Biología de la Reproducción Humana: Fisiología, Ciclos y Desarrollo Vital

El Sistema Reproductor Masculino

El sistema reproductor masculino produce los espermatozoides y la hormona sexual masculina, la testosterona. Está compuesto por los testículos, el pene, las vías genitales y las glándulas anejas. A diferencia del sistema reproductor femenino, la mayoría de estos órganos se encuentran fuera de la cavidad abdominal.

  • Los Testículos

    Son las gónadas masculinas, encargadas de producir los espermatozoides y la testosterona. Se encuentran fuera del cuerpo, en una bolsa de piel llamada escroto, ya que necesitan estar a una temperatura ligeramente más baja que la del interior del cuerpo para la espermatogénesis.

  • Las Vías Genitales

    Son una serie de conductos por los que se desplazan los espermatozoides:

    • El epidídimo: Un tubo delgado y muy replegado, situado encima de cada testículo. En él se almacenan y maduran los espermatozoides.
    • Los conductos deferentes o espermiductos: Dos finos tubos por los que se desplazan los espermatozoides desde el epidídimo hasta la uretra.
    • La uretra: El conducto de salida común para el semen y la orina.
  • Las Glándulas Anejas

    Son glándulas que producen líquidos que forman parte del semen:

    • Las vesículas seminales: Liberan líquido seminal, nutritivo para los espermatozoides y que, además, los protege de la acidez de la orina.
    • La próstata: Fabrica un líquido que nutre y estimula la movilidad de los espermatozoides.
    • La glándula bulbouretral o de Cowper: Segrega un líquido que limpia y lubrica la uretra, neutralizando los ácidos residuales de la orina.
  • El Pene

    Es el órgano copulador que introduce los espermatozoides dentro del sistema reproductor femenino. En su interior hay tejidos esponjosos (cuerpos cavernosos y esponjoso) que se llenan de sangre durante la erección. El extremo final se llama glande y está cubierto por una piel retráctil llamada prepucio.

El Sistema Reproductor Femenino

El sistema reproductor femenino produce los óvulos y las hormonas sexuales femeninas (estrógenos y progesterona). En él tiene lugar la unión del espermatozoide con el óvulo y, en caso de fecundación, el desarrollo embrionario. Se compone de los ovarios, las vías genitales y la vulva. Excepto esta última, que es externa, el resto se encuentra en la cavidad abdominal.

  • Los Ovarios

    Son las dos gónadas femeninas, tienen forma almendrada y miden aproximadamente 3 cm. En ellos se producen los óvulos y se fabrican y segregan estrógenos y progesterona, hormonas que intervienen en los caracteres sexuales femeninos, la preparación del organismo en caso de embarazo y que, además, regulan los ciclos reproductivos.

  • Las Vías Genitales

    Son los conductos por los que se desplazan los óvulos y donde puede ocurrir la fecundación:

    • Las trompas de Falopio: Tienen forma de embudo y desembocan en el útero. Poseen cilios que tapizan su superficie interna y vibran para desplazar el óvulo hacia el útero.
    • El útero o matriz: Es un órgano hueco y musculoso que se une a la vagina mediante el cuello del útero o cérvix. Su cavidad interna está revestida por una capa mucosa llamada endometrio, que varía de grosor a lo largo del ciclo menstrual. La función del útero es albergar al embrión y nutrirlo hasta el momento del parto.
    • La vagina: Es un conducto elástico abierto al exterior, con paredes musculosas y comunicada con el útero. En ella se depositan los espermatozoides durante el coito, y al estar en contacto con el exterior es por donde tiene lugar el parto.
  • La Vulva

    Es el conjunto de genitales externos femeninos. Está compuesta por pliegues carnosos llamados labios, que protegen los orificios vaginal y uretral. Los más externos son los labios mayores y los más internos, los labios menores.

Gametogénesis: Formación de Células Sexuales

La gametogénesis es el proceso de formación de los gametos (células reproductivas sexuales), cuyo objetivo es reducir el número de cromosomas a la mitad (estado haploide, n) para la reproducción sexual.

  • Los Óvulos (Gametos Femeninos)

    Son células inmóviles de aproximadamente 0.15 mm (150 µm) que se forman en los ovarios mediante un proceso llamado ovogénesis o ciclo ovárico. Desde el nacimiento, los ovarios contienen todos los futuros óvulos, pero inmaduros; son los ovocitos, que están en unas cavidades denominadas folículos ováricos. A partir de la pubertad y hasta la menopausia, madurará un óvulo cada 28 días aproximadamente, lo que supone unos 450 óvulos en total durante la vida fértil de una mujer.

