PERANAN HORMON DALAM SISTEM REPRODUKSI MANUSIA
a. Gametogenesis
1. Spermatogenesis
Perhatikan gambar!
Untuk lebih jelasnya, kamu dapat melihat animasi spermatogenesis dibawah ini!
Spermatogenesis berlangsung di tubulus seminiferus. Pada membran tubulus seminiferus terdiri sel epitel germinal yang disebut spermatogonium. Spermatogonium tipe A yang terletak pada lapisan dasar membrane tubulus seminiferus mempunyai jumlah kromosom 23 pasang (2n), membelah terus menerus secara mitosis menghasilkan spermatogonium tipe B dibawah rangsangan hormone tostesteron. Spermatogonium B selanjutnya akan membelah secara mitosis membentuk spermatogonium primer (2n).
Spermatogonium primer (2n) selanjutnya akan membelah secara meiosis (meiosis I) membentuk spermatosit skunder (n) yang mempunyai kromosom tunggal (tidak berpasangan) berjumlah 23. Pembelahan dilanjutkan dengan meiosis II sehingga spermatosit skunder (n) membelah menjadi spermatid (n). Spermatid kemudian akan berdiferensiasi menjadi spermatozoa atau sperma. Perubahan spermatid menjadi sperma ini disebut dengan spermiasi. Keseluruhan tahapan dari spermatosit skunder menjadi sperma ini dirangsang dengan adanya hormone FSH dan adanya sel sertoli yang memberikan nutrisi pada perkembangan sperma.
Struktur sperma
Perhatikan gambar!
Struktur sperma terdiri atas:
· Kepala sperma, terdiri atas akrosom, nucleus dan sentriol. Akrosom mengandung enzim hialuronidase dan protease yang berfungsi menembus membrane ovum.
· Leher sperma
· Bagian tengah badan sperma, banyak terdapat mitokondria berfungsi menghasilkan energy untuk pergerakan sperma
· Ekor sperma, berfungsi untuk pergerakan sperma
2. Oogenesis
Perhatikan gambar dibawah ini!
Oogenesis berlangsung di ovarium. Oogenesis sudah berlangsung pada saat bayi didalam kandungan. Pada saat itu terdapat oogonium yang bersifat diploid (sama dengan kromosom sel tubuh = 2n = 46 kromosom), dan akan membelah secara mitosis membentuk oosit primer. Pada saat bayi dilahirkan oosit primer akan membelah secara meiosis namum proses tersebut terhenti pada tahap profase I.
Pada masa pubertas, pembelahan meiosis I dilanjutkan, sehingga membentuk oosit sekunder dan badan polar I. Selanjutnya pembelahan meiosis diteruskan (meiosis II), oosit sekunder menghasilkan ovum dan badan polar II, sedangkan badan polar I menghasilkan 2 sel badan polar II (polosit). Keseluruhan proses perkembangan folikel didalam ovarium ini dipengaruhi oleh hormone FSH. Ovum selanjutnya akan dilepaskan (ovulasi) dibawah pengaruh hormon LH. Ovum yang diovulasikan berada pada tahap pembelahan metaphase II meiosis II yang bersifat haploid (23 kromosom = n).
Follicle development
Video perkembangan folikel dapat dilihat dibawah ini!
Selama tahap meiosis I (perkembangan oosit primer), folikel primer akan berkembang menjadi folikel sekunder. Sedangkan pada tahap meiosis II (perkembangan oosit sekunder), folikel sekunder berkembang menjadi folikel tersier. Pada saat ovum akan diovulasikan, folikel tersier berada pada tahap kematangan maksimal atau disebut dengan folikel de Graaf. Selama masa perkembangan folikel di ovarium, folikel juga akan mensekresikan hormone estrogen. Setelah terjadinya ovulasi, folikel akan berubah menjadi korpus luteum yang menghasilkan hormon progesterone dan estrogen. Jika tidak terjadi fertilisasi korpus luteum akan berdegenerasi menjadi korpus albikan.
b. Siklus mentruasi
Perhatikan gambar dibawah ini!
Proses oogenesis sangat berkaitan dengan siklus menstruasi pada wanita. Siklus menstruasi dimulai dengan adanya ovulasi. Siklus menstruasi dibagi menjadi 4 fase yaitu fase menstruasi, fase pra-ovulasi, fase ovulasi dan fase pasca ovulasi. Perhatikan video dibawah ini!
Video yang berkaitan dengan siklus menstruasi jua dapat kamu lihat dibawah ini!
Fase menstruasi
Jika proses ovulasi terjadi dan ovum tidak difertilisasi, maka korpus luteum akan berubah menjadi korpus albikan yang daya produksi progesterone dan estrogennya sangat rendah. Hal ini mengakibatkan keadaan endometrium tidak dapat dipertahankan dan ovum akan terlepas dari endometrium bersama luruhnya endometrium. Fase ini terjadi ± 5 hari. Pada hari pertama proses ini, folikel primer telah mulai berkembang kembali.
