Biologie (Fach) / Sexualbiologie (Lektion)

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• Geschlechtsidentitätsstörungen beim erwachsenen Mann Viel häufiger als im weiblichen Geschlecht Alter der Erstkonsultation zwischen Pubertät und 8.Lebensjahrzehnt Sissy Verhalten Keine somatischen Auffälligkeiten (keine erhöhten Östrogenwerte, keine weiblichen Körperformen) Bessere Prognosen für Operationserfolg Hormontherapie Kosmetische Probleme mit negativen Auswirkungen auf neue GeschlechtsidentitätZ:B. Epilationen erforderlich, Glatzenbildung, Körpergröße Postoperativ oft soziale Probleme (Arbeitsplatz ect.)
• Geschlechtsumwandlung Operative Anpassung Prinzipiell bei beiden Geschlechtern möglich Psychologisches Gutachten Hormontherapie Operation Frage nach dem richtigen Zeitpunkt
• Ursachen von Geschlechtsidentitätsstörungen Biomedizinische Modelle: Pränatale Störung der Sexualhormonexposition (nur bei weiblicher Form wahrscheinlich) Psychologische Modelle Sexueller Missbrauch Fehlprägungen Frühkindliche Traumatisierungen Biopsychosoziales Modell Kombination aus psychischen und somatischen Ursachen wird angenommen
• Gametogenese Entwicklung der Gameten (Keimzellen) Geschlechtsspezifische Unterschiede Zeitpunkt der Gametogenese Quantität der Gameten Auswirkungen auf die geschlechtsspezifisch unterschiedlich lange Reproduktionsspanne
• Gametogenese männliches Geschlecht 4.‐5. Embryonalwoche: Einwanderung der Urkeimzellen (Spermatogonien) in die Gonadenanlagen Spermatogonien bilden mit den gleichzeitig einwandernden Epithelzellen (Sertolizellen) die primären Hodenstränge Keimzellen treten in Ruhephase bis zur Pubertät Erst in der Pubertät wandeln sich die Hodenstränge in Samenkanälchen Spermatogonien werden teilungsaktiv Jede Stammspermatogonie durchläuft 6 Mitosen, wobei jeweils eine Tochterzelle aus dem 4.Teilungszyklus ausscheidet und eine neue Stammspermatogonie bildet Dadurch wird das Keimzellepithel nie erschöpft
• Gametogenese weibliches Geschlecht Die weiblichen Keimzellen (Oogonien) wandern in der 5.‐6.Embryonalwoche in die Gonadenanlagen Weiterentwicklung findet in der Rindenschicht des Ovars statt es folgt eine starke Vermehrungsphase bis zum 5.Embryonalmonat auf 5‐6 Millionen Oogonien Dann beginnt Degenerationsphase Überlebende Keimzelle beginnen 1.meiotische Teilung und werden primäre Oozyten Es lagern sich epitheliale Zellen an und es entstehen Primordialfollikel Follikelzellen bilden meiosehemmende Substanz und bleiben im Diktyotänstadium und können 1.Meiose nicht beenden Aus einer primären Oozyte wird nur eine reife Eizelle Weiterentwicklung erfolgt ab Pubertät
• Menstruationszyklus Definition: Ein Menstruationszyklus umfasst die Zeitspanne vom ersten Tag der Menstruationsblutung bis zum ersten Tag der nächsten Blutung Mittlere Länge eines Menstuationszyklus: 23‐35 Tage (80% der menstruierenden Frauen) Intervall zwischen den Menstruationsblutungen: bei gesunden Frauen etwa 4 wöchige Intervalle zwischen Menarche und Menopause 30 bis 40 Jahre Idealerweise findet um Zyklusmitte der Eisprung (Ovulation) statt Eine gesunde Frau erlebt maximal 450 ‐ 500 Ovulationen
• Phasen des Menstruationszyklus Menstruation (4‐5 Tage) Follikelphase (10‐16 Tage) Ovulation (Eisprung) (24‐36 Stunden) Lutealphase (Gelbkörperphase) (14 Tage)
• Menstruation: Abstoßung der Uterusschleimhaut, wenn keine erfolgreiche Befruchtung stattgefunden hat 30‐60ml Blut werden pro Zyklus abgestoßen Enzym Plasmin verhindert Gerinnung das Blutes
• Ovulatorischer Zyklus Ursache des periodisch wiederkehrenden Ablaufs von Ovulation und Menstruation komplexes Zusammenspiel von Ovarien, Hypophyse und Hypothalamus exogene Einflüsse Man unterscheidet Morphologischen Zyklus: Eireifung Hormonellen Zyklus Somatischen Zyklus