  • Los Espermatozoides (Gametos Masculinos)

    Son los gametos masculinos y se forman en los testículos mediante la espermatogénesis. Este proceso ocurre en el interior de los túbulos seminíferos, unos tubos finísimos en cuyas paredes se encuentran las células madre que maduran convirtiéndose en espermatozoides. Desde la pubertad en adelante, este proceso ocurre de forma continua.

Meiosis: La División Celular de los Gametos

La meiosis es un proceso exclusivo de las células reproductoras sexuales. Consiste en dos divisiones celulares consecutivas que, a partir de una célula madre diploide (2n), forman cuatro células hijas haploides (n), genéticamente distintas entre sí y de la célula original. Este proceso es fundamental para mantener el número de cromosomas constante en la especie tras la fecundación y para generar variabilidad genética.

Ciclos Sexuales Femeninos

En el cuerpo de una mujer, desde la pubertad y hasta la menopausia, se producen una serie de cambios cíclicos debido a fluctuaciones hormonales, que afectan a los ovarios y al útero. Estos ciclos son el ciclo ovárico y el ciclo uterino o menstrual, que tienen lugar en el ovario y en el útero, respectivamente.

  • El Ciclo Ovárico

    Se desarrolla en tres etapas:

    1. Fase folicular: Tiene lugar aproximadamente del día 1 al 14 del ciclo. Durante esta fase, el folículo ovárico se desarrolla y madura el ovocito en su interior.
    2. Fase de ovulación: En torno al día 14, el folículo maduro expulsa al óvulo, que es recogido por la trompa de Falopio.
    3. Fase lútea: Del día 15 al 28. El folículo, ya sin óvulo, se convierte en cuerpo lúteo y libera hormonas (principalmente progesterona) que preparan al útero para un posible embarazo. Si no hay fecundación, el cuerpo lúteo degenera, deja de segregar hormonas y termina el ciclo.
  • El Ciclo Menstrual o Uterino

    Consta de las siguientes etapas, sincronizadas con el ciclo ovárico:

    1. Días 1 al 6 (Fase Menstrual): El endometrio se desprende y se expulsa por la vagina; es lo que llamamos menstruación. Las menstruaciones suelen durar de 3 a 6 días, pero esto puede variar.
    2. Días 7 al 28 (Fase Proliferativa y Secretora): El endometrio se engrosa, hasta 16 mm, y se prepara para albergar al óvulo por si fuera fecundado. Si el óvulo no es fecundado, la mucosa se destruye y, aproximadamente 14 días después de la ovulación, comienza una nueva menstruación.

Fecundación y Desarrollo Embrionario Temprano

La fecundación es la fusión de los gametos (un espermatozoide con un óvulo) y puede tener lugar aproximadamente entre 36 y 60 horas después del coito o cópula. Durante el coito, al eyacular, se liberan aproximadamente 250 millones de espermatozoides dentro de la vagina. De todos los espermatozoides que llegan alrededor del óvulo, solo uno puede atravesar sus envolturas y fusionar su núcleo con él. Esta fusión tiene como resultado la formación del cigoto o célula huevo.

Fases de la Fecundación

  1. El espermatozoide atraviesa la corona radiada y la zona pelúcida del óvulo, gracias a enzimas liberadas por el acrosoma, y entra en contacto con la membrana plasmática del óvulo.
  2. Las membranas de ambos gametos se fusionan y el núcleo del espermatozoide entra en el citoplasma del óvulo.
  3. El óvulo se activa formando la «membrana de fecundación» que impide la entrada de otros espermatozoides (bloqueo de la polispermia).
  4. Se fusionan el núcleo espermático y el del óvulo para formar el cigoto, restableciendo el número diploide de cromosomas.

Anidación o Implantación

La anidación o implantación es el proceso por el cual el cigoto, que se ha dividido y desarrollado hasta convertirse en un blastocisto, se adhiere e implanta en el endometrio (capa mucosa) uterino. Este proceso dura unos 7 días y es crucial porque, mientras el embrión desciende por las trompas de Falopio, sus reservas nutritivas se agotan. La implantación establece un vínculo físico entre la madre y el embrión, permitiendo el intercambio de nutrientes y el inicio de la comunicación hormonal que mantendrá el embarazo.

La anidación puede ocurrir hasta el día 14 después de la fecundación. Es un proceso muy importante, ya que establece un vínculo físico entre la madre y el embrión mediante el cual este recibe nutrientes y señales que permiten su desarrollo continuo.

