Testosteron
Testosteronul, un androgen, este un hormon steroid produs de celulele Leydig. Termenul alternativ pentru celulele Leydig, celule interstițiale, reflectă localizarea lor între tubii seminiferi din testicule. La embrionii masculi, testosteronul este secretat de celulele Leydig până în a șaptea săptămână de dezvoltare, cu concentrații maxime atinse în al doilea trimestru. Această eliberare timpurie a testosteronului are ca rezultat diferențierea anatomică a organelor sexuale masculine. În copilărie, concentrațiile de testosteron sunt scăzute. Ele cresc în timpul pubertății, activând modificările fizice caracteristice și inițiind spermatogeneza.
Funcțiile testosteronului
Prezența continuă a testosteronului este necesară pentru a menține buna funcționare a sistemului reproducător masculin, iar celulele Leydig produc aproximativ 6 până la 7 mg de testosteron pe zi. Steroidogeneza testiculară (fabricarea androgenilor, inclusiv a testosteronului) duce la concentrații de testosteron care sunt de 100 de ori mai mari în testicule decât în circulație. Menținerea acestor concentrații normale de testosteron promovează spermatogeneza, în timp ce nivelurile scăzute de testosteron pot duce la infertilitate. Pe lângă secreția intratesticulară, testosteronul este, de asemenea, eliberat în circulația sistemică și joacă un rol important în dezvoltarea musculară, creșterea osoasă, dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare și menținerea libidoului (libidoul) atât la bărbați, cât și la femei. La femei, ovarele secretă cantități mici de testosteron, deși cea mai mare parte este transformată în estradiol. O cantitate mică de testosteron este, de asemenea, secretată de glandele suprarenale la ambele sexe.
Controlul testosteronului
Reglarea concentrațiilor de testosteron în tot corpul este critică pentru funcția reproductivă masculină. Interacțiunea complexă dintre sistemul endocrin și sistemul reproducător este prezentată în figura 7.
Figura 11. Hipotalamusul și glanda pituitară reglează producția de testosteron și de celule care ajută la spermatogeneză. Hormonul de eliberare a gonadotropinei activează hipofiza anterioară pentru a produce hormonul luteinizant și hormonul de stimulare a foliculilor, care, la rândul lor, stimulează celulele Leydig și, respectiv, celulele Sertoli. Sistemul este o buclă de reacție negativă deoarece produsele finale ale căii, testosteronul și inhibina, interacționează cu activitatea hormonului eliberator de gonadotropină pentru a-și inhiba propria producție.
Reglarea producției de testosteron de către celulele Leydig începe în afara testiculelor. Hipotalamusul și glanda pituitară din creier integrează semnalele externe și interne pentru a controla sinteza și secreția de testosteron. Reglarea începe în hipotalamus. Eliberarea pulsatilă a unui hormon numit hormon de eliberare a gonadotropinei din hipotalamus stimulează eliberarea endocrină de hormoni din glanda pituitară. Legarea hormonului eliberator de gonadotropine de receptorii săi de pe glanda pituitară anterioară stimulează eliberarea celor două gonadotropine: hormonul luteinizant și hormonul de stimulare a foliculului. Acești doi hormoni sunt esențiali pentru funcția reproductivă atât la bărbați, cât și la femei. La bărbați, hormonul de stimulare a foliculului se leagă predominant de celulele Sertoli din tubulii seminiferi pentru a promova spermatogeneza. hormonul de stimulare a foliculului stimulează, de asemenea, celulele Sertoli să producă hormoni numiți inhibine, care au rolul de a inhiba eliberarea hormonului de stimulare a foliculului de către hipofiză, reducând astfel secreția de testosteron. Acești hormoni polipeptidici se corelează direct cu funcția celulelor Sertoli și cu numărul de spermatozoizi; inhibina B poate fi utilizată ca marker al activității spermatogenetice. La bărbați, hormonul luteinizant se leagă de receptorii de pe celulele Leydig din testicule și stimulează producția de testosteron.