• Morphologischer Zyklus Beschreibt Zyklus der Eireifung Maximale Anzahl von Eizellen bereits intrauterin angelegt in der 24.Schwangerschaftswoche sind im fötalen Eierstock etwa 5‐6 Millionen Eizellen angelegt zur Zeit der Geburt ist diese Anzahl auf 2 Millionen reduziert, zur Pubertät auf etwa 400000 reduziert, etwa 450 kommen zum Eisprung. Pro Zyklus beginnen mehrere Follikel zu reifen, jedoch erreicht meist nur ein Follikel Sprungreife
• Follikel Primärfollikel: zytoplasmareiche Eizelle von einer einschichtigen Lage kubischer Zellen umgeben Unter FSH Einfluss beginnt ein Primärfollikel zu proliferieren Sekundärfollikel: umgebende Zellschicht wird 2 oder mehrschichtig es entsteht ein mit Flüssigkeit gefüllter Gewebsspalt. Der größte Sekundärfollikel produziert soviel Östradiol, dass er die FSH Freisetzung durch die Hypophyse blockiert Die anderen Follikel verkümmern unter Östradiolentzug nur der größte Follikel wird zu Tertiärfollikel: Gewebsspalt wird zur Follikelhöhle nach weiterem Größenwachstum entsteht der Sprungreife oder Graaf´sche Follikel (kann eine Größe von 1.8‐2.2cm erreichen)
• Ovulation (Eisprung) Findet in ovulatorischen Zyklen statt Zeitpunkt: etwa Zyklusmitte Oberfläche des Eierstocks reißt im Bereich des höchsten Punktes des Graaf´schen Follikels auf. Die Eizelle wird zusammen mit Follikelflüssigkeit aus der Follikelhöhle geschwemmt und vom trichterförmigen Ende des Eileiters aufgenommen Follikelrest bleibt im Ovar zurück Ovulation wird hormonell ausgelöst: Östradiol und LH sind die wichtigsten Hormone zur Ovulationsauslösung
• Gelbkörper‐ oder Corpus luteum Bildung Ab dem Zeitpunkt des Eisprungs tritt am Follikelrest eine rasche morphologische und funktionelle Veränderung ein. Es tritt eine „Verfettung“ ein, der Follikelrest wird strohgelb und produziert Progesteron. Tritt eine Schwangerschaft ein, so setzt ein Größenwachstum des Gelbkörper ein und Progesteron wird bis zum 3.Schwangerschaftsmonat sezerniert. Tritt keine Schwangerschaft ein so wird der Gelbkörper nach und nach resorbiert und es kommt zu einem Abfall der Progesteronproduktion.
• Hormoneller Zyklus Hormonelle Vorbereitung auf den nächsten Eisprung beginnt bereits Ende der Lutealphase des vorangegangen Zyklus
• Ende der Lutealphase: gesteigerte Freisetzung von GnRH im Hypothalamus (durch den negativen Rückkoppelungsmechanismus) daher Stimulierung der FSH und LH Freisetzung
• Follikelphase: gesteigerte FSH‐ und verzögert gesteigerte LH Freisetzung. FSH erreicht um 8.‐10.Zyklustag höchste Konzentration. FSH stimuliert Follikelreifung, LH stimuliert in den Thekazellen die Testosteronbildung Testosteron gelangt in die Granulosazellen und wird dort zu Östradiol aromatisiert Östradiol und FSH stimulieren zusammen Follikelreifung Östrogenkonzentrationen werden so hoch, dass zusammen mit Inhibin ein leichtes Absinken der FSH Produktion erreicht wird. mit Reifung eines Follikels steigen Östradiolkonzentrationen auf ein Maximum. Und verursachen paradoxen positiven Feedback Effekt: LH Werte steigen auf ein Maximum an und lösen Ovulation aus
• Ovulation: Ovulation tritt etwa 41 Stunden nach Östradiolpeak und 18 Stunden nach LH Peak ein. Die hohen Östrogenkonzentration bewirken nun ein rasantes Abfallen der LH Konzentrationen auch Östradiolkonzentrationen fallen ab
• Lutealphase Gelbkörper beginnt Progesteron zu produzieren. erreicht maximale Konzentrationen zwischen dem 20. und 23.Zyklustag. Östrogenkonzentrationen steigen nochmals an, sinkt aber bald wieder ab. Ab 24. Tag setzt Alterung des Corpus luteum ein, so dass Östradiol und Progesteron absinken und Hormonentzugsblutung auslösen.