Tipos de Gemelos y Mellizos

  • Gemelos Idénticos (Monocigóticos)

    Resultan de una única fecundación de un solo óvulo por un solo espermatozoide. El cigoto resultante se divide en dos embriones separados en las primeras etapas del desarrollo. Son del mismo género y comparten la misma información genética. Pueden compartir la placenta o tener placentas separadas, pero cada uno tiene su propio cordón umbilical.

  • Mellizos (Dicigóticos)

    Resultan de la fecundación de dos óvulos distintos por dos espermatozoides diferentes. Se desarrollan como dos embriones distintos, cada uno con su propia placenta y bolsa amniótica. Pueden ser del mismo género o de géneros diferentes, y su parecido genético es similar al de hermanos nacidos en partos separados.

Placentación y Desarrollo Fetal

Cuando el embrión se implanta, queda totalmente conectado con los vasos sanguíneos de la madre, y desarrolla una serie de estructuras necesarias para su crecimiento: la placenta, el cordón umbilical y la bolsa amniótica o amnios, rellena de líquido amniótico y cuya función es protegerlo.

Formación de la Placenta

Las finas ramificaciones creadas durante la anidación se desarrollan hasta formar la placenta, una estructura fundamental que permite el intercambio de sustancias entre la madre y el embrión. La placenta es una necesidad vital, ya que las reservas nutritivas del embrión se agotan rápidamente. A través de ella, el embrión recibe nutrientes (proteínas, azúcares, oxígeno y anticuerpos) y elimina sustancias de desecho (CO₂, urea).

La placenta permanece unida al embrión mediante el cordón umbilical, que contiene tres conductos principales:

  • Dos arterias umbilicales: Transportan sangre con desechos y CO₂ desde el feto hacia la placenta (y la madre).
  • Una vena umbilical: Transporta sangre rica en oxígeno y nutrientes desde la placenta hacia el feto.

La vena umbilical llega a la bolsa amniótica, una membrana que protege al embrión y que está llena de líquido amniótico. Este líquido amortigua golpes, mantiene una temperatura constante y permite el movimiento del feto. Contiene células desprendidas del feto, lo que permite realizar pruebas como la amniocentesis.

Amniocentesis

La amniocentesis es un procedimiento médico que consiste en extraer una pequeña muestra de líquido amniótico para analizar las células fetales. No se realiza siempre, sino en casos específicos y bajo riesgo, como por la edad avanzada de la madre, antecedentes familiares de anomalías cromosómicas o problemas detectados en ecografías. Aunque es un procedimiento seguro, existe un pequeño riesgo de complicaciones, como la pérdida de líquido amniótico o, en casos muy raros, la pérdida del embarazo.

Etapas de la Gestación (Desarrollo Fetal)

El embarazo humano dura aproximadamente 40 semanas (9 meses) y se divide en trimestres, con hitos importantes en cada mes:

  • 1er mes: Comienza el latido cardíaco y el desarrollo del sistema nervioso.
  • 2º mes: Desarrollo rápido del cerebro. El embrión mide aproximadamente 30 mm y se denomina feto.
  • 3er mes: El feto mide aproximadamente 56 mm. Se desarrollan los órganos sexuales externos y comienza a realizar movimientos propios.
  • 4º mes: El aparato circulatorio está completo y el esqueleto se está formando.
  • 5º mes: Continúa la maduración del sistema nervioso.
  • 6º mes: Maduración del sistema respiratorio.
  • 7º mes: El feto está «completo» en cuanto a órganos, y su masa corporal y peso aumentan significativamente en preparación para el nacimiento.
  • 8º y 9º mes: El feto continúa creciendo y madurando, acumulando grasa y preparándose para la vida fuera del útero.

El Nacimiento (Parto)

El parto es el proceso por el cual el bebé y las estructuras asociadas (placenta, membranas) son expulsados del útero materno. Consta de tres fases:

  • Fase de Dilatación

    Comienza cuando la hipófisis de la madre segrega la hormona oxitocina, que provoca contracciones involuntarias y rítmicas de la pared muscular del útero. Esas contracciones hacen que el cérvix o cuello uterino se abra y dilate hasta unos 10 cm de diámetro. Además, suele romperse la bolsa amniótica, con lo cual el líquido amniótico es expulsado por la vagina. Esta fase es la más larga y suele durar de 8 a 12 horas.