Fase pra-ovulasi
Perkembangan folikel di ovarium dirangsang oleh hormone FSH yang disekresikan oleh hipofisis. Perkembangan folikel sampai terbentuknya folikel de Graaf dibutuhkan waktu ± 14 hari. Estrogen yang dilepaskan oleh folikel akan bertambah sekresinya seiring dengan perkembangan folikel sehingga akan membentuk kembali sel penyusun endometrium yang telah meluruh.
Fase ovulasi
Peningkatan produksi estrogen oleh folikel de Graff pada hari ke-14 siklus akan menghambat produksi FSH sehingga hipofisis akan memproduksi LH. Sekresi LH akan menyebabkan folikel de Graff melepaskan ovum (oosit sekunder pada tahap pembelahan metaphase II meiosis II) yang telah siap untuk difertilisasi.
Fase pasca ovulasi
Dengan adanya pengaruh hormone LH dan FSH, folikel de Graff yang telah melepaskan ovum akan berubah menjadi korpus luteum. Korpus luteum ini akan memproduksi estrogen dan progesterone yang akan mempertahankan keadaan endometrium yang mempersiapkan proses implantasi zigot di uterus. Progesterone juga akan merangsang sekresi lendir vagina dan petumbuhan glandula mamae payudara. Tahap pasca-ovulasi ini dimulai dari hari ke-15
Korpus luteum akan bertahan sampai hari ke-26, namun jika tidak terjadi fertilisasi, korpus luteum akan berubah menjadi korpus albikan yang mempunyai kemampuan produksi estrogen dan progesterone yang sangat rendah sehingga keadaan endometrium tidak dapat dipertahankan.
c. Fertilisasi, kehamilan dan persalinan
Fertilisasi
Perhatikan video fertilisasi dan pembentukan zigot dan gambar berikut!
Pada saat terjadinya ovulasi, ovum (oosit sekunder) akan bergerak menuju uterus melalui oviduct (tuba fallopi). Sperma yang berhasil memasuki oviduct akan melalakukan penetrasi pada membrane oosit sekunder yang tersusun atas dua struktur yaitu korona radiata dan zona pelusida. Pada umumnya fertiisasi terjadi di oviduct. Bagian sperma yang berfungsi melakukan penetrasi ini adalah bagian ujung sperma (akrosom). Akrosom akan mengeluarkan enzim-enzim sebagai berikut:
Hialuronidase : melarutkan senyawa hialuronid pada korona radiate
Akrosin : menghancurkan glikoprotein pada zona pelusida
Antifertilizin : membantu pelekatan sperma pada oosit sekunder (antigen terhadap oosit sekunder)
Sedangkan oosit sekunder akan mengeluarkan enzim fertilizin yang berfungsi menarik sperma secara kemotaksis positif serta mengumpulkan sperma disekeliling oosit sekunder.
Pada saat sperma menembus oosit sekunder, terjadi proses depolarisasi membrane oleh ion Na+ serta demobilisai Ca2+ kearah membrane oosit sekunder sehingga proses penetrasi oleh sperma lain tidak memungkinkan/dicegah. Penetrasi sperma akan merangsang penyelesaian metaphase II meiosis II oosit sekunder, sehingga pronukleus jantan dari sperma (n = haploid) dan pronkleus betina dari ovum (n = haploid) melakukan fusi dan terbentuk zigot yang mengandung 23 pasang kromosom (46 kromosom = diploid = 2n). Perhatikan gambar fertilisasi berikut!
Zigot yang terbentuk di oviduct akan membelah secara mitosis dari 2 sel, 4 sel, 8 sel, 16 sel, morula dan blastula. Pada saat blastula akhir, zigot pada umumnya telah sampai ke uterus (± 6 hari setelah fertilisasi), proses implantasi pun terjadi. Proses implantasi ini dibantu oleh sel-sel trofoblas yang terdapat pada blastosit (sel luar blastula). Pada saat ini, embrio akan menghasilkan Human Chorionic Hormone (HCG). Fungsi HCG sama dengan LH, yaitu memberi singnal kepada korpus luteum untuk melanjutkan sekresi estrogen dan progesteron. Tetapi setelah plasenta terbentuk, sekresi hormon estrogen dan progesteron akan digantikan oleh plasenta.
Adapun tahapan perkembangan embrio setelah perkembangan 16 sel adalah sebagai berikut:
· Morula (zigot yang merupakan kumpulan sel-sel yang masih berukuran sama tanpa rongga
· Blastula (tahapan pembelahan zigot dengan terbentuknya rongga yang disebut blastocoel). Pada saat blastula akhir, zigot pada umumnya telah sampai ke uterus (± 6 hari setelah fertilisasi), proses implantasi pun terjadi. Proses implantasi ini dibantu oleh sel-sel trofoblas (sel luar blastula) yang terdapat pada blastosit (sel blastula).