• Luteolyse Rückbildung des Gelbkörpers Abfall der Progesteronkonzentrationen verursacht Verminderung der Durchblutung vom Endometrium. Durch Menstruationsblutung wird Endometrium innerhalb von 4‐8 Tagen ausgestoßen
• Bei einer Befruchtung: verhindert die ab dem 9.Tag rasch ansteigende Produktion von hCG (human Choriongonadotropin) durch den Trophoblasten die Regression des Gelbkörpers. Es kommt zu einer starken Steigerung der Progesteron und Östrogenproduktion und zum Ausbleiben der Menstruation. Progesteronproduktion wird ab der 8.Woche von Plazenta übernommen
• Somatischer Zyklus Hormonelle Schwankungen während des Zyklus führenauch zu somatische Veränderungen Genitale Veränderungen: Veränderungen des Endometriums Proliferationsphase Sekretionsphase Desquamationsphase Veränderungen der Vaginalschleimhaut Extragenitale Veränderungen: Gewichtsveränderungen Veränderungen der WHR Veränderungen der Körpertemperatur
• Anovulatorische Zyklen Es findet kein Eisprung (Ovulation) statt Es kommt zu keiner Gelbkörperbildung Keine Progesteronausschüttung in der zweiten Zyklushälfte Keine Veränderungen im Endometrium Blutung ist eine Östrogenentzugsblutung Anovulatorische Zyklen sind häufig In den ersten Jahren nach der Menarche (50%) Ab dem 40LJ. (15‐90%) Reaktion auf negative Energiebilanz
• Pathologische Varianten anovulatorische Zyklen Amenorrhoe: Aussetzen der Blutung Primäre Amenorrhoe Sekundäre Amenorrhoe Dysmenorrhoe: schmerzhafte Blutungen Primäre Dysmenorrhoe Sekundäre Dysmenorrhoe Oligomenorrhoe: selten Blutungen Polymenorrhoe: zu häufige Blutungen Hypomenorrhoe: zu schwache Blutungen Hypermenorrhoe: zu starke Blutungen
• Primäre Amenorrhoe: Menarche setzt nicht ein In Industrienationen gilt das 16.LJ. als cutt off für pathologisch bedingte Störung Ursachen: genetische Störung Anatomische Fehlbildungen Negative Energiebilanz Somatischer oder psychischer Stress
• Sekundäre Amenorrhoe Blutung setzt aus Ursachen: Negative Energiebilanz Schwangerschaft Post pillen Amenorrhoe
• Primäre Dysmenorrhoe Schmerzhafte Blutungen Ursache: langandauernde Uteruskontraktionen, verursacht durch verstärkte Bildung von Prostglandin F2 alpha im Endometrium hormonelles Ungleichgewicht psychische Störungen (Erwartungsangst)
• Sekundäre Dysmneorrhoe Schmerzhafte Blutungen Ursache : Endometriose Myome
• Prämenstruelles Syndrom Kontrovers diskutiert Etwa 30% aller Frauen ab dem 30.LJ. leiden unter diesem Zustandsbild Ende der Gelbkörperphase (3‐5 Tage vor Menstruation) Ursache: Entzug von Progesteron Symptome: Nervosität, Reizbarkeit, Depressionen Wassereinlagerungen im Gewebe (Ödeme) Kopfschmerzen, Brustspannen
• Kulturhistorische Betrachtungen zur Menstruation Einsetzen der Menstruation (Menarche) galt und gilt als Indiz für Fortpflanzungsfähigkeit des Mädchens/der Frau Blut galt andererseits als gefährlich Menstruationstabus Menstruationshütten Aufhebung der Tabus erst nach Menopause traditionale Gesellschaften Nonnen in Klöstern
• Positive Wirkungen laut Plinius (Menstruation) Heilkraft gegenüber manchen Krankheiten, guten Einfluss auf Wetter und Sturm, Vernichtung von Ungeziefer, wenn eine menstruierende Frau die Felder überschreitet
• Paracelsus (1493‐1541) (Menstruation) „Menstruationsblut ist eine Unflat, dem kein Gift auf Erden gleichen mag, schädlicher als alles andere“
• Ende der reproduktionsfähigen Phase Merkmal des Sexualdimorphismus Im weiblichen Geschlecht irreversibles Ende mit Menopause Übergang in eine Phase physiologisch bedingter Sterilität Im männlichen Geschlecht kein generell irreversibles Ende der reproduktionsfähigen Phase Andropause kein Äquivalent zur Menopause
• Menopause Phase physiologischer Sterilität Betrifft nur das weibliche Geschlecht Ein Drittel der Lebensspanne wird postgenerativ verbracht Menopause ist keine pathologische Erscheinung, sondern betrifft alle Frauen die etwa 50 Jahre alt werden Es gibt kein vergleichbares Geschehen im männlichen Geschlecht