  • Fase de Expulsión

    El feto sale a través de la vagina empujado por contracciones intensas del útero junto con el empuje voluntario de los músculos abdominales de la madre. Esta fase suele durar aproximadamente 30 minutos. Una vez el bebé está fuera de la madre, se corta el cordón umbilical, en medio de dos puntos en los que previamente se ha pinzado o atado. El sistema respiratorio del bebé se activa con el primer llanto.

  • Fase de Alumbramiento

    Aproximadamente 15 minutos después de la fase de expulsión, nuevas contracciones uterinas provocan la salida de la placenta y el amnios que seguían dentro del útero materno. Se produce una hemorragia por la rotura de vasos sanguíneos que cesará con el retraimiento del útero.

Reproducción Asistida: Soluciones para la Infertilidad

La reproducción asistida es un conjunto de técnicas médicas y científicas diseñadas para ayudar a parejas o individuos con problemas de infertilidad a concebir. Desde el nacimiento de la primera «bebé probeta» en 1978 (Louise Brown, gracias al trabajo de Robert Edwards, Premio Nobel en 2010), estas técnicas han evolucionado significativamente. Los embriones no se manipulan genéticamente; solo se favorece su desarrollo y la probabilidad de implantación.

Causas de Infertilidad

  • Infertilidad Masculina

    Puede deberse a:

    • Escaso número de espermatozoides (oligozoospermia).
    • Baja movilidad de los espermatozoides (astenozoospermia).
    • Malformaciones de los espermatozoides (teratozoospermia), como flagelos cortos o curvados, dos cabezas, ausencia o disfunción del acrosoma, o pocas mitocondrias.
    • Problemas en las vías genitales, como obstrucciones.
  • Infertilidad Femenina

    Puede deberse a:

    • Escasez o falta de óvulos (baja reserva ovárica o anovulación).
    • Obstrucción de las trompas de Falopio.
    • Disfunciones o alteraciones uterinas que impiden la implantación del embrión.

Técnicas de Reproducción Asistida

  • Inseminación Artificial (IA)

    Consiste en introducir espermatozoides directamente en el útero de la mujer cuando está ovulando. Se puede utilizar semen de la pareja o de un donante.

    1. Estimulación ovárica: Se administran hormonas para estimular la producción de varios óvulos.
    2. Preparación de la muestra de semen: Se selecciona y concentra la muestra de semen viable.
    3. Inseminación: Cuando se confirma la ovulación, los espermatozoides se introducen con una cánula fina en el útero, generalmente en una clínica.
  • Fecundación in Vitro con Transferencia Embrionaria (FIVTE)

    La fecundación ocurre fuera del cuerpo de la mujer, en un laboratorio.

    1. Estimulación ovárica y extracción de óvulos: Se administran hormonas para obtener múltiples óvulos, que luego son extraídos mediante aspiración folicular.
    2. Fecundación in vitro: En una placa de Petri o probeta, los óvulos y los espermatozoides de una muestra de semen se ponen en contacto para que ocurra la fecundación.
    3. Desarrollo embrionario en laboratorio: Los embriones resultantes se cultivan en el laboratorio durante unos días.
    4. Transferencia embrionaria: Uno o varios embriones se transfieren al útero de la mujer para su implantación. Puede haber un excedente de embriones que pueden ser criopreservados.
  • Inyección Intracitoplasmática de Espermatozoides (ICSI)

    Una variante de la FIV, especialmente útil en casos de infertilidad masculina severa. Se inyecta directamente un único espermatozoide en el citoplasma de cada óvulo.

  • Vitrificación Ovular (Congelación de Óvulos)

    Permite a las mujeres congelar sus óvulos a una edad temprana, cuando su calidad es óptima, para utilizarlos en el futuro. Esto es útil para preservar la fertilidad por razones médicas o personales, ya que la calidad de los óvulos disminuye con la edad.

  • Gestación Subrogada (Vientre de Alquiler)

    Una mujer gesta un embrión que no es genéticamente suyo, con la intención de entregar al bebé a los padres biológicos o intencionales. En muchos países, incluida España, esta práctica no está permitida debido a consideraciones éticas y legales, incluyendo el riesgo de que la madre gestante desarrolle un vínculo afectivo con el bebé.

Infecciones de Transmisión Sexual (ITS)

Las Infecciones de Transmisión Sexual (ITS), anteriormente conocidas como Enfermedades de Transmisión Sexual (ETS), son infecciones que se propagan principalmente a través del contacto sexual. Su incidencia está aumentando, a menudo debido a la falta de uso de métodos de barrera y la confianza excesiva. Pueden ser causadas por virus, bacterias o parásitos.

