰兒。
代理孕母：將胚胎植入另一有生育能力婦女的子宮中，由其代替懷孕生產。
懷孕週數的計算：可將受精當日作為起始，受精日通常就是排卵日；但因排卵日不易察覺，故懷孕週數常以懷孕前最後一次月經開始日，作為懷孕週數的起始。因此，若以排卵日或最後一次月經計算，兩者之間會相差約 2 週。