अध्याय 03 मानव प्रजनन
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जैसा कि आप जानते हैं, मनुष्य यौन रूप से प्रजनन करने वाले और जीवजनक होते हैं। मनुष्यों में प्रजनन घटनाओं में युग्मकों (गैमेट्स) का निर्माण (गैमेटोजेनेसिस) शामिल है, अर्थात् पुरुषों में शुक्राणु और महिलाओं में अंडाणु, शुक्राणुओं को महिला जनन मार्ग में स्थानांतरित करना (इनसेमिनेशन) और नर तथा मादा युग्मकों का संलयन (निषेचन) जिससे जाइगोट का निर्माण होता है। इसके बाद ब्लास्टोसिस्ट का निर्माण और विकास होता है और उसका गर्भाशय की दीवार से जुड़ना (इम्प्लांटेशन), भ्रूण का विकास (गर्भावस्था) और शिशु का जन्म (प्रसव) होता है। आपने सीखा है कि ये प्रजनन घटनाएँ यौवन के बाद होती हैं। नर और मादा में प्रजनन घटनाओं में उल्लेखनीय अंतर होते हैं, उदाहरण के लिए, वृद्ध पुरुषों में भी शुक्राणु निर्माण होता रहता है, लेकिन महिलाओं में लगभग पचास वर्ष की आयु के बाद अंडाणु का निर्माण बंद हो जाता है। आइए मानव में नर और मादा जनन तंत्र की जाँच करें।
3.1 नर जनन तंत्र
नर जनन तंत्र श्रोणि क्षेत्र में स्थित होता है (चित्र 3.1a)। इसमें वृषणों (टेस्टेस) का एक युग्म सहायक नलिकाएँ, ग्रंथियाँ और बाह्य जननांग शामिल होते हैं।
चित्र 3.1(a) नर श्रोणि का आरेखीय अनुप्रस्थ दृश्य जिसमें जनन तंत्र दिखाया गया है
वृषण पेट की गुहा के बाहर एक थैली जिसे वृषण-कोष (scrotum) कहा जाता है, में स्थित होते हैं। वृषण-कोष वृषणों के लिए आवश्यक कम तापमान (सामान्य आंतरिक शरीर तापमान से 2–2.5°C कम) बनाए रखने में मदद करता है, जो शुक्राणु-निर्माण (spermatogenesis) के लिए आवश्यक है। वयस्कों में प्रत्येक वृषण अंडाकार होता है, लगभग 4 से 5 सेमी लंबा और 2 से 3 सेमी चौड़ा होता है। वृषण को एक घने आवरण द्वारा ढका जाता है। प्रत्येक वृषण में लगभग 250 डिब्बे होते हैं जिन्हें वृषण-लोब्यूल (testicular lobules) कहा जाता है (चित्र 3.1b)।
चित्र 3.1(b) पुरुष प्रजनन तंत्र का आरेखीय दृश्य (वृषण का एक भाग खुला हुआ है ताकि आंतरिक विवरण दिख सके)
प्रत्येक लोब्यूल में एक से तीन अत्यधिक कुंडलित वीर्यवाही नलिकाएँ (seminiferous tubules) होती हैं जिनमें शुक्राणु बनते हैं। प्रत्येक वीर्यवाही नलिका के अंदर की ओर दो प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं—पुरुष जनन कोशिकाएँ (स्पर्मेटोगोनिया) और सर्टोली कोशिकाएँ (Figure 3.2)। पुरुष जनन कोशिकाएँ मियोटिक विभाजन से गुजरकर अंततः शुक्राणु बनाती हैं, जबकि सर्टोली कोशिकाएँ इन जनन कोशिकाओं को पोषण प्रदान करती हैं। वीर्यवाही नलिकाओं के बाहर के क्षेत्रों को अंतरstitial स्थान कहा जाता है, जिनमें छोटी रक्त वाहिकाएँ और अंतरstitial कोशिकाएँ या लेडिग कोशिकाएँ होती हैं (Figure 3.2)। लेडिग कोशिकाएँ टेस्टिकुलर हार्मोनों—एंड्रोजनों—का संश्लेषण और स्रावण करती हैं। अन्य प्रतिरक्षा-सक्षम कोशिकाएँ भी उपस्थित होती हैं।
पुरुष लिंग के सहायक नलिकाओं में रीट टेस्टिस, वासा एफेरेंशिया, एपिडिडिमिस और वास डिफेरेंस शामिल होते हैं (चित्र 3.1b)। टेस्टिस की सेमिनिफेरस नलिकाएँ रीट टेस्टिस के माध्यम से वासा एफेरेंशिया में खुलती हैं। वासा एफेरेंशिया टेस्टिस को छोड़कर प्रत्येक टेस्टिस के पश्च सतह पर स्थित एपिडिडिमिस में खुलती हैं। एपिडिडिमिस वास डिफेरेंस में जाती है जो उदर की ओर चढ़ता है और मूत्राशय के ऊपर लूप बनाता है। यह वीर्य पुटी से एक नलिका प्राप्त करता है और मूत्रमार्ग में इजैक्युलेटरी डक्ट के रूप में खुलता है (चित्र 3.1a)। ये नलिकाएँ शुक्राणुओं को टेस्टिस से बाहर मूत्रमार्ग के माध्यम से संग्रहित और परिवहित करती हैं। मूत्रमार्ग मूत्राशय से उत्पन्न होता है और लिंग के माध्यम से इसके बाहरी छिद्र यूरेथ्रल मीटस तक फैला होता है।
चित्र 3.2 सेमिनिफेरस नलिका का आरेखीय अनुप्रस्थ दृश्य
लिंग पुरुष की बाह्य जननांग होता है (चित्र 3.1a, b)। यह विशेष ऊतक से बना होता है जो लिंग के उत्थान में सहायता करता है ताकि वीर्यसेचन सरल हो सके। लिंग का विस्तारित सिरा ग्लैन्स पेनिस कहलाता है जिसे त्वचा का एक ढीला सिरा प्रीप्यूस ढकता है।