  • ITS Virales

    • Herpes Genital (VHS): Causado por el Virus del Herpes Simple. No tiene cura y puede causar brotes recurrentes.
    • Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH): Puede producir el Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA). No tiene cura ni vacuna, pero existen tratamientos antirretrovirales que controlan la infección.
    • Virus del Papiloma Humano (VPH): Puede causar verrugas genitales y ciertos tipos de cáncer (como el de cuello uterino). Existe una vacuna preventiva.
  • ITS Bacterianas

    • Clamidiasis: Causada por Chlamydia trachomatis. A menudo asintomática, puede causar infertilidad si no se trata.
    • Gonorrea: Causada por Neisseria gonorrhoeae. Puede afectar genitales, recto y garganta.
    • Sífilis: Causada por Treponema pallidum. Progresa en etapas y puede tener graves consecuencias si no se trata.
  • ITS Parasitarias

    • Tricomoniasis: Causada por el protozoo Trichomonas vaginalis.

Muchas ITS pueden ser de carácter «silencioso» (asintomáticas), lo que dificulta su detección y contribuye a su propagación.

Métodos Anticonceptivos

Los métodos anticonceptivos son estrategias o dispositivos utilizados para prevenir el embarazo. Es importante destacar que no todos los métodos anticonceptivos previenen las Infecciones de Transmisión Sexual (ITS).

  • Métodos Naturales (Basados en el Conocimiento de la Fertilidad)

    Se basan en identificar los días fértiles del ciclo menstrual para evitar el coito. Tienen baja eficacia y no previenen las ITS. Ejemplos incluyen el método del ritmo, la temperatura basal y el método del moco cervical.

  • Métodos Hormonales (Químicos)

    Utilizan hormonas para prevenir la ovulación o alterar el moco cervical y el endometrio. Son altamente eficaces para prevenir el embarazo, pero no protegen contra las ITS. Pueden tener efectos secundarios.

    • Píldoras anticonceptivas: Se toman diariamente.
    • Parches transdérmicos: Se adhieren a la piel y liberan hormonas.
    • Anillos vaginales: Se insertan en la vagina y liberan hormonas.
    • Implantes subcutáneos: Pequeñas varillas que se insertan bajo la piel del brazo y liberan hormonas durante varios años.
    • Inyecciones anticonceptivas: Se administran periódicamente.
    • Anticonceptivos masculinos (en desarrollo): Algunos en investigación incluyen geles o sprays que afectan la producción o movilidad de los espermatozoides, pero aún no son de uso generalizado ni 100% eficaces, y tampoco previenen las ITS.
  • Métodos de Barrera

    Crean una barrera física que impide que los espermatozoides lleguen al óvulo. Son los únicos métodos que, además de prevenir el embarazo, ofrecen protección significativa contra las ITS.

    • Preservativos (masculino y femenino): Fundas delgadas que se colocan sobre el pene o dentro de la vagina. Tienen alta eficacia y son cruciales para la prevención de ITS.
    • Diafragma: Una membrana flexible que se coloca en el cuello del útero antes del coito para bloquear el paso de los espermatozoides. No previene las ITS.
    • Capuchón cervical: Similar al diafragma, pero más pequeño y se ajusta directamente sobre el cérvix. No previene las ITS.
  • Dispositivos Intrauterinos (DIU)

    Pequeños dispositivos que se insertan dentro del útero. Son altamente eficaces para prevenir el embarazo, pero no protegen contra las ITS. Pueden ser de dos tipos:

    • DIU de cobre: Libera iones de cobre que son espermicidas y alteran el revestimiento uterino, impidiendo la fecundación y la implantación.
    • DIU hormonal: Libera progestina, que espesa el moco cervical, adelgaza el endometrio y, en algunos casos, suprime la ovulación.
  • Métodos Quirúrgicos (Esterilización Permanente)

    Son procedimientos permanentes para prevenir el embarazo. No protegen contra las ITS.

    • Vasectomía (hombres): Consiste en cortar y/o ligar los conductos deferentes para evitar que los espermatozoides salgan al exterior durante la eyaculación. Los espermatozoides se siguen produciendo pero son reabsorbidos por el cuerpo. Es un procedimiento ambulatorio y puede ser reversible en algunos casos, aunque la reversión no está garantizada.
    • Ligadura de trompas (mujeres): Consiste en cortar, ligar o cauterizar las trompas de Falopio para evitar que el óvulo baje al útero y que los espermatozoides lleguen a él. Es un método muy eficaz para prevenir el embarazo.

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