• Definitionen Menopause Medizinische Definition: mindestens 1 Jahr keine spontane Blutung, 2x FSHWerte > 40mU/ml; 6x E2 < 25 pg/ml Prämenopause:zwischen 40.LJ. und Beginn unregelmäßiger Zyklen Perimenopause:Klimakterium Übergangsphase zwischen Prämenopause und Postmenopause, beginnt mit dem Auftreten unregelmäßiger Zyklen reicht bis 12 Monate nach der letzten spontanen Blutung Menopause:Zeitpunkt der letzten spontanen Blutung Postmenopause:beginnt 12 Monate nach der letzten Blutung
• Biologische Charakteristika der Menopause Der bereits pränatal angelegte Vorrat an Eizellen geht irreversibel zu Ende Hypothalamus‐Hypophysen‐Gonadenachse wird irreversibel gestört Östrogenspiegel sinkt ab Rückkoppelungsmechanismus wird gestört Erhöhte Gonadotropinwerte Verschiebung der Androgen/Östrogen Ratio Absinken der Androgene, Schilddrüsenhormone, und Somatotropin Veränderung des Grundumsatzes Gewichtszunahme, Veränderungen der Body composition, Fettverteilung, Sarkopenie
• Evolutionsbiologische Überlegungen zur Menopause Unterscheidung in Postgenerative (ab Menopause) und Postreproduktive Phase (wenn letztes Kind selbstständig ist) (nach Inge Schröder) Einmaliges Phänomen im Tierreich Vereinzelte Berichte über Menopause ähnliche Zustände bei nichtmenschlichen Primaten, Nagern, Hunden, Elefanten, Walen (aber immer nur einzelnen ungewöhnlich alte Individuen betroffen, kein generelles Stadium) Evolutionäre Überlegungen Großmutter‐Hypothese Pleiotropie‐Hypothese
• Klassische Großmutter‐Hypothese Laut der Großmutter‐Hypothese ist die Menopause ein abgeleitetes, apomorphes Merkmal. Durch die Menopause erhöht sich die Fitness einer Frau durch: Hilfe bei der Aufzucht der Enkel Überlebenswahrscheinlichkeit der Enkel erhöht sich Hypothese konnte durch keine wissenschaftlichen Studienbewiesen werden Problem: Großmütter investieren in Nachkommen ihrer Töchter, differentielles Großelterninvestment
• Pleiotropie‐Hypothese Menopause ist Konsequent der Verlängerung der maximalen Lebensspanne Ein Mechanismus der in frühen Lebensphasen für die Reproduktion der Frau optimal ist, führt im fortgeschrittenen Alter der Frau zur Erschöpfung des Vorrats an entwicklungsfähigen Primordialfollikeln. Ovarielle Erschöpfung Erhöhte Missbildungsrate bei älteren Müttern
• Medizinisch‐biologische Probleme menopausaler Frauen Veränderungen von Körpergewicht und Körperzusammensetzung Hormonmangelsymptome Klimakterisches Syndrom Tumore in reproduktiven Geweben Osteopenie und Osteoporose Blutdruckanstieg Metabolisches Syndrom Androgenisierungserscheinungen
• Soziale Probleme menopausaler Frauen Negative Einstellung zum Altern Veränderungen in der familiären Situation Empty‐Nest Syndrom Scheidungen Polygamie (Zweitfrau) Pflege alter Familienangehöriger Soziale und wirtschaftliche Veränderungen
• Reproduktionsbiologie des Mannes Trotz intensiver reproduktionsbiologischer Forschung, wird in der Mehrzahl der Studien nur die weiblichenReproduktionsbiologie berücksichtigt Reproduktionsbiologie gilt als „weibliches Thema“ Erst in den letzten Jahren Trendwende und Beginn intensiverer Analysen der männlichenReproduktionsbiologie, sowohl was Reproduktionsökologie, als auch Infertilitäts/Sterilitätsforschung betrifft
• Grundlagen der männlichen Reproduktionsbiologie Bildung von Millionen Spermatozoen findet in kontinuierlicher Weise statt Produktion der Spermatozoen verläuft in den Testes über zahlreiche Entwicklungsstufen Erforderlich sind konstante Stimulierung durch Gonadotropine und Androgene Für erfolgreiche Reproduktion muss nicht nur die Produktion entsprechen, Qualität und Quantität, sowie Mobilität müssen entsprechen Männlicher Reproduktionserfolg weist erheblich höhere Varianz auf als der der Frau
• Anatomische Grundlagen Mann Die Testes bestehen aus zahlreichen gewundenen Tubuli seminiferi in deren Wänden die Spermatogenese stattfindet. Auf der Basalmembran der Tubuli bauen sich die 3 Zellschichten des Samenepithels auf. In diese Zellschichten sind Sertolizellen eingelagert Die Tubuli münden in ein Netzwerk von Kanälen des Nebenhoden (Epididymis) Von dort gelangen die Spermatozoen in den Vas deferens. Durch den Ductus ejaculatorius kommen die Spermatozoen bei der Ejakulation in die Pars prostatica der Urethra.
