Половые железы (мужские и женские) формируют из одного общего недифференцированного зачатка и проходят две стадии: нейтральную и специфическую. Нейтральная стадия продолжается к 6-й недели внутриутробного развития, когда мезенхимальные клетки, размещенные между складкой первичной почки и корнем брыжейки, формируется гонада, которая морфологически одинакова для обоих полов и состоит из коркового и мозгового слоев.
В специфической фазе с 7-го по 10-ю недели из пробкового слоя формируется яичник, а из мозгового - яичко. Половая Y-хромосома играет главную роль в преобразовании гонады в яичко. В области рУ53.3 расположен ген 5гИУ, который отвечает за определение пола. Именно его наличие детерминирует развитие эмбриональных тестикул. Он экспрессируется только в яичках и отсутствует в легких и почках взрослого мужчины, также как и в яичниках женщины. Регион ДНК, в котором локализуется БКУ, отвечает также за кодирование двух важных ферментов, участвующих в формировании мужского фенотипа:
- ароматазы Р450 , которые контролируют конверсию тестостерона в эстрадиол;
- фактора торможения парамезонефральных протоков. Функция гена X в норме состоит в угнетении специфических мужских генов.
В случае нормального мужского генотипа 46ХУ ген продуцирует белок, угнетая ген и специфические мужские гены активизируются. В случае нормального женского генотипа 46ХХ, при котором отсутствует ЗКУ, ген X активизируется и подавляет специфические мужские гены, создает условия для развития по женскому типу. На 10-12-й неделе формируются внутренние гениталии. Их предшественниками являются мезонефральная (вольфова) и парамезонефральная (мюллеровые) протоки. С мюллеровых протоков формируются маточные трубы, матка и верхняя часть влагалища, а с вольфовых протоков под влиянием андрогенов, которые производят клетки Лейдига эмбрионального яйца, развиваются придатки яичка, семявыносящей проток и семенные пузырьки.
Кроме того, эмбриональное яичко (клетки Сертоли) способно выделять вещество белковой природы, вызывает атрофию мюллеровых протоков - так называемый антимюллеровый фактор или фактор торможения парамезонефральных протоков. Без "антимюллеровых факторов" независимо от генетического пола эмбриона парамезонефрального пролива персистируют и формируют соответствующие органы.
С 12-й недели внутриутробного развития начинается формирование наружных гениталий. У плода генетически мужского пола этот процесс обусловлен влиянием дигидротестостерона. Последний является активным метаболитом тестостерона семенников плода и образуется под действием фермента 5а- редуктазы.
Для того, чтобы тестостерон привел к маскулинизации плода с кариотипом ХУ, необходим также функциональный рецептор андроген, синтез которого контролируется геном, сцепленным с Х - хромосомой. В случае нарушения синтеза тестостерона нормальная маскулинизация невозможна, несмотря на присутствие гена ЭРУ и нормальных рецепторов андрогенов.
Женский фенотип развивается независимо от гонад. Для нормальной женской дифференцировки достаточно отсутствия У-хромосомы, тестостерона и ФГПП.
Физиология полового развития
Различают три основных периода полового развития:
- нейтральный (первые 5-6 лет жизни);
- препубертатный (с 6 до 9-10 лет жизни)
- пубертатный ( с 9-10 лет до наступления полной половой зрелости).
В нейтральном периоде половые гормоны влияют на рост и развитие ребенка минимально. Гормональная регуляция полового развития сбалансированная на чрезвычайно низком уровне и гипоталамо-гипофизарные структуры высокочувствительны к тормозящего действия половых гормонов.
Препубертатный период характеризуется усилением секреции андрогенов надпочечниками и продукции ИФР-1 и называется «физиологическое адренархе». В этот период ускоряется рост, усиленно развивается скелетная мускулатура. Уровни ФСГ и ЛГ в этот период медленно повышаются. Андрогены надпочечников способствуют инициализации полового оволосения, усилению апокринового потоотделения в подмышечных впадинах, повышению функции сальных желез.
На ранней стадии пубертата торможения выработки гонадотропина - рилизинг гормона со стороны ЦНС уменьшается и начинает функционировать гонадная ось. Механизм "пробуждения" гонадной оси и увеличение выработки надпочечниковых андрогенов до конца не выяснен. Начало полового созревания связывают с такими факторами как костный возраст, масса тела, характер питания, социальный и генетический статус.
Секреция гонадотропин - рилизинг гормона начинается с ночных пульсаций, которые по мере созревания становятся все более частыми и наконец возникают в течение всего дня. Гонадотропины стимулируют созревание гонад, выработки половых стероидов и образования яйцеклеток и спермы. У девочек в этот период резкое увеличение продукции ФСГ предшествует увеличению концентрации в плазме эстрадиола, у мальчиков резкому повышению уровня тестостерона предшествует увеличению продуцирувания ЛГ.
У девочек первым признаком пубертата является увеличение молочных желез под влиянием эстрогенов. Примерно в то же время начинается рост подмышечных и лобковых волос. В течение следующего года у девушек наблюдается увеличение скорости роста, пик которой обычно предшествует появлению менархе.
После появления менархе продолжается некоторое увеличение роста и развитие груди. В первый год после менархе происходит другое критическое событие - развивается механизм положительной обратной связи, благодаря которой повышается уровень эстрогенов в середине цикла вызывает четкое увеличение синтеза ЛГ гипофизом. Таким образом, примерно через год после менархе у девушек устанавливаются овуляторные циклы с регулярными эпизодами кровотечений.
Первый признак пубертата у мальчиков - рост яичек. По мере увеличения яичек существенно повышается концентрация тестостерона. Это приводит к развитию оволосения по мужскому типу, появления пигментации и истончение мошонки, рост полового члена, рост мышечной массы, увеличение гортани, сопровождающееся изменением голоса.
Оволосение в подмышечных впадинах обычно соответствует середине пубертатного периода. В отличие от девочек ускорение роста начинается в период развернутого пубертата и достигает максимума в возрасте 14-16 лет. Спонтанные и легко возникающие эрекции, а также ночные эякуляции - нормальные проявления полового созревания у юношей. Высокое содержание тестостерона приводит к повышению и уровня эстрогенов, чем объясняется появление гинекомастии у мальчиков в раннем пубертате.
Время начала пубертата, последовательность появления вторичных половых признаков широко варьирует. Но в среднем времени появления вторичных половых признаков принято считать у девочек - возраст 10-12 лет, у мальчиков - 12-14 лет.