पुरुष सहायक ग्रंथियाँ (चित्र 3.1a, b) में युग्मित वीर्य थैली, एक प्रोस्टेट ग्रंथि और युग्मित बल्बो-यूरेथ्रल ग्रंथियाँ शामिल होती हैं। इन ग्रंथियों के स्राव वीर्य प्लाज्मा बनाते हैं जो फ्रुक्टोज, कैल्शियम और कुछ एंजाइमों से भरपूर होता है। बल्बो-यूरेथ्रल ग्रंथियों के स्राव लिंग के स्नेहन में भी सहायक होते हैं।
3.2 स्त्री जनन प्रणाली
स्त्री जनन प्रणाली में अंडाशयों का एक युग्म, साथ में युग्मित फैलोपियन नलिकाएँ, गर्भाशय, गर्भाशय ग्रीवा, योनि और पेल्विक क्षेत्र में स्थित बाह्य जननांग शामिल होते हैं (चित्र 3.3a)। इस प्रणाली के इन भागों के साथ-साथ स्तन ग्रंथियों का एक युग्म संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से एकीकृत होता है ताकि अंडोत्सर्ग, निषेचन, गर्भावस्था, प्रसव और शिशु की देखभाल की प्रक्रियाओं का समर्थन किया जा सके।
अंडाशय प्राथमिक स्त्री जनन अंग होते हैं जो स्त्री युग्मक (अंडाणु) और कई स्टेरॉयड हार्मोन (अंडाशय हार्मोन) उत्पन्न करते हैं। अंडाशय निचले उदर के दोनों ओर एक-एक करके स्थित होते हैं (चित्र 3.3b)। प्रत्येक अंडाशय लगभग 2 से 4 सेमी लंबा होता है और यह पेल्विक दीवाल और गर्भाशय से स्नायुबंधन द्वारा जुड़ा होता है। प्रत्येक अंडाशय एक पतले उपकला से ढका होता है जो अंडाशय स्ट्रोमा को घेरे रहता है। स्ट्रोमा दो क्षेत्रों में विभाजित होता है - एक बाहरी कार्टेक्स और एक आंतरिक मेडुला।
चित्र 3.3 (a) स्त्री पेल्विस का आरेखीय अनुप्रस्थ दृश्य जो जनन प्रणाली को दर्शाता है
अंडवाहिनियाँ (फैलोपियन ट्यूब), गर्भाशय और योनि स्त्री सहायक वाहिनियाँ बनाती हैं। प्रत्येक फैलोपियन ट्यूब लगभग 10-12 सेमी लंबी होती है और प्रत्येक अंडाशय की परिधि से गर्भाशय तक फैली रहती है (चित्र 3.3b), अंडाशय के निकटतम भाग को फनल-आकार का इन्फंडिबुलम कहा जाता है। इन्फंडिबुलम के किनारों पर उंगली-जैसी बनावट वाली फिम्ब्रियाएँ होती हैं, जो ओव्यूलेशन के बाद अंडाणु को एकत्र करने में सहायता करती हैं। इन्फंडिबुलम अंडवाहिनी के एक चौड़े भाग ऐम्पुला में खुलता है। अंडवाहिनी का अंतिम भाग इस्थमस संकीर्ण ल्यूमेन वाला होता है और यह गर्भाशय से जुड़ता है।
चित्र 3.3 (b) स्त्री जनन तंत्र का आरेखीय अनुप्रस्थ दृश्य
गर्भाशय एकल होता है और इसे गर्भकोष भी कहा जाता है। गर्भाशय का आकार उल्टे नाशपाती के समान होता है। यह श्रोणि भित्ति से जुड़ी लिगामेंट्स द्वारा समर्थित होता है। गर्भाशय संकीर्ण गर्भाशय ग्रीवा (सर्विक्स) के माध्यम से योनि में खुलता है। गर्भाशय ग्रीवा की गुहा को सर्विकल कैनाल (चित्र 3.3b) कहा जाता है जो योनि के साथ मिलकर जनन कैनाल बनाता है। गर्भाशय की भित्ति में तीन परतें होती हैं। बाहरी पतली झिल्लीनुमा परिमेट्रियम, मध्यम मोटी स्मूथ मांसपेशी की परत मायोमेट्रियम और भीतरी ग्रंथिक परत एंडोमेट्रियम जो गर्भाशय गुहा को आवृत करती है। एंडोमेट्रियम मासिक चक्र के दौरान चक्रीय परिवर्तनों से गुजरता है जबकि मायोमेट्रियम शिशु के जन्म के समय प्रबल संकुचन दिखाता है।
स्त्री बाह्य जननांगों में मोनस प्यूबिस, लेबिया मेजोरा, लेबिया मिनोरा, हायमन और क्लिटोरिस शामिल हैं (चित्र 3.3a)। मोनस प्यूबिस वसायुक्त ऊतक का एक गद्दीदार भाग है जिसे त्वचा और जघन बालों से ढका गया है। लेबिया मेजोरा ऊतक की मांसल सिलवटें होती हैं जो मोनस प्यूबिस से नीचे की ओर फैलती हैं और योनि के मुंह को घेरती हैं। लेबिया मिनोरा लेबिया मेजोरा के नीचे स्थित ऊतक की संयुक्त सिलवटें होती हैं। योनि का मुंह प्रायः हायमन नामक झिल्ली से आंशिक रूप से ढका रहता है। क्लिटोरिस एक सूईनुमा छोटी संरचना है जो मूत्रमार्ग के मुंह के ऊपर दोनों लेबिया मिनोरा के ऊपरी संगम पर स्थित होती है। प्रथम संभोग (सहवास) के दौरान हायमन प्रायः फट जाता है। तथापि यह अचानक गिरने या झटके, योनि में टैम्पन डालने, घुड़सवारी, साइकिल चलाना आदि कुछ खेलों में सक्रिय भागीदारी से भी फट सकता है। कुछ स्त्रियों में संभोग के बाद भी हायमन बना रहता है। वास्तव में हायमन की उपस्थिति या अनुपस्थिति कौमार्य या यौन अनुभव का विश्वसनीय संकेतक नहीं है।
