Testosteron
Testosteron, et androgen, er et steroidhormon, der produceres af Leydigcellerne. Den alternative betegnelse for Leydig-celler, interstitielle celler, afspejler deres placering mellem de seminiferiske tubuli i testiklerne. I mandlige embryoner udskilles testosteron af Leydig-cellerne i den syvende udviklingsuge, og de højeste koncentrationer nås i andet trimester. Denne tidlige frigivelse af testosteron resulterer i den anatomiske differentiering af de mandlige kønsorganer. I barndommen er testosteronkoncentrationerne lave. De stiger i puberteten, hvilket aktiverer karakteristiske fysiske forandringer og igangsætter spermatogenese.
Testosterons funktioner
Den fortsatte tilstedeværelse af testosteron er nødvendig for at holde det mandlige reproduktive system i orden, og Leydigcellerne producerer ca. 6 til 7 mg testosteron om dagen. Testikulær steroidogenese (fremstilling af androgener, herunder testosteron) resulterer i testosteronkoncentrationer, der er 100 gange højere i testiklerne end i kredsløbet. Ved at opretholde disse normale koncentrationer af testosteron fremmes spermatogenese, mens lave niveauer af testosteron kan føre til infertilitet. Ud over den intratestikulære sekretion frigives testosteron også i den systemiske cirkulation og spiller en vigtig rolle i muskeludvikling, knoglevækst, udvikling af sekundære kønskarakteristika og opretholdelse af libido (sexlyst) hos både mænd og kvinder. Hos kvinder udskiller æggestokkene små mængder testosteron, selv om det meste bliver omdannet til østradiol. En lille mængde testosteron udskilles også af binyrerne hos begge køn.
Kontrol af testosteron
Reguleringen af testosteronkoncentrationerne i hele kroppen er afgørende for den mandlige reproduktive funktion. Det indviklede samspil mellem det endokrine system og det reproduktive system er vist i figur 7.
Figur 11. Hypothalamus og hypofysen regulerer produktionen af testosteron og de celler, der medvirker til spermatogenese. Gonadotropin-frigivende hormon aktiverer den forreste hypofyse til at producere luteiniserende hormon og follikelstimulerende hormon, som igen stimulerer henholdsvis Leydigceller og Sertoli-celler. Systemet er et negativt feedback loop, fordi slutprodukterne i vejen, testosteron og inhibin, interagerer med aktiviteten af gonadotropin-frigivende hormon for at hæmme deres egen produktion.
Reguleringen af Leydigcelleproduktionen af testosteron begynder uden for testiklerne. Hypothalamus og hypofysen i hjernen integrerer eksterne og interne signaler for at styre testosteronsyntese og -sekretion. Reguleringen begynder i hypothalamus. Den pulserende frigivelse af et hormon kaldet gonadotropin-frigivende hormon fra hypothalamus stimulerer den endokrine frigivelse af hormoner fra hypofysen. Bindingen af gonadotropin-frigivende hormon til dets receptorer på den forreste hypofyse stimulerer frigivelsen af de to gonadotropiner: luteiniserende hormon og follikelstimulerende hormon. Disse to hormoner er afgørende for den reproduktive funktion hos både mænd og kvinder. Hos mænd binder follikelstimulerende hormon sig fortrinsvis til Sertoli-cellerne i de seminiferiske tubuli for at fremme spermatogenese. follikelstimulerende hormon stimulerer også Sertoli-cellerne til at producere hormoner kaldet inhibiner, som fungerer til at hæmme frigivelsen af follikelstimulerende hormon fra hypofysen og dermed reducere testosteronudskillelsen. Disse polypeptidhormoner korrelerer direkte med Sertoli-cellernes funktion og antallet af sædceller; inhibin B kan anvendes som en markør for spermatogen aktivitet. Hos mænd binder luteiniserende hormon sig til receptorer på Leydig-celler i testiklerne og opregulerer produktionen af testosteron.