• Samenzelle Samenzelle besteht aus Kopf : 3.4‐4.6 μm lang und 1.5‐2.8 μm dick. Besteht aus einem Kern und aufsitzendem Akrosom Hals Schwanzstück: Im Mittelstück des Schwanzteiles befinden sich die Mitochondrien, die Mobilität durch Energiegewinnung erst ermöglichen. Spermatogenese teilt sich 3 Teilphasen: Vermehrungsphase Wachstumsphase Reifungsphase Alle drei Phasen finden erst ab Pubertät statt! Intrauterin kommt es zur fetalen Proliferation der Prospermatogonien. Nach der Geburt kommt es zur präpuberalen Proliferation
• Spermatogenese Entwicklung der Spermatogonien zu den Spermatozoen und dauert insgesamt 64 Tage Aus den Ursamenzellen (Gonozyten) bilden sich die Spermatogonien vom Typ A, die sich mitotisch vermehren Aus diesen entstehen Spermatogonien vom Typ B, die durch eine weitere Mitose zu primären Spermatozyten werden. Diese durchlaufen eine Meiose und (1.Reifeteilung) werden zu haploiden sekundären Spermatozyten aus diesen entstehen durch eine weitere Mitose (2.Reifeteilung) die Spermatiden. Die Spermatiden teilen sich nicht mehr. sondern entwickeln sich zu den noch unreifen Spermatozoen
• Hormonelle Steuerung der Spermatogenese Hypothalamus‐Hypophysen‐Gonaden Achse LH und FSH kontrollieren sekretorische Aktivität von Sertolizellen und Leydigzellen Testosteron ist für Vollendung der meiotischen Teilung der Spermatozyten verantwortlich. FSH, Androgene, Östradiol, und Prolaktin wirken auf Produktion der Spermatozyten Inhibin, von den Sertolizellen produziert, ist essentiell für Spermatogenese
• Reifung der Spermatozoen und Ejakulation Die noch unreifen Spermatozoen wandern in den Nebenhoden. Dort findet in 12 Tagen die Reifung statt. Dieser Vorgang steht unter dem Einfluss des speziellen Milieus des Nebenhoden und ist essentiell für Fertilität und Motilität der Spermien. Reifung hängt von Dihydrotestosteron ab, ein Mangel kann den Anteil unreifer, unbeweglicher Spermien erhöhen. Östrogene hemmen Reifung der Spermatozoen In Prostata und Samenblase werden Sekrete des Seminalplasmas produziert unter Einwirkung von Dihydrotestosteron Reife Spermatozoen werden in Nebenhoden gespeichert. Bei Ejakulation kommt es zu Kontraktionen der Nebenhoden, Samenleiter, Samenblase und Prostata. Spermatozoen werden mit Sekreten in Urethra gepumpt
• Ejakulat Das Ejakulat enthält Sperma oder Spermien und Sekretionsprodukte der Samenblase, Prostata, Cowperschen Drüsen. Durchschnittliches Volumen: 2‐6ml. Durchschnittliche Spermatozoenanzahl: 300 Millionen /2‐6ml Durchschnittliche Spermatozoenanzahl/ml: 60‐120Millionen Hypospermie: 20‐40 Millionen/ml Oligospermie: 1‐20 Millionen/ml Aspermie: völliges Fehlen von Spermien
• Spermienkonkurrenz Frage warum werden Millionen Spermien zur Befruchtung nur einer Eizelle bereitgestellt Große Anzahl an kleinen Spermien hat Vorteil bei Mehrfachverpaarungen (vgl Befunde von nichtmenschlichen Primaten, Spermienanzahl bei haremsbildenden Gruppen geringer als bei multi male multi female Gruppen Kamikazeehypothese: geht von unterschiedlichen Aufgaben der Spermien aus. Egg getters sollen befruchten Kamikaze Spermien sollen fremde Spermien zerstören mit proteolytischen Enzymen, Blockierer sollen strategisch wichtige Positionen im Genitaltrakt der Frau einnehmen und das Vordringen fremder Spermien verhindern

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