· Setelah proses blastula, pembelahan di endometrium akan dilanjutkan yaitu proses gastrula. Gastrulasi akan menghasilkan 3 lapisan lembaga (calon organ) yaitu ectoderm, endoderm dan mesoderm.
1. Ectoderm : membentuk saraf, mata, kulit, dan hidung
2. Endoderm : organ visceral (dalam) seperti tulang, otot, jantung, pembuluh darah, ginjal, limfa, dan kelenjar kelamin
3. Mesoderm : organ pencernaan dan pernafasan dan pembentuk coelom (rongga tubuh)
Perhatikan gambar dibawah ini!
· Neurula yaitu tahapan pembelahan zigot dalam membentuk bumbung saraf (tulang belakang)
· Organogenesis yaitu tahapan pembentukan organ pada embrio yang berlangsung dari minggu ke-3 sampai minggu ke-8 kehamilan. Minggu ke-9 sampai sebelum kelahiran terjadi penyempurnaan organ sehingga disebut dengan masa janin atau fetus. Gambar pertumbuhan fetus dapat dilihat dibawah ini!
Selaput ekstra embrio
Selaput/membran ekstra embrio adalah membrane yang berkembang dari sel-sel trofoblas. Macam-macam selaput ekstra embrio adalah sebagai berikut:
· Saccus vitelinus (kantung telur)
Merupakan tempat pembentukan sel-sel darah dan pembuluh darah pertama pada embrio.
· Korion
Korion dengan jaringan endometrium akan membentuk plasenta yang merupakan organ pemberi nutrisi bagi embrio
· Amnion
Membrane yang melingkupi embrio yang berisi cairan amnion (ketuban). Cairan amnion berfungsi untuk menjaga embrio agar dapat bergerak bebas, melndungi embrio dari guncangan dari luar serta melindungi embrio dari perubahan suhu.
· Alantois
Merupakan membrane pembentuk tali pusar, tali pusar menghubungkan embrio dengan plasenta di endometrium uterus ibu. Alantois tersusun atas pembuluh darah yang menyalurkan zat-zat makanan dan pertukaran metabolisme dari bayi ke ibu atau sebaliknya.
Persalinan
Pada proses persalinan, uterus berkontraksi secara berkala hingga bayi dilahirkan. Faktor yang mempengaruhi kelahiran yaitu faktor hormonal dan faktor mekanis.
Faktor hormonal
Hormon yang mempengaruhi kontraksi uterus pada saat persalinan yaitu estrogen, oksitosin, prostaglandin, dan relaksin. Estrogen dihasilkan oleh plasenta yang berfungsi sebagai kontraksi uterus pada saat persalinan. Oksitosin juga berfungsi merangsang kontraksi uterus yang dihasilkan oleh hipofisis ibu. Prostaglandin dihasilkan oleh membrane janin yang berfungsi meningkatkan kontraksi uterus, sedangkan relaksin dihasilkan oleh korpus luteum dan plasenta, berfungsi melunakkan serviks dan melonggarkan tulang panggul.
Faktor mekanis
Faktor mekanis yang mempegaruhi kontraksi uterus adalah peregangan atau relaksasi otot uterus dan serviks. Adanya peregangan otot polos uterus dan peregangan serviks menyebabkan peningkatan kontraksi otot polos sekitar uterus. Hal ini akan menyebabkan pecahnya amnion (ketuban) sehingga kepala bayi dapat meregangkan serviks dan terjadi kontraksi lebih lanjut. Perhatikan video dibawah ini untuk melihat animasi proses kelahiran!
Kembar fraternal
Kembar identik
Laktasi
Produksi air susu ibu berasal dari sepasang kelenjar susu (glandula mamae) atau payudara ibu. Sebelumnya payudara hanya terdiri dari jaringan lemak (adipose) dan kelenjar susu yang belum aktif yang tersusun atas saluran (duktus) kelenjar.
Pada awal kehamilan, pertumbuhan awal kelenjar susu dirancang oleh mammotrophin hormone yang dihasilkan oleh hipofise dan plasenta. Perkembangan glandula mamae ini juga dipengaruhi oleh hormone progesterone dan estrogen yang diproduksi pada plasenta selama kehamilan tetapi berfungsi mencegah sekresi air susu. Sementara itu, prolaktin akan meningkatkan sekresi air susu. Hormon ini akan mulai disekresi pada minggu ke-5 kehamilan sampai proses kelahiran. Selain itu, plasenta akan mensekresi somatomammotropin korion, yang menyokong fungsi prolaktin.
