Aparatul Genital Masculin

APARATUL GENITAL MASCULIN •

• •

•

Este format din: gonada (glanda genitala) = testiculul care are secretie mixta: • exocrina - spermatozoizii • endocrina - h. testosteron caile genitale - cu rol de depozitare si transport al spermatozoizilor glandele genitale accesorii: • doua vezicule seminale • prostata • doua glande bulbouretrale organul copulator

Testiculul Se dezvolta in cavitatea abdominala si apoi coboara in bursele scrotale, acest lucru fiind esential pentru generarea spermatozoizilor (este necesara o temperatura cu 2-3ºC mai mica decat tenperatura corpului). Cand acestea nu coboara, spermatozoizii nu sunt generati si apare sterilitatea (la om). Spre exemplu, la om testiculele coboara doar in perioada imperecherii. Ele ou forma ovoidala, diametrul longitudinal de 5 cm, latimea de 2,5 cm iar lungimea axului antero-posterior este de 3 cm. Greutatea medie este de 14 g dar exista variatii, in functie de talia individului etc. Cei doi poli, fata anterioara si fetele laterale sun acoperite de tunica vaginala (foita viscerala a peritoneului). Deci tunica vaginala este alcatuita dintr-un mezoteliu si o membrana bazala. Foita viscerala se muleaza si pe capul epididimului. Dupa tunica vaginala urmeaza albugineea care este o capsula fibroasa, inextensibila, formata din tesut conjunctiv, fibre de colagen si elastina cu dispozitie lamelara si fibre musculare netede rare. Posterior, tunica albuginee formeaza o ingrosare numita mediastinum testis (corpul Highmore) din care pornesc septuri conjunctive care devin incomplete in partea opusa mediastinului si care delimiteaza niste camarute, lobulii testiculari, ca niste trunchiuri de piramida cu baza mare spre tunica albuginee. Fiecare testicul are aprox. 250 lobuli. In fiecare lobul exista tubii seminiferi (1-4 / lobul). Ei au traseu foarte sinuos si intre ei exista tesut interstitial care reprezinta prox. 35% din volumul testicular. Tesutul interstitial este format dintr-o retea de tesut conjunctiv lax cu putine fibre de colagen si reticulina, fibroblasti si rare macrofage si mastocite. Prin acest tesut patrund vase de sange, capilare fenestrate cu diafragme. Mai exista vase limfatice, nervi si grupuri de celule endocrine (celulele Leydig) care secreta testosteron. Sub albuginee se vede tunica vasculosa care contine vase de sange cu calibru mult mai mare. Aceste vase trec de la un lobul la altul prin zona unde septurile conjunctive sunt incomplete. Celulele Leydig Au forma poligonala, diametrul de 15-20 µm, sunt grupate si sunt inconjurate de o bogata retea de capilare sangvine. Au nucelul mare, eucromatic, in general excentric. Rareori pot fi binucleate. Citoplasma este acidofila si poate avea aspect spongios, vacuolar, datorita picaturilor lipidice din interior. La ME se observa ca aceste celule au caracteristici comune cu cele ale celulelor secretoare de hormoni steroizi: REN abundent, aparat Golgi bine dezvoltat, mitocondrii cu criste tubulo-veziculare,

picaturi lipidice. La om se intalnisc si niste formatiuni cristaloide de natura proteica, numite cristale Reinke care cresc o data cu inaintarea in varsta. Exista si incluziuni de lipofuscina. Secretia celulelor Leydig este stimulata de: • LH care se mai numeste si interstitial cell stimulating hormone - ICSH. • prolactina Celulele Leydug uncep sa se diferentieze in viata fetala si incep sa secrete testosteron, cu rol in dezvoltarea aparatului genital masculin. Din L4 incep sa involueze, pana in L8 iar la nastere nu mai exista (nu se pot diferentia de fibroblaste). La pubertate se diferentiaza din nou si vor ramane toata viata. Aici se elibereaza 95% din testosteron iar 5% se elibereaza la nivelul corticosuprarenalei. In fiecare i se secreta 7 mg de testosteron din care: • O parte trece in circulatie si devine testosteron circulant. El ajuta la: • diferentierea aparatului genital masculin • diferentierea si dezvoltarea SNC • imprimarea caracterele sexuale secundare • intervine in procesele anabolice • determina comportamentul de tip masculin • Alta parte intra in epiteliul tubilor seminiferi si ajuta la diferentierea si proliferarea celulelor liniei seminale. Pentru aceasta este necesar ca testosteronul sa fie foarte concentrat in epiteliul seminifer ( de 200 de ori mai concentrat ca in sange.). Concentrarea testosteronului se face cu ajutorul celulelor de sustinere Sertoli prin proteina ABP (androgen binding protein). Tubul seminifer contort Fiecare tub are o lungime de 40-60 cm si un diametru de 200-300 µm. In fiecare testicul exista 4.000 - 6.000 de tubi seminiferi. Prin urmare, lungime totala a tubilor seminiferi este de 250 m in fiecare testicul. Ambele capete ale tubului sunt orientate spre mediastinum testis. Unul din capete este orb (in deget de manusa) iar celalalt capat se continua cu o portiune scurta, tubii drepti. Organizare generala (dinspre periferie spre lumen): • Tunica de tesut conjunctiv format din fibroblaste si celule mioide (cu capacitate de contractie) dar la om predomina fibroblastele. Toate celulele sunt dispuse pe 2-3 randuri. • Membrana bazala bine definita. Exista cazuri cand aceasta MB se ingroasa, cazuri in care apare infertilitatea. • Epiteliul seminifer, germinativ, care contine mai multe randuri de celule (4-8). La nivelul lumenului se observa spermatozoizii care au flagel. Celulele epiteliului seminifer sunt: • celule germinative (proliferative) - apartin liniei spermatogenetice (spermatogonii A / spermatogonii B → spermatocite I → spermatocite II → spermatide → spermatozoizi imaturi. • celule de sustinere (neproliferative) - celulele Sertoli, care nu apartin liniei seminale. O spermatogonie produce in final aprox. 16 spermatozoizi. In testicul, in 74 de zile, iau nastere spermatozoizii imaturi. Ei nu au capacitate fecundanta si nici motilitate proprie. Mai urmeaza inca 10 - 12 zile de maturare la nivelul cozii epididimului. Spermatogoniile sunt de doua feluri: A si B. Ele sunt situate la baza epiteliului germinativ, deasupra MB. Celulele germinative se gasesc intre faldurile de sustinere ale celulelor Sertoli care sunt ca niste buzunare. Spermatogoniile A alcatuiesc compartimentul susa pentru celulele germinative si nu sunt diferentiate. Spermatogoniile A au nucleul ovalar si, in functie de cromatina, se impart in: • spermatogonii A dark, care au cromatina fin granulara dar mai condensata la periferie. Au si doi nucleoli atasati la membrana nucleara. • spermatogonii A pale, care au cromatina tot fin granulara dar nucleul este mai deschis la culoare decat in cazul spermatogoniilor A dark.

Spermatogoniile A, prin diviziune, dau nastere spermatogoniilor A dark sau A pale care prin diviziune, mai departe (4-8 diviziuni), dau nastere spermatogoniilor B. Spermatogoniile B sunt celule diferentiate si prin diviziune dau nastere spermatocitelor I. Ele au nucleul rotund, cromatina este grunjoasa, mai condensata, mai ales in celulele de la periferia lobulului. Nucleolul este central. Spermatogoniile B cau initial 12 µm, apoi ele cresc in dimensiuni si prin diviziune mitotica dau nastere spermatocitelor I. Acestea sunt cele mai mari celule din seria seminala, avand diametrul de 16 µm. Ele au un set diploid de cromozomi (46 cromozomi bicromatidici). Spermatocitele intra apoi in prima diviziune meiotica. Profaza dureaza 22 de zile si deci ea se intalneste frecvent in preparatele histologice. Dintr-un spermatocit I rezulta 2 spermatocite II, fiecare cu cate 23 de cromozomi bicromatidici. Dupa o perioada scurta ( de cateva ore) spermatocitele II intra in a doua diviziune meiotica in care nu se mai dubleaza cantitatea de ADN. Astfel, spermatocitele II se intalnesc rar pentru ca ele traiesc putin. Ele au diametrul de 9 µm si in final, din cele doua spermatocite II rezulta 4 spermatide care au cate 23 de cromozomi monocromatidici. Spermatidele vor da nastere apoi la 4 spermatozoizi fara a se mai divide. Spermatogeneza Spermatogeneza cuprinde trei etape: 1. spermatocitogeneza (formarea spermatocitelor) 2. spermiogeneza (formarea spermatozoizilor) 3. spermiere (eliberarea spermatozoizilor in lumenul tubului seminifer) In timpul etapelor spermatogenezei exista o cariokineza completa (de la o etapa la alta, nucleii celulelor se separa complet) dar exista o citokineza incompleta (intre celulele de un fel exista punti de citoplasma). Aceste punti au rolul de a sincroniza diferentierea celulelor care are loc in valuri de aceeasi generatie. La om diferentierea in valuri se face pe generatii diferite in acelasi tub seminifer. O spermatogonie A intra in procesul de diferentiere si diviziune la un moment dat. Toate celulele ce rezulta din aceasta spermatogonie se vor divide toate in acelasi moment datorita prezentei puntilor citoplasmatice. Insa nu toate spermatogoniile A intra in acelasi moment in diviziune. Vor exista prin urmare valuri de celule aflate in diferite etape de diferentiere in acelasi tub seminifer. spermiogeneza reprezinta transformarea spermatidelor in spermatozoizi. Initial, spermatidele sunt rotunde, cu diametrul de 6 µm,fiind cele mai mici celule din linia seminala. Modificarile care urmeaza au loc concomitent dar, din motive didactice, le impartim in etape: 1. Formarea acrozomului Aparatul Golgi este bine dezvoltat. El da nastere la macrovezicule care vor fuziona si vor da nastere unei vezicule mai mari care se ataseaza la suprafata dinspre aparatul Golgi a nucleului. Aceasta vezicula se numeste vezicula acrozomala. In continuare, aparatul Golgi sintetizeaza macrovezicule care se ataseaza la vezicula acrozomala. Ea va creste si va incepe sa se muleze pe suprafata nucleuluui. In final va acoperi 2/3 din supraafata nucleului si se va numi acrozom. Acrozomul contine enzime hidrolitice care au rolu de a digera zona pellucida si de a patrunde in nucleul ovulului spre a fuziona cu materialul genetic feminin. 2. Formarea flagelului Initial centriolii migreaza in partea opusa aparatului Golgi. Centriolii vor sintetiza microtubuli care se vor asambla si vor forma in final flagelul. 3. Modificarea nucleului Initial nucleul este central si rotund. Apoi el va deveni excentric, de forma discoidala (turtit antero-posterior) iar cromatina se va condensa foarte mult. Din nucleul initial, eucromatic, se obtine un nucleu tahicromatic, care contine numai heterocromatina si, uneori, niste vacuole interne. 4. Mitocondriile migreaza si se dispun in portiunea initiala a flagelului. Ele se dispun intr-un singur rand, cap la cap, helicoidal.

Dupa aceea, excesul de citoplasma este indepartat, spermatozoizii formati fiind eliberati in lumen iar din excesul de citoplasma formandu-se corpii reziduali Reynolds care vor fi fagocitati de celulele Sertoli. La inceput, spermatozoidul este imatur. El are 65-70 µm lungime. El are urmatoarea structura: • cap - contine: • nucleul foarte condensat, avand forma in functie de specie • acrozomul • membrana plasmalemala • gatul - contine 1 centriol • flagelul - are trei parti: • piesa mijlocie - are aceeasi lungime ca si capul (aprox 5 µm) • piesa rpincipala - are aprox. 50 µm, fiind cea mai mare • piesa terminala - are aprox. 5 µm. • Pe toata lungimea flagelului exista axonema alcatuita din 9 perechi de microtubuli periferice si o pereche centrala. La partea terminala, peste axonema vine membrana plasmatica. Peste piesa principala vine un invelis fibros format din mai multe coloane (ca niste coaste). La piesa mijlocie, se gaseste mai intai axonema, apoi invelisul fibros, teaca mitocondriala si apoi plasmalema. In sindromul Kartagena?? apar defecte la nivelul microtubulilor. Apar spermatozoizi imobili si apare sterilitatea. Dar microtubulii intra si in structura cililor, deci persoana va avea si afectiuni respiratorii. 5.

Celulele de sustinere Sertoli Sunt celule inalte, asezate pe un strat continuu pe MB iar polul apical ajunge pana in lumen. Faldurile laterale patrund intre celulele liniei germinative. Prin urmare este greu de urmarit conturul unei celule Sertoli. Intre doua celule Sertoli vecine se stabilesc jonctiuni nepermeabile care vor determina doua compartimente in care se gasesc celule germinative: • compartimentul bazal (in care exista doar spermatogonii) • compartimentul adluminal - spre lumen, in care se afla restul celulelor liniei seminale. Rolul celulelor Sertoli este de a constitui bariera sange-testicul. Aceasta bariera este necesara pentru a proteja celulele haploide de sistemul imun intrucat aceste celule prezinta pe suprafata alte antigene decat cele proprii organismului respectiv si ar putea fi distruse de componentele sistemului imun. Aspectul celulelor la MO: • nucleul este in treimea bazala a celulei, are forma ovalara, triunghiulara sau neregulata si este eucromatic, cu nucleol evident. • citoplasma este abundenta, acidofila, cateodata usor vacuolara. Aspectul la ME: • in jurul nucleolului se vad doua mase de heterocromatina. • citoplasma contine REN si RER bine dezvoltat, mitocondrii numeroase, alungite. Exista incluziuni lipidice, multi lizozomi, pigment de imbatranire - de lipofuscina. Mai exista niste formatiunicristaloide, corpii Charcot-Bottcher. La polul apical, citoscheletul este bine dezvoltat si se vad multe mmicrofilamente de actina si miozina. La polul apical, exista jonctiuni intre celulele Sertoli si spermatide care tin strans legate spermatidele de celulele Sertoli pana cand se diferentiaza in spermatozoizi imaturi. Cand diferentierea s-a terminat, jonctiunea se desface si, prin miscarile polului apical (format din microfilamente de actina si de miozina) spermatozoizii sunt eliminati in lumen. Dar corpii Reynolds (excesul de citoplasma al spermatidei ) raman legati de celula Sertoli si vor fi fagocitati. Rolu celulelor Sertoli:

1.

2. 3.

4. 5. 6.

Au rol de suport si nutritie pentru celulele germinative. Celula Sertoli mai este numita si “nursing cell” deoarece prin intermediul ei ajung substantele nutritive din sange la celulele liniei seminale. Secreta fluidul din tubii seminiferi, necesar pentru mobilitatea si nutritia spermatozoizilor. Secreta ABP care are rol in concentrarea testosteronului in epiteliul seminifer. Acesta secretie este influentata de FSH. Fagociteaza corpii reziduali si celulele germinative moarte. Asigura eliberarea spermatozoizilor in lumen. Secreta mici cantitati de hormoni estrogeni. Celulele Sertoli nu se divid in perioada reproductiva. Ele confera rezistenta la infectii, iradiere

etc. Exista si tubi seminiferi aspermatogeni, mai numerosi o data cu inaintarea in varsta. Ei predomina la batrani. Acesti tubi sunt alcatuiti numai din celule Sertoli. Celulele Sertoli si in partea distala a tubului seminifer unde acesta se ingusteaza si apoi se continua cu tubii drepti.

Caile genitale Caile genitale sunt: • tubii seminiferi • tubii drepti • rete testis • tubii eferenti • canalul epididimal • canalul deferent care se uneste cu: • canalul ejaculator si impreuna se varsa in: • uretra prostatica • uretra membranoasa • uretra peniana Tubii drepti contin un epiteliu simplu cubic asezat pe o MB si tesut conjunctiv dens. Ei au un traiect scurt. Rete testis se gaseste in mediastinum testis. Este o retea de tubi ce [rezinta epiteliu simplu cu celule turtite, cubice sau columnare (cu umai multi microvili si un cil). Rolul cililor si microvililor este de a impingefluidul testicular mai departe, in ductii eferenti. Tubii eferenti sunt 10-20 de tubi care pornesc din partea superioara a mediastinumului. Initial au un traict rectiliniu, apoi vor avea un traiect foarte sinuos, formand capul epididimului. Ei au un epiteliu simplu cu celule cubice si columnare care au mai multi cili. Sub MB a epiteliului exista un strat de fibre musculare netede. Tubii eferenti au doua roluri: • asigura mobilitatea fluidului, impingandu-l spre epididim • absoarbe fluidul seminal (in mai mica masura) Canalul epididimal se formeaza prin unirea tubilor eferenti intr-unul singur. El are traiect foarte intortocheat. El formeaza corpul si coada epididimului. Intins, ar avea o lungime de 5 m. Diametrul tubului creste spre coada epididimului: initial are un diametru de 150 µm iar in final are diametrul de 400 µm. Este captusit de un epiteliu pseudostratificat care contine celule bazale mici (celule de inlocuire) si celule principale care sunt inalte in partea initiala (80 µm) iar in partea finala sunt mai scunde (40 µm). La polul apical ei prezinta stereocili. Canalul epididimal are mai multe roluri: • asigura absorbtia fluidului testicular (absorbindu-se aici 90% din fluidul testicular) • secreta glicoproteine cu rol nutritiv pentru spermatozoizi.

In partea initiala a canalului exista 1-3 randuri de fibre musculare netede care au contractii ritmice. In partea finala a canalului contractia este redusa. Aici se depoziteaza spermatozoizii aprox. 12 zile si se matureaza pana devin fertili. • Canalul (ductul) deferent este continuarea epididimului si el intra in alcatuirea cordonului spermatic. El ajunge in veciantatea prostatei si in partea terminala are o dilatatie numita ampula ductului deferent.