चित्र 3.4 स्तन ग्रंथि का आरेखीय अनुप्रस्थ दृश्य
एक कार्यात्मक स्तन ग्रंथि सभी मादा स्तनधारियों की विशेषता होती है। स्तन ग्रंथियाँ युग्मित संरचनाएँ (स्तन) होती हैं जिनमें ग्रंथि ऊतक और वसा की परिवर्तनशील मात्रा होती है। प्रत्येक स्तन के ग्रंथि ऊतक को 15-20 स्तन लोबों में विभाजित किया जाता है जिनमें एल्वियोली नामक कोशिकाओं के समूह होते हैं (चित्र 3.4)। एल्वियोली की कोशिकाएँ दूध स्रावित करती हैं, जो एल्वियोली के गुहिकाओं (ल्यूमेन) में संग्रहित होता है। एल्वियोली स्तन नलिकाओं में खुलते हैं। प्रत्येक लोब की नलिकाएँ मिलकर एक स्तन नालिका बनाती हैं। कई स्तन नालिकाएँ मिलकर एक चौड़ी स्तन ऐम्पुला बनाती हैं जो लैक्टिफेरस नालिका से जुड़ी होती है जिसके माध्यम से दूध बाहर खींचा जाता है।
3.3 गैमेटोजेनेसिस
प्राथमिक लिंग अंग – पुरुषों में वृषण और महिलाओं में अंडाशय – गैमेट उत्पन्न करते हैं, अर्थात् क्रमशः शुक्राणु और अंडाणु, जिन्हें गैमेटोजेनेसिस कहा जाता है। वृषण में अपरिपक्व पुरुष जर्म कोशिकाएँ (स्पर्मेटोगोनिया) स्पर्मेटोजेनेसिस द्वारा शुक्राणु बनाती हैं, जो किशोरावस्था में प्रारंभ होता है। स्पर्मेटोगोनिया (एकवचन स्पर्मेटोगोनियम) सेमिनिफेरस नलिकाओं की भीतरी दीवार पर उपस्थित होते हैं और माइटोटिक विभाजन से गुणित होकर संख्या बढ़ाते हैं। प्रत्येक स्पर्मेटोगोनियम डिप्लॉइड होता है और 46 गुणसूत्र रखता है। कुछ स्पर्मेटोगोनिया, जिन्हें प्राथमिक स्पर्मेटोसाइट कहा जाता है, नियमित रूप से मीओसिस से गुजरते हैं। एक प्राथमिक स्पर्मेटोसाइट प्रथम मीओटिक विभाजन (अपचयी विभाजन) पूरा करता है जिससे दो समान, हेप्लॉइड कोशिकाएँ बनती हैं जिन्हें द्वितीयक स्पर्मेटोसाइट कहा जाता है और प्रत्येक में केवल 23 गुणसूत्र होते हैं। द्वितीयक स्पर्मेटोसाइट द्वितीय मीओटिक विभाजन से गुजरकर चार समान, हेप्लॉइड स्पर्मेटिड बनाते हैं (चित्र 3.5)। स्पर्मेटिड में गुणसूत्रों की संख्या कितनी होगी? स्पर्मेटिड स्पर्मियोजेनेसिस नामक प्रक्रिया द्वारा स्पर्मेटोजोआ (शुक्राणु) में रूपांतरित होते हैं। स्पर्मियोजेनेसिस के बाद शुक्राणु के सिर सर्टोली कोशिकाओं में धँस जाते हैं और अंततः स्पर्मिएशन नामक प्रक्रिया द्वारा सेमिनिफेरस नलिकाओं से मुक्त हो जाते हैं।
चित्र 3.5 सेमिनिफेरस नलिका का आरेखीय अनुप्रस्थ दृश्य (आवर्धित)
व्यभिचार-प्रारम्भ आयु में गोनाडोट्रॉपिन-रिलीजिंग हॉर्मोन (GnRH) के स्राव में उल्लेखनीय वृद्धि के कारण स्पर्मेटोजेनेसिस प्रारम्भ होता है। यह, यदि आपको याद हो, एक हाइपोथैलेमिक हॉर्मोन है। GnRH के बढ़े हुए स्तर तब पूर्वक पिट्यूटरी ग्रंथि पर कार्य करते हैं और दो गोनाडोट्रॉपिन्स—ल्यूटिनाइजिंग हॉर्मोन (LH) और फॉलिकल-स्टिम्युलेटिंग हॉर्मोन (FSH)—के स्राव को उत्तेजित करते हैं। LH लेडिग कोशिकाओं पर कार्य करता है और एंड्रोजन के संश्लेषण व स्राव को उत्तेजित करता है। एंड्रोजन, बदले में, स्पर्मेटोजेनेसिस की प्रक्रिया को उत्तेजित करते हैं। FSH सर्टोली कोशिकाओं पर कार्य करता है और कुछ कारकों के स्राव को उत्तेजित करता है जो स्पर्मियोजेनेसिस की प्रक्रिया में सहायता करते हैं।
चित्र 3.6 शुक्राणु की संरचना
आइए शुक्राणु की संरचना की जांच करें। यह एक सूक्ष्म संरचना है जिसमें एक सिर, गर्दन, एक मध्य भाग और एक पूंछ होती है (चित्र 3.6)। एक प्लाज्मा झिल्ली पूरे शुक्राणु के शरीर को घेरे रहती है। शुक्राणु का सिर एक लंबाकार हैप्लॉयड नाभिक रखता है, जिसके अग्र भाग को एक टोपी जैसी संरचना, एक्रोसोम, ढकती है। एक्रोसोम एंजाइमों से भरा होता है जो अंडाणु के निषेचन में मदद करते हैं। मध्य भाग में कई माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं, जो पूंछ की गति के लिए ऊर्जा उत्पन्न करते हैं जो निषेचन के लिए आवश्यक शुक्राणु गतिशीलता को सुविधाजनक बनाती है। मानव पुरुष सहवास के दौरान लगभग 200 से 300 मिलियन शुक्राणु निर्गत करता है, जिनमें से सामान्य प्रजनन क्षमता के लिए कम से कम 60 प्रतिशत शुक्राणुओं का सामान्य आकार और आकृति होना चाहिए और कम से कम 40 प्रतिशत को तीव्र गतिशीलता दिखानी चाहिए।