O buclă de reacție negativă controlează în mod predominant sinteza și secreția atât a hormonului de stimulare foliculară, cât și a hormonului luteinizant. Concentrațiile sanguine scăzute de testosteron stimulează eliberarea hipotalamică a hormonului eliberator de gonadotropină. Hormonul eliberator de gonadotropină stimulează apoi hipofiza anterioară să secrete hormonul luteinizant în fluxul sanguin. În testicule, hormonul luteinizant se leagă de receptorii hormonului luteinizant de pe celulele Leydig și stimulează eliberarea de testosteron. Atunci când concentrațiile de testosteron din sânge ating un prag critic, testosteronul însuși se va lega de receptorii androgenici atât pe hipotalamus, cât și pe hipofiza anterioară, inhibând sinteza și secreția hormonului eliberator de gonadotropină și, respectiv, a hormonului luteinizant. Atunci când concentrațiile sanguine de testosteron scad din nou, testosteronul nu mai interacționează cu receptorii în aceeași măsură și hormonul eliberator de gonadotropină și hormonul luteinizant sunt din nou secretați, stimulând o producție mai mare de testosteron. Același proces are loc și în cazul hormonului de stimulare a foliculului și al inhibinei pentru a controla spermatogeneza.
Îmbătrânirea și sistemul reproductiv masculin
Descreșterea activității celulelor Leydig poate apărea la bărbați începând cu vârsta de 40-50 de ani. Reducerea rezultată a concentrațiilor de testosteron circulant poate duce la simptome de andropauză, cunoscută și sub numele de menopauză masculină. În timp ce reducerea steroizilor sexuali la bărbați se aseamănă cu menopauza feminină, nu există niciun semn clar – cum ar fi lipsa unei perioade menstruale – care să denote inițierea andropauzei. În schimb, bărbații raportează senzații de oboseală, reducerea masei musculare, depresie, anxietate, iritabilitate, pierderea libidoului și insomnie. Se raportează, de asemenea, o reducere a spermatogenezei care duce la scăderea fertilității, iar disfuncțiile sexuale pot fi, de asemenea, asociate cu simptomele andropauzei.
În timp ce unii cercetători consideră că anumite aspecte ale andropauzei sunt greu de distins de îmbătrânirea în general, înlocuirea testosteronului este uneori prescrisă pentru a atenua unele simptome. Studii recente au arătat un beneficiu al terapiei de substituție androgenică asupra debutului nou al depresiei la bărbații vârstnici; cu toate acestea, alte studii avertizează împotriva înlocuirii testosteronului pentru tratamentul pe termen lung al simptomelor andropauzei, arătând că dozele mari pot crește brusc riscul atât al bolilor de inimă, cât și al cancerului de prostată.
Revizuirea capitolului
Gameții sunt celulele reproductive care se combină pentru a forma urmașii. Organele numite gonade produc gameții, împreună cu hormonii care reglează reproducerea umană. Gameții masculini se numesc spermatozoizi. Spermatogeneza, producția de spermatozoizi, are loc în interiorul tubilor seminiferi care alcătuiesc cea mai mare parte a testiculului. Scrotul este sacul muscular care ține testiculele în afara cavității corporale.
Spermatogeneza începe cu diviziunea mitotică a spermatogoniilor (celule stem) pentru a produce spermatocite primare care suferă cele două diviziuni ale meiozei pentru a deveni spermatocite secundare, apoi spermatozoizii haploizi. În timpul spermiogenezei, spermatidele se transformă în spermatozoizi (spermatozoizi formați). După eliberarea din tubulii seminiferi, spermatozoizii sunt mutați în epididim, unde continuă să se maturizeze. În timpul ejaculării, spermatozoizii ies din epididim prin canalul deferent, un canal din cordonul spermatic care părăsește scrotul. Ampulla canalului deferent se întâlnește cu vezicula seminală, o glandă care contribuie cu fructoză și proteine, la nivelul canalului ejaculator. Fluidul continuă prin uretra prostatică, unde se adaugă secrețiile de la prostată pentru a forma sperma. Aceste secreții ajută spermatozoizii să se deplaseze prin uretră și să ajungă în tractul reproducător feminin. Secrețiile din glandele bulbouretrale protejează spermatozoizii și curăță și lubrifiază uretra peniană (spongioasă).
Penisul este organul masculin de copulație. Coloanele de țesut erectil numite corpora cavernosa și corpus spongiosum se umplu de sânge atunci când excitarea sexuală activează vasodilatația vaselor de sânge din penis. Testosteronul reglează și menține organele sexuale și apetitul sexual și induce schimbările fizice ale pubertății. Interacțiunea dintre testicule și sistemul endocrin controlează cu precizie producția de testosteron cu o buclă de feedback negativ.
Autoverificare
Răspundeți la întrebarea (întrebările) de mai jos pentru a vedea cât de bine ați înțeles subiectele abordate în secțiunea anterioară.
Întrebări de gândire critică
- Explicați pe scurt de ce gameții maturi poartă un singur set de cromozomi.
- Ce caracteristici speciale sunt evidente în celulele spermatozoizilor, dar nu și în celulele somatice, și cum funcționează aceste specializări?
- Cu ce contribuie fiecare dintre cele trei glande accesorii masculine la materialul seminal?
- Descrieți modul în care are loc erecția penisului.
- În timp ce steroizii anabolizanți (testosteron sintetic) umflă mușchii, ei pot afecta, de asemenea, producția de testosteron în testicule. Folosind ceea ce știți despre feedbackul negativ, descrieți ce s-ar întâmpla cu producția de testosteron în testicule dacă un bărbat ia cantități mari de testosteron sintetic.
Glosar
bariera hemato-testiculară: joncțiuni strânse între celulele Sertoli care împiedică accesul agenților patogeni transmiși prin sânge la etapele ulterioare ale spermatogenezei și previn potențialul unei reacții autoimune la spermatozoizii haploizi
glandele bulbouretrale: (de asemenea, glandele lui Cowper) glande care secretă un mucus lubrifiant care curăță și lubrifiază uretra înainte și în timpul ejaculării
corpus cavernosum: oricare dintre cele două coloane de țesut erectil din penis care se umplu de sânge în timpul erecției
corpus spongiosum: (plural = corpora cavernosa) coloană de țesut erectil din penis care se umple cu sânge în timpul erecției și care înconjoară uretra peniană pe porțiunea ventrală a penisului
ductus deferens: (de asemenea, canal deferent) conductă care transportă spermatozoizii din epididimis prin cordonul spermatic și în canalul ejaculator; denumită și canalul deferent
conductul ejaculator: conductă care leagă ampulla canalului deferent de canalul veziculei seminale la uretra prostatică
epididimis: (plural = epididimide) structură tubulară spiralată în care spermatozoizii încep să se maturizeze și sunt depozitați până la ejaculare
gamete: celulă reproductivă haploidă care contribuie cu material genetic la formarea unui descendent
glans penis: capătul bulbos al penisului care conține un număr mare de terminații nervoase
hormonul eliberator de gonadotropină (GnRH): hormon eliberat de hipotalamus care reglează producția hormonului de stimulare a foliculului și a hormonului luteinizant de către glanda pituitară
gonade: organe de reproducere (testicule la bărbați și ovare la femei) care produc gameți și hormoni de reproducere
canalingian: deschidere în peretele abdominal care face legătura între testicule și cavitatea abdominală
Celule Leydig: celule situate între tubulii seminiferi ai testiculelor care produc testosteron; un tip de celule interstițiale
penis: organul masculin de copulație
prepuț: (de asemenea, prepuț) lambou de piele care formează un guler în jurul glandului penisului și, astfel, îl protejează și îl lubrifiază; denumit și prepuț
glandă prostatică: glandă în formă de gogoașă aflată la baza vezicii urinare care înconjoară uretra și care contribuie cu lichid la spermă în timpul ejaculării
scrotum: pungă externă de piele și mușchi care adăpostește testiculele
semen: lichid ejaculator compus din spermatozoizi și secreții de la veziculele seminale, prostată și glandele bulbouretrale
vezicule seminale: glandă care produce lichidul seminal, care contribuie la spermă
tubuli seminiferi: structuri tubulare din interiorul testiculelor în care are loc spermatogeneza
Cele de Sertoli: celule care susțin celulele germinale prin procesul de spermatogeneză; un tip de celulă sustentatoare
spermă: (de asemenea, spermatozoid) gameți masculini
cordonul spermatic: fascicul de nervi și vase de sânge care alimentează testiculele; conține canalul deferent
spermatid: spermatozoizi imaturi produși prin meioza a II-a a spermatozoizilor secundari
spermatocit: celulă care rezultă din diviziunea spermatogoniului și care suferă meioza I și meioza II pentru a forma spermatozoizii
spermatogeneză: formarea de noi spermatozoizi, are loc în tubii seminiferi ai testiculelor
spermatogonii: (singular = spermatogonium) celule precursoare diploide care devin spermatozoizi
spermiogeneză: transformarea spermatidelor în spermatozoizi în timpul spermatogenezei
testului: (singular = testicule) gonade masculine
.