Физиология мужского организма: Анатомия и физиология мужской репродуктивной системы. Особенности физиологии мужчин, употребляющих наркотики

Содержание

Анатомия и физиология мужской репродуктивной системы. Особенности физиологии мужчин, употребляющих наркотики

Органы репродуктивной системы мужчины

Яички – две половые железы, в которых образуются мужские половые клетки – сперматозоиды – и синтезируются мужские половые гормоны – андрогены. Яички находятся в мошонке.

Мошонка выполняет защитную и терморегуляторную функцию для яичек. Температура в мошонке должна быть ниже температуры брюшной полости, это имеет значение для нормального созревания сперматозоидов.

Половой член (пенис) выполняет функцию семяизвержения и мочеиспускания.

Процесс максимального возбуждения полового члена называется эрекцией.

Процесс семяизвержения называется эякуляцией.

Семявыносящие протоки – парные трубчатые каналы, которые соединяют каждое яичко с половым членом.

Предстательная железа (простата) выделяет жидкую среду, в которой живут сперматозоиды.

Кислотность здоровой спермы находится в диапазоне щелочных показателей. От состояния простаты зависит и качество спермы (объем, количество в ней сперматозоидов: живых и мертвых, активных, слабоактивных и неактивных, подвижных и неподвижных, с нормальным строением и дегенеративных), а также показатели воспалительного процесса.

Половое созревание мужского организма происходит в возрасте от 12 до 18 лет.

Вначале начинается рост волос на наружных половых органах. Приблизительно через полгода после появления волос на лобке наблюдается оволосение подмышечных ямок

(физиологические границы 12,516,5 лет). В этом же возрасте появляются поллюции.

Поллюции – непроизвольное извержение семенной жидкости во сне вследствие эротических сновидений, сон при этом не прекращается. В среднем, поллюция происходит у подростков и юношей один раз в неделю.

Функционирование мужской репродуктивной системы регулируется непосредственно корой головного мозга – гипоталамусом, гипофизом и яичками, посредством их взаимодействия и стимуляции выработки определенных гормонов.

Особенности физиологии репродуктивной системы мужчин, употребляющих наркотики

Наркотики – как опиаты, так и стимуляторы – нарушают естественный процесс выработки и утилизации дофамина и тем самым непосредственно воздействуют на взаимодействие гипофиза и гипоталамуса. Тяга к противоположному полу снижается на фоне гормональных и нервных нарушений. Количество мужских половых гормонов (тестостерона) в крови уменьшается и, как следствие, резко снижается сексуальная чувствительность покровов кожи и слизистых оболочек.

Считается, что такие наркотики, как марихуана, экстази, крек, кокаин, производные амфетамина и другие психостимуляторы повышают сексуальную активность и существенно улучшают качество секса. И действительно, с самого начала приема этих наркотиков происходит быстрый подъем сексуальности: влечение становится неудержимым, секс – более частым и продолжительным, а сексуальные ощущения – более яркими. Такое действие объясняется тем, что большинство психостимуляторов вызывает непосредственное раздражение центров удовольствия в головном мозге (гипофизе и гипоталамусе).

Человек, принимающий «травку», амфетамины или кокаин ненадолго становится секс-гигантом. Однако достаточно быстро (иногда уже через 2–3 месяца) постоянное раздражение центров удовольствия притупляет способность испытывать физическое наслаждение от чего-либо, в том числе и от секса. Вначале человеку становится необходимо вступать в сексуальные отношения только после употребления наркотика. Затем сексуальные способности падают, иногда вплоть до полной импотенции. Кроме того, многие психостимуляторы вызывают изменения в половых железах. Вследствие этого уровень мужского гормона (тестостерона) у мужчин после кратковременного подъема резко падает, что и в том, и другом случае ведет к бесплодию.

Также имеет значение токсическое влияние наркотиков на качество спермограммы. В ней уменьшается количество подвижных здоровых сперматозоидов и увеличивается число незрелых, деформированных образцов.

Мужская фертильность

Мужская фертильность часто сводится к понятию «фертильности сперматозоидов».

На мужскую фертильность влияет множество факторов:


  • курение и употребление алкоголя;

  • анаболические стероиды, а точнее высокие дозировки данных препаратов, которые не соответствуют естественным физиологическим каждодневным дозировкам тестостерона, который вырабатывается эндокринными железами;

  • повышенная температура в области тестикул (яичек), например, при посещении бани или сауны, при ношении тесного белья и одежды не по сезону;

  • недостаток витамина С и цинка;

  • избыточный вес;

  • воздействие излучения и химических соединений;

  • заболевания мочеполовой системы (простатит, хламидиоз, венерические заболевания), осложнения детских инфекций (свинка, краснуха), сахарный диабет, вирусный гепатит;

  • особенности образа жизни и физической деятельности;

  • варикоцеле.


Варикоцеле – варикозное расширение вен семенного канатика. Расширенные вены способствует скоплению крови, что повышает температуру в мошонке, а это влияет на выработку спермы. Это является самой распространенной причиной мужского бесплодия. Примерно у 15 процентов мужчин есть это нарушение, и большинство об этом не знает. Варикоцеле исправляют с помощью небольшой хирургической процедуры, во время которой хирург пережимает варикозные вены.

к чему готовиться? – Коммерсантъ Краснодар

С каждым годом ритм, в котором мы все живем, ускоряется. О том, хорошо это или плохо, можно рассуждать бесконечно. Однако, зарабатывая деньги и достигая амбициозных целей, главное — не забывать, что человеческий организм порой не так прочен, как нам кажется. Здоровье может дать трещину в самый неподходящий момент, а болезнь — ударить там, где не ждал. Разумеется, способ снизить риск этого только один: вести здоровый образ жизни и не затягивать с походами к врачу. О том, какие именно недуги могут угрожать мужскому здоровью и что о них нужно знать, пошла речь на круглом столе в пресс-центре ИД «Коммерсантъ-Кубань», в котором приняли участие ведущие краснодарские медицинские специалисты.

При стрессах — к кардиологу

Мужское сердце, может, и не слабее женского, но бережет его сильный пол намного хуже, — считают врачи. Хотя в силу разных причин повод обратиться к кардиологу у мужчин появляется в гораздо более молодом возрасте, чем у женщин — не после 60, а уже после 45.

«Продолжительность жизни у мужчин на десять лет меньше, чем у женщин: 64 года против 74. А на первом месте среди причин смертности стоят сердечно-сосудистые заболевания. Часто мужчины умирают в трудоспособном возрасте именно по этим причинам. Связано это, в том числе, и с половыми различиями. Дело в том, что у женщин до определенного возраста гормоны защищают организм от атеросклероза и, соответственно, инфарктов и инсультов. У мужчин нет этой гормональной защиты, и у них они случаются в более раннем возрасте. Более того, в последнее время происходит омоложение инфарктов»,— констатирует врач-кардиолог, заведующая кардиологическим отделением №4 ГБУЗ «Научно-исследовательский институт — Краевая клиническая больница №1  им.
проф. С. В. Очаповского» Зоя Татаринцева.

По ее словам, серьезный удар по здоровью наносят и вредные привычки, которым мужчины привержены более ревностно, чем женщины. Да и стрессы сильный пол переживает хуже, это факт уже широко известный. И по врачам ходить мужчины тоже очень не любят. А если и ходят, то рекомендации нередко не соблюдают и лечатся неэффективно. «Часто на вопрос: «Что вы принимаете из таблеток?» пациент отвечает: «Не знаю, сейчас у жены спрошу». Из женщин никто не говорит «Сейчас спрошу у мужа»,— говорит кардиолог.

Сердечно-сосудистых болезней много, как и их осложнений, но самые опасные из них, конечно же, инфаркты и инсульты. Симптомы, которые должны вызвать тревогу: одышка, дискомфорт в груди, немотивированная слабость, потливость, тревожность и пр. Все они могут быть проявлениями сердечных патологий. Также следует помнить о генетической предрасположенности: если папа или дедушка умер от инфаркта или инсульта, либо по неясным причинам. Так называемая внезапная смерть на самом деле нередко вызвана именно болезнями сердца.

Кроме того, в группе риска — мужчины, посвятившие свою жизнь нервной работе: военнослужащие, финансисты, да и вообще любые руководители, которые каждый день сталкиваются со стрессами.

«Регулярно посещать врача следует начать после 45 лет — лучше, конечно, обследоваться и раньше, но с этого возраста риск инфарктов повышается, и нужно хотя бы раз в год приходить на прием к терапевту. Если он видит признаки проблем, то направляет к более узким специалистам, в том числе и к кардиологу»,— объясняет Зоя Татаринцева.

Есть и хорошая новость — смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в Краснодарском крае ниже, чем в общем по стране. По словам врача, это связано с более развитой, чем в некоторых регионах России, системой здравоохранения, что позволяет вообще не доводить пациентов до инфаркта и спасать жизни тем, у кого он все-таки случается. «Оперативные вмешательства, в том числе и плановые, позволяют предотвращать часть инфарктов и уменьшать их площадь, если они происходят, так что и последствия от этого осложнения меньше. В итоге смертность от инфарктов в Краснодарском крае в два раза ниже, чем в некоторых регионах страны»,— отметила Зоя Татаринцева.

Урология «помолодела»

Другой пласт болезней, с которыми может столкнуться любой мужчина, урологические. Они тоже часто заявляют о себе уже после сорока лет, что связано с изменениями гормонального фона и снижением активности тестостерона. А один из неприятных недугов, к которым приводят эти процессы, — гиперплазия предстательной железы. «Она проявляется нарушением функции мочеиспускания, чувством неполного опорожнения мочевого пузыря и другими схожими симптомами, которые и вынуждают пациента обратиться к врачу. Что вполне объяснимо, ведь эти симптомы мешают человеку вести нормальную жизнь, он начинает неуверенно чувствовать себя на людях и т.д. »,— рассказал врач-уролог высшей категории ГБУЗ «Научно-исследовательский институт — Краевая клиническая больница №1 им. проф. С. В. Очаповского» Сергей Лепетунов.

Впрочем, проблемы могут начаться и раньше, если этому способствует неправильный образ жизни. Кроме того, Краснодарский край является эндемичным по мочекаменной болезни, что связано с дефицитом йода и нарушением водного баланса: несмотря на то, что мы живем в жарком климате, воды мы, как правило, употребляем недостаточно. В итоге образующиеся в организме соли не вымываются, как положено, и оседают в виде камней. «Физиологическая норма потребления жидкости — это полтора-два литра в сутки. Хотим мы того или нет, но нам постоянно нужно употреблять воду, в разном виде. Также возникновение мочекаменной болезни может быть связано с изменением характера питания. Ежегодно в Краснодарский край переезжают тысячи человек. Здесь их диета меняется, что также может приводить к проблемам»,— рассказал врач-уролог.

Так что среди основных факторов, повышающих риск урологических заболеваний, — малоподвижный образ жизни, неправильное питание — к примеру, сухомятка на работе и нехватка жидкости. В развитии онкологии, риск которой и без того довольно высок, большую роль играет курение — именно оно нередко приводит к раку мочевого пузыря.

Однако мочекаменная болезнь — не из тех недугов, которые могут годами скрываться, никак о себе не заявляя. В большинстве случаев она проявляется болями в нижней части спины и другими красноречивыми симптомами. Чтобы ее диагностировать, достаточно сделать УЗИ и сдать общие клинические анализы крови и мочи. Предпочтительный метод лечения зависит от ситуации — способы бывают как инвазивные, так и неинвазивные. В любом случае затягивать с лечением не стоит, так как можно получить осложнения в виде пиелонефрита, простатита, цистита или даже почечной недостаточности. Возможен и летальный исход.

Болезни системы мочеиспускания с годами тоже «молодеют». Не является исключением и простатит: если 20 – 30 лет назад им болели мужчины старше 35 лет, то теперь проблемы могут начаться значительно раньше. Причем доля бактериального простатита, который лечится антибиотиками и противовоспалительными средствами, в общей заболеваемости невысока — 9 – 10%. Так что отнюдь не всегда решить проблему удается одними только таблетками. «80 – 90% случаев простатита вызваны воспалительными процессами в мочеиспускательном канале, его сужением и забросом уретры в простатический отдел, что и вызывает воспаление. Если медикаментозная терапия неэффективна, при лечении применяются хирургические методы, главная цель которых — убрать не симптомы, а причину простатита, и в перспективе восстановить половую функцию»,— пояснил Сергей Лепетунов.

Способность двигаться — значит жить!

Каждый мужчина рано или поздно начинает чувствовать ломоту в суставах, боли в шее, пояснице и спине. Причем сейчас от этих неприятных симптомов страдают и тридцатилетние. И если они уже появились, можно не сомневаться, что с годами будет только хуже разумеется, если не начать лечиться. По словам врача высшей категории, невролога, иглорефлексотерапевта и кинезитерапевта Центра доктора Бубновского Сергея Акимова, сейчас российские ортопеды бьют тревогу: после 40 лет 50% населения страдают артрозом крупных суставов начальной степени. В первую очередь проблемы возникают с коленным и тазобедренным суставами, а также усугублением остеохондроза.

«По статистике, 50% пациентов имеют проблемы в пояснично-грудном отделе позвоночника, а еще 30% — в шейном. Лечение в нашем центре делится на две составляющих. Первая — устранить боль в спине, шее или крупных суставах. То есть работать с теми жалобами, с которыми к нам приходит пациент. А вторая — коррекция его общего самочувствия»,— рассказал Сергей Акимов.

Нередко люди сами доставляют себе проблемы — например, приверженностью к активному отдыху. Занятия спортом на свежем воздухе — это, конечно, полезно для здоровья, но только если они уже стали частью образа жизни. Если же после нескольких месяцев сидячей офисной работы вы отправляетесь покорять горные вершины, то лучше проявить умеренность. Большинство современных профессий не связаны с физическими нагрузками, поэтому организм часто оказывается к ним не готов.

«У нас есть много пациентов, которые занимаются активными и экстремальными видами отдыха — прыжками с парашют, лыжами, сноубордом, ездой на квадроциклах и пр. Уровень травматизма и даже инвалидизации из-за таких увлечений довольно высок. Важно понимать, что высокие нагрузки на неподготовленный позвоночник и суставы не идут на пользу организму»,— подчеркнул врач.

Впрочем, чтобы травмироваться, не обязательно прыгать с парашютом — иногда для этого достаточно как следует потрудиться на даче.

Вопреки расхожему мнению, получить проблемы с суставами и спиной можно не только путем механических повреждений. «Нередко, когда приходит пациент, то мы видим, что, с одной стороны, у него костно-мышечная патология, а с другой — проблемы с сердечно-сосудистой системой. Почему? Дело в том, что люди, подверженные стрессам, испытывают постоянные мышечные спазмы, что приводит к ухудшению кровообращения. Это влияет и на сердечно-сосудистую систему, а при проблемах с нижней частью спины — и на органы малого таза. Начинает страдать поясница, и вот уже человек испытывает хронические боли, нарушается его половая жизнь и т.д.»,— объяснил врач. По его словам, в связи с этим необходим комплексный подход к лечению.

«Мы анализируем общее состояние организма человека, его образ жизни и ставим перед собой две задачи: помочь человеку избавиться от боли и вернуть его к полноценной жизни, при этом научить поддерживать свое здоровье практически самостоятельно. Еще Гиппократ говорил, что обезопасить человека от болезней проще и правильнее, чем его потом лечить. Избавление от хронических болей, восстановление функций позвоночника или сустава может потребовать больше времени и ресурсов человека, но способность полноценно жить того стоит, если речь не идет о простом временном обезболивании. Лечение мы проводим по возможности без лекарственных препаратов, да и стоимость их на сегодняшний день очень высока, в основном за счет метода современной кинезитерапии. Врач проводит опрос, осмотр, диагностику, проводится функциональное тестирование в зале реабилитации, по результатам составляется индивидуальная программа для занятий на специально подобранном тренажерном оборудовании, есть дополнительные эффективные методы, проводится врачебный контроль»,— пояснил Сергей Акимов.

Иначе говоря, чем на более ранней стадии возникшей проблемы вы обратитесь к врачу, тем скорее вы сможете восстановиться. А чем запущеннее проблема, тем больше времени, сил и средств она у вас отнимет. По словам врачей, некоторые пациенты занимаются активным отдыхом и в 60 лет. Главное — начать следить за своим здоровьем как можно раньше.