सेमिनिफेरस नलिकाओं से निर्गत शुक्राणु, सहायक नलिकाओं द्वारा परिवहित किए जाते हैं। एपिडिडिमिस, वास डिफेरेंस, सेमिनल वेसिकल और प्रोस्टेट के स्राव शुक्राणुओं के परिपक्वता और गतिशीलता के लिए आवश्यक होते हैं। शुक्राणुओं के साथ सीमन प्लाज्मा वीर्य बनाता है। पुरुष लिंग की सहायक नलिकाओं और ग्रंथियों के कार्य वृषण हार्मोन (एंड्रोजन) द्वारा बनाए रखे जाते हैं।
परिपक्व महिला युग्मकों के निर्माण की प्रक्रिया को ओजेनेसिस कहा जाता है जो स्पर्मेटोजेनेसिस से काफी भिन्न होती है। ओजेनेसिस भ्रूणीय विकास की अवस्था के दौरान प्रारंभ होती है जब प्रत्येक भ्रूणीय अंडाशय में लगभग दो मिलियन युग्मकों की मातृ कोशिकाएँ (ओओगोनिया) बनती हैं; जन्म के बाद कोई और ओओगोनिया नहीं बनती हैं और न ही जुड़ती हैं। ये कोशिकाएँ विभाजन प्रारंभ करती हैं और मियोटिक विभाजन के प्रोफेज़-I में प्रवेश करती हैं और उसी अवस्था में अस्थायी रूप से रुक जाती हैं, जिन्हें प्राथमिक ओओसाइट कहा जाता है। प्रत्येक प्राथमिक ओओसाइट फिर एक परत ग्रैनुलोसा कोशिकाओं से घिर जाती है और इसे प्राथमिक कूप (Figure 3.7) कहा जाता है। जन्म से किशोरावस्था तक की अवधि के दौरान इनमें से बड़ी संख्या में कूप विघटित हो जाते हैं। इसलिए, किशोरावस्था में प्रत्येक अंडाशय में केवल 60,000-80,000 प्राथमिक कूप ही शेष रहते हैं। प्राथमिक कूप अधिक परतों की ग्रैनुलोसा कोशिकाओं और एक नई थेका से घिर जाते हैं और इन्हें द्वितीयक कूप कहा जाता है।
द्वितीयक पुटिका शीघ्र ही एक तृतीयक पुटिका में रूपांतरित हो जाती है, जिसकी पहचान एक द्रव से भरे गुहिका ‘एंट्रम’ के रूप में होती है। थेका परत आंतरिक थेका इंटर्ना और बाह्य थेका एक्सटर्ना में संगठित हो जाती है। यहाँ यह ध्यान दिलाना आवश्यक है कि इसी अवस्था पर तृतीयक पुटिका के भीतर स्थित प्राथमिक अंडवर्धक (primary oocyte) आकार में बढ़ता है और अपना प्रथम सूत्रकणिक विभाजन पूर्ण करता है। यह असमान विभाजन होता है जिससे एक बड़ा हैप्लॉयड द्वितीयक अंडवर्धक (secondary oocyte) और एक अत्यंत सूक्ष्म प्रथम ध्रुवीय काय (first polar body) बनता है (चित्र 3.8b)। द्वितीयक अंडवर्धक प्राथमिक अंडवर्धक के अधिकांश पोषक कोशिकाद्रव को संरक्षित रखता है। क्या आप इसका कोई लाभ सोच सकते हैं? क्या प्रथम सूत्रकणिक विभाजन से बना प्रथम ध्रुवीय काय आगे विभाजित होता है या विघटित हो जाता है? वर्तमान में हम इस बारे में पूर्णतया निश्चित नहीं हैं। तृतीयक पुटिका आगे परिपक्व पुटिका या ग्राफियन पुटिका (Graafian follicle) में परिवर्तित होती है (चित्र 3.7)। द्वितीयक अंडवर्धक अपने चारों ओर एक नई झिल्ली ‘जोना पेल्यूसिडा’ (zona pellucida) बनाता है। ग्राफियन पुटिका अब फट जाती है और द्वितीयक अंडवर्धक (ओवम) को अंडाशय से ‘ओव्यूलेशन’ (ovulation) नामक प्रक्रिया द्वारा मुक्त करती है। क्या आप शुक्राणुजनन (spermatogenesis) और अंडजनन (oogenesis) के बीच प्रमुख अंतर पहचान सकते हैं? शुक्राणुजनन और अंडजनन का चित्रात्मक चित्रण नीचे दिया गया है (चित्र 3.8)।
चित्र 3.7 अंडाशय का आरेखीय अनुप्रस्थ चित्र
चित्र 3.8 (a) शुक्राणु-निर्माण; (b) अंडाणु-निर्माण की आरेखीय प्रस्तुति
3.4 मासिक धर्म चक्र
स्त्री प्राइमेटों (जैसे बंदर, वानर और मनुष्य) में जनन चक्र को मासिक धर्म चक्र कहा जाता है। पहला मासिक धर्म यौवनारंभ में प्रारंभ होता है और इसे मेनार्चे कहा जाता है। मानव स्त्रियों में मासिक धर्म लगभग 28/29 दिनों के औसत अंतराल पर दोहराया जाता है, और एक मासिक धर्म से अगले मासिक धर्म तक की घटनाओं के चक्र को मासिक धर्म चक्र कहा जाता है। प्रत्येक मासिक धर्म चक्र के मध्य में एक अंडाणु (ओव्यूलेशन) निकलता है।
चित्र 3.9 मासिक धर्म चक्र के दौरान विभिन्न घटनाओं की आरेखीय प्रस्तुति
