Строение и функции мужских половых желез. 
Сперматогенез

Мужскими половыми железами являются семенники (называемые также яичками или гестикулами). Они представляют собой парные органы, которые закладываются и формируются в брюшной полости, в области малого таза, а затем, на поздних стадиях созревания плода опускаются в кожно-мышечный мешок — мошонку (рис. 3.1). Мошонка располагается за пределами полости тела и имеет температуру не выше 35 °C. Именно такая температура нужна для развития сперматозоидов.

Рис. 3.1. Строение мочеполового аппарата мужчины (а) и поперечный срез семенного канальца (б).

Основной внутрисекреторной функцией семенников является выработка мужских половых гормонов — тестостерона и дигидротестостерона (ДГТ).

Яички имеют в длину около 5 см, а диаметр — около 3 см. Ткань яичек окружена соединительнотканной оболочкой, называемой белочной, и состоит в основном из извитых семенных канальцев, которые заполняют около 300 долек, на которые разделен семенник. Канальцы, переплетаясь, образуют сеть яичка, продолжающуюся в протоки, входящие в придаток яичка. Придаток яичка переходит в семявыносящий проток.

Семенные канальцы покрыты наружной соединительнотканной оболочкой и содержат гладкомышечные клетки, которые окружают внутреннюю эпителиальную выстилку из клеток Сертоли. Между клетками Сертоли располагаются зародышевые клетки, из которых после полового созревания происходит образование сперматозоидов, стимулируемое ФСГ (рис. 3.2, а).

Рис. 3.2. Клеточное строение эпителия семенных канальцев (а) и структура зрелого сперматозоида (б).

У ряда животных процесс сперматогенеза носит сезонный характер, а у других видов, в том числе и человека, происходит постоянно.

Клетки Лейдига (интерстициальные клетки) располагаются между семенными канальцами и являются эндокринными, секретируя тестостерон и ДГС. Секреция этих гормонов стимулируется ЛГ.

Гипоталамус высвобождает в пульсирующем режиме (примерно каждые 90 мин) гонадолиберин (люлиберин), который стимулирует выработку гипофизом ФСГ и ЛГ. Наибольшее количество этих гормонов секретируется ранним утром. ЛГ действует на клетки Лейдига, стимулируя синтез

тестостерона из холестерина через сигнальный каскад с использованием вторичного посредника цАМФ. ФСГ действует на клетки Сертоли, стимулируя в них вместе с ЛГ адснилатциклазную систему и сперматогенез. Экспериментально доказано, что ФСГ (возможно, вместе с пролактином) увеличивает количество рецепторов ЛГ на клетках Лейдига.

Сперматогенез начинается в период полового созревания юноши и протекает до глубокой старости. За этот период в мужском организме развивается от 10¹¹ до 10¹² сперматозоидов. Секреция мужских половых гормонов с возрастом несколько снижается, и, но этой причине может наблюдаться некоторая феминизация пожилых мужчин. Из общего количества поступающих в кровь андрогенов только 2% сразу связывается с рецепторами в клетках-мишенях. Оставшиеся 98% связываются с особыми белками крови и поступают в клетки позднее. За сутки организм здорового взрослого мужчины вырабатывает около 6—7 мг тестостерона. При высоких физических нагрузках, стойкой алкогольной и наркотической зависимости производство гормона снижается. Тестостерон и ДГС стимулируют сперматогенез и выработку семейной жидкости. Помимо этого, они снижают выработку клетками аденогипофиза ФСГ и ЛГ, действуя по принципу отрицательной обратной связи. Существуют суточные колебания содержания тестостерона в крови. Они связаны с тем, что гонадолиберин вырабатывается в основном ночыо или утром, а следовательно, этот ритм повторяют ФСГ и ЛГ. В экспериментах с искусственной сменой цикла «сон — бодрствование» у здоровых мужчин было установлено, что концентрация тестостерона в крови определяется режимом сна, а не временем суток. За сутки в яичке здорового молодого человека производится около 120 млн сперматозоидов.

Из извитых семенных канальцев, в которых располагается сперматогенная ткань, сперматозоиды поступают сначала в выносящие канальцы, а затем — в проток придатка семенника. Этот проток так сильно извит, что, несмотря на пятиметровую длину, он образует компактный придаток яичка, в котором собираются зрелые сперматозоиды. Из придатка семенника берет начало семявыносящий проток, идущий в брюшную полость. Он сначала направляется вверх, а затем, обогнув спереди, сбоку и сзади мочевой пузырь, впадает в мочеиспускательный канал (рис. 3.1, а). В семявыносящий проток выбрасывают свой секрет несколько желез: предстательная железа и семенные пузырьки. В совокупности секреты этих желез формируют жидкую основу спермы. Данная основа обеспечивает питание сперматозоидов, среду их существования и высокую подвижность. В 1 мл спермы насчитывается около 1,5 млн сперматозоидов.

Сперматозоид имеет характерное строение, в нем выделяют головку, тело (среднюю часть) и хвост (жгутик). Головка имеет округлую форму диаметром около 0,005 мм, примерно такую же длину имеет тело, а жгутик в 10 раз длиннее (рис. 3.2, б). Кроме ядра, в головке имеется акросома, содержащая ферменты, требующиеся для растворения оболочки яйцеклетки. Энергию для движения жгутика обеспечивают митохондрии, которых много в средней части. Сперматозоиды движутся со скоростью около 30 см/ч. Чтобы достичь яйцеклетки, сперматозоиду необходимо преодолеть около 20 см (суммарная длина матки и яйцевода).

Большая часть сперматозоидов хранится в протоке придатка семенника, а также в семявыносящем протоке и его ампуле, где они могут оставаться, сохраняя жизнеспособность, по крайней мере, один месяц. В период хранения они находятся в неактивном состоянии из-за влияния ряда ингибирующих факторов и активируются, попадая в матку. В женских половых путях сперматозоиды остаются жизнеспособными в течение одного-двух дней. Для сохранения жизнеспособности сперматозоидов необходима нейтральная ли слабощелочная среда, но в сильнокислой среде они быстро погибают. Значительное число сперматозоидов претерпевает изменение, препятствующее их участию в процессе оплодотворение (рис. 3.3).

Рис. 33. Нормальный сперматозоид человека (а) и видоизмененные сперматозоиды, неспособные к оплодотворению (б).

Движение сперматозоида обеспечивает длинный подвижный жгутик. Для его успешных «биений» необходима слабощелочная среда — в кислой среде сперматозоиды теряют подвижность. Содержащиеся во влагалище секреты до поступления в него спермы имеют слабокислую реакцию. Семенная жидкость нейтрализует среду влагалища и делает ее слабощелочной, приемлемой для движения сперматозоидов. Помимо щелочных компонентов семенная жидкость содержит питательные вещества, обеспечивающие энергией движения сперматозоидов и их клеточный метаболизм. Выработку семенной жидкости стимулирует в основном ДГТ.