Testoszteron
A tesztoszteron, egy androgén, a Leydig-sejtek által termelt szteroid hormon. A Leydig-sejtek alternatív megnevezése, az interstitialis sejtek, tükrözi elhelyezkedésüket a herékben a szeminiferosus tubulusok között. A hím embriókban a tesztoszteron a fejlődés hetedik hetére szekretálódik a Leydig-sejtekből, a csúcskoncentrációt a második trimeszterben éri el. A tesztoszteron e korai felszabadulása eredményezi a férfi nemi szervek anatómiai differenciálódását. Gyermekkorban a tesztoszteron koncentrációja alacsony. A pubertás során megnőnek, aktiválva a jellegzetes fizikai változásokat és elindítva a spermatogenezist.
A tesztoszteron funkciói
A tesztoszteron folyamatos jelenléte szükséges a férfi reproduktív rendszer megfelelő működéséhez, és a Leydig-sejtek naponta körülbelül 6-7 mg tesztoszteront termelnek. A herék szteroidogenezise (az androgének, köztük a tesztoszteron előállítása) azt eredményezi, hogy a herékben a tesztoszteron koncentrációja 100-szor magasabb, mint a keringésben. A tesztoszteron e normális koncentrációjának fenntartása elősegíti a spermatogenezist, míg az alacsony tesztoszteronszint meddőséghez vezethet. Az intratestikuláris szekréció mellett a tesztoszteron a szisztémás keringésbe is felszabadul, és fontos szerepet játszik az izomfejlődésben, a csontok növekedésében, a másodlagos nemi jellegek kialakulásában és a libidó (nemi vágy) fenntartásában mind a férfiaknál, mind a nőknél. Nőknél a petefészkek kis mennyiségű tesztoszteront választanak ki, bár ennek nagy része ösztradiollá alakul át. Kis mennyiségű tesztoszteront a mellékvesék is kiválasztanak mindkét nemben.
A tesztoszteron szabályozása
A tesztoszteron koncentrációjának szabályozása az egész szervezetben kritikus fontosságú a férfi reproduktív működés szempontjából. Az endokrin rendszer és a reproduktív rendszer bonyolult kölcsönhatását a 7. ábra mutatja.
A 11. ábra. A hipotalamusz és az agyalapi mirigy szabályozza a tesztoszteron és a spermatogenezist segítő sejtek termelését. A gonadotropin felszabadító hormon aktiválja az elülső agyalapi mirigyet, hogy luteinizáló hormont és tüszőstimuláló hormont termeljen, amelyek viszont stimulálják a Leydig-sejteket, illetve a Sertoli-sejteket. A rendszer negatív visszacsatolású hurok, mivel az útvonal végtermékei, a tesztoszteron és az inhibin kölcsönhatásba lépnek a gonadotropin-felszabadító hormon aktivitásával, hogy gátolják saját termelésüket.
A Leydig-sejtek tesztoszterontermelésének szabályozása a heréken kívül kezdődik. A hipotalamusz és az agyban lévő agyalapi mirigy integrálja a külső és belső jeleket a tesztoszteron szintézis és szekréció szabályozásához. A szabályozás a hipotalamuszban kezdődik. A hipotalamuszból a gonadotropin felszabadító hormon nevű hormon pulzáló felszabadulása serkenti a hormonok endokrin felszabadulását az agyalapi mirigyből. A gonadotropin felszabadító hormon kötődése az elülső agyalapi mirigy receptoraihoz serkenti a két gonadotropin: a luteinizáló hormon és a tüszőstimuláló hormon felszabadulását. Ez a két hormon mind a férfiaknál, mind a nőknél kritikus fontosságú a reproduktív működés szempontjából. Férfiaknál a tüszőstimuláló hormon túlnyomórészt a szeminiferosus tubulusokban lévő Sertoli-sejtekhez kötődik, hogy elősegítse a spermatogenezist. a tüszőstimuláló hormon a Sertoli-sejteket arra is serkenti, hogy gátló hormonokat, úgynevezett inhibineket termeljenek, amelyek feladata az agyalapi mirigyből történő tüszőstimuláló hormon felszabadulás gátlása, ezáltal a tesztoszteron-szekréció csökkentése. Ezek a polipeptid hormonok közvetlenül korrelálnak a Sertoli-sejtek működésével és a spermiumok számával; az inhibin B a spermatogén aktivitás markereként használható. Férfiakban a luteinizáló hormon a herék Leydig-sejtjein lévő receptorokhoz kötődik, és felszabályozza a tesztoszteron termelést.