Победить себя — и дойти до врача

Однако сказать: «Регулярно наблюдайтесь у врача» — легко. В реальности же плотный рабочий график и семейные проблемы отодвигают поход в больницу на неопределенный срок. Так что найти в себе силы и желание заняться собственным здоровьем способен не каждый. К тому же принято считать, что диагностика и лечение заболеваний непременно сопровождаются неприятными процедурами, что также не добавляет мотивации. Впрочем, по словам врача высшей категории, кандидата медицинских наук, эндоскописта и гастроэнтеролога, главного врача «Клиники А» Андрея Авакимяна, в реальности все не так страшно: современные высокотехнологичные методы направлены не только на эффективность манипуляций, но и на их безболезненность.

«Разумеется, и гастроскопия, и колоноскопия —неприятные процедуры, и мужчины очень неохотно идут на эти исследования. С одной стороны, многие клиники сейчас предлагают проведение диагностики «во сне», то есть под наркозом. Но зачем использовать наркоз, если существуют безболезненные и комфортные способы провести качественную диагностику состояния органов желудочно-кишечного тракта»,— считает Андрей Авакимян.

Например, видеокапсульная эндоскопия ЖКТ — инновационное и точное обследование без боли, диагностика которого максимально достоверна и позволяет обследовать все отделы кишечника с точностью до 98%. В этом случае не нужно применять никаких методик, связанных с гастро- или колоноскопией, пациенту достаточно проглотить капсулу величиной с таблетку, снабженную камерой, способной вести видеозапись всех отделов ЖКТ. Таким образом капсула проходит вдоль всего желудочно-кишечного тракта естественным путем. А врач-диагност видит полную картину состояния органов ЖКТ с обзором почти 360 градусов. Никаких неприятных ощущений человек при этом не испытывает, и уже через 6 – 8 часов капсула выходит из организма, не доставляя ему никакого беспокойства, при этом человек может заниматься своими обычными делами.

«Учитывая снижающееся качество современных продуктов и воды на нашем столе, мы рекомендуем следить за состоянием органов ЖКТ не меньше, чем за сердечно-сосудистой системой. Ведь онкологические заболевания желудочно-кишечного тракта уже долгое время занимают третье место среди наиболее распространенных, и после 40 – 45 лет необходимо проверять его состояние хотя бы раз в год. Как сказал Гиппократ, «все болезни приходят к нам через рот», в чем, я думаю, каждый из нас убедился не раз»,— заметил Андрей Авакимян.

Наряду с такими высокотехнологичными методами, развивается такое новое направление, как телемедицина. По словам Андрея Авакимяна, это позволяет обмениваться мнениями с иностранными врачами — например из Израиля — при проведении диагностики пациента в онлайн-режиме.

«Отправив свои медицинские документы через нашу клинику, в течение 1 – 2 дней вы будете приглашены на сеанс телемедицинской трансляции, сможете получить второе независимое мнение в составе экспертов. А также выбрать способ лечения: здесь или в израильской клинике. Консультацию могут получить люди всех возрастов: от новорожденных до людей преклонного возраста, цена доступна для широкого круга пациентов»,— пояснил Андрей Авакимян.

Подводя итоги круглого стола, участники акцентировали внимание на том, что своевременная профилактика или лечение болезни в конечном счете экономит пациенту массу времени. И если не откладывать поход к врачу, то в будущем не придется тратить его на затяжное лечение. При этом хорошо чувствовать себя можно и в 50, и в 60 лет, и позднее.

Имеются противопоказания. Проконсультируйтесь со специалистами

На правах рекламы

Что происходит с организмом после 40 лет

© Martin Reisch/Unsplash

Автор Ирина Воробьева

22 ноября 2018

Всемирная организация здравоохранения недавно изменила классификацию возраста, и сегодня молодыми считаются люди до 44 лет. Однако уже к 40 годам в организме человека запускаются необратимые процессы старения.

Механизмы старения человеческого организма до конца не изучены. Геронтологи совершают важные открытия ежегодно, а причины возрастных изменений остаются одним из наиболее актуальных вопросов науки. Специалисты Национального института здоровья США недавно открыли функцию ламина-А. Этот белок участвует в строении основы ядра клетки и отвечает за возрастные изменения. Процесс старения запускается, когда нарушается формирование ламина-А и вследствие этого новые клетки перестают заменять старые.

Старение затрагивает работу всех систем организма. Многие процессы замедляются, происходят необратимые изменения. Разные люди при этом начинают стареть в разном возрасте, в зависимости от образа жизни и наследственности.

 

Замедляется реакция

Человек после 40 лет начинает медленнее распознавать информацию, а скорость реакции снижается в среднем на 25%. Деятельность мозга и биологическая активность снижаются, а память ухудшается. Люди становятся забывчивыми: не помнят номера телефонов, имена знакомых или место, где оставили автомобиль. Рассеянность у некоторых людей с возрастом прогрессирует, и часто в таких случаях врачи диагностируют склероз. Признаки начальной стадии заболевания: быстрая утомляемость и эмоциональная неустойчивость, ухудшение внимания. Сегодня рассеянный склероз в России молодеет, первые симптомы проявляются до 40 лет.

 

Ухудшается состояние сосудов

Кровеносная система с возрастом дает сбои по разным причинам: аневризмы головного мозга, атеросклероз, гипертоническая болезнь, ревматизм. Нарушения в работе системы кроветворения и сосудов опасны тем, что могут вызвать инсульт или кровоизлияние в мозг. Развитие атеросклероза провоцируют малоподвижный образ жизни, вредные привычки, нерациональное питание и стресс.

 

Замедляется метаболизм

Избыточный вес — частая проблема людей старше 40 лет. Обмен веществ становится менее активным, затраты энергии снижаются. Гипоталамус, регулятор аппетита, становится менее чувствительным, и часто люди начинают есть больше обычного. «Лишние» питательные вещества в результате превращаются в жир. Избыточный вес может стать причиной сахарного диабета, заболеваний сердечно-сосудистой и опорно-двигательной систем, органов пищеварения, онкологических заболеваний. От ожирения в России страдают 60% женщин и 55% мужчин.

© Michal Parzuchowski/Unsplash

 

Возрастает риск остеопороза

С возрастом из организма начинает вымываться кальций. По этой причине кости становятся более хрупкими и ломкими. При изменениях в кальциево-магниевом обмене человек испытывает слабость, плохо спит и тяжело встает по утрам. В этих случаях необходимо пройти остеоденситометрию и выяснить, насколько потеря костной массы превышает физиологическую норму 2% в год.

 

Ухудшается зрение

У людей после 40 лет часто появляется дальнозоркость: они плохо видят вблизи, при чтении им требуется больше света, многие цвета начинают выглядеть не совсем привычно, появляется сухость глаз. Приобретенная дальнозоркость объясняется тем, что хрусталик глаза становится более плотным и со временем теряет эластичность, а мышцы, которые удерживают его, ослабевают.

 

Сокращается объем мышечной ткани и уменьшается рост

Многочисленные исследования показали, что после 40 лет человек ежегодно теряет до 2% мышечной массы.  Это происходит из-за того, что в этом возрасте белок в организме разрушается быстрее, чем синтезируется. Кроме того, после 30 лет начинает уменьшаться рост человека, и к 40 годам это становится заметным. Ученые из Университета Арканзаса по медицинским наукам выяснили, что мужчины с 30 до 70 лет становятся ниже примерно на 2,5 см, а женщины — на 5 см.

 

Возрастает риск возникновения сахарного диабета

Согласно данным врачей, каждые десять лет число жителей России, которые страдают сахарным диабетом, возрастает в два раза. Эта болезнь эндокринной системы связана с дефицитом гормона инсулина и влечет за собой нарушение обмена веществ. Инсулинозависимый диабет возникает из-за наследственной предрасположенности. Причины диабета — ожирение, патология гипофиза и щитовидной железы. Часто диабет II типа диагностируется у людей старше 40 лет.

© Anita Klasanova/Unsplash

 

Начинается гормональная перестройка организма

У женщин после 40 лет постепенно замедляется работа репродуктивной системы. Однако 40 лет — довольно условный возраст. В 40–45 лет прекращается работа яичников, а полная остановка репродуктивной функции занимает более пяти лет. Возрастные изменения происходят из-за снижения уровня эстрогена, женского полового гормона.

Мужчины к 40–45 годам теряют 15% тестостерона, а выработка мужских половых гормонов снижается с 30–35 лет, в среднем на 2% ежегодно. Тестостерон очень важен, так как регулирует обмен веществ и отвечает за поддержание объема мышечной массы. Поэтому с возрастом, когда уровень тестостерона снижается, мужчины часто набирают лишний вес. 

Что происходит с организмом после 40 лет?

Всемирная организация здравоохранения недавно изменила классификацию возраста, и сегодня молодыми считаются люди до 44 лет. Однако уже к 40 годам в организме человека запускаются необратимые процессы старения.

Механизмы старения человеческого организма до конца не изучены. Геронтологи совершают важные открытия ежегодно, а причины возрастных изменений остаются одним из наиболее актуальных вопросов науки. Специалисты Национального института здоровья США недавно открыли функцию ламина-А. Этот белок участвует в строении основы ядра клетки и отвечает за возрастные изменения. Процесс старения запускается, когда нарушается формирование ламина-А и вследствие этого новые клетки перестают заменять старые.

Старение затрагивает работу всех систем организма. Многие процессы замедляются, происходят необратимые изменения. Разные люди при этом начинают стареть в разном возрасте, в зависимости от образа жизни и наследственности.

Замедляется реакция
Человек после 40 лет начинает медленнее распознавать информацию, а скорость реакции снижается в среднем на 25%. Деятельность мозга и биологическая активность снижаются, а память ухудшается. Люди становятся забывчивыми: не помнят номера телефонов, имена знакомых или место, где оставили автомобиль. Рассеянность у некоторых людей с возрастом прогрессирует, и часто в таких случаях врачи диагностируют склероз. Признаки начальной стадии заболевания: быстрая утомляемость и эмоциональная неустойчивость, ухудшение внимания. Сегодня рассеянный склероз в России молодеет, первые симптомы проявляются до 40 лет.

Ухудшается состояние сосудов
Кровеносная система с возрастом дает сбои по разным причинам: аневризмы головного мозга, атеросклероз, гипертоническая болезнь, ревматизм. Нарушения в работе системы кроветворения и сосудов опасны тем, что могут вызвать инсульт или кровоизлияние в мозг. Развитие атеросклероза провоцируют малоподвижный образ жизни, вредные привычки, нерациональное питание и стресс.

Замедляется метаболизм
Избыточный вес — частая проблема людей старше 40 лет. Обмен веществ становится менее активным, затраты энергии снижаются. Гипоталамус, регулятор аппетита, становится менее чувствительным, и часто люди начинают есть больше обычного. «Лишние» питательные вещества в результате превращаются в жир. Избыточный вес может стать причиной сахарного диабета, заболеваний сердечно-сосудистой и опорно-двигательной систем, органов пищеварения, онкологических заболеваний. От ожирения в России страдают 60% женщин и 55% мужчин.

Возрастает риск остеопороза
С возрастом из организма начинает вымываться кальций. По этой причине кости становятся более хрупкими и ломкими. При изменениях в кальциево-магниевом обмене человек испытывает слабость, плохо спит и тяжело встает по утрам. В этих случаях необходимо пройти остеоденситометрию и выяснить, насколько потеря костной массы превышает физиологическую норму 2% в год.

Ухудшается зрение
У людей после 40 лет часто появляется дальнозоркость: они плохо видят вблизи, при чтении им требуется больше света, многие цвета начинают выглядеть не совсем привычно, появляется сухость глаз. Приобретенная дальнозоркость объясняется тем, что хрусталик глаза становится более плотным и со временем теряет эластичность, а мышцы, которые удерживают его, ослабевают.

Сокращается объем мышечной ткани и уменьшается рост
Многочисленные исследования показали, что после 40 лет человек ежегодно теряет до 2% мышечной массы. Это происходит из-за того, что в этом возрасте белок в организме разрушается быстрее, чем синтезируется. Кроме того, после 30 лет начинает уменьшаться рост человека, и к 40 годам это становится заметным. Ученые из Университета Арканзаса по медицинским наукам выяснили, что мужчины с 30 до 70 лет становятся ниже примерно на 2,5 см, а женщины — на 5 см.

Возрастает риск возникновения сахарного диабета
Согласно данным врачей, каждые десять лет число жителей России, которые страдают сахарным диабетом, возрастает в два раза. Эта болезнь эндокринной системы связана с дефицитом гормона инсулина и влечет за собой нарушение обмена веществ. Инсулинозависимый диабет возникает из-за наследственной предрасположенности. Причины диабета — ожирение, патология гипофиза и щитовидной железы. Часто диабет II типа диагностируется у людей старше 40 лет.

Начинается гормональная перестройка организма
У женщин после 40 лет постепенно замедляется работа репродуктивной системы. Однако 40 лет — довольно условный возраст. В 40–45 лет прекращается работа яичников, а полная остановка репродуктивной функции занимает более пяти лет. Возрастные изменения происходят из-за снижения уровня эстрогена, женского полового гормона.

Мужчины к 40–45 годам теряют 15% тестостерона, а выработка мужских половых гормонов снижается с 30–35 лет, в среднем на 2% ежегодно. Тестостерон очень важен, так как регулирует обмен веществ и отвечает за поддержание объема мышечной массы. Поэтому с возрастом, когда уровень тестостерона снижается, мужчины часто набирают лишний вес.
#нацпроектдемография89

Российские ученые проведут эксперимент по влиянию невесомости на женский организм / Интерфакс

«Институт медико-биологических проблем проводит программу экспериментальных исследований с участием человека, целью которых является комплексное исследование влияний 3-суточной опорной разгрузки на состояние основных физиологических систем женского организма. Актуальной задачей данного исследования является не только раскрытие механизмов действия безопорности в различных системах женского организма, но и поиск специфических для женщин путей профилактики негативных влияний этого воздействия», — говорится в сообщении.

Уточняется, что к исследованию допускаются здоровые женщины-добровольцы в возрасте 25-40 лет. Эксперимент стартует 2 октября на стендовой базе «Сухая иммерсия» ИМБП РАН. В ходе эксперимента испытуемые будут в течение трех суток находиться в горизонтальном положении без физических нагрузок с ограничением движения в ванне без прямого контакта с водой. При этом они смогут покидать ванну для проведения гигиенических процедур не более чем на 15 минут, в большинстве случаев продолжая находиться в горизонтальном положении.

«Дежурная бригада, состоящая из врача, лаборанта и инженера, обеспечивает трехразовое питание, а также круглосуточный контроль состояния испытуемых, исправности приборов и технических устройств. В свободное от процедур и методик время испытуемые имеют возможность заниматься чтением, работать на портативном компьютере, смотреть телевизор и так далее», — отмечается в релизе.

Там пояснили, что по результатам исследования ученые рассчитывают получить новые данные об адаптации женского организма к гравитационной разгрузке в сердечно-сосудистой, сенсомоторной, мышечной, костной и других системах организма.

Ранее институт проводил аналогичные исследования о состоянии мужского организма, однако мужская и женская физиология имеют достаточно глубокие различия, из-за которых было невозможно получить точные выводы об особенностях адаптации организма человека к условиям космоса. Эксперимент в условиях «сухой» иммерсии с участием женщин-добровольцев проводится впервые в мире.

«Важно отметить, что мужчины и женщины различаются по активности большинства сенсорных систем, анатомии нервной системы и функциональным реакциям, что в свою очередь обусловливает отличия физиологической адаптации в условиях космического полета. Например, при переходе к невесомости на космической станции у женщин отмечается более высокая заболеваемость космической болезнью движения по сравнению с мужчинами. И наоборот, во время возвращения на Землю мужчины-космонавты испытывают симптомы укачивания чаще, чем их коллеги-женщины», — пояснили в ИМБП РАН.

Читайте «Интерфакс-Образование» в «Facebook», «ВКонтакте», «Яндекс. Дзен» и «Twitter»

Как стареет человеческий организм — Газета.Ru

Почему люди начинают стареть в 20–25 лет, в каком возрасте организм теряет способность справляться с новыми заболеваниями, а также какие успехи ученые сделали в борьбе со старостью, рассказывает отдел науки «Газеты.Ru».

Старость не за горами

С возрастом признаки старости проявляются все сильнее: кости становятся более хрупкими, уменьшается тонус мышц, появляется седина, эффективность работы сердечно-сосудистой системы снижается, в иммунной системе хуже вырабатываются антитела, болезни «прилипают» чаще, а вылечить их сложнее, наблюдаются расстройства памяти и нарушается деятельность нервной системы.

При этом единой теории появления причин и следствий старости сегодня нет. Более того, старость вообще не считается болезнью.

