Male reproductive system Męski układ płciowy

Male reproductive system
Męski układ płciowy
♂
ØProdukcja, odżywianie i czasowe
magazynowanie plemników
ØWprowadzenie zawiesiny nasienia do
dróg rodnych żeńskich
ØProdukcja hormonów płciowych
męskich – androgenów
Pęcherz
Pęcherzyki
nasienne
v Jądra - miejsce powstawania plemników
i wydzielania androgenów (T, DHT)
v Najądrze, nasieniowód, przewód
wytryskowy i część cewki moczowej –
układ przewodów przeprowadzających
nasienie
v Pęcherzyki nasienne, gruczoł krokowy,
gruczoły opuszkowo-cewkowe –
dostarczają płyn i czynniki odżywcze dla
utrzymania i odżywiania plemników
(główna masa nasienia)
v Prącie, narząd zdolny do wzwodu,
umożliwiający wprowadzenie go do
pochwy podczas aktu płciowego
Gruczoł krokowy
Bańka
nasieniowodu
Część sterczowa cewki moczowej
Część błoniasta cewki moczowej
Gruczoł
opuszkowocewkowy
Część jamista cewki
Ciała jamiste
Nasieniowód
Ciało
gąbczaste
Kanaliki proste
Przewodziki
odprowadzające
Żołądź prącia
Najądrze
Skóra
Osłonka
kurczliwa
Osłonka pochwowa
Błona biaława
Sieć jądra
Kanaliki
plemnikotwórcze
Moszna
Błona naczyniowa
ØSkóra ze skośnymi mieszkami włosowymi
Błona biaława
Międzybłonek
Osłonka pochwowa
ścienna
Powięź
Błona kurczliwa
ØKomórki mięśniowe gładkie, tworzące warstwę
mięśniową kurczliwą - skurcz powoduje
marszczenie się skóry moszny
ØWarstwa włókien kolagenowych (powięź Collesa)
ØPokład ścienny osłonki pochwowej, pokryty
mezotelium
ØPrzestrzeń zawierająca wodnisty płyn
ØGruba torebka łącznotkankowa (błona biaława),
pokryta mezotelium – listek trzewny osłonki
pochwowej
ØCienki pokład tkanki łącznej luźnej
z powierzchownymi naczyniami krwionośnymi
Jama moszny
Pokład naczyniowy
Błona biaława
Kanalik plemnikotwórczy
Osłonka pochwowa jądra
Kanaliki plemnikotwórcze
(1 – 4 kanalików/płacik)
Błona
biaława
Śródjądrze
Tkanka interstycjalna
(śródmiąższowa)
ü komórki Leydiga
ü komórki tuczne
ü makrofagi (20%)
ü naczynia krwionośne włosowate
ü naczynia limfatyczne
Jądro
Tkanka śródmiąższowa
Kanalik
plemnikotwórczy
Kanalik kręty (nasienny)
Nabłonek plemnikotwórczy
Komórki interstitium
Komórka
Sertoliego
Naczynie
krwionośne
v Komórki
Sertoliego
(somatyczne komórki postmitotyczne)
vKomórki plemnikotwórcze (gametogeniczne)
reprezentujące wszystkie
etapy spermatogenezy
ØSpermatogonia
Spermatydy
Jądra
komórek
Sertoliego
Jądra komórek
Sertoliego
Spermatocyty
Komórki
mioidalne
Plemniki
Naczynie
krwionośne
Komórki
Leydiga
ü A d – ciemne
(spermatogonialne
komórki macierzyste –
SSCs)
ü Ap – jasne
üB
ØSpermatocyty I rzędu
ü stadium preleptotenu
ü leptotenu
ü zygotenu
ü pachytenu
ü diplotenu
ØSpermatocyty II rzędu
ØSpermatydy
Ad ciemne
Spermatogeneza
Spermatocyty I
Sper
ma
to
go
nie
A jasne
Swoisty biologicznie i kontrolowany hormonalnie proces
podziałów i transformacji, w którym z komórki
macierzystej powstaje plemnik.
Poszczególne etapy spermatogenezy przebiegają
z regularnością, precyzyjnością i stabilnością.
B
Spermatocyty II
Charakteryzuje się:
ü stałym czasem trwania i niezmiennością tego czasu
ü niezdolnością komórek zatrzymanych na jednym
z etapów spermatogenezy do kontynuowania tego
procesu
Spermatydy
Plemniki
Procesu spermatogenezy nie można przyspieszyć ani zwolnić, tylko zahamować.