A negatív visszacsatolási hurok túlnyomórészt mind a tüszőstimuláló hormon, mind a luteinizáló hormon szintézisét és szekrécióját szabályozza. A tesztoszteron alacsony vérkoncentrációja serkenti a gonadotropin-releasing hormon hipotalamikus felszabadulását. A gonadotropin-felszabadító hormon ezután arra serkenti az elülső agyalapi mirigyet, hogy luteinizáló hormont szekretáljon a véráramba. A herében a luteinizáló hormon a Leydig-sejtek luteinizáló hormonreceptoraihoz kötődik, és serkenti a tesztoszteron felszabadulását. Amikor a tesztoszteron koncentrációja a vérben eléri a kritikus küszöbértéket, a tesztoszteron maga is kötődik a hipotalamusz és az elülső agyalapi mirigy androgénreceptoraihoz, gátolva a gonadotropin felszabadító hormon, illetve a luteinizáló hormon szintézisét és szekrécióját. Amikor a tesztoszteron vérkoncentrációja ismét csökken, a tesztoszteron már nem lép ugyanolyan mértékben kölcsönhatásba a receptorokkal, és a gonadotropin felszabadító hormon és a luteinizáló hormon ismét kiválasztódik, serkentve a tesztoszteron termelését. Ugyanez a folyamat játszódik le a tüszőstimuláló hormonnal és az inhibinnel is a spermatogenezis szabályozására.
Az öregedés és a férfi reproduktív rendszer
A Leydig-sejtek aktivitásának csökkenése 40-50 éves korban kezdődően jelentkezhet a férfiaknál. A keringő tesztoszteron koncentrációjának ebből eredő csökkenése az andropauza, más néven férfi menopauza tüneteihez vezethet. Bár a nemi szteroidok csökkenése a férfiaknál hasonló a női menopauzához, nincs egyértelmű jel – például a menstruáció hiánya -, amely az andropauza kezdetét jelezné. Ehelyett a férfiak fáradtságérzetről, csökkent izomtömegről, depresszióról, szorongásról, ingerlékenységről, libidóvesztésről és álmatlanságról számolnak be. A spermatogenezis csökkenéséről is beszámolnak, ami a termékenység csökkenését eredményezi, és a szexuális diszfunkció is társulhat az andropauza tüneteihez.
Mivel egyes kutatók úgy vélik, hogy az andropauza bizonyos aspektusait nehéz elkülöníteni az általános öregedéstől, a tesztoszteronpótlást néha felírják egyes tünetek enyhítésére. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az androgénpótló terápia előnyös az idősebb férfiaknál újonnan jelentkező depresszióra; más tanulmányok azonban óva intenek a tesztoszteronpótlástól az andropauza tüneteinek hosszú távú kezelésére, mivel kimutatták, hogy a nagy dózisok jelentősen növelhetik mind a szívbetegségek, mind a prosztatarák kockázatát.
Közlemény
A gaméták azok a reproduktív sejtek, amelyek utódok kialakításához egyesülnek. Az ivarmirigyeknek nevezett szervek termelik az ivarsejteket, valamint az emberi szaporodást szabályozó hormonokat. A hímivarsejteket spermiumoknak nevezzük. A spermatogenezis, a spermiumok termelődése a herék nagy részét alkotó szeminiferosus tubulusokban történik. A herezacskó az az izmos zsák, amely a heréket a testüregen kívül tartja.
A spermatogenezis a spermatogóniák (őssejtek) mitotikus osztódásával kezdődik, hogy primer spermatociták jöjjenek létre, amelyek a meiózis két osztódásán mennek keresztül, hogy másodlagos spermatocitákká, majd haploid spermatidákká alakuljanak. A spermiogenezis során a spermatidák spermiumokká (kialakult spermiumokká) alakulnak át. A szeminiferosus tubulusokból való felszabadulás után a spermiumok a mellékhere felé mozognak, ahol tovább érnek. Az ejakuláció során a spermiumok a ductus deferensen, a herezacskóban lévő, a herezacskóból kilépő csatornán keresztül hagyják el a mellékherét. A ductus deferens ampullája az ejakulációs csatornánál találkozik az ondóhólyaggal, amely egy fruktózt és fehérjéket szolgáltató mirigy. A folyadék a prosztata húgycsövén keresztül halad tovább, ahol a prosztata váladéka hozzáadódik a spermához. Ezek a váladékok segítik a spermiumok utazását a húgycsövön keresztül a női nemi szervbe. A bulbouretrális mirigyek váladéka védi a spermiumokat, valamint tisztítja és síkosítja a pénisz (szivacsos) húgycsövet.
A pénisz a férfi kopulációs szerve. Az erekciós szövetek oszlopai, az úgynevezett corpora cavernosa és corpus spongiosum megtelnek vérrel, amikor a szexuális izgalom aktiválja az értágulatot a pénisz vérereiben. A tesztoszteron szabályozza és fenntartja a nemi szerveket és a nemi vágyat, és kiváltja a pubertás fizikai változásait. A herék és az endokrin rendszer közötti kölcsönhatás egy negatív visszacsatolási hurokkal pontosan szabályozza a tesztoszteron termelését.