मासिक धर्म चक्र की प्रमुख घटनाओं को चित्र 3.9 में दिखाया गया है। चक्र की शुरुआत मासिक धर्मावस्था से होती है, जब मासिक स्राव होता है और यह 3-5 दिनों तक रहता है। मासिक स्राव गर्भाशय की अंतःस्तर (एंडोमेट्रियम) और उसकी रक्त वाहिकाओं के टूटने के कारण होता है, जिससे एक द्रव बनता है जो योनि के माध्यम से बाहर आता है। मासिक स्राव तभी होता है जब निषिक्त अंडाणु निषेचित नहीं होता है। मासिक स्राव का न होना गर्भावस्था की ओर संकेत कर सकता है। हालांकि, यह किसी अन्य अंतर्निहित कारणों जैसे तनाव, खराब स्वास्थ्य आदि के कारण भी हो सकता है। मासिक धर्मावस्था के बाद कूपावस्था (फॉलिक्युलर फेज) आती है। इस चरण के दौरान, अंडाशय में स्थित प्राथमिक कूप पूरी तरह से परिपक्व ग्राफियन कूप में विकसित होते हैं और साथ ही गर्भाशय का अंतःस्तर पुनः उत्पत्ति के माध्यम से पुनः बनता है। अंडाशय और गर्भाशय में ये परिवर्तन पिट्यूटरी और अंडाशय के हार्मोनों के स्तर में बदलाव के कारण होते हैं (चित्र 3.9)। गोनाडोट्रोपिन्स (LH और FSH) का स्राव कूपावस्था के दौरान धीरे-धीरे बढ़ता है और यह कूप के विकास के साथ-साथ बढ़ते हुए कूपों द्वारा एस्ट्रोजन के स्राव को भी उत्तेजित करता है। LH और FSH दोनों चक्र के मध्य (लगभग 14वें दिन) अपने शिखर स्तर पर पहुंचते हैं। LH का तेजी से स्राव, जिसे मध्य चक्र में इसके अधिकतम स्तर पर पहुंचने पर LH सर्ज कहा जाता है, ग्राफियन कूप के फटने और इस प्रकार अंडाणु के निष्कासन (ओव्यूलेशन) का कारण बनता है। ओव्यूलेशन (ओव्यूलेटरी फेज) के बाद ल्यूटियल चरण आता है जिसके दौरान ग्राफियन कूप के शेष भाग कॉर्पस ल्यूटियम में परिवर्तित हो जाते हैं (चित्र 3.9)। कॉर्पस ल्यूटियम प्रोजेस्टेरोन की बड़ी मात्रा में स्रावित करता है जो एंडोमेट्रियम के रखरखाव के लिए आवश्यक होता है। ऐसा एंडोमेट्रियम निषेचित अंडाणु के आरोपण और गर्भावस्था की अन्य घटनाओं के लिए आवश्यक होता है। गर्भावस्था के दौरान मासिक धर्म चक्र की सभी घटनाएं रुक जाती हैं और मासिक स्राव नहीं होता है। निषेचन की अनुपस्थिति में, कॉर्पस ल्यूटियम नष्ट हो जाता है। इससे एंडोमेट्रियम का विघटन होता है जिससे मासिक स्राव होता है और एक नया चक्र शुरू होता है। मनुष्यों में, मासिक धर्म चक्र लगभग 50 वर्ष की आयु में बंद हो जाता है; इसे रजोनिवृत्ति (मेनोपॉज) कहा जाता है। चक्रीय मासिक स्राव सामान्य प्रजनन चरण का संकेतक होता है और यह मेनार्च (पहली मासिक धर्म) और रजोनिवृत्ति के बीच विस्तारित होता है।
3.5 निषेचन और प्रत्यारोपण
सहवास (संगम) के दौरान शिश्न द्वारा वीर्य योनि में छोड़ा जाता है (वीर्यसेचन)। चलायमान शुक्राणु तेजी से तैरते हुए गर्भाशय ग्रीवा से गुजरते हैं, गर्भाशय में प्रवेश करते हैं और अंत में फैलोपियन ट्यूब के ऐम्पुलरी भाग तक पहुँचते हैं (चित्र 3.11b)। अंडाशय द्वारा निकाला गया अंडाणु भी ऐम्पुलरी भाग तक पहुँचाया जाता है जहाँ निषेचन होता है। निषेचन तभी संभव है जब अंडाणु और शुक्राणु एक ही समय पर ऐम्पुलरी भाग तक पहुँचें। यही कारण है कि सभी संगम निषेचन और गर्भधारण में परिणत नहीं होते।
चित्र 3.10 कुछ शुक्राणुओं से घिरा अंडाणु
शुक्राणु और अंडाणु के संलयन की प्रक्रिया को निषेचन कहा जाता है। निषेचन के दौरान, एक शुक्राणु अंडाणु की ज़ोना पेलुसिडा परत के संपर्क में आता है (चित्र 3.10) और झिल्ली में ऐसे परिवर्तन उत्पन्न करता है जो अतिरिक्त शुक्राणुओं के प्रवेश को रोकते हैं। इस प्रकार, यह सुनिश्चित करता है कि केवल एक ही शुक्राणु अंडाणु को निषेचित कर सके। एक्रोसोम के स्राव शुक्राणु को ज़ोना पेलुसिडा और प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से अंडाणु के कोशिकाद्रव्य में प्रवेश करने में मदद करते हैं। यह द्वितीयक अंडकोशिका की अर्धसूत्री विभाजन की पूर्णता को प्रेरित करता है। दूसरी अर्धसूत्री विभाजन भी असमान होती है और इससे एक द्वितीय ध्रुवीय काय और एक एकलित अंडाणु (ऊटिड) का निर्माण होता है। शीघ्र ही शुक्राणु का एकलित केंद्रक और अंडाणु का एकलित केंद्रक मिलकर एक द्विलित युग्मनज बनाते हैं। युग्मनज में कितने गुणसूत्र होंगे?