Hormonalnie można jedynie zwiększyć liczbę komórek plemnikotwórczych,
kończących ten proces (np. hamowanie apoptozy).
Spermatogeneza:
spermatocytogeneza (1+2) i spermiogeneza (3)
1. Odnowa SSCs, proliferacja
i różnicowanie spermatogoniów
2. Podziały mejotyczne spermatocytów
3. Transformacja spermatyd w plemniki
®
®
®
Odnowa /proliferacja komórek macierzystych
Mejoza czyli podziały dojrzewania
Spermiogeneza
Spermatogeneza
Spermatocytogeneza
Spermiogeneza
Spermiogeneza
ü Kondensacja chromatyny jądra
komórkowego spermatydy
ü Wytworzenie akrosomu
(m.in. akrozyna, hialuronidaza)
ü Faza Golgiego
ü Wytworzenie aparatu
ruchowego plemnika
ü Faza czapeczki
ü Faza akrosomu
ü Faza dojrzewania
Spermiacja
6 postaci spermatyd:
ü a
ü b1
ü b2
ü c
ü d1
ü d2
Cykl nabłonka plemnikotwórczego
W nabłonku wyróżnić można określoną liczbę
powtarzających się ugrupowań komórkowych.
U człowieka wyróżniono 6 różnych
powtarzających się ugrupowań komórek
plemnikotwórczych, zwanych stadiami cyklu
nabłonka plemnikotwórczego.
Cykl nabłonka plemnikotwórczego - 14 dni
Stadia cyklu nabłonka przechodzą jedno w
następne, przy czym komórki każdego
następnego stadium są bardziej zaawansowane
w spermatogenezie.
Spermatogonia A - dzielą się w stadium IV
Spermatogonia B – dzielą się w stadium II
Podziały mejotyczne – stadium VI
Spermiacja – zawsze stadium II
Wydajność spermatogenezy jest zawsze
mniejsza od szacowanej
Spermatogeneza
Zespół przemian w nabłonku, polegający na
kolejnej wymianie wszystkich sześciu stadiów
nosi nazwę
cyklu nabłonka plemnikotwórczego.
4,6 cykli nabłonka plemnikotwórczego
74 dni
Układ stadiów cyklu wzdłuż kanalika
Human
Rat
VI
IV
II
Segmentowy
Mozaikowy
Stadia cyklu uporządkowane w sposób mozaikowy
III
Komórki Sertoliego
FSH-R
Ø Podporowa – zaopatrzenie komórek germinalnych w składniki odżywcze
ØFagocytarna – fagocytoza cytoplazmy resztkowej, powstałej w wyniku różnicowania
spermatyd, fagocytoza resztek zdegradowanych komórek germinalnych, które nie
ukończyły spermatogenezy
ØSynteza białka wiążącego androgeny (ABP – Androgen Binding Protein)
ØUwalnianie inhibiny
ØSynteza testosteronu [T] (od stadium androstendionu)
ØUwalnianie dihydrotestosteronu [DHT] (T ® 5a-reduktaza ® DHT)
ØWytwarzanie licznych czynników lokalnego mechanizmu regulacji spermatogenezy
na zasadzie parakrynnej, autokrynnej i jukstakrynnej
ØSynteza w życiu płodowym MIS (Substancja Hamująca Przewody Müllera)
Bariera krew-jądro
Ø Ściana
naczynia krwionośnego włosowatego
ØBłona graniczna kanalika
§ Błona podstawna nabłonka
§ Istota podstawowa
§ Włókna kolagenowe
§ Fibroblasty
§ Miofibroblasty (komórki mioidalne, peritubularne)
Ø Wyspecjalizowane połączenia pomiędzy komórkami
Sertoliego
§ Połączenia zamykające
§ Połączenia zwierające
§ Połączenia komunikacyjne (nexus)
Połączenia między komórkami Sertoliego i plemnikotwórczymi
Przedział przypodstawny – połączenia
desmosomo-podobne
Przedział adluminalny
Specjalizacje powierzchniowe – ściśle łączą apozycyjnie
komórki plemnikotwórcze z komórkami Sertoliego –
związanie danej generacji komórek gametogenicznych z tą
samą komórką Sertoliego.
Połączenia spermatyd z komórkami
Sertoliego
Połączenia kanalikowo-buławkowate
zawierają enzymy lizosomalne.
Złuszczanie komórek
plemnikotwórczych
Tkanka śródmiąższowa
*
Tkanka łączna luźna, leżącą pomiędzy
kanalikami plemnikotwórczymi i zawiera:
ØFibroblasty, makrofagi, komórki tuczne
ØKolagen i substancję podstawową
ØNaczynia krwionośne i limfatyczne
ØGrupy komórek gruczołu
śródmiąższowego – komórki Leydiga
Gruczoł dokrewny jądra
Komórki Leydiga
Synteza testosteronu regulowana
przez LH
Regulacja hormonalna spermatogenezy
Głównym hormonem jest testosteron
Ośrodek
toniczny
Komórki
Leydiga
LH-R
Produkcja androgenów
– 7 tydzień życia płodowego
Proces dojrzewania płciowego − efekt syntezy androgenów w jądrach i działanie na
tkanki docelowe
Zmiany ogólnoustrojowe:
q nagły, szybki wzrost
q dojrzewanie układu płciowego
q mutacja głosu
q przyrost masy mięśniowej
q zmiany rozmieszczenia tkanki tłuszczowej
W okresie dojrzałości płciowej, androgeny wydzielane przez:
Øjądro – testosteron (T), dihydrotestosteron (DHT)
Øwarstwa siatkowata kory nadnercza – androstendion,
dehydroepiandrosteron (DHEA)
siarczan dehydroepiandrosteronu (DHEAS)
Receptory androgenowe (AR), zlokalizowane:
q najliczniej w gruczołach i narządach płciowych
q w dużej ilości w mózgu
q w mięśniach szkieletowych, w układzie sercowo-naczyniowym
q w tkance kostnej, wątrobie, układzie immunologicznym
q w dużej ilości w skórze
Testosteron
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
w życiu płodowym, rozwój narządów układu płciowego męskiego
reguluje kształtowanie się drugorzędowych cech płciowych
działa anabolicznie na syntezę białek
utrzymuje prawidłowy przebieg spermatogenezy
T ® 5a-reduktaza ® DHT (Dihydrotestosteron)
T ® aromataza cytochromu P450 ® 17b-estradiol
Drogi transportu plemników w kierunku najądrza
Kanaliki proste
Sieć jądra
Podstawowe funkcje najądrza
•
Przez regularny skurcz ściany przewodu zapewnia transport plemników
z jądra do miejsca, gdzie mogą podlegać ejakulacji;
•
Środowisko wytwarzane przez komórki nabłonkowe, głównie
w proksymalnych strefach najądrza powoduje, że plemniki uzyskują tu
zdolność do ruchu i zapłodnienia komórki jajowej;
•
Środowisko wytwarzane w dystalnych odcinkach ogona najądrza utrzymuje
żywotność plemników w czasie ich magazynowania, chroni je przed
uszkodzeniem i hamuje lokalnie ich ruchliwość.
Najądrze
Przewodziki
odprowadzające
Reabsorpcja
płynu
kanalikowego,
zagęszczenie
plemników
Ogon najądrza
Stereocilia
Magazynowanie i utrzymywanie
w żywotności
Przewód najądrza,
pojedynczy, silnie skręcony
Głowa najądrza
Nasieniowód
Dojrzewanie plemników
Nasieniowód
Jest prostym kanałem biegnącym pionowo w górę
z tyłu najądrza w obrębie powózka nasiennego
Ścianę nasieniowodu stanowią:
ØBłona własna wysłana nabłonkiem wielorzędowym
walcowatym ze stereociliami
ØGruba mięśniówka złożona z trzech pokładów:
wewnętrznego i zewnętrznego o układzie
podłużnym oraz środkowego o układzie okrężnym
Błona własna wytwarza podłużne fałdy uwypuklone do
światła – światło gwiazdkowate
Główka
Szyjka
Wstawka
Witka
Odcinek końcowy
Dojrzały plemnik
Parametry nasienia
„Normy WHO
ØObjętość ejakulatu
ØCałkowita liczba plemników
ØLiczba plemników
ØPrawidłowa morfologia
2010 rok.
– 1,5 mL
– 39 mln
– 15 mln/mL ejakulatu
– 4%
1999 rok
(2,0 mL)
(40 mln)
(20 mln/mL)
(15%)
v Aspermia – brak nasienia
v Azoospermia – brak plemników
Nieprawidłowości
v Hypospermia – mała objętość nasienia
v Oligozoospermia – obniżona liczba plemników
v Astenozoospermia – obniżona ruchliwość plemników
v Teratozoospermia - zwiększona liczba plemników z defektami morfologicznymi
I stopnia – liczba względna plemników nieprawidłowych mieści się w przedziale 20-40%
II stopnia – liczba względna plemników nieprawidłowych mieści się w przedziale 40-60%
III stopnia – liczba względna plemników nieprawidłowych wynosi powyżej 60%