Точно известно, что старение очень тесно связано с развитием дозрелого состояния (состояние организма до достижения репродуктивного возраста). Если представитель определенного вида растет и развивается быстро, то и продолжительность его жизни будет невелика. Если понять, как именно регулируется скорость развития организма, то появится возможность повлиять и на процессы старения, полагают ученые. Например, человек может дожить до 100 лет, а возраст макаки ограничен 30 годами, хотя «всего» 30 млн лет назад люди и макаки были одним видом. В чем кроется причина таких глобальных различий в продолжительности жизни разных видов, ученым до сих пор неясно.

Вообще же старение — это процесс, обусловленный многими факторами, действие которых накапливается в течение всей жизни и приводит к повышенной уязвимости организма. Ученым не всегда удается однозначно проследить причинно-следственную связь «старость – болезнь» или «болезнь – старость», но в одном они сходятся наверняка: бороться со старостью нужно по всем фронтам. Какие же фронты выделяют ученые?

«Фабрика лейкоцитов»

Организм начинает стареть в 20–25 лет. В этом возрасте мы начинаем чаще болеть, а лечиться становится сложнее. Все дело в том, что препятствием на пути болезней в организме является иммунитет, чья главная функция — распознавание и уничтожение «чужих» клеток среди «своих». Клетки иммунитета — лимфоциты — попадают из костного мозга в вилочковую железу организма, которую также называют тимусом (в переводе с греческого — «жизненная сила»). Эти клетки умеют бороться с инфекционными микроорганизмами, вирусами и другими чужеродными элементами. Они в большом количестве регулярно попадают в кровь и «патрулируют» кровеносные магистрали.

Проблема заключается в том, что вилочковая железа развивается лишь до периода полового созревания, то есть примерно до 20 лет, после чего наступает процесс ее деградации.

Лимфоцитов образуется все меньше, уровень защиты организма сильно снижается. К 40 годам организм еще может бороться с известными ему заболеваниями, но против новых, впервые возникших болезней он становится практически бессилен. Поэтому с возрастом люди и начинают болеть чаще.

Увядание тимуса — это запрограммированный эволюцией процесс или результат накопления ошибок? Скорее первое, чем второе. Но ученые все равно работают над этой проблемой. Например, было показано, что изменение всего лишь одного гена у круглого червя-нематоды C. еlegans приводит к увеличению продолжительности его жизни в два раза. Человек имеет намного более сложную организацию, чем червь, но это все равно можно считать маленькой победой.

Делиться или не делиться?

Человек состоит из органов, органы состоят из тканей, а ткани — из триллионов клеток. Соответственно, старение человека — это старение его клеток, а точнее, их информационно-наследственной системы, хранящейся в ядрах. По сути, клетки — это «кощеево яйцо» нашего организма.

Представьте, что каждая клетка — это маленький кубик, а человек — самособирающийся конструктор. Конструктор этот настолько сложный, что внутри каждого кубика есть инструкция к сборке (ее роль выполняет наследственная информация клетки — ДНК), а каждая деталь сама знает, где ее место, и двигается к нему мелкими шагами. Реализация наследственной информации и движение клетки в нужном направлении осуществляется благодаря внутренним молекулярным машинам, работающим, к сожалению, вовсе не с безупречной точностью.

И даже наличие репаративных машин-механиков, направленных на исправления огрехов машин-сборщиков, не может гарантировать, что наследственная инструкция будет выполнена без искажений.

Тому есть множество причин. Когда приходит время, клетка делится на две идентичных себе части. Этому предшествует удвоение всех внутренних составляющих клетки, чтобы каждой дочерней клетке достался такой же полный набор. Самое сложное в этом процессе — сделать точную копию инструкции к последующей сборке.

Молекулярная машина, называемая ДНК-полимеразой и копирующая наследственную информацию, ошибается с частотой один раз на миллион прочтенных ею нуклеотидов. Великолепная точность, как может показаться. Но нуклеотидов в одном гене примерно 104, число генов в геноме 3*104, а общее количество клеток, которым нужно поделиться в человеческом теле, — 1013. Получается, что в сумме ошибок допускается немало и со временем они копятся в геноме. Чем чаще клетка делится, тем больше накапливается ошибок. Таким образом, клетка всегда как бы стоит перед выбором: либо часто делиться, увеличивая тем самым риски мутаций, либо снизить свою активность и делиться реже, сократив тем самым скорость роста популяции клеток, что может быть критично, если клетки обитают в агрессивной среде. Вторую стратегию выбирают нейроны, которые практически не способны к делению. Стволовые клетки человека тоже стараются делиться как можно меньше, чтобы случайно не вызвать мутацию.

Но не все клетки могут себе позволить статичное существование, ведь если они не будут делиться, то в организме попросту будет некому работать.

Выходит, время работает против нас. Чем старше человек, тем больше мутаций его в клетках, а когда их становится слишком много, клетка перестает делиться совсем и умирает — уходит в состояние апоптоза. Попытки усилить репарационный аппарат клеток могут принести победу на этом поле боя. А вот искусственная отмена апоптоза — идея противоречивая. Предпринять это можно, сделав клетки бессмертными, но бесконечная жизнь с набором всевозможных болезней, вызванных мутациями, — это не то, о чем мечтают люди.

Предел деления

В 1961 году профессор анатомии Калифорнийского университета Леонард Хейфлик установил, что человеческие клетки кожи в лабораторных условиях имеют предел деления — не более 50 раз, после чего их ждет смерть. Феномен получил название «предел Хейфлика», но причина такого поведения клетки стала ясна позже.

При каждом делении клетки концевые участки наследственной «инструкции» (ДНК), называемые теломерами, не могут быть скопированы полностью, что связано со спецификой механизма копирования. Следовательно, при каждом клеточном делении концы теломеров немного укорачиваются. В какой-то момент «края» ДНК укорачиваются настолько, что клетка уже не может делиться совсем. Именно в этом, согласно теломерной теории, и заключается суть процесса старения клеток.

Эту теорию одновременно разработали американские ученые Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер, Джек Шостак и советский ученый Алексей Оловников. Позже выяснилось, что специальный фермент — теломераза — может защищать концы хромосом от недорепликации и стабилизировать их. В 2009 году за это открытие была вручена Нобелевская премия по медицине.

Сначала научное сообщество поверило в открытие ключа к продлению жизни, и теломераза стала кандидатом на титул своего рода философского камня.

Но тут на исследовательский ринг снова вышли российские ученые, которые в экспериментах на мышах показали, что увеличение количества теломеразы не приводит к существенному увеличению продолжительности жизни. Все мыши — как дикие (с короткими теломерами), так и лабораторные (с длинными теломерами) — живут примерно одинаковый срок. И сейчас ситуация на этом фронте пока без перемен, а ученые пока не понимают, влияет ли как-то удлинение теломер на старение организма или нет.

Соседская дружба

Между клетками есть сцепления, которые называются мембранными белками. Благодаря этим сцеплениям клетки знают все о своих «соседях», получают сигналы от них, а их соединения не разваливаются. Но сцепления со временем ослабевают, клетки перестают держаться вместе и не могут узнать, что происходит с их «соседями». Они становятся одиночками, теряют все связи с внешним миром, и «конструктор» рассыпается.

Если представить клетку организма в виде комнаты, то мембранный белок будет ручкой от входной двери. При этом часть ручки находится снаружи комнаты и проникает в соседнее помещение, а часть расположена внутри комнаты. Стоит «соседу» потянуть за ручку, как дверь открывается, и тогда в комнату-клетку можно зайти.

Именно так в клетку попадают большие и малые биомолекулы, которые, передавая информацию, запускают или останавливают, ускоряют или замедляют жизненно важные процессы.

Но если ручка ломается, то в комнату ничего не может попасть, и информация — например, от органов чувств — может остаться на пороге поврежденных клеток, не дойдя до мозга для обработки. Так нарушаются сигнальные пути в клетках, что приводит к нейродегенеративным заболеваниям — еще одному спутнику старения.

Продолжительность жизни vs качество жизни

Мы все стареем и рано или поздно умрем — такова беспощадная природа человека. Но каждому из нас хочется прожить подольше, причем продлить тот период жизни, когда организм здоров, активен и крепок. Поэтому силы ученых брошены не на увеличение продолжительности жизни (lifespan), а на продление активного периода жизни — healthspan.

Долгий healthspan гарантирован, если уменьшить вероятность заболевания или увеличить вероятность выздоровления. В любом из этих сценариев нужно минимизировать возраст-зависимые заболевания. Сейчас исследователи уделяют особое внимание таким болезням, как рак, катаракта, диабет второго типа, сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Альцгеймера и т.д. В России вопросами здорового долголетия на разных уровнях занимаются во многих исследовательских институтах и центрах. Одним из таких является недавно созданный в МФТИ «Центр исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний», в котором патологии исследуются на уровне мембранных белков. В частности, этим занимается Лаборатория перспективных исследований мембранных белков совместно с зарубежными коллегами.

Долгое время считалось, что причина болезни — амилоидные бляшки. В мозге человека с возрастом в излишнем количестве может накапливаться вещество — мономер бета-амилоид. Это побочный продукт неправильного распада мембранного белка, отвечающего за рост и созревание нервных клеток. Отложения бета-амилоидов называют бляшками. Бляшки, облепляя клетку, приводят к запуску механизмов апоптоза.

Все самое страшное, однако, происходит внутри клетки, на ее энергетических станциях.

Бета-амилоид с мембраны клетки попадает внутрь, крепится на мембране митохондрий и тем самым сбивает все энергетические и сигнальные процессы клетки, только после этого поврежденная клетка уходит в апоптоз. Гибель нейронов, которые практически не восстанавливаются, пагубно сказывается на всех процессах мозга, нарушаются нейронные связи, человек перестает что-то помнить и не способен учиться новому. Сейчас ученые работают над тем, чтобы предотвратить попадание бета-амилоида в митохондрию.

В изучении процессов старости ученые также делают успехи. Так, совсем недавно исследователи выяснили, что клетки разных органов тела стареют с разной скоростью, например печень стареет быстрее головного мозга. Объясняется это тем, что клетки разных органов обладают неодинаковыми свойствами: так, клетки печени обновляются достаточно часто и накапливают мутации. В то же время большая часть нейронов головного мозга «живет» в нем от рождения организма до его смерти, а это значит, что нейроны должны обладать «врожденной» способностью противостоять времени.

Еще одна группа ученых благодаря изучению теломеров выяснила, что организм некоторых людей стареет с утроенной скоростью, «преодолевая» три года за 12 месяцев (это значит, что биологический возраст их органов и тканей превышает фактический возраст в три раза). Есть, однако, и такие люди, которые стареют медленнее, их биологические часы отмеряют год за 16,5 календарного месяца. В ходе 12-летней работы ученые пришли к выводу: генетика отвечает за скорость старения организма лишь на 20%, остальные 80% — это вклад нашего образа жизни (занятия спортом, питание, экология и так далее).

Несмотря на все успехи ученых, говорить о победе над старостью еще очень рано. Тем не менее уже сделанные открытия дают надежду, что когда-нибудь «лекарство от старости» — или хотя бы замедляющее старость — все-таки будет создано.

топ-10 аргументов в защиту этого тезиса : Достижения: Из жизни: Lenta.ru

Тысячелетиями считалось, что мужчины — сильный пол, а женщины — слабый. Даже сейчас, в XXI веке, во время нового мощного витка борьбы за равенство полов мало кто подвергает сомнению эту привычную аксиому. Писатель и исследователь Анджела Сэйни в своей новой книге INFERIOR: How Science Got Women Wrong («Низшие: Как наука не поняла женщин») взялась доказать, что о гендерном равенстве действительно не может быть и речи — потому что женщины сильнее и совершеннее. Основные ее тезисы были недавно опубликованы в Daily Mail, и «Лента.ру» представляет их на суд читателей: удалось ли переписать историю?

Прежде всего автор напоминает факты, которые не подлежат сомнению и не могут быть опровергнуты. Например, все то, что относится к физиологии: мужчины в среднем на 15 сантиметров выше женщин. Также у пола, традиционно считающегося доминирующим, выше плотность костей, больше мышечная масса, сильнее сухожилия.

«Мы часто думаем о мужском поле как о более мощном. Но силу можно определить по-разному. Когда доходит до самого основного инстинкта — выживания, — женский организм оказывается лучше», — поясняет Сэйни. Женское превосходство по Анжеле — это именно способность преодолевать: выздоравливать после болезни, приходить в себя после травмы, справляться с болью и в итоге жить дольше.

Преимущество в утробе

Превосходство девочек над мальчиками — врожденное, причем в прямом смысле. Исследователи австралийского Университета Аделаиды выяснили, что во время беременности реакция материнской плаценты зависит от пола плода.

Мужские эмбрионы больше и быстрее растут в утробе, что увеличивает нагрузку на плаценту и может привести к недостаточному питанию плода и повышению кровяного давления у матери. Если эмбрион девочка, у плаценты больше сил для сохранения беременности и повышения иммунитета плода к инфекциям.

Фальстарт — это по-мужски

Профессор Джой Лоун, неонатолог и эпидемиолог в Лондонской школе гигиены и тропической медицины, провела в 2013 году обширное исследование преждевременных родов в разных странах мира и сделала вывод, что для эмбрионов мужского пола риск родиться раньше — выше.

Недоношенных мальчиков на 14 процентов больше, чем девочек. Частично это происходит из-за неспособности плаценты обеспечить плоду достаточное питание.

«Даже в матке девочки развиваются быстрее мальчиков, что дает им преимущество: легкие и другие органы формируются раньше. В Великобритании недоношенных мальчиков рождается каждый год примерно на шесть тысяч больше, чем девочек», — говорит Лоун.

Профессор также выяснила, что при условии получения одинакового медицинского ухода в постнатальном периоде смертность среди младенцев мужского пола на 10 процентов выше.

Брутальные и хрупкие

Мужчинам положено быть жесткими, но они эмоционально хрупки, причем «всю дорогу». Британское исследование, в котором участвовали шестилетние девочки и мальчики, показало, что у маленьких представителей сильного пола вырабатывалось больше гормонов стресса в ответ на услышанный плач ребенка, чем у девочек.

По мере взросления ничего не меняется. В проведенном в 2015 году нейрологическом исследовании взрослым мужчинам и женщинам показывали видеоролики (разделенные по категориям «радостные», «возбуждающие», «смешные», «трогательные»), измеряя испытываемые ими эмоции. Мужчины сильнее реагировали на все четыре группы. Причем на контент, отмеченный как «трогательный», — в два раза интенсивнее женщин.

Неожиданности с IQ

Дебаты о мужских и женских умственных способностях идут годами. Известно, что женщины чаще получают высокие баллы в IQ-тестах, и самый впечатляющий в мире результат показала американская писательница Мэрилин вос Савант, набравшая 228 баллов. У Альберта Эйнштейна, по разным данным, было от 160 до 190.

Умственные способности дают женщинам преимущество при получении высшего образования. Около 60 процентов дипломов вручаются представительницам прекрасного пола.

С карьерой у женщин тоже хорошо: их в среднем меньше на руководящих позициях, но зато, по данным McKinsey Research, компании, возглавляемые представительницами прекрасного пола, более успешны.

До свадьбы заживет

Высокий уровень половых гормонов — эстрогена и прогестерона — защищает иммунную систему женщины, придавая ей большую устойчивость ко многим заболеваниям.

Доктор Лесли Кнапп из Кембриджского университета поясняет, что более сильная иммунная система была дана прекрасному полу по причине большей важности для продолжения рода: «Для размножения может быть достаточно всего одного мужчины, чтобы создать потомство для нескольких женщин».

Если что-то все-таки пробивает иммунную защиту — например, ОРВИ, — то женщины выздоравливают быстрее. Болезнь развивается у мужчин быстрее и острее. Этим объясняется комичный для женщин феномен «умирающего лебедя» — неспособность представителей сильного пола стоически перенести легкое, на взгляд их спутниц жизни, недомогание.

Объясняется женское преимущество тем, что в крови прекрасного пола больше белых кровяных телец, вырабатывающих антитела — белки, нейтрализующие бактерии и вирусы.

Доктор Стив Остад, глава направления по исследованию вопросов старения из Университета Алабамы, считает, что женщины крепче в любом возрасте.

«Женщины устойчивее ко всем основным заболеваниям, чаще всего становящимся причинами смерти», — говорит специалист. По его данным, от 12 из 15 наиболее смертельных недугов (включая онко- и кардиозаболевания) мужчины умирают чаще женщин.

Бдительные перестраховщицы

Конечно, дело не только в иммунной системе, но и, например, в ответственном отношении к своему здоровью. Женщины лучше следят за самочувствием и внимательнее к недомоганиям. По данным Национальной фармацевтической ассоциации Великобритании, пациенты мужского пола посещают лечащего врача в среднем четыре раза в год, а женщины — шесть. В аптеку мужчины захаживают также четыре раза в год, а женщины — 18. Также сильный пол в два раза чаще принимает лекарства, не заглядывая в инструкцию.