यह याद रखना होगा कि शिशु का लिंग इसी अवस्था में निर्धारित हो जाता है। आइए देखें कैसे? जैसा कि आप जानते हैं, मानव स्त्री में गुणसूत्रों का प्रतिरूप XX होता है और पुरुष में XY। इसलिए, स्त्री द्वारा बनने वाले सभी एकलयी युग्मकों (अंडाणुओं) में लिंग-गुणसूत्र X ही होता है, जबकि पुरुष युग्मकों (शुक्राणुओं) में लिंग-गुणसूत्र या तो X हो सकता है या Y; अतः 50 प्रतिशत शुक्राणु X गुणसूत्र ले जाते हैं और शेष 50 प्रतिशत Y गुणसूत्र ले जाते हैं। नर और मादा युग्मकों के संलयन के बाद जाइगोट या तो XX लेगा या XY, यह इस बात पर निर्भर करेगा कि X वाले शुक्राणु ने अंडाणु को निषेचित किया या Y वाले ने। XX वाला जाइगोट एक बालिका में विकसित होगा और XY वाला एक बालक में (गुणसूत्रीय प्रतिरूपों के बारे में अधिक आप अध्याय 5 में पढ़ेंगे)। इसीलिए वैज्ञानिक दृष्टि से यह कहना सही है कि शिशु का लिंग पिता द्वारा निर्धारित होता है, माता द्वारा नहीं!
आकृति 3.11 अंडाणु का परिवहन, निषेचन और बढ़ते हुए भ्रूण का फैलोपियन नलिका से गुजरना
मियोटिक विभाजन तब शुरू होता है जब जाइगोट ओविडक्ट की इस्थमस नामक संकीर्ण नली से गुजरता है, जिसे क्लीवेज कहा जाता है, और गर्भाशय की ओर बढ़ता है (चित्र 3.11) तथा 2, 4, 8, 16 पुत्री कोशिकाएँ बनाता है जिन्हें ब्लास्टोमीयर कहा जाता है। 8 से 16 ब्लास्टोमीयर वाले भ्रूण को मोरुला कहा जाता है (चित्र 3.11e)। मोरुला विभाजित होती रहती है और गर्भाशय में आगे बढ़ते हुए ब्लास्टोसिस्ट में बदल जाती है (चित्र 3.11g)। ब्लास्टोसिस्ट में ब्लास्टोमीयर बाहरी परत जिसे ट्रोफोब्लास्ट कहा जाता है और ट्रोफोब्लास्ट से जुड़ी आंतरिक कोशिकाओं के समूह जिसे इनर सेल मास कहा जाता है, में व्यवस्थित होते हैं। ट्रोफोब्लास्ट परत फिर एंडोमेट्रियम से जुड़ जाती है और इनर सेल मास भ्रूण के रूप में विभेदित होता है। संलग्नता के बाद गर्भाशय की कोशिकाएँ तेजी से विभाजित होती हैं और ब्लास्टोसिस्ट को ढक लेती हैं। परिणामस्वरूप ब्लास्टोसिस्ट गर्भाशय के एंडोमेट्रियम में समाहित हो जाता है (चित्र 3.11h)। इसे इम्प्लांटेशन कहा जाता है और यह गर्भावस्था की ओर ले जाता है।
3.6 गर्भावस्था और भ्रूणीय विकास
इम्प्लांटेशन के बाद ट्रोफोब्लास्ट पर अंगुलियों जैसे प्रक्षेप दिखाई देते हैं जिन्हें कोरियोनिक विली कहा जाता है जो गर्भाशय ऊतक और मातृ रक्त से घिरे होते हैं। कोरियोनिक विली और गर्भाशय ऊतक एक-दूसरे में अंगुलियों की तरह फिट हो जाते हैं और मिलकर विकसित हो रहे भ्रूण (भ्रूण) और मातृ शरीर के बीच एक संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई बनाते हैं जिसे प्लेसेंटा कहा जाता है (चित्र 3.12)।
नाल भ्रूण को ऑक्सीजन और पोषक तत्वों की आपूर्ति और भ्रूण द्वारा उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड और उत्सर्जी/अपशिष्ट पदार्थों की निकासी में सहायता करती है। नाल भ्रूण से नाभि नाल (अम्बिलिकल कॉर्ड) के माध्यम से जुड़ी होती है जो भ्रूण से आने-जाने वाले पदार्थों के परिवहन में मदद करती है। नाल एक अंतःस्रावी ऊतक के रूप में भी कार्य करती है और मानव कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन (hCG), मानव नाल लैक्टोजन (hPL), एस्ट्रोजन, प्रोजेस्टोजन आदि कई हार्मोन उत्पन्न करती है। गर्भावस्था के बाद के चरण में, एक हार्मोन जिसे रिलैक्सिन कहा जाता है, अंडाशय द्वारा भी स्रावित होता है। आइए याद रखें कि hCG, hPL और रिलैक्सिन केवल गर्भावस्था के दौरान ही महिलाओं में उत्पन्न होते हैं। इसके अतिरिक्त, गर्भावस्था के दौरान एस्ट्रोजन, प्रोजेस्टोजन, कोर्टिसोल, प्रोलैक्टिन, थायरॉक्सिन आदि अन्य हार्मोनों का स्तर मातृ रक्त में कई गुना बढ़ जाता है। इन हार्मोनों की बढ़ी हुई उत्पत्ति भ्रूण के विकास का समर्थन करने, मां में चयापचय परिवर्तनों और गर्भावस्था के रखरखाव के लिए आवश्यक है।