Self Check
Válaszoljon az alábbi kérdés(ek)re, hogy lássa, mennyire érti az előző részben tárgyalt témákat.
Kritikus gondolkodási kérdések
- Kifejtse röviden, miért csak egy kromoszómakészletet hordoznak az érett ivarsejtek.
- Milyen különleges tulajdonságok mutatkoznak az ondósejteken, de a szomatikus sejteken nem, és hogyan működnek ezek a specializációk?
- Mivel járul hozzá a három férfi mellékmirigy mindegyike az ondóhoz?
- Írd le, hogyan történik a pénisz erekciója.
- Míg az anabolikus szteroidok (szintetikus tesztoszteron) az izmokat feltöltik, a herék tesztoszterontermelését is befolyásolhatják. A negatív visszacsatolásról szerzett ismereteinek felhasználásával írja le, mi történne a herék tesztoszterontermelésével, ha egy férfi nagy mennyiségű szintetikus tesztoszteront szedne.
Glosszárium
vér-testis gát: a Sertoli-sejtek közötti szoros kötések, amelyek megakadályozzák, hogy a vérben lévő kórokozók hozzáférjenek a spermatogenezis későbbi szakaszaihoz, és megelőzik a haploid spermiumokkal szembeni autoimmun reakció lehetőségét
burokmirigyek: (más néven Cowper-mirigyek) olyan mirigyek, amelyek síkosító nyálkát választanak ki, amely tisztítja és síkosítja a húgycsövet az ejakuláció előtt és közben
corpus cavernosum: a pénisz két merevedési szövetoszlopának egyike, amely erekció közben vérrel telik meg
corpus spongiosum: (többes számban = corpora cavernosa) a pénisz merevedési szövetének oszlopai, amelyek erekció során vérrel telnek meg, és a pénisz ventrális részén a pénisz húgycsövét veszik körül
ductus deferens: (más néven vas deferens) csatorna, amely a mellékheréből a spermiumokat a hímvesszőn keresztül az ejakulációs csatornába szállítja; más néven vas deferens
ejakulációs csatorna: csatorna, amely a ductus deferens ampulláját a prosztatahúgycsőnél lévő ondóhólyag csatornájával köti össze
epididymis: (többes számban = mellékhere) tekervényes csőszerű szerkezet, amelyben a spermiumok érni kezdenek és az ejakulációig tárolódnak
gaméta: haploid szaporítósejt, amely genetikai anyaggal járul hozzá az utódok kialakításához
szeméremdugó pénisz: A pénisz gumós vége, amely nagyszámú idegvégződést tartalmaz
gonadotropin felszabadító hormon (GnRH): a hipotalamusz által felszabadított hormon, amely szabályozza a tüszőstimuláló hormon és a luteinizáló hormon termelését az agyalapi mirigyből
gonádok: ivarszervek (férfiaknál a herék, nőknél a petefészkek), amelyek ivarsejteket és szaporodási hormonokat termelnek
Nyelvcsatorna: a hasfalban lévő nyílás, amely a heréket a hasüreggel köti össze
Leydig sejtek: A herék szeminiferosus tubulusai közötti sejtek, amelyek tesztoszteront termelnek; az interstitialis sejtek egy típusa
penis: a hímivarsejtek kopulációs szerve
prepuce: (más néven fityma) bőrlebeny, amely gallért képez a hímvessző körül, és így védi és síkosítja azt; más néven fityma
prosztatamirigy: a húgyhólyag tövében lévő fánk alakú mirigy, amely a húgycsövet veszi körül, és magömléskor folyadékkal járul hozzá az ondóhoz
herezacskó: a heréknek otthont adó külső bőr- és izomzacskó
szemen: spermiumokból és az ondóhólyagok, a prosztata és a bulbouretrális mirigyek váladékából álló ejakulációs folyadék
szeminális hólyag: az ondófolyadékot termelő mirigy, amely hozzájárul az ondóhoz
szeminiferos tubulus: csöves struktúrák a herékben, ahol a spermatogenezis zajlik
Sertoli sejtek: a csírasejteket a spermatogenezis folyamatán keresztül támogató sejtek; a szuszpenziós sejtek egy típusa
spermium: (más néven spermatozoon) hímivarsejt
spermiumzsinór: a heréket ellátó ideg- és érköteg; tartalmazza a ductus deferens-t
spermatid: a másodlagos spermiumok meiózisa II. során keletkező éretlen spermiumok
spermatocita: spermatogonium osztódásából származó sejt, amely meiózis I-en és meiózis II-en megy keresztül, hogy spermatidákat képezzen
spermatogenezis: új spermiumok képződése, a herék szeminiferosus tubulusaiban történik
spermatogoniumok: (egyes számban = spermatogonium) diploid elősejtek, amelyekből spermiumok lesznek
spermiogenezis: a spermatidák átalakulása spermatozoákká a spermatogenezis
során: (egyes szám = here) hímivarsejtek