Et negativt feedbackloop styrer overvejende syntesen og sekretionen af både follikelstimulerende hormon og luteiniserende hormon. Lave blodkoncentrationer af testosteron stimulerer den hypothalamiske frigivelse af gonadotropin-frigivende hormon. Gonadotropinfrigivende hormon stimulerer derefter den forreste hypofyse til at udskille luteiniserende hormon i blodbanen. I testiklerne binder det luteiniserende hormon sig til receptorer for luteiniserende hormon på Leydig-cellerne og stimulerer frigivelsen af testosteron. Når koncentrationerne af testosteron i blodet når en kritisk tærskel, vil testosteron selv binde sig til androgenreceptorer på både hypothalamus og den forreste hypofyse, hvilket hæmmer syntesen og sekretionen af henholdsvis gonadotropin-frigivende hormon og luteiniserende hormon. Når blodkoncentrationerne af testosteron igen falder, interagerer testosteron ikke længere med receptorerne i samme grad, og gonadotropin-frigivende hormon og luteiniserende hormon udskilles igen, hvilket stimulerer en større testosteronproduktion. Den samme proces sker med follikelstimulerende hormon og inhibin for at kontrollere spermatogenesen.
Aldring og det mandlige reproduktive system
Den faldende aktivitet i Leydig-cellerne kan forekomme hos mænd fra 40-50 års alderen. Den deraf følgende reduktion i cirkulerende testosteronkoncentrationer kan føre til symptomer på andropause, også kendt som mandlig overgangsalder. Mens reduktionen af kønssteroider hos mænd er beslægtet med kvindelig overgangsalder, er der ikke noget klart tegn – som f.eks. manglende menstruation – der angiver indledningen af andropause. I stedet rapporterer mænd om følelser af træthed, reduceret muskelmasse, depression, angst, irritabilitet, tab af libido og søvnløshed. En reduktion i spermatogenese, der resulterer i nedsat frugtbarhed, rapporteres også, og seksuel dysfunktion kan også være forbundet med andropause-symptomer.
Mens nogle forskere mener, at visse aspekter af andropause er vanskelige at skille fra aldring i almindelighed, ordineres testosteronerstatning undertiden for at lindre nogle af symptomerne. Nyere undersøgelser har vist en fordel ved androgenerstatningsterapi på nyopstået depression hos ældre mænd; andre undersøgelser advarer dog mod testosteronerstatning til langtidsbehandling af andropausesymptomer, idet de viser, at høje doser kan øge risikoen for både hjertesygdomme og prostatakræft kraftigt.
Kapitelgennemgang
Gametes er de reproduktive celler, der går sammen for at danne afkom. Organer kaldet gonader producerer kønscellerne sammen med de hormoner, der regulerer den menneskelige reproduktion. De mandlige kønsceller kaldes sædceller. Spermatogenese, produktionen af sædceller, sker i de seminiferøse tubuli, som udgør det meste af testiklerne. Pungen er den muskelsæk, der holder testiklerne uden for kropshulen.
Spermatogenese begynder med mitotisk deling af spermatogonia (stamceller) for at producere primære spermatocytter, der gennemgår de to meiosedivisioner for at blive til sekundære spermatocytter og derefter de haploide spermatoder. Under spermiogenesen omdannes spermatiderne til spermatozoer (dannede sædceller). Når de frigøres fra de seminiferiske tubuli, flyttes sædcellerne til bitestiklerne, hvor de fortsætter med at modnes. Under ejakulationen forlader sædcellerne epididymis gennem ductus deferens, en kanal i sædstrengen, der forlader pungen. Ampullen af ductus deferens mødes med sædblæren, en kirtel, der bidrager med fruktose og proteiner, ved ejakulatorgangen. Væsken fortsætter gennem prostataurethraet, hvor sekreter fra prostata tilsættes for at danne sæd. Disse sekreter hjælper sædcellerne med at bevæge sig gennem urinrøret og ind i de kvindelige kønsorganer. Sekreter fra de bulbourethrale kirtler beskytter sædcellerne og renser og smører det penile (svampede) urinrør.
Penis er det mandlige parringsorgan. Søjler af erektilt væv kaldet corpora cavernosa og corpus spongiosum fyldes med blod, når seksuel ophidselse aktiverer vasodilatation i blodkarrene i penis. Testosteron regulerer og vedligeholder kønsorganerne og sexdriften og fremkalder de fysiske forandringer, der sker i puberteten. Samspillet mellem testiklerne og det endokrine system styrer præcist produktionen af testosteron med et negativt feedback loop.
Selvkontrol
Svar på nedenstående spørgsmål for at se, hvor godt du forstår de emner, der blev behandlet i det foregående afsnit.
Spørgsmål om kritisk tænkning
- Forklar kort, hvorfor modne kønsceller kun bærer ét sæt kromosomer.
- Hvilke særlige kendetegn er tydelige i sædceller, men ikke i somatiske celler, og hvordan fungerer disse specialiseringer?
- Hvad bidrager hver af de tre mandlige accessoriske kirtler til sæden?
- Beskriv, hvordan erektion af penis opstår.
- Som anabolske steroider (syntetisk testosteron) opbygger musklerne, kan de også påvirke testosteronproduktionen i testiklerne. Beskriv ved hjælp af det, du ved om negativ feedback, hvad der ville ske med testosteronproduktionen i testiklerne, hvis en mand indtager store mængder syntetisk testosteron.
Glossar
blod-testis-barriere: tætte forbindelser mellem Sertoli-celler, der forhindrer blodbårne patogener i at få adgang til de senere stadier af spermatogenesen og forhindrer muligheden for en autoimmun reaktion på haploide sædceller
bulbourethral kirtler: (også Cowpers kirtler) kirtler, der udskiller et smørende slim, der renser og smører urinrøret før og under ejakulation
corpus cavernosum: en af to søjler af svulstvæv i penis, der fyldes med blod under en erektion
corpus spongiosum: en af to søjler af svulstvæv i penis, der fyldes med blod under en erektion
corpus spongiosum: (flertal = corpora cavernosa) søjle af erektilt væv i penis, der fyldes med blod under erektion og omgiver penile urethra på den ventrale del af penis
ductus deferens: (også, vas deferens) kanal, der transporterer sædceller fra epididymis gennem sædstrengen og ind i ejakulationsgangen; også kaldet vas deferens
ejakulationsgang: kanal, der forbinder ductus deferens’ ampulla med sædblærens kanal ved prostataurethraet
epididididymis: (flertal = epididymider) oprullet rørformet struktur, hvori sædcellerne begynder at modnes og opbevares indtil ejakulation
gamete: haploid reproduktionscelle, der bidrager med genetisk materiale til dannelse af et afkom
glans penis: pæreformet ende af penis, der indeholder et stort antal nerveender
gonadotropin-frigivende hormon (GnRH): hormon, der frigives af hypothalamus og regulerer produktionen af follikelstimulerende hormon og luteiniserende hormon fra hypofysen
gonader: Forplantningsorganer (testikler hos mænd og æggestokke hos kvinder), der producerer kønsceller og reproduktionshormoner
Eginal kanal: Åbning i bugvæggen, der forbinder testiklerne med bughulen
Leydigceller: celler mellem testiklernes seminiferiske tubuli, der producerer testosteron; en type interstitielle celler
penis: mandligt kopulationsorgan
forhud: (også forhuden) hudlap, der danner en krave omkring glanspenis og dermed beskytter og smører den; også kaldet forhuden
prostatakirtel: doughnutformet kirtel i bunden af blæren, der omgiver urinrøret og bidrager med væske til sæd under ejakulation
skrotum: ydre pose af hud og muskler, der huser testiklerne
sæd: ejakulationsvæske, der består af sædceller og sekreter fra sædblærerne, prostata og bulbourethralkirtler
seminalblære: kirtel, der producerer sædvæske, som bidrager til sæd
seminærtuberkel: kirtel, der producerer sædvæske, som bidrager til sæden
seminærtuberkel: rørstrukturer i testiklerne, hvor sæddannelsen finder sted
Sertoliceller: celler, der støtter kønscellerne gennem sæddannelsesprocessen; en type sustentakulær celle
Sædceller: celler, der støtter kønscellerne gennem sæddannelsesprocessen; en type sustentakulær celle
sperm: (også, spermatozoon) mandlig gamet
Spermatisk ledning: bundt af nerver og blodkar, der forsyner testiklerne; indeholder ductus deferens
Spermatid: umodne sædceller, der produceres ved meiose II af sekundære sædceller
Spermatocyt: Sædceller, der produceres ved meiose II af sekundære sædceller
Sermatocyt: celle, der er resultatet af deling af spermatogonium og gennemgår meiose I og meiose II for at danne spermatider
spermatogenese: dannelse af nye sædceller, sker i testiklernes seminiferøse tubuli
spermatogonia: (ental = spermatogonium) diploide forstadieceller, der bliver til sædceller
spermiogenese: omdannelse af spermatider til spermatozoer under spermatogenese
testikler: (ental = testis) mandlige kønskirtler