आकृति 3.12 गर्भाशय के भीतर मानव भ्रूण
प्रत्यारोपण के तुरंत बाद, आंतरिक कोशिका द्रव्य (भ्रूण) एक बाहरी परत जिसे एक्टोडर्म कहा जाता है और एक आंतरिक परत जिसे एंडोडर्म कहा जाता है, में विभेदित होता है। एक्टोडर्म और एंडोडर्म के बीच शीघ्र ही एक मीजोडर्म प्रकट होता है। ये तीनों परतें वयस्कों में सभी ऊतकों (अंगों) का निर्माण करती हैं। यहाँ यह उल्लेख करना आवश्यक है कि आंतरिक कोशिका द्रव्य में कुछ कोशिकाएँ होती हैं जिन्हें स्टेम कोशिकाएँ कहा जाता है जिनमें सभी ऊतकों और अंगों को उत्पन्न करने की क्षमता होती है।
गर्भावस्था के विभिन्न महीनों में भ्रूणीय विकास की प्रमुख विशेषताएँ क्या हैं? मानव गर्भावस्था 9 महीनों तक चलती है। क्या आप जानते हैं कि कुत्तों, हाथियों, बिल्लियों में गर्भावस्था कितने महीनों तक चलती है? पता कीजिए। मानवों में, गर्भावस्था के एक महीने बाद, भ्रूण का हृदय बन जाता है। बढ़ते हुए भ्रूण का पहला संकेत स्टेथोस्कोप से हृदय की धड़कन को ध्यान से सुनकर पहचाना जा सकता है। गर्भावस्था के दूसरे महीने के अंत तक, भ्रूण में अंग और अंगुलियाँ विकसित हो जाती हैं। 12 सप्ताह (पहली तिमाही) के अंत तक, अधिकांश प्रमुख अंग प्रणालियाँ बन जाती हैं, उदाहरण के लिए, अंग और बाह्य जननांग अच्छी तरह विकसित हो जाते हैं। भ्रूण की पहली हलचल और सिर पर बालों की उपस्थिति आमतौर पर पाँचवें महीने के दौरान देखी जाती है। लगभग 24 सप्ताह (दूसरी तिमाही के अंत) के अंत तक, शरीर महीन बालों से ढक जाता है, पलकें अलग हो जाती हैं, और पलकें बन जाती हैं। गर्भावस्था के नौ महीनों के अंत तक, भ्रूण पूरी तरह विकसित हो जाता है और प्रसव के लिए तैयार होता है।
3.7 प्रसव और स्तनपान
मानव गर्भावस्था की औसत अवधि लगभग 9 महीने होती है जिसे गर्भधारण काल कहा जाता है। गर्भावस्था के अंत में गर्भाशय के तीव्र संकुचन से भ्रूण का बाहर निष्कासन/प्रसव होता है। भ्रूण के प्रसव की इस प्रक्रिया को प्रसव कहा जाता है। प्रसव एक जटिल न्यूरोएंडोक्राइन तंत्र द्वारा प्रेरित होता है। प्रसव के लिए संकेत पूरी तरह विकसित भ्रूण और नाल से उत्पन्न होते हैं जो भ्रूण निष्कासन प्रतिवर्त कहलाने वाले हल्के गर्भाशय संकुचन उत्पन्न करते हैं। यह माता की पिट्यूटरी से ऑक्सीटोसिन के स्राव को ट्रिगर करता है। ऑक्सीटोसिन गर्भाशय की मांसपेशियों पर कार्य करता है और तीव्र गर्भाशय संकुचन उत्पन्न करता है, जो बदले में ऑक्सीटोसिन के और स्राव को उत्तेजित करता है। गर्भाशय संकुचन और ऑक्सीटोसिन स्राव के बीच उत्तेजक प्रतिवर्त जारी रहता है जिससे संकुचन तेज और तेज होते जाते हैं। इससे शिशु का गर्भाशय से जनन मार्ग के माध्यम से बाहर निष्कासन होता है - प्रसव। शिशु के जन्म के तुरंत बाद, नाल भी गर्भाशय से बाहर निष्कासित हो जाती है। आपको क्या लगता है डॉक्टर प्रसव प्रेरित करने के लिए क्या इंजेक्ट करते हैं?
गर्भावस्था के दौरान स्त्री की स्तन ग्रंथियाँ विभाजित होती हैं और गर्भावस्था के अंत की ओर दुग्ध स्राव (लैक्टेशन) नामक प्रक्रिया द्वारा दूध बनाना शुरू करती हैं। यह माँ को नवजात को दूध पिलाने में मदद करता है। लैक्टेशन के प्रारंभिक कुछ दिनों के दौरान बनने वाले दूध को कोलोस्ट्रम कहा जाता है जिसमें कई प्रकार के प्रतिरक्षी होते हैं जो नवजात शिशु में प्रतिरोधक क्षमता विकसित करने के लिए अत्यावश्यक होते हैं। शिशु के विकास के प्रारंभिक चरण में स्तनपान कराना चिकित्सकों द्वारा स्वस्थ शिशु के पालन-पोषण के लिए सिफारिश की जाती है।
सारांश
मनुष्य लैंगिक प्रजनन करने वाले और जीवजनक होते हैं। पुरुष प्रजनन तंत्र में एक युग्म वृषण, पुरुष लैंगिक सहायक नलिकाएँ, सहायक ग्रंथियाँ और बाह्य जननांग होते हैं। प्रत्येक वृषण में लगभग 250 कोष्ठिकाएँ होती हैं जिन्हें वृषण लोब्यूल कहा जाता है और प्रत्येक लोब्यूल में एक से तीन अत्यधिक लपेटे हुए सेमिनिफेरस नलिकाएँ होती हैं। प्रत्येक सेमिनिफेरस नलिका के अंदर स्पर्मेटोगोनिया और सर्टोली कोशिकाएँ होती हैं। स्पर्मेटोगोनिया अर्धसूत्री विभाजन से गुजरकर शुक्राणु बनाते हैं जबकि सर्टोली कोशिकाएँ विभाजित हो रही जर्म कोशिकाओं को पोषण प्रदान करती हैं। सेमिनिफेरस नलिकाओं के बाहर स्थित लेडिग कोशिकाएँ वृषण हार्मोन जिन्हें एंड्रोजन कहा जाता है, संश्लेषित और स्रावित करती हैं। पुरुष के बाह्य जननांग को लिंग कहा जाता है।
महिला प्रजनन तंत्र में अंडाशयों का एक युग्म, नलिकाओं का एक युग्म, गर्भाशय, योनि, बाह्य जननांग और स्तन ग्रंथियों का एक युग्म होता है। अंडाशय महिला युग्मक (अंडाणु) और कुछ स्टेरॉयड हार्मोन (अंडाशय हार्मोन) उत्पन्न करते हैं। विभिन्न विकास अवस्थाओं में अंडाशय कूप स्ट्रोमा में एम्बेडेड होते हैं। नलिकाएँ, गर्भाशय और योनि महिला सहायक नलिकाएँ हैं। गर्भाशय की तीन परतें होती हैं—पेरिमेट्रियम, मायोमेट्रियम और एंडोमेट्रियम। महिला बाह्य जननांगों में मॉन्स प्यूबिस, लेबिया मेजोरा, लेबिया मिनोरा, हायमन और क्लाइटोरिस शामिल हैं। स्तन ग्रंथियाँ महिला की द्वितीयक लैंगिक विशेषताओं में से एक हैं।
वीर्याणु-निर्माण (Spermatogenesis) के परिणामस्वरूप शुक्राणु बनते हैं जिन्हें पुरुष लिंग सहायक नलिकाएँ वहन करती हैं। एक सामान्य मानव शुक्राणु एक सिर, गर्दन, मध्य भाग और पूंछ से बना होता है। परिपक्व मादा युग्मकों के निर्माण की प्रक्रिया को अंडाणु-निर्माण (Oogenesis) कहा जाता है। मादा प्राइमेटों की प्रजनन चक्र को मासिक चक्र कहा जाता है। मासिक चक्र केवल यौन परिपक्वता (प्यूबर्टी) प्राप्त करने के बाद ही प्रारंभ होता है। ओव्यूलेशन के दौरान प्रति मासिक चक्र केवल एक अंडाणु ही निष्क्रिय होता है। मासिक चक्र के दौरान अंडाशय और गर्भाशय में चक्रीय परिवर्तन पिट्यूटरी और अंडाशय के हार्मोनों के स्तर में परिवर्तनों द्वारा प्रेरित होते हैं। संभोग के बाद शुक्राणु ऐम्पुला तक पहुँचते हैं, जहाँ शुक्राणु अंडाणु को निषेचित करता है जिससे एक द्विगुणित युग्मनज बनता है। शुक्राणु में X या Y गुणसूत्र की उपस्थिति भ्रूण के लिंग का निर्धारण करती है। युग्मनज बार-बार माइटोटिक विभाजन से गुजरकर एक ब्लास्टोसिस्ट बनाता है, जो गर्भाशय में प्रत्यारोपित होकर गर्भधारण का परिणाम देता है। नौ माह की गर्भावस्था के बाद पूर्ण विकसित भ्रूण प्रसव के लिए तैयार होता है। प्रसव की प्रक्रिया को प्रसूति (Parturition) कहा जाता है जो कॉर्टिसोल, एस्ट्रोजन और ऑक्सीटोसिन से जुड़ी जटिल न्यूरोएंडोक्राइन तंत्र द्वारा प्रेरित होती है। स्तन ग्रंथियाँ गर्भावस्था के दौरान विभेदित होती हैं और प्रसव के बाद दूध स्रावित करती हैं। नवजात शिशु को माँ द्वारा प्रारंभिक कुछ माह के विकास के दौरान दूध पिलाया जाता है (स्तनपान)।