Примерно девять из десяти опрошенных мужчин предпочитают не беспокоить медиков «по пустякам», являясь на прием лишь с тем, что, по их мнению, представляет собой действительно серьезную проблему.

Результаты промискуитета

Даже в мире животных особи мужского пола славятся большей неразборчивостью в половых связях. У женщин есть физиологические причины, чтобы тщательнее выбирать партнера.

«Мужчины производят много спермы, а у женщины лишь одна яйцеклетка в месяц. За оплодотворением следуют девять месяцев беременности и долгие годы воспитания потомства», — пишет Анжела Сэйни.

Как следствие, женщины менее подвержены болезням, передающимся половым путем.

Чьи мышцы сильнее?

В среднем у мужчин больше мышечной массы и ниже процент жира (который к тому же распределен в организме более равномерно). Тем не менее хорошо тренированная женщина генерирует такую же силу (относительно мышечной массы). Кроме того, женские ноги сильнее, чем мужские (на 5,8 процента).

Кощей бы завидовал

Из 43 ныне живущих супердолгожителей (людей старше 110 лет) женщин — 42.

Никому из исследователей пока так и не удалось выяснить точную причину такого гендерного дисбаланса. Среди объяснений — более низкое кровяное давление у женщин. Также ссылаются на то, что женское сердцебиение быстрее во второй половине менструального цикла, а это дает такой же эффект, как и физические упражнения. Некоторые эксперты говорят о половых гормонах, приводя в пример кастратов, которые живут тем дольше, чем раньше они лишились мужского естества.

Рожденные выживать

Женщины легче справляются с травматичными обстоятельствами — ДТП, сердечными приступами и другими стрессовыми ситуациями.

Кроме того, согласно исследованию, проведенному в Университете Флориды в 2009 году, у женщин более высокий болевой порог (он нужен слабому полу, чтобы пережить роды).

Доктор Остад говорит, что женщины, выражаясь простым языком, лучшие «выживальщики»: «Почему женщин с плохим здоровьем больше, чем мужчин? Частично потому, что женщины переживают то, что убило бы мужчину».

Физиология мужской репродуктивной системы — StatPearls

Введение

Мужская репродуктивная система состоит из внутренних структур: яичек, придатка яичка, семявыводящих протоков, предстательной железы и внешних структур: мошонки и полового члена. Эти структуры хорошо васкуляризированы множеством желез и протоков, которые способствуют формированию, хранению и эякуляции сперматозоидов для оплодотворения, а также вырабатывают важные андрогены для мужского развития.[1] Основным мужским андрогеном является тестостерон, который вырабатывается клетками Лейдига в яичках.Тестостерон может быть преобразован на периферии в более активную форму, дигидротестостерон через 5-альфа-редуктазу или эстрадиол через ароматазу. Другие ключевые гормоны включают ингибин B и гормон, ингибирующий мюллеровское вещество (MIS), оба вырабатываются клетками Сертоли в яичках. Важные гормоны, которые модулируют их, включают фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ), которые высвобождаются передней долей гипофиза и регулируются гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГнРГ), вырабатываемым гипоталамусом.Вместе эти гормоны образуют гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось, которая способствует и поддерживает половое развитие и функцию у мужчин.[2]

Вопросы, вызывающие озабоченность

Важно отметить, что тестостерон может периферически преобразовываться в эстрадиол с помощью ароматазы из жировой ткани. Эстрадиол может периферически преобразовываться в эстроген. Эстрадиол/эстроген может играть роль в резорбции костей, закрытии эпифизов, гинекомастии и сосудистых эффектах, а также оказывать ингибирующее действие на гипоталамус и переднюю долю гипофиза, подобно тестостерону.Когда уровень эстрадиола повышается у мужчин, это может привести к патологическим изменениям, таким как слабость костей, развитие груди и потеря либидо или бесплодие.

Клеточные

Функциональные клетки мужской репродуктивной системы в основном состоят из клеток Лейдига и Сертоли, находящихся в семенниках. Клетки Лейдига обнаруживаются в интерстиции семенников, прилегающих к семявыносящим канальцам. При гистологии они имеют розовую цитоплазму и могут быть идентифицированы по розовым кристаллам Рейнке. Они производят тестостерон, стероидный гормон, который оказывает свое действие, связываясь с внутриклеточными рецепторами различных тканей и регулируя экспрессию белков.[3] Клетки Сертоли находятся на периферии семенных канальцев. Они способствуют сперматогенезу, который начинается на периферии канальцев. Они связываются вместе, образуя гематотестикулярный барьер, удерживающий зародышевые клетки, содержащиеся в семявыносящих канальцах, и соединяются друг с другом через плотные соединения. Эти клетки характеризуются своим отношением к зародышевым клеткам или примитивным сперматогониям. Клетки Сертоли намного крупнее зародышевых клеток, которые находятся поблизости, и имеют менее заметные ядра.Зародышевые клетки выстилают внутреннюю часть семенных канальцев и по мере созревания продвигаются к просвету. Эти клетки имеют заметные, темные и плотные ядра.[4]

Развитие

У человеческих эмбрионов половая дифференциация по умолчанию — женская. Однако наличие Y-хромосомы определяет дифференциацию мужского фенотипа и мужской репродуктивной системы. Y-хромосома содержит ген определяющей пол области (SRY), который кодирует развитие яичек. Семенники опускаются от задней брюшной стенки во время развития, чтобы лежать в мошонке в зрелом возрасте.В семенниках развиваются клетки Сертоли, которые продуцируют MIS, вызывая регрессию мюллеровых протоков, формирующих женские половые пути. В семенниках также развиваются клетки Лейдига, которые производят тестостерон, основной фактор мужского репродуктивного развития.

Тестостерон играет важную роль в стимуляции развития вольфовых протоков у плода мужского пола, которые превращаются в яички, придатки яичек, семявыводящие протоки и семенные пузырьки. Тестостерон также отвечает за эритропоэз, пубертатный всплеск роста, плотность костей, закрытие эпифизарных пластинок, огрубление голоса, увеличение мышечной массы, развитие мужского телосложения и либидо.Кроме того, тестостерон может быть преобразован в дигидротестостерон (ДГТ) с помощью 5-альфа-редуктазы, фермента, вырабатываемого предстательной железой на периферии. И ДГТ, и тестостерон внутриклеточно связываются с одними и теми же андрогенными рецепторами, но ДГТ имеет более высокое сродство. ДГТ стимулирует развитие предстательной железы, мошонки и полового члена. ДГТ также отвечает за мужской тип волос (лицевые, осевые и лобковые волосы), включая патологию мужского облысения, повышенную секрецию сальных желез и акне. Вместе эти гормоны способствуют половой зрелости и последующему поддержанию мужской репродуктивной системы.[5]

Как правило, рост яичек знаменует собой начало полового созревания у мальчиков, которое происходит в возрасте от 11 до 13 лет. Это стимулируется внезапным повышением уровня ГнРГ в гипоталамусе, что стимулирует высвобождение ФСГ и ЛГ из передней доли гипофиза. ЛГ стимулирует клетки Лейдига к увеличению тестостерона, что вызывает рост и пигментацию мошонки и полового члена. Затем появляются вторичные половые признаки, такие как рост волос на лице, подмышечных впадинах, груди и лобке, огрубление голоса и скачок роста.На этой стадии появляются первые фертильные эякуляции, свидетельствующие о зрелой репродуктивной функции. В конце концов эпифизарные пластинки роста закрываются, знаменуя собой конец полового развития. Половое развитие может продолжаться до 20 лет.

Вовлеченные системы органов

Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось играет важную роль в обеспечении половой зрелости, продукции сперматозоидов и развитии вторичных половых признаков. Он поддерживает сперматогенез и половую функцию на протяжении всей жизни самца.Гипоталамус секретирует ГнРГ в гипоталамо-гипофизарную портальную систему для стимуляции передней доли гипофиза. ГнРГ представляет собой пептидный гормон, высвобождаемый нейронами гипоталамуса пульсирующим образом. Он действует на гонадотрофы передней доли гипофиза посредством связывания и активации рецептора G-белка, который стимулирует переднюю долю гипофиза посредством активации инозитол-1,4,5-трифосфата (IP3) (которая увеличивает внутриклеточный кальций) для высвобождения ФСГ и ЛГ. ГнРГ ингибируется тестостероном, эстрогеном, эстрадиолом и пролактином.[2]

В ответ передняя доля гипофиза выделяет в кровь ЛГ и ФСГ. Эти гонадотропные гормоны действуют на мембранные рецепторы в клетках Лейдига и Сертоли яичек соответственно. Оба гормона происходят из одного и того же семейства гликопротеинов и состоят из идентичных альфа-субъединиц, но разные бета-субъединицы различают их функции. Оба проявляют свои физиологические эффекты, связывая и активируя рецептор G-белка, который активирует аденилатциклазу и повышает уровень цАМФ в клетках, стимулируя клетки Сертоли и Лейдига.ЛГ стимулирует клетки Лейдига в интерстиции яичек к выработке тестостерона из холестерина. ЛГ стимулирует выработку десмолазы, которая является исходным ферментом, ограничивающим скорость, превращающим холестерин в прегненолон. Это приводит к образованию двух ключевых слабых промежуточных звеньев андрогенов: дегидроэпиандростерона (ДГЭА) и андростендиона. Фермент 17-бета-гидроксистероиддегидрогеназа завершает превращение андростендиона в тестостерон. Тестостерон действует на гипоталамус и переднюю долю гипофиза посредством отрицательной обратной связи, уменьшая секрецию ЛГ и ФСГ.Тестостерон также может оказывать некоторое влияние на клетки Сертоли, находящиеся на периферии семенных канальцев семенников. ФСГ и тестостерон могут стимулировать клетки Сертоли к высвобождению андрогенсвязывающего белка (АСБ), который поставляет тестостерон половым клеткам во время сперматогенеза. ФСГ стимулирует клетки Сертоли, стимулируя выработку сперматозоидов и высвобождение ингибина В и МИС. Ингибин служит отрицательной обратной связью, которую клетки Сертоли оказывают на гипоталамо-гипофизарную систему, чтобы уменьшить высвобождение ФСГ.[6]

До полового созревания уровни андрогенов и гонадотропинов обычно остаются низкими и постоянными. Как только наступает половое созревание, гипоталамус высвобождает ГнРГ пульсирующим образом каждые один-два часа, чтобы поддерживать количество ФСГ, ЛГ и тестостерона в плазме, которые регулируют друг друга для поддержания гормонального баланса. Обнаружено, что на третьем десятилетии жизни уровень тестостерона снижается.[2][5][7]

Хотя большая часть тестостерона у мужчин вырабатывается клетками Лейдига в яичках, кора надпочечников вносит определенный вклад в выработку андрогенов.Подобно гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, надпочечники также контролируются гипоталамусом и передней долей гипофиза, образуя гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось. Гипоталамус высвобождает кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ), который стимулирует высвобождение адренокортикотропного гормона (АКТГ) из передней доли гипофиза. АКТГ стимулирует фермент десмолазу для превращения холестерина в прегненолон в надпочечниках, подобно синтезу тестостерона в яичках. В частности, ретикулярная зона мозгового вещества надпочечников отвечает за выработку слабых андрогенов ДГЭА и андростендиона, которые затем на периферии превращаются в тестостерон или эстрадиол.[2]

Функция

Функция мужской репродуктивной системы заключается в выработке андрогенов, таких как тестостерон , которые поддерживают мужскую репродуктивную функцию и способствуют сперматогенезу и транспортировке в женскую репродуктивную систему для оплодотворения. Яички действуют как эндокринные и экзокринные органы, поскольку они ответственны за выработку андрогенов, а также выработку и транспортировку сперматозоидов.

Механизм

Сперматогенез начинается в период полового созревания с зародышевых клеток, находящихся в базальной мембране семенных канальцев яичек.Клетки Сертоли, стимулированные ФСГ, помогают регулировать сперматогенез. Один цикл сперматогенеза начинается примерно каждые 13 дней; однако сперматогенез не всегда синхронен во всех семенных канальцах. Первая стадия сперматогенеза начинается с митоза диплоидных сперматогоний в первичные сперматоциты. Эти сперматоциты подвергаются мейозу I с образованием гаплоидных вторичных сперматоцитов, которые подвергаются мейозу II с образованием гаплоидных сперматид. Самые примитивные сперматоциты находятся периферически в семявыносящих канальцах и созревают, мигрируя к просвету.Сперматиды превращаются в сперматозоиды за счет редукции цитоплазмы. Эти сперматозоиды все еще неподвижны и выбрасываются в канальцы, чтобы отправиться в придатки яичка для созревания. Придаток яичка представляет собой спиральную структуру, состоящую из головки, тела и хвоста. В конечном итоге хвост соединяется с семявыносящим протоком, обеспечивая выход зрелых сперматозоидов для эякуляции. В придатке яичка сперматозоидам требуется около двенадцати дней, чтобы созреть и развить подвижность. Затем они сохраняются в хвосте придатка яичка до тех пор, пока не произойдет эякуляция.Зрелый сперматозоид состоит из головки, средней части и хвоста. Головка содержит ядро ​​с очень небольшим количеством цитоплазмы. Акросома или колпачок покрывает голову и заполнена лизосомами, что способствует оплодотворению. Средняя часть содержит большое количество митохондрий, обеспечивающих энергией жгутик или хвост сперматозоида.

Во время сексуального возбуждения (физического или психологического) расширение сосудов приводит к притоку крови к половому члену. Половой член содержит кавернозные тела и губчатое тело, по которым течет кровь, увеличивая и выпрямляя половой член.По мере продолжения сексуальной стимуляции кровь продолжает поступать к гениталиям, а яички увеличиваются, готовясь к эякуляции.

Когда происходит эякуляция, сокращения гладкой мускулатуры придатка яичка выталкивают сперму в семявыносящий проток (семявыносящий проток), который находится в семенном канатике. Семявыносящий проток доставляет сперму в семявыбрасывающий проток, соединяясь с протоком семенных пузырьков вблизи предстательной железы. Семенные пузырьки вырабатывают фруктозу, которая обеспечивает подвижность сперматозоидов.Он высвобождается в жидкости, которая смешивается со спермой, образуя сперму. Попав в эякуляторный проток, сперма проходит через предстательную железу, которая выделяет щелочную жидкость, которая помогает сгущать сперму, чтобы сперматозоиды могли лучше оставаться в женской репродуктивной системе. Затем сперма проходит через бульбоуретральные железы или железы Купера, которые выделяют густую жидкость, которая смазывает отверстие уретры и очищает уретру от любых остатков мочи. Затем сперма может попасть в женский вагинальный канал, позволяя сперматозоидам добраться до потенциальной яйцеклетки и оплодотворить ее в женской репродуктивной системе.[2][6][8]

Связанное тестирование

Общие тесты мужской репродуктивной функции включают анализ крови для измерения уровня тестостерона. Большая часть тестостерона связана с белками плазмы, особенно с глобулинами, связывающими половые гормоны (ГСПГ), которые служат в качестве хранилища. Некоторое количество тестостерона также связано с альбумином, который служит транспортером. Только небольшое количество тестостерона свободно циркулирует в плазме (нормальный диапазон: от 50 до 210 пг/мл). Общий тестостерон колеблется от 300 до 1000 нг/мл.[9] Другие тесты включают анализ спермы, который устанавливает статус фертильности и функцию семенных канальцев, придатка яичка и добавочных половых желез.[10] Образец спермы собирается и исследуется под микроскопом на количество, подвижность и форму. Это может быть полезно при диагностике случаев бесплодия или успеха вазэктомии. Нормальное количество сперматозоидов обычно превышает 15 миллионов/мл, а подвижность превышает 40%. Другие тесты включают анализ крови на простатспецифический антиген (PSA), который выявляет рак простаты.Обычно простата вырабатывает ПСА, и его уровень может повышаться при карциноме предстательной железы.[11] Рекомендации по скринингу различаются, но обычно скрининг следует начинать в возрасте около 50 лет. Уровень ПСА выше 4 нг/мл может побудить к биопсии предстательной железы для исключения карциномы предстательной железы. Физикальные осмотры включают пальцевое ректальное исследование, которое помогает выявить структурные изменения в размере предстательной железы, такие как доброкачественная гиперплазия предстательной железы, которая часто встречается у пожилых мужчин и может привести к проблемам с мочеиспусканием.

Патофизиология

Дисбаланс гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси может привести к бесплодию и гипогонадизму.Первичный гипогонадизм (также называемый гипергонадотропным гипогонадизмом) возникает в результате неспособности гонад вырабатывать адекватный тестостерон или сперматогенез, несмотря на высокие уровни ЛГ и ФСГ. Врожденные причины первичного гипогонадизма включают синдром Клайнфельтера, нарушение синтеза андрогенов или крипторхизм. Приобретенные причины включают цирроз печени, почечную недостаточность, лекарственные препараты, аутоиммунные заболевания, облучение, инфекции, травмы или, как правило, возраст. Это приводит к нарушению нормального развития яичек, повреждению яичек или нарушению их функции.Следовательно, потеря функции яичка приводит к повреждению или недоразвитию клеток Лейдига или Сертоли, которые не могут реагировать на стимулы для поддержания репродуктивной функции.

Вторичный гипогонадизм возникает в результате нарушения гипоталамо-гипофизарной оси, когда низкий уровень ГнРГ, ЛГ или ФСГ приводит к снижению уровня тестостерона и сперматогенеза. Эти расстройства могут возникать из-за врожденного изолированного дефицита ГнРГ, ЛГ или ФСГ (например, при мутациях рецепторов Кальмана, Прадера-Вилли, Лоуренса-Муна, ГнРГ, мутациях бета-субъединиц в ЛГ или ФСГ или рецепторах, связанных с кисспептином/G-белком). -четыре мутации, которые играют роль в высвобождении ГнРГ).Приобретенные причины, в частности, включают гиперпролактинемию, пангипопитуитаризм, прием лекарственных препаратов (например, употребление стероидов или опиатов), системные заболевания, опухоли, инфекцию, травму или облучение. Примечательно, что гиперпролактинемия может подавлять высвобождение ГнРГ и обычно возникает из-за пролактином, но также может быть результатом поражения гипоталамо-гипофизарной ножки, лекарств (антагонистов дофамина, психотропных средств и т. д.) или системных заболеваний. 14] Эти заболевания приводят к потере первичных раздражителей яичек. Без надлежащих стимулов (ГнРГ, ЛГ или ФСГ) функциональные и неповрежденные клетки Лейдига и Сертоли не могут проявлять свои эффекты.Это приводит к снижению уровня тестостерона или потере сперматогенеза.

Другие причины бесплодия у мужчин включают дефекты действия андрогенов, гипер/гипотиреоз, надпочечниковую недостаточность, врожденную гиперплазию надпочечников, нарушение транспорта сперматозоидов (например, обструкцию протоков) и системные заболевания. Дефекты действия андрогенов, такие как синдром нечувствительности к андрогенам, приводят к женскому фенотипу, несмотря на мужской генотип, из-за неспособности тканей организма реагировать на тестостерон. Таким образом, несмотря на высокий уровень тестостерона в крови, клиническая картина проявляется у пациентов с низким уровнем тестостерона и обычно женского пола, поскольку заболевание возникает с рождения.

Клиническое значение

Заболевания мужской репродуктивной системы обычно возникают в результате снижения уровня тестостерона или нечувствительности к тестостерону, что приводит к низкому либидо, отсутствию эякуляции, снижению плотности костей, потере мышечной массы, бесплодию, потере волос на теле и, что важно незавершенное половое развитие, если заболевание является врожденным или приобретенным до полового созревания. Другие менее специфические симптомы низкого уровня тестостерона включают низкую энергию/депрессивное настроение, анемию или увеличение жировых отложений.Другие сопутствующие заболевания, связанные с низким уровнем тестостерона, включают метаболический синдром, резистентность к инсулину и атеросклероз [14][9]. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 26 июля 2021 г. Анатомия, брюшная полость и таз, яичко. [PubMed: 29261881]

2.
Mawhinney M, Mariotti A. Физиология, патология и фармакология мужской репродуктивной системы. Periodontol 2000. 2013 Feb;61(1):232-51.[PubMed: 23240952]
3.
Аль-Ага ОМ, Аксиотис, Калифорния. Углубленный взгляд на опухоль из клеток Лейдига яичка. Arch Pathol Lab Med. 2007 г., февраль; 131(2):311-7. [PubMed: 17284120]
4.
Димитриадис Ф., Циампали С., Чалиасос Н., Цунапи П., Такенака А., Софикитис Н. Клетка Сертоли как дирижер оркестра сперматогенеза: сперматогенные клетки танцуют под музыку тестостерона. Гормоны (Афины). 2015 г., октябрь-декабрь; 14 (4): 479-503. [PubMed: 26732153]
5.
Нассар Г.Н., Лесли С.В.StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 9 января 2021 г. Физиология, тестостерон. [PubMed: 30252384]
6.
Heindel JJ, Treinen KA. Физиология мужской репродуктивной системы: эндокринная, паракринная и аутокринная регуляция. Токсикол патол. 1989;17(2):411-45. [PubMed: 2675292]
7.
Басария С. Мужской гипогонадизм. Ланцет. 2014 05 апреля; 383 (9924): 1250-63. [PubMed: 24119423]
8.
Plant TM, Marshall GR. Функциональное значение ФСГ в сперматогенезе и контроле его секреции у самцов приматов.Endocr Rev. 2001 Dec;22(6):764-86. [PubMed: 11739331]
9.
Lee OD, Tillman K. Обзор терапии тестостероном. Am J Mens Health. 2016 Янв; 10 (1): 68-72. [PubMed: 25398416]
10.
Esteves SC. Клиническая значимость рутинного анализа спермы и противоречия вокруг критериев Всемирной организации здравоохранения 2010 года для исследования спермы. Инт Браз Дж. Урол. 2014 июль-август;40(4):443-53. [PubMed: 25254609]
11.
Робинсон Дж.Г., Ходжес Э.А., Дэвисон Дж.Скрининг специфического антигена простаты: критический обзор текущих исследований и руководств. J Am Assoc Nurse Pract. 2014 окт; 26 (10): 574-81. [PubMed: 24399687]
12.
Bonomi M, Rochira V, Pasquali D, Balercia G, Jannini EA, Ferlin A., Klinefelter ItaliaN Group (KING). Синдром Клайнфельтера (СК): генетика, клинический фенотип и гипогонадизм. Дж Эндокринол Инвест. 2017 фев; 40 (2): 123-134. [Бесплатная статья PMC: PMC5269463] [PubMed: 27644703]
13.
Trevisan CM, Montagna E, de Oliveira R, Christofolini DM, Barbosa CP, Crandall KA, Bianco B.Система кисспептин/GPR54: что мы знаем о ее роли в репродукции человека? Cell Physiol Biochem. 2018;49(4):1259-1276. [PubMed: 30205368]
14.
Росс А., Бхасин С. Гипогонадизм: его распространенность и диагностика. Урол Клин Норт Ам. 2016 май; 43(2):163-76. [PubMed: 27132573]

Физиология мужской репродуктивной системы — StatPearls

Введение

Мужская репродуктивная система состоит из внутренних структур: яичек, придатка яичка, семявыводящего протока, предстательной железы и внешних структур: мошонки и полового члена.Эти структуры хорошо васкуляризированы множеством желез и протоков, которые способствуют формированию, хранению и эякуляции сперматозоидов для оплодотворения, а также вырабатывают важные андрогены для мужского развития.[1] Основным мужским андрогеном является тестостерон, который вырабатывается клетками Лейдига в яичках. Тестостерон может быть преобразован на периферии в более активную форму, дигидротестостерон через 5-альфа-редуктазу или эстрадиол через ароматазу. Другие ключевые гормоны включают ингибин B и гормон, ингибирующий мюллеровское вещество (MIS), оба вырабатываются клетками Сертоли в яичках.Важные гормоны, которые модулируют их, включают фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ), которые высвобождаются передней долей гипофиза и регулируются гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГнРГ), вырабатываемым гипоталамусом. Вместе эти гормоны образуют гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось, которая способствует и поддерживает половое развитие и функцию у мужчин.[2]

Вопросы, вызывающие озабоченность

Важно отметить, что тестостерон может периферически преобразовываться в эстрадиол с помощью ароматазы из жировой ткани.Эстрадиол может периферически преобразовываться в эстроген. Эстрадиол/эстроген может играть роль в резорбции костей, закрытии эпифизов, гинекомастии и сосудистых эффектах, а также оказывать ингибирующее действие на гипоталамус и переднюю долю гипофиза, подобно тестостерону. Когда уровень эстрадиола повышается у мужчин, это может привести к патологическим изменениям, таким как слабость костей, развитие груди и потеря либидо или бесплодие.

Клеточные

Функциональные клетки мужской репродуктивной системы в основном состоят из клеток Лейдига и Сертоли, находящихся в семенниках.Клетки Лейдига обнаруживаются в интерстиции семенников, прилегающих к семявыносящим канальцам. При гистологии они имеют розовую цитоплазму и могут быть идентифицированы по розовым кристаллам Рейнке. Они производят тестостерон, стероидный гормон, который оказывает свое действие, связываясь с внутриклеточными рецепторами различных тканей и регулируя экспрессию белка.[3] Клетки Сертоли находятся на периферии семенных канальцев. Они способствуют сперматогенезу, который начинается на периферии канальцев. Они связываются вместе, образуя гематотестикулярный барьер, удерживающий зародышевые клетки, содержащиеся в семявыносящих канальцах, и соединяются друг с другом через плотные соединения.Эти клетки характеризуются своим отношением к зародышевым клеткам или примитивным сперматогониям. Клетки Сертоли намного крупнее зародышевых клеток, которые находятся поблизости, и имеют менее заметные ядра. Зародышевые клетки выстилают внутреннюю часть семенных канальцев и по мере созревания продвигаются к просвету. Эти клетки имеют заметные, темные и плотные ядра.[4]

Развитие

У человеческих эмбрионов половая дифференциация по умолчанию — женская. Однако наличие Y-хромосомы определяет дифференциацию мужского фенотипа и мужской репродуктивной системы.Y-хромосома содержит ген определяющей пол области (SRY), который кодирует развитие яичек. Семенники опускаются от задней брюшной стенки во время развития, чтобы лежать в мошонке в зрелом возрасте. В семенниках развиваются клетки Сертоли, которые продуцируют MIS, вызывая регрессию мюллеровых протоков, формирующих женские половые пути. В семенниках также развиваются клетки Лейдига, которые производят тестостерон, основной фактор мужского репродуктивного развития.

Тестостерон играет важную роль в стимуляции развития вольфовых протоков у плода мужского пола, которые превращаются в яички, придатки яичек, семявыводящие протоки и семенные пузырьки.Тестостерон также отвечает за эритропоэз, пубертатный всплеск роста, плотность костей, закрытие эпифизарных пластинок, огрубление голоса, увеличение мышечной массы, развитие мужского телосложения и либидо. Кроме того, тестостерон может быть преобразован в дигидротестостерон (ДГТ) с помощью 5-альфа-редуктазы, фермента, вырабатываемого предстательной железой на периферии. И ДГТ, и тестостерон внутриклеточно связываются с одними и теми же андрогенными рецепторами, но ДГТ имеет более высокое сродство. ДГТ стимулирует развитие предстательной железы, мошонки и полового члена.ДГТ также отвечает за мужской тип волос (лицевые, осевые и лобковые волосы), включая патологию мужского облысения, повышенную секрецию сальных желез и акне. Вместе эти гормоны способствуют половому созреванию и последующему поддержанию мужской репродуктивной системы.[5]

Обычно рост яичек знаменует собой начало полового созревания у мальчиков, которое происходит в возрасте от 11 до 13 лет. Это стимулируется внезапным повышением уровня ГнРГ в гипоталамусе, что стимулирует высвобождение ФСГ и ЛГ из передней доли гипофиза.ЛГ стимулирует клетки Лейдига к увеличению тестостерона, что вызывает рост и пигментацию мошонки и полового члена. Затем появляются вторичные половые признаки, такие как рост волос на лице, подмышечных впадинах, груди и лобке, огрубление голоса и скачок роста. На этой стадии появляются первые фертильные эякуляции, свидетельствующие о зрелой репродуктивной функции. В конце концов эпифизарные пластинки роста закрываются, знаменуя собой конец полового развития. Половое развитие может продолжаться до 20 лет.

Вовлеченные системы органов

Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось играет важную роль в обеспечении половой зрелости, продукции сперматозоидов и развитии вторичных половых признаков.Он поддерживает сперматогенез и половую функцию на протяжении всей жизни самца. Гипоталамус секретирует ГнРГ в гипоталамо-гипофизарную портальную систему для стимуляции передней доли гипофиза. ГнРГ представляет собой пептидный гормон, высвобождаемый нейронами гипоталамуса пульсирующим образом. Он действует на гонадотрофы передней доли гипофиза посредством связывания и активации рецептора G-белка, который стимулирует переднюю долю гипофиза посредством активации инозитол-1,4,5-трифосфата (IP3) (которая увеличивает внутриклеточный кальций) для высвобождения ФСГ и ЛГ.ГнРГ ингибируется тестостероном, эстрогеном, эстрадиолом и пролактином.[2]

В ответ передняя доля гипофиза выделяет в кровь ЛГ и ФСГ. Эти гонадотропные гормоны действуют на мембранные рецепторы в клетках Лейдига и Сертоли яичек соответственно. Оба гормона происходят из одного и того же семейства гликопротеинов и состоят из идентичных альфа-субъединиц, но разные бета-субъединицы различают их функции. Оба проявляют свои физиологические эффекты, связывая и активируя рецептор G-белка, который активирует аденилатциклазу и повышает уровень цАМФ в клетках, стимулируя клетки Сертоли и Лейдига.ЛГ стимулирует клетки Лейдига в интерстиции яичек к выработке тестостерона из холестерина. ЛГ стимулирует выработку десмолазы, которая является исходным ферментом, ограничивающим скорость, превращающим холестерин в прегненолон. Это приводит к образованию двух ключевых слабых промежуточных звеньев андрогенов: дегидроэпиандростерона (ДГЭА) и андростендиона. Фермент 17-бета-гидроксистероиддегидрогеназа завершает превращение андростендиона в тестостерон. Тестостерон действует на гипоталамус и переднюю долю гипофиза посредством отрицательной обратной связи, уменьшая секрецию ЛГ и ФСГ.Тестостерон также может оказывать некоторое влияние на клетки Сертоли, находящиеся на периферии семенных канальцев семенников. ФСГ и тестостерон могут стимулировать клетки Сертоли к высвобождению андрогенсвязывающего белка (АСБ), который поставляет тестостерон половым клеткам во время сперматогенеза. ФСГ стимулирует клетки Сертоли, стимулируя выработку сперматозоидов и высвобождение ингибина В и МИС. Ингибин служит отрицательной обратной связью, которую клетки Сертоли оказывают на гипоталамо-гипофизарную систему, чтобы уменьшить высвобождение ФСГ.[6]

До полового созревания уровни андрогенов и гонадотропинов обычно остаются низкими и постоянными. Как только наступает половое созревание, гипоталамус высвобождает ГнРГ пульсирующим образом каждые один-два часа, чтобы поддерживать количество ФСГ, ЛГ и тестостерона в плазме, которые регулируют друг друга для поддержания гормонального баланса. Обнаружено, что на третьем десятилетии жизни уровень тестостерона снижается.[2][5][7]

Хотя большая часть тестостерона у мужчин вырабатывается клетками Лейдига в яичках, кора надпочечников вносит определенный вклад в выработку андрогенов.Подобно гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, надпочечники также контролируются гипоталамусом и передней долей гипофиза, образуя гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось. Гипоталамус высвобождает кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ), который стимулирует высвобождение адренокортикотропного гормона (АКТГ) из передней доли гипофиза. АКТГ стимулирует фермент десмолазу для превращения холестерина в прегненолон в надпочечниках, подобно синтезу тестостерона в яичках. В частности, ретикулярная зона мозгового вещества надпочечников отвечает за выработку слабых андрогенов ДГЭА и андростендиона, которые затем на периферии превращаются в тестостерон или эстрадиол.[2]

Функция

Функция мужской репродуктивной системы заключается в выработке андрогенов, таких как тестостерон , которые поддерживают мужскую репродуктивную функцию и способствуют сперматогенезу и транспортировке в женскую репродуктивную систему для оплодотворения. Яички действуют как эндокринные и экзокринные органы, поскольку они ответственны за выработку андрогенов, а также выработку и транспортировку сперматозоидов.

Механизм

Сперматогенез начинается в период полового созревания с зародышевых клеток, находящихся в базальной мембране семенных канальцев яичек.Клетки Сертоли, стимулированные ФСГ, помогают регулировать сперматогенез. Один цикл сперматогенеза начинается примерно каждые 13 дней; однако сперматогенез не всегда синхронен во всех семенных канальцах. Первая стадия сперматогенеза начинается с митоза диплоидных сперматогоний в первичные сперматоциты. Эти сперматоциты подвергаются мейозу I с образованием гаплоидных вторичных сперматоцитов, которые подвергаются мейозу II с образованием гаплоидных сперматид. Самые примитивные сперматоциты находятся периферически в семявыносящих канальцах и созревают, мигрируя к просвету.Сперматиды превращаются в сперматозоиды за счет редукции цитоплазмы. Эти сперматозоиды все еще неподвижны и выбрасываются в канальцы, чтобы отправиться в придатки яичка для созревания. Придаток яичка представляет собой спиральную структуру, состоящую из головки, тела и хвоста. В конечном итоге хвост соединяется с семявыносящим протоком, обеспечивая выход зрелых сперматозоидов для эякуляции. В придатке яичка сперматозоидам требуется около двенадцати дней, чтобы созреть и развить подвижность. Затем они сохраняются в хвосте придатка яичка до тех пор, пока не произойдет эякуляция.Зрелый сперматозоид состоит из головки, средней части и хвоста. Головка содержит ядро ​​с очень небольшим количеством цитоплазмы. Акросома или колпачок покрывает голову и заполнена лизосомами, что способствует оплодотворению. Средняя часть содержит большое количество митохондрий, обеспечивающих энергией жгутик или хвост сперматозоида.

Во время сексуального возбуждения (физического или психологического) расширение сосудов приводит к притоку крови к половому члену. Половой член содержит кавернозные тела и губчатое тело, по которым течет кровь, увеличивая и выпрямляя половой член.По мере продолжения сексуальной стимуляции кровь продолжает поступать к гениталиям, а яички увеличиваются, готовясь к эякуляции.

Когда происходит эякуляция, сокращения гладкой мускулатуры придатка яичка выталкивают сперму в семявыносящий проток (семявыносящий проток), который находится в семенном канатике. Семявыносящий проток доставляет сперму в семявыбрасывающий проток, соединяясь с протоком семенных пузырьков вблизи предстательной железы. Семенные пузырьки вырабатывают фруктозу, которая обеспечивает подвижность сперматозоидов.Он высвобождается в жидкости, которая смешивается со спермой, образуя сперму. Попав в эякуляторный проток, сперма проходит через предстательную железу, которая выделяет щелочную жидкость, которая помогает сгущать сперму, чтобы сперматозоиды могли лучше оставаться в женской репродуктивной системе. Затем сперма проходит через бульбоуретральные железы или железы Купера, которые выделяют густую жидкость, которая смазывает отверстие уретры и очищает уретру от любых остатков мочи. Затем сперма может попасть в женский вагинальный канал, позволяя сперматозоидам добраться до потенциальной яйцеклетки и оплодотворить ее в женской репродуктивной системе.[2][6][8]

Связанное тестирование

Общие тесты мужской репродуктивной функции включают анализ крови для измерения уровня тестостерона. Большая часть тестостерона связана с белками плазмы, особенно с глобулинами, связывающими половые гормоны (ГСПГ), которые служат в качестве хранилища. Некоторое количество тестостерона также связано с альбумином, который служит транспортером. Только небольшое количество тестостерона свободно циркулирует в плазме (нормальный диапазон: от 50 до 210 пг/мл). Общий тестостерон колеблется от 300 до 1000 нг/мл.[9] Другие тесты включают анализ спермы, который устанавливает статус фертильности и функцию семенных канальцев, придатка яичка и добавочных половых желез.[10] Образец спермы собирается и исследуется под микроскопом на количество, подвижность и форму. Это может быть полезно при диагностике случаев бесплодия или успеха вазэктомии. Нормальное количество сперматозоидов обычно превышает 15 миллионов/мл, а подвижность превышает 40%. Другие тесты включают анализ крови на простатспецифический антиген (PSA), который выявляет рак простаты.Обычно простата вырабатывает ПСА, и его уровень может повышаться при карциноме предстательной железы.[11] Рекомендации по скринингу различаются, но обычно скрининг следует начинать в возрасте около 50 лет. Уровень ПСА выше 4 нг/мл может побудить к биопсии предстательной железы для исключения карциномы предстательной железы. Физикальные осмотры включают пальцевое ректальное исследование, которое помогает выявить структурные изменения в размере предстательной железы, такие как доброкачественная гиперплазия предстательной железы, которая часто встречается у пожилых мужчин и может привести к проблемам с мочеиспусканием.

Патофизиология

Дисбаланс гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси может привести к бесплодию и гипогонадизму.Первичный гипогонадизм (также называемый гипергонадотропным гипогонадизмом) возникает в результате неспособности гонад вырабатывать адекватный тестостерон или сперматогенез, несмотря на высокие уровни ЛГ и ФСГ. Врожденные причины первичного гипогонадизма включают синдром Клайнфельтера, нарушение синтеза андрогенов или крипторхизм. Приобретенные причины включают цирроз печени, почечную недостаточность, лекарственные препараты, аутоиммунные заболевания, облучение, инфекции, травмы или, как правило, возраст. Это приводит к нарушению нормального развития яичек, повреждению яичек или нарушению их функции.Следовательно, потеря функции яичка приводит к повреждению или недоразвитию клеток Лейдига или Сертоли, которые не могут реагировать на стимулы для поддержания репродуктивной функции.

Вторичный гипогонадизм возникает в результате нарушения гипоталамо-гипофизарной оси, когда низкий уровень ГнРГ, ЛГ или ФСГ приводит к снижению уровня тестостерона и сперматогенеза. Эти расстройства могут возникать из-за врожденного изолированного дефицита ГнРГ, ЛГ или ФСГ (например, при мутациях рецепторов Кальмана, Прадера-Вилли, Лоуренса-Муна, ГнРГ, мутациях бета-субъединиц в ЛГ или ФСГ или рецепторах, связанных с кисспептином/G-белком). -четыре мутации, которые играют роль в высвобождении ГнРГ).Приобретенные причины, в частности, включают гиперпролактинемию, пангипопитуитаризм, прием лекарственных препаратов (например, употребление стероидов или опиатов), системные заболевания, опухоли, инфекцию, травму или облучение. Примечательно, что гиперпролактинемия может подавлять высвобождение ГнРГ и обычно возникает из-за пролактином, но также может быть результатом поражения гипоталамо-гипофизарной ножки, лекарств (антагонистов дофамина, психотропных средств и т. д.) или системных заболеваний. 14] Эти заболевания приводят к потере первичных раздражителей яичек. Без надлежащих стимулов (ГнРГ, ЛГ или ФСГ) функциональные и неповрежденные клетки Лейдига и Сертоли не могут проявлять свои эффекты.Это приводит к снижению уровня тестостерона или потере сперматогенеза.

Другие причины бесплодия у мужчин включают дефекты действия андрогенов, гипер/гипотиреоз, надпочечниковую недостаточность, врожденную гиперплазию надпочечников, нарушение транспорта сперматозоидов (например, обструкцию протоков) и системные заболевания. Дефекты действия андрогенов, такие как синдром нечувствительности к андрогенам, приводят к женскому фенотипу, несмотря на мужской генотип, из-за неспособности тканей организма реагировать на тестостерон. Таким образом, несмотря на высокий уровень тестостерона в крови, клиническая картина проявляется у пациентов с низким уровнем тестостерона и обычно женского пола, поскольку заболевание возникает с рождения.

Клиническое значение

Заболевания мужской репродуктивной системы обычно возникают в результате снижения уровня тестостерона или нечувствительности к тестостерону, что приводит к низкому либидо, отсутствию эякуляции, снижению плотности костей, потере мышечной массы, бесплодию, потере волос на теле и, что важно незавершенное половое развитие, если заболевание является врожденным или приобретенным до полового созревания. Другие менее специфические симптомы низкого уровня тестостерона включают низкую энергию/депрессивное настроение, анемию или увеличение жировых отложений.Другие сопутствующие заболевания, связанные с низким уровнем тестостерона, включают метаболический синдром, резистентность к инсулину и атеросклероз [14][9]. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 26 июля 2021 г. Анатомия, брюшная полость и таз, яичко. [PubMed: 29261881]

2.
Mawhinney M, Mariotti A. Физиология, патология и фармакология мужской репродуктивной системы. Periodontol 2000. 2013 Feb;61(1):232-51.[PubMed: 23240952]
3.
Аль-Ага ОМ, Аксиотис, Калифорния. Углубленный взгляд на опухоль из клеток Лейдига яичка. Arch Pathol Lab Med. 2007 г., февраль; 131(2):311-7. [PubMed: 17284120]
4.
Димитриадис Ф., Циампали С., Чалиасос Н., Цунапи П., Такенака А., Софикитис Н. Клетка Сертоли как дирижер оркестра сперматогенеза: сперматогенные клетки танцуют под музыку тестостерона. Гормоны (Афины). 2015 г., октябрь-декабрь; 14 (4): 479-503. [PubMed: 26732153]
5.
Нассар Г.Н., Лесли С.В.StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 9 января 2021 г. Физиология, тестостерон. [PubMed: 30252384]
6.
Heindel JJ, Treinen KA. Физиология мужской репродуктивной системы: эндокринная, паракринная и аутокринная регуляция. Токсикол патол. 1989;17(2):411-45. [PubMed: 2675292]
7.
Басария С. Мужской гипогонадизм. Ланцет. 2014 05 апреля; 383 (9924): 1250-63. [PubMed: 24119423]
8.
Plant TM, Marshall GR. Функциональное значение ФСГ в сперматогенезе и контроле его секреции у самцов приматов.Endocr Rev. 2001 Dec;22(6):764-86. [PubMed: 11739331]
9.
Lee OD, Tillman K. Обзор терапии тестостероном. Am J Mens Health. 2016 Янв; 10 (1): 68-72. [PubMed: 25398416]
10.
Esteves SC. Клиническая значимость рутинного анализа спермы и противоречия вокруг критериев Всемирной организации здравоохранения 2010 года для исследования спермы. Инт Браз Дж. Урол. 2014 июль-август;40(4):443-53. [PubMed: 25254609]
11.
Робинсон Дж.Г., Ходжес Э.А., Дэвисон Дж.Скрининг специфического антигена простаты: критический обзор текущих исследований и руководств. J Am Assoc Nurse Pract. 2014 окт; 26 (10): 574-81. [PubMed: 24399687]
12.
Bonomi M, Rochira V, Pasquali D, Balercia G, Jannini EA, Ferlin A., Klinefelter ItaliaN Group (KING). Синдром Клайнфельтера (СК): генетика, клинический фенотип и гипогонадизм. Дж Эндокринол Инвест. 2017 фев; 40 (2): 123-134. [Бесплатная статья PMC: PMC5269463] [PubMed: 27644703]
13.
Trevisan CM, Montagna E, de Oliveira R, Christofolini DM, Barbosa CP, Crandall KA, Bianco B.Система кисспептин/GPR54: что мы знаем о ее роли в репродукции человека? Cell Physiol Biochem. 2018;49(4):1259-1276. [PubMed: 30205368]
14.
Росс А., Бхасин С. Гипогонадизм: его распространенность и диагностика. Урол Клин Норт Ам. 2016 май; 43(2):163-76. [PubMed: 27132573]

Физиология мужской репродуктивной системы — StatPearls

Введение

Мужская репродуктивная система состоит из внутренних структур: яичек, придатка яичка, семявыводящего протока, предстательной железы и внешних структур: мошонки и полового члена.Эти структуры хорошо васкуляризированы множеством желез и протоков, которые способствуют формированию, хранению и эякуляции сперматозоидов для оплодотворения, а также вырабатывают важные андрогены для мужского развития.[1] Основным мужским андрогеном является тестостерон, который вырабатывается клетками Лейдига в яичках. Тестостерон может быть преобразован на периферии в более активную форму, дигидротестостерон через 5-альфа-редуктазу или эстрадиол через ароматазу. Другие ключевые гормоны включают ингибин B и гормон, ингибирующий мюллеровское вещество (MIS), оба вырабатываются клетками Сертоли в яичках.Важные гормоны, которые модулируют их, включают фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ), которые высвобождаются передней долей гипофиза и регулируются гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГнРГ), вырабатываемым гипоталамусом. Вместе эти гормоны образуют гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось, которая способствует и поддерживает половое развитие и функцию у мужчин.[2]

Вопросы, вызывающие озабоченность

Важно отметить, что тестостерон может периферически преобразовываться в эстрадиол с помощью ароматазы из жировой ткани.Эстрадиол может периферически преобразовываться в эстроген. Эстрадиол/эстроген может играть роль в резорбции костей, закрытии эпифизов, гинекомастии и сосудистых эффектах, а также оказывать ингибирующее действие на гипоталамус и переднюю долю гипофиза, подобно тестостерону. Когда уровень эстрадиола повышается у мужчин, это может привести к патологическим изменениям, таким как слабость костей, развитие груди и потеря либидо или бесплодие.

Клеточные

Функциональные клетки мужской репродуктивной системы в основном состоят из клеток Лейдига и Сертоли, находящихся в семенниках.Клетки Лейдига обнаруживаются в интерстиции семенников, прилегающих к семявыносящим канальцам. При гистологии они имеют розовую цитоплазму и могут быть идентифицированы по розовым кристаллам Рейнке. Они производят тестостерон, стероидный гормон, который оказывает свое действие, связываясь с внутриклеточными рецепторами различных тканей и регулируя экспрессию белка.[3] Клетки Сертоли находятся на периферии семенных канальцев. Они способствуют сперматогенезу, который начинается на периферии канальцев. Они связываются вместе, образуя гематотестикулярный барьер, удерживающий зародышевые клетки, содержащиеся в семявыносящих канальцах, и соединяются друг с другом через плотные соединения.Эти клетки характеризуются своим отношением к зародышевым клеткам или примитивным сперматогониям. Клетки Сертоли намного крупнее зародышевых клеток, которые находятся поблизости, и имеют менее заметные ядра. Зародышевые клетки выстилают внутреннюю часть семенных канальцев и по мере созревания продвигаются к просвету. Эти клетки имеют заметные, темные и плотные ядра.[4]

Развитие

У человеческих эмбрионов половая дифференциация по умолчанию — женская. Однако наличие Y-хромосомы определяет дифференциацию мужского фенотипа и мужской репродуктивной системы.Y-хромосома содержит ген определяющей пол области (SRY), который кодирует развитие яичек. Семенники опускаются от задней брюшной стенки во время развития, чтобы лежать в мошонке в зрелом возрасте. В семенниках развиваются клетки Сертоли, которые продуцируют MIS, вызывая регрессию мюллеровых протоков, формирующих женские половые пути. В семенниках также развиваются клетки Лейдига, которые производят тестостерон, основной фактор мужского репродуктивного развития.

Тестостерон играет важную роль в стимуляции развития вольфовых протоков у плода мужского пола, которые превращаются в яички, придатки яичек, семявыводящие протоки и семенные пузырьки.Тестостерон также отвечает за эритропоэз, пубертатный всплеск роста, плотность костей, закрытие эпифизарных пластинок, огрубление голоса, увеличение мышечной массы, развитие мужского телосложения и либидо. Кроме того, тестостерон может быть преобразован в дигидротестостерон (ДГТ) с помощью 5-альфа-редуктазы, фермента, вырабатываемого предстательной железой на периферии. И ДГТ, и тестостерон внутриклеточно связываются с одними и теми же андрогенными рецепторами, но ДГТ имеет более высокое сродство. ДГТ стимулирует развитие предстательной железы, мошонки и полового члена.ДГТ также отвечает за мужской тип волос (лицевые, осевые и лобковые волосы), включая патологию мужского облысения, повышенную секрецию сальных желез и акне. Вместе эти гормоны способствуют половому созреванию и последующему поддержанию мужской репродуктивной системы.[5]

Обычно рост яичек знаменует собой начало полового созревания у мальчиков, которое происходит в возрасте от 11 до 13 лет. Это стимулируется внезапным повышением уровня ГнРГ в гипоталамусе, что стимулирует высвобождение ФСГ и ЛГ из передней доли гипофиза.ЛГ стимулирует клетки Лейдига к увеличению тестостерона, что вызывает рост и пигментацию мошонки и полового члена. Затем появляются вторичные половые признаки, такие как рост волос на лице, подмышечных впадинах, груди и лобке, огрубление голоса и скачок роста. На этой стадии появляются первые фертильные эякуляции, свидетельствующие о зрелой репродуктивной функции. В конце концов эпифизарные пластинки роста закрываются, знаменуя собой конец полового развития. Половое развитие может продолжаться до 20 лет.

Вовлеченные системы органов

Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось играет важную роль в обеспечении половой зрелости, продукции сперматозоидов и развитии вторичных половых признаков.Он поддерживает сперматогенез и половую функцию на протяжении всей жизни самца. Гипоталамус секретирует ГнРГ в гипоталамо-гипофизарную портальную систему для стимуляции передней доли гипофиза. ГнРГ представляет собой пептидный гормон, высвобождаемый нейронами гипоталамуса пульсирующим образом. Он действует на гонадотрофы передней доли гипофиза посредством связывания и активации рецептора G-белка, который стимулирует переднюю долю гипофиза посредством активации инозитол-1,4,5-трифосфата (IP3) (которая увеличивает внутриклеточный кальций) для высвобождения ФСГ и ЛГ.ГнРГ ингибируется тестостероном, эстрогеном, эстрадиолом и пролактином.[2]

В ответ передняя доля гипофиза выделяет в кровь ЛГ и ФСГ. Эти гонадотропные гормоны действуют на мембранные рецепторы в клетках Лейдига и Сертоли яичек соответственно. Оба гормона происходят из одного и того же семейства гликопротеинов и состоят из идентичных альфа-субъединиц, но разные бета-субъединицы различают их функции. Оба проявляют свои физиологические эффекты, связывая и активируя рецептор G-белка, который активирует аденилатциклазу и повышает уровень цАМФ в клетках, стимулируя клетки Сертоли и Лейдига.ЛГ стимулирует клетки Лейдига в интерстиции яичек к выработке тестостерона из холестерина. ЛГ стимулирует выработку десмолазы, которая является исходным ферментом, ограничивающим скорость, превращающим холестерин в прегненолон. Это приводит к образованию двух ключевых слабых промежуточных звеньев андрогенов: дегидроэпиандростерона (ДГЭА) и андростендиона. Фермент 17-бета-гидроксистероиддегидрогеназа завершает превращение андростендиона в тестостерон. Тестостерон действует на гипоталамус и переднюю долю гипофиза посредством отрицательной обратной связи, уменьшая секрецию ЛГ и ФСГ.Тестостерон также может оказывать некоторое влияние на клетки Сертоли, находящиеся на периферии семенных канальцев семенников. ФСГ и тестостерон могут стимулировать клетки Сертоли к высвобождению андрогенсвязывающего белка (АСБ), который поставляет тестостерон половым клеткам во время сперматогенеза. ФСГ стимулирует клетки Сертоли, стимулируя выработку сперматозоидов и высвобождение ингибина В и МИС. Ингибин служит отрицательной обратной связью, которую клетки Сертоли оказывают на гипоталамо-гипофизарную систему, чтобы уменьшить высвобождение ФСГ.[6]

До полового созревания уровни андрогенов и гонадотропинов обычно остаются низкими и постоянными. Как только наступает половое созревание, гипоталамус высвобождает ГнРГ пульсирующим образом каждые один-два часа, чтобы поддерживать количество ФСГ, ЛГ и тестостерона в плазме, которые регулируют друг друга для поддержания гормонального баланса. Обнаружено, что на третьем десятилетии жизни уровень тестостерона снижается.[2][5][7]

Хотя большая часть тестостерона у мужчин вырабатывается клетками Лейдига в яичках, кора надпочечников вносит определенный вклад в выработку андрогенов.Подобно гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, надпочечники также контролируются гипоталамусом и передней долей гипофиза, образуя гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось. Гипоталамус высвобождает кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ), который стимулирует высвобождение адренокортикотропного гормона (АКТГ) из передней доли гипофиза. АКТГ стимулирует фермент десмолазу для превращения холестерина в прегненолон в надпочечниках, подобно синтезу тестостерона в яичках. В частности, ретикулярная зона мозгового вещества надпочечников отвечает за выработку слабых андрогенов ДГЭА и андростендиона, которые затем на периферии превращаются в тестостерон или эстрадиол.[2]

Функция

Функция мужской репродуктивной системы заключается в выработке андрогенов, таких как тестостерон , которые поддерживают мужскую репродуктивную функцию и способствуют сперматогенезу и транспортировке в женскую репродуктивную систему для оплодотворения. Яички действуют как эндокринные и экзокринные органы, поскольку они ответственны за выработку андрогенов, а также выработку и транспортировку сперматозоидов.

Механизм

Сперматогенез начинается в период полового созревания с зародышевых клеток, находящихся в базальной мембране семенных канальцев яичек.Клетки Сертоли, стимулированные ФСГ, помогают регулировать сперматогенез. Один цикл сперматогенеза начинается примерно каждые 13 дней; однако сперматогенез не всегда синхронен во всех семенных канальцах. Первая стадия сперматогенеза начинается с митоза диплоидных сперматогоний в первичные сперматоциты. Эти сперматоциты подвергаются мейозу I с образованием гаплоидных вторичных сперматоцитов, которые подвергаются мейозу II с образованием гаплоидных сперматид. Самые примитивные сперматоциты находятся периферически в семявыносящих канальцах и созревают, мигрируя к просвету.Сперматиды превращаются в сперматозоиды за счет редукции цитоплазмы. Эти сперматозоиды все еще неподвижны и выбрасываются в канальцы, чтобы отправиться в придатки яичка для созревания. Придаток яичка представляет собой спиральную структуру, состоящую из головки, тела и хвоста. В конечном итоге хвост соединяется с семявыносящим протоком, обеспечивая выход зрелых сперматозоидов для эякуляции. В придатке яичка сперматозоидам требуется около двенадцати дней, чтобы созреть и развить подвижность. Затем они сохраняются в хвосте придатка яичка до тех пор, пока не произойдет эякуляция.Зрелый сперматозоид состоит из головки, средней части и хвоста. Головка содержит ядро ​​с очень небольшим количеством цитоплазмы. Акросома или колпачок покрывает голову и заполнена лизосомами, что способствует оплодотворению. Средняя часть содержит большое количество митохондрий, обеспечивающих энергией жгутик или хвост сперматозоида.

Во время сексуального возбуждения (физического или психологического) расширение сосудов приводит к притоку крови к половому члену. Половой член содержит кавернозные тела и губчатое тело, по которым течет кровь, увеличивая и выпрямляя половой член.По мере продолжения сексуальной стимуляции кровь продолжает поступать к гениталиям, а яички увеличиваются, готовясь к эякуляции.

Когда происходит эякуляция, сокращения гладкой мускулатуры придатка яичка выталкивают сперму в семявыносящий проток (семявыносящий проток), который находится в семенном канатике. Семявыносящий проток доставляет сперму в семявыбрасывающий проток, соединяясь с протоком семенных пузырьков вблизи предстательной железы. Семенные пузырьки вырабатывают фруктозу, которая обеспечивает подвижность сперматозоидов.Он высвобождается в жидкости, которая смешивается со спермой, образуя сперму. Попав в эякуляторный проток, сперма проходит через предстательную железу, которая выделяет щелочную жидкость, которая помогает сгущать сперму, чтобы сперматозоиды могли лучше оставаться в женской репродуктивной системе. Затем сперма проходит через бульбоуретральные железы или железы Купера, которые выделяют густую жидкость, которая смазывает отверстие уретры и очищает уретру от любых остатков мочи. Затем сперма может попасть в женский вагинальный канал, позволяя сперматозоидам добраться до потенциальной яйцеклетки и оплодотворить ее в женской репродуктивной системе.[2][6][8]

Связанное тестирование

Общие тесты мужской репродуктивной функции включают анализ крови для измерения уровня тестостерона. Большая часть тестостерона связана с белками плазмы, особенно с глобулинами, связывающими половые гормоны (ГСПГ), которые служат в качестве хранилища. Некоторое количество тестостерона также связано с альбумином, который служит транспортером. Только небольшое количество тестостерона свободно циркулирует в плазме (нормальный диапазон: от 50 до 210 пг/мл). Общий тестостерон колеблется от 300 до 1000 нг/мл.[9] Другие тесты включают анализ спермы, который устанавливает статус фертильности и функцию семенных канальцев, придатка яичка и добавочных половых желез.[10] Образец спермы собирается и исследуется под микроскопом на количество, подвижность и форму. Это может быть полезно при диагностике случаев бесплодия или успеха вазэктомии. Нормальное количество сперматозоидов обычно превышает 15 миллионов/мл, а подвижность превышает 40%. Другие тесты включают анализ крови на простатспецифический антиген (PSA), который выявляет рак простаты.Обычно простата вырабатывает ПСА, и его уровень может повышаться при карциноме предстательной железы.[11] Рекомендации по скринингу различаются, но обычно скрининг следует начинать в возрасте около 50 лет. Уровень ПСА выше 4 нг/мл может побудить к биопсии предстательной железы для исключения карциномы предстательной железы. Физикальные осмотры включают пальцевое ректальное исследование, которое помогает выявить структурные изменения в размере предстательной железы, такие как доброкачественная гиперплазия предстательной железы, которая часто встречается у пожилых мужчин и может привести к проблемам с мочеиспусканием.

Патофизиология

Дисбаланс гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси может привести к бесплодию и гипогонадизму.Первичный гипогонадизм (также называемый гипергонадотропным гипогонадизмом) возникает в результате неспособности гонад вырабатывать адекватный тестостерон или сперматогенез, несмотря на высокие уровни ЛГ и ФСГ. Врожденные причины первичного гипогонадизма включают синдром Клайнфельтера, нарушение синтеза андрогенов или крипторхизм. Приобретенные причины включают цирроз печени, почечную недостаточность, лекарственные препараты, аутоиммунные заболевания, облучение, инфекции, травмы или, как правило, возраст. Это приводит к нарушению нормального развития яичек, повреждению яичек или нарушению их функции.Следовательно, потеря функции яичка приводит к повреждению или недоразвитию клеток Лейдига или Сертоли, которые не могут реагировать на стимулы для поддержания репродуктивной функции.

Вторичный гипогонадизм возникает в результате нарушения гипоталамо-гипофизарной оси, когда низкий уровень ГнРГ, ЛГ или ФСГ приводит к снижению уровня тестостерона и сперматогенеза. Эти расстройства могут возникать из-за врожденного изолированного дефицита ГнРГ, ЛГ или ФСГ (например, при мутациях рецепторов Кальмана, Прадера-Вилли, Лоуренса-Муна, ГнРГ, мутациях бета-субъединиц в ЛГ или ФСГ или рецепторах, связанных с кисспептином/G-белком). -четыре мутации, которые играют роль в высвобождении ГнРГ).Приобретенные причины, в частности, включают гиперпролактинемию, пангипопитуитаризм, прием лекарственных препаратов (например, употребление стероидов или опиатов), системные заболевания, опухоли, инфекцию, травму или облучение. Примечательно, что гиперпролактинемия может подавлять высвобождение ГнРГ и обычно возникает из-за пролактином, но также может быть результатом поражения гипоталамо-гипофизарной ножки, лекарств (антагонистов дофамина, психотропных средств и т. д.) или системных заболеваний. 14] Эти заболевания приводят к потере первичных раздражителей яичек. Без надлежащих стимулов (ГнРГ, ЛГ или ФСГ) функциональные и неповрежденные клетки Лейдига и Сертоли не могут проявлять свои эффекты.Это приводит к снижению уровня тестостерона или потере сперматогенеза.

Другие причины бесплодия у мужчин включают дефекты действия андрогенов, гипер/гипотиреоз, надпочечниковую недостаточность, врожденную гиперплазию надпочечников, нарушение транспорта сперматозоидов (например, обструкцию протоков) и системные заболевания. Дефекты действия андрогенов, такие как синдром нечувствительности к андрогенам, приводят к женскому фенотипу, несмотря на мужской генотип, из-за неспособности тканей организма реагировать на тестостерон. Таким образом, несмотря на высокий уровень тестостерона в крови, клиническая картина проявляется у пациентов с низким уровнем тестостерона и обычно женского пола, поскольку заболевание возникает с рождения.

Клиническое значение

Заболевания мужской репродуктивной системы обычно возникают в результате снижения уровня тестостерона или нечувствительности к тестостерону, что приводит к низкому либидо, отсутствию эякуляции, снижению плотности костей, потере мышечной массы, бесплодию, потере волос на теле и, что важно незавершенное половое развитие, если заболевание является врожденным или приобретенным до полового созревания. Другие менее специфические симптомы низкого уровня тестостерона включают низкую энергию/депрессивное настроение, анемию или увеличение жировых отложений.Другие сопутствующие заболевания, связанные с низким уровнем тестостерона, включают метаболический синдром, резистентность к инсулину и атеросклероз [14][9]. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 26 июля 2021 г. Анатомия, брюшная полость и таз, яичко. [PubMed: 29261881]

2.
Mawhinney M, Mariotti A. Физиология, патология и фармакология мужской репродуктивной системы. Periodontol 2000. 2013 Feb;61(1):232-51.[PubMed: 23240952]
3.
Аль-Ага ОМ, Аксиотис, Калифорния. Углубленный взгляд на опухоль из клеток Лейдига яичка. Arch Pathol Lab Med. 2007 г., февраль; 131(2):311-7. [PubMed: 17284120]
4.
Димитриадис Ф., Циампали С., Чалиасос Н., Цунапи П., Такенака А., Софикитис Н. Клетка Сертоли как дирижер оркестра сперматогенеза: сперматогенные клетки танцуют под музыку тестостерона. Гормоны (Афины). 2015 г., октябрь-декабрь; 14 (4): 479-503. [PubMed: 26732153]
5.
Нассар Г.Н., Лесли С.В.StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 9 января 2021 г. Физиология, тестостерон. [PubMed: 30252384]
6.
Heindel JJ, Treinen KA. Физиология мужской репродуктивной системы: эндокринная, паракринная и аутокринная регуляция. Токсикол патол. 1989;17(2):411-45. [PubMed: 2675292]
7.
Басария С. Мужской гипогонадизм. Ланцет. 2014 05 апреля; 383 (9924): 1250-63. [PubMed: 24119423]
8.
Plant TM, Marshall GR. Функциональное значение ФСГ в сперматогенезе и контроле его секреции у самцов приматов.Endocr Rev. 2001 Dec;22(6):764-86. [PubMed: 11739331]
9.
Lee OD, Tillman K. Обзор терапии тестостероном. Am J Mens Health. 2016 Янв; 10 (1): 68-72. [PubMed: 25398416]
10.
Esteves SC. Клиническая значимость рутинного анализа спермы и противоречия вокруг критериев Всемирной организации здравоохранения 2010 года для исследования спермы. Инт Браз Дж. Урол. 2014 июль-август;40(4):443-53. [PubMed: 25254609]
11.
Робинсон Дж.Г., Ходжес Э.А., Дэвисон Дж.Скрининг специфического антигена простаты: критический обзор текущих исследований и руководств. J Am Assoc Nurse Pract. 2014 окт; 26 (10): 574-81. [PubMed: 24399687]
12.
Bonomi M, Rochira V, Pasquali D, Balercia G, Jannini EA, Ferlin A., Klinefelter ItaliaN Group (KING). Синдром Клайнфельтера (СК): генетика, клинический фенотип и гипогонадизм. Дж Эндокринол Инвест. 2017 фев; 40 (2): 123-134. [Бесплатная статья PMC: PMC5269463] [PubMed: 27644703]
13.
Trevisan CM, Montagna E, de Oliveira R, Christofolini DM, Barbosa CP, Crandall KA, Bianco B.Система кисспептин/GPR54: что мы знаем о ее роли в репродукции человека? Cell Physiol Biochem. 2018;49(4):1259-1276. [PubMed: 30205368]
14.
Росс А., Бхасин С. Гипогонадизм: его распространенность и диагностика. Урол Клин Норт Ам. 2016 май; 43(2):163-76. [PubMed: 27132573]

Физиология мужской репродуктивной системы — StatPearls

Введение

Мужская репродуктивная система состоит из внутренних структур: яичек, придатка яичка, семявыводящего протока, предстательной железы и внешних структур: мошонки и полового члена.Эти структуры хорошо васкуляризированы множеством желез и протоков, которые способствуют формированию, хранению и эякуляции сперматозоидов для оплодотворения, а также вырабатывают важные андрогены для мужского развития.[1] Основным мужским андрогеном является тестостерон, который вырабатывается клетками Лейдига в яичках. Тестостерон может быть преобразован на периферии в более активную форму, дигидротестостерон через 5-альфа-редуктазу или эстрадиол через ароматазу. Другие ключевые гормоны включают ингибин B и гормон, ингибирующий мюллеровское вещество (MIS), оба вырабатываются клетками Сертоли в яичках.Важные гормоны, которые модулируют их, включают фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ), которые высвобождаются передней долей гипофиза и регулируются гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГнРГ), вырабатываемым гипоталамусом. Вместе эти гормоны образуют гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось, которая способствует и поддерживает половое развитие и функцию у мужчин.[2]

Вопросы, вызывающие озабоченность

Важно отметить, что тестостерон может периферически преобразовываться в эстрадиол с помощью ароматазы из жировой ткани.Эстрадиол может периферически преобразовываться в эстроген. Эстрадиол/эстроген может играть роль в резорбции костей, закрытии эпифизов, гинекомастии и сосудистых эффектах, а также оказывать ингибирующее действие на гипоталамус и переднюю долю гипофиза, подобно тестостерону. Когда уровень эстрадиола повышается у мужчин, это может привести к патологическим изменениям, таким как слабость костей, развитие груди и потеря либидо или бесплодие.

Клеточные

Функциональные клетки мужской репродуктивной системы в основном состоят из клеток Лейдига и Сертоли, находящихся в семенниках.Клетки Лейдига обнаруживаются в интерстиции семенников, прилегающих к семявыносящим канальцам. При гистологии они имеют розовую цитоплазму и могут быть идентифицированы по розовым кристаллам Рейнке. Они производят тестостерон, стероидный гормон, который оказывает свое действие, связываясь с внутриклеточными рецепторами различных тканей и регулируя экспрессию белка.[3] Клетки Сертоли находятся на периферии семенных канальцев. Они способствуют сперматогенезу, который начинается на периферии канальцев. Они связываются вместе, образуя гематотестикулярный барьер, удерживающий зародышевые клетки, содержащиеся в семявыносящих канальцах, и соединяются друг с другом через плотные соединения.Эти клетки характеризуются своим отношением к зародышевым клеткам или примитивным сперматогониям. Клетки Сертоли намного крупнее зародышевых клеток, которые находятся поблизости, и имеют менее заметные ядра. Зародышевые клетки выстилают внутреннюю часть семенных канальцев и по мере созревания продвигаются к просвету. Эти клетки имеют заметные, темные и плотные ядра.[4]

Развитие

У человеческих эмбрионов половая дифференциация по умолчанию — женская. Однако наличие Y-хромосомы определяет дифференциацию мужского фенотипа и мужской репродуктивной системы.Y-хромосома содержит ген определяющей пол области (SRY), который кодирует развитие яичек. Семенники опускаются от задней брюшной стенки во время развития, чтобы лежать в мошонке в зрелом возрасте. В семенниках развиваются клетки Сертоли, которые продуцируют MIS, вызывая регрессию мюллеровых протоков, формирующих женские половые пути. В семенниках также развиваются клетки Лейдига, которые производят тестостерон, основной фактор мужского репродуктивного развития.

Тестостерон играет важную роль в стимуляции развития вольфовых протоков у плода мужского пола, которые превращаются в яички, придатки яичек, семявыводящие протоки и семенные пузырьки.Тестостерон также отвечает за эритропоэз, пубертатный всплеск роста, плотность костей, закрытие эпифизарных пластинок, огрубление голоса, увеличение мышечной массы, развитие мужского телосложения и либидо. Кроме того, тестостерон может быть преобразован в дигидротестостерон (ДГТ) с помощью 5-альфа-редуктазы, фермента, вырабатываемого предстательной железой на периферии. И ДГТ, и тестостерон внутриклеточно связываются с одними и теми же андрогенными рецепторами, но ДГТ имеет более высокое сродство. ДГТ стимулирует развитие предстательной железы, мошонки и полового члена.ДГТ также отвечает за мужской тип волос (лицевые, осевые и лобковые волосы), включая патологию мужского облысения, повышенную секрецию сальных желез и акне. Вместе эти гормоны способствуют половому созреванию и последующему поддержанию мужской репродуктивной системы.[5]

Обычно рост яичек знаменует собой начало полового созревания у мальчиков, которое происходит в возрасте от 11 до 13 лет. Это стимулируется внезапным повышением уровня ГнРГ в гипоталамусе, что стимулирует высвобождение ФСГ и ЛГ из передней доли гипофиза.ЛГ стимулирует клетки Лейдига к увеличению тестостерона, что вызывает рост и пигментацию мошонки и полового члена. Затем появляются вторичные половые признаки, такие как рост волос на лице, подмышечных впадинах, груди и лобке, огрубление голоса и скачок роста. На этой стадии появляются первые фертильные эякуляции, свидетельствующие о зрелой репродуктивной функции. В конце концов эпифизарные пластинки роста закрываются, знаменуя собой конец полового развития. Половое развитие может продолжаться до 20 лет.

Вовлеченные системы органов

Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось играет важную роль в обеспечении половой зрелости, продукции сперматозоидов и развитии вторичных половых признаков.Он поддерживает сперматогенез и половую функцию на протяжении всей жизни самца. Гипоталамус секретирует ГнРГ в гипоталамо-гипофизарную портальную систему для стимуляции передней доли гипофиза. ГнРГ представляет собой пептидный гормон, высвобождаемый нейронами гипоталамуса пульсирующим образом. Он действует на гонадотрофы передней доли гипофиза посредством связывания и активации рецептора G-белка, который стимулирует переднюю долю гипофиза посредством активации инозитол-1,4,5-трифосфата (IP3) (которая увеличивает внутриклеточный кальций) для высвобождения ФСГ и ЛГ.ГнРГ ингибируется тестостероном, эстрогеном, эстрадиолом и пролактином.[2]

В ответ передняя доля гипофиза выделяет в кровь ЛГ и ФСГ. Эти гонадотропные гормоны действуют на мембранные рецепторы в клетках Лейдига и Сертоли яичек соответственно. Оба гормона происходят из одного и того же семейства гликопротеинов и состоят из идентичных альфа-субъединиц, но разные бета-субъединицы различают их функции. Оба проявляют свои физиологические эффекты, связывая и активируя рецептор G-белка, который активирует аденилатциклазу и повышает уровень цАМФ в клетках, стимулируя клетки Сертоли и Лейдига.ЛГ стимулирует клетки Лейдига в интерстиции яичек к выработке тестостерона из холестерина. ЛГ стимулирует выработку десмолазы, которая является исходным ферментом, ограничивающим скорость, превращающим холестерин в прегненолон. Это приводит к образованию двух ключевых слабых промежуточных звеньев андрогенов: дегидроэпиандростерона (ДГЭА) и андростендиона. Фермент 17-бета-гидроксистероиддегидрогеназа завершает превращение андростендиона в тестостерон. Тестостерон действует на гипоталамус и переднюю долю гипофиза посредством отрицательной обратной связи, уменьшая секрецию ЛГ и ФСГ.Тестостерон также может оказывать некоторое влияние на клетки Сертоли, находящиеся на периферии семенных канальцев семенников. ФСГ и тестостерон могут стимулировать клетки Сертоли к высвобождению андрогенсвязывающего белка (АСБ), который поставляет тестостерон половым клеткам во время сперматогенеза. ФСГ стимулирует клетки Сертоли, стимулируя выработку сперматозоидов и высвобождение ингибина В и МИС. Ингибин служит отрицательной обратной связью, которую клетки Сертоли оказывают на гипоталамо-гипофизарную систему, чтобы уменьшить высвобождение ФСГ.[6]

До полового созревания уровни андрогенов и гонадотропинов обычно остаются низкими и постоянными. Как только наступает половое созревание, гипоталамус высвобождает ГнРГ пульсирующим образом каждые один-два часа, чтобы поддерживать количество ФСГ, ЛГ и тестостерона в плазме, которые регулируют друг друга для поддержания гормонального баланса. Обнаружено, что на третьем десятилетии жизни уровень тестостерона снижается.[2][5][7]

Хотя большая часть тестостерона у мужчин вырабатывается клетками Лейдига в яичках, кора надпочечников вносит определенный вклад в выработку андрогенов.Подобно гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, надпочечники также контролируются гипоталамусом и передней долей гипофиза, образуя гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось. Гипоталамус высвобождает кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ), который стимулирует высвобождение адренокортикотропного гормона (АКТГ) из передней доли гипофиза. АКТГ стимулирует фермент десмолазу для превращения холестерина в прегненолон в надпочечниках, подобно синтезу тестостерона в яичках. В частности, ретикулярная зона мозгового вещества надпочечников отвечает за выработку слабых андрогенов ДГЭА и андростендиона, которые затем на периферии превращаются в тестостерон или эстрадиол.[2]

Функция

Функция мужской репродуктивной системы заключается в выработке андрогенов, таких как тестостерон , которые поддерживают мужскую репродуктивную функцию и способствуют сперматогенезу и транспортировке в женскую репродуктивную систему для оплодотворения. Яички действуют как эндокринные и экзокринные органы, поскольку они ответственны за выработку андрогенов, а также выработку и транспортировку сперматозоидов.

Механизм

Сперматогенез начинается в период полового созревания с зародышевых клеток, находящихся в базальной мембране семенных канальцев яичек.Клетки Сертоли, стимулированные ФСГ, помогают регулировать сперматогенез. Один цикл сперматогенеза начинается примерно каждые 13 дней; однако сперматогенез не всегда синхронен во всех семенных канальцах. Первая стадия сперматогенеза начинается с митоза диплоидных сперматогоний в первичные сперматоциты. Эти сперматоциты подвергаются мейозу I с образованием гаплоидных вторичных сперматоцитов, которые подвергаются мейозу II с образованием гаплоидных сперматид. Самые примитивные сперматоциты находятся периферически в семявыносящих канальцах и созревают, мигрируя к просвету.Сперматиды превращаются в сперматозоиды за счет редукции цитоплазмы. Эти сперматозоиды все еще неподвижны и выбрасываются в канальцы, чтобы отправиться в придатки яичка для созревания. Придаток яичка представляет собой спиральную структуру, состоящую из головки, тела и хвоста. В конечном итоге хвост соединяется с семявыносящим протоком, обеспечивая выход зрелых сперматозоидов для эякуляции. В придатке яичка сперматозоидам требуется около двенадцати дней, чтобы созреть и развить подвижность. Затем они сохраняются в хвосте придатка яичка до тех пор, пока не произойдет эякуляция.Зрелый сперматозоид состоит из головки, средней части и хвоста. Головка содержит ядро ​​с очень небольшим количеством цитоплазмы. Акросома или колпачок покрывает голову и заполнена лизосомами, что способствует оплодотворению. Средняя часть содержит большое количество митохондрий, обеспечивающих энергией жгутик или хвост сперматозоида.

Во время сексуального возбуждения (физического или психологического) расширение сосудов приводит к притоку крови к половому члену. Половой член содержит кавернозные тела и губчатое тело, по которым течет кровь, увеличивая и выпрямляя половой член.По мере продолжения сексуальной стимуляции кровь продолжает поступать к гениталиям, а яички увеличиваются, готовясь к эякуляции.

Когда происходит эякуляция, сокращения гладкой мускулатуры придатка яичка выталкивают сперму в семявыносящий проток (семявыносящий проток), который находится в семенном канатике. Семявыносящий проток доставляет сперму в семявыбрасывающий проток, соединяясь с протоком семенных пузырьков вблизи предстательной железы. Семенные пузырьки вырабатывают фруктозу, которая обеспечивает подвижность сперматозоидов.Он высвобождается в жидкости, которая смешивается со спермой, образуя сперму. Попав в эякуляторный проток, сперма проходит через предстательную железу, которая выделяет щелочную жидкость, которая помогает сгущать сперму, чтобы сперматозоиды могли лучше оставаться в женской репродуктивной системе. Затем сперма проходит через бульбоуретральные железы или железы Купера, которые выделяют густую жидкость, которая смазывает отверстие уретры и очищает уретру от любых остатков мочи. Затем сперма может попасть в женский вагинальный канал, позволяя сперматозоидам добраться до потенциальной яйцеклетки и оплодотворить ее в женской репродуктивной системе.[2][6][8]

Связанное тестирование

Общие тесты мужской репродуктивной функции включают анализ крови для измерения уровня тестостерона. Большая часть тестостерона связана с белками плазмы, особенно с глобулинами, связывающими половые гормоны (ГСПГ), которые служат в качестве хранилища. Некоторое количество тестостерона также связано с альбумином, который служит транспортером. Только небольшое количество тестостерона свободно циркулирует в плазме (нормальный диапазон: от 50 до 210 пг/мл). Общий тестостерон колеблется от 300 до 1000 нг/мл.[9] Другие тесты включают анализ спермы, который устанавливает статус фертильности и функцию семенных канальцев, придатка яичка и добавочных половых желез.[10] Образец спермы собирается и исследуется под микроскопом на количество, подвижность и форму. Это может быть полезно при диагностике случаев бесплодия или успеха вазэктомии. Нормальное количество сперматозоидов обычно превышает 15 миллионов/мл, а подвижность превышает 40%. Другие тесты включают анализ крови на простатспецифический антиген (PSA), который выявляет рак простаты.Обычно простата вырабатывает ПСА, и его уровень может повышаться при карциноме предстательной железы.[11] Рекомендации по скринингу различаются, но обычно скрининг следует начинать в возрасте около 50 лет. Уровень ПСА выше 4 нг/мл может побудить к биопсии предстательной железы для исключения карциномы предстательной железы. Физикальные осмотры включают пальцевое ректальное исследование, которое помогает выявить структурные изменения в размере предстательной железы, такие как доброкачественная гиперплазия предстательной железы, которая часто встречается у пожилых мужчин и может привести к проблемам с мочеиспусканием.

Патофизиология

Дисбаланс гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси может привести к бесплодию и гипогонадизму.Первичный гипогонадизм (также называемый гипергонадотропным гипогонадизмом) возникает в результате неспособности гонад вырабатывать адекватный тестостерон или сперматогенез, несмотря на высокие уровни ЛГ и ФСГ. Врожденные причины первичного гипогонадизма включают синдром Клайнфельтера, нарушение синтеза андрогенов или крипторхизм. Приобретенные причины включают цирроз печени, почечную недостаточность, лекарственные препараты, аутоиммунные заболевания, облучение, инфекции, травмы или, как правило, возраст. Это приводит к нарушению нормального развития яичек, повреждению яичек или нарушению их функции.Следовательно, потеря функции яичка приводит к повреждению или недоразвитию клеток Лейдига или Сертоли, которые не могут реагировать на стимулы для поддержания репродуктивной функции.

Вторичный гипогонадизм возникает в результате нарушения гипоталамо-гипофизарной оси, когда низкий уровень ГнРГ, ЛГ или ФСГ приводит к снижению уровня тестостерона и сперматогенеза. Эти расстройства могут возникать из-за врожденного изолированного дефицита ГнРГ, ЛГ или ФСГ (например, при мутациях рецепторов Кальмана, Прадера-Вилли, Лоуренса-Муна, ГнРГ, мутациях бета-субъединиц в ЛГ или ФСГ или рецепторах, связанных с кисспептином/G-белком). -четыре мутации, которые играют роль в высвобождении ГнРГ).Приобретенные причины, в частности, включают гиперпролактинемию, пангипопитуитаризм, прием лекарственных препаратов (например, употребление стероидов или опиатов), системные заболевания, опухоли, инфекцию, травму или облучение. Примечательно, что гиперпролактинемия может подавлять высвобождение ГнРГ и обычно возникает из-за пролактином, но также может быть результатом поражения гипоталамо-гипофизарной ножки, лекарств (антагонистов дофамина, психотропных средств и т. д.) или системных заболеваний. 14] Эти заболевания приводят к потере первичных раздражителей яичек. Без надлежащих стимулов (ГнРГ, ЛГ или ФСГ) функциональные и неповрежденные клетки Лейдига и Сертоли не могут проявлять свои эффекты.Это приводит к снижению уровня тестостерона или потере сперматогенеза.

Другие причины бесплодия у мужчин включают дефекты действия андрогенов, гипер/гипотиреоз, надпочечниковую недостаточность, врожденную гиперплазию надпочечников, нарушение транспорта сперматозоидов (например, обструкцию протоков) и системные заболевания. Дефекты действия андрогенов, такие как синдром нечувствительности к андрогенам, приводят к женскому фенотипу, несмотря на мужской генотип, из-за неспособности тканей организма реагировать на тестостерон. Таким образом, несмотря на высокий уровень тестостерона в крови, клиническая картина проявляется у пациентов с низким уровнем тестостерона и обычно женского пола, поскольку заболевание возникает с рождения.

Клиническое значение

Заболевания мужской репродуктивной системы обычно возникают в результате снижения уровня тестостерона или нечувствительности к тестостерону, что приводит к низкому либидо, отсутствию эякуляции, снижению плотности костей, потере мышечной массы, бесплодию, потере волос на теле и, что важно незавершенное половое развитие, если заболевание является врожденным или приобретенным до полового созревания. Другие менее специфические симптомы низкого уровня тестостерона включают низкую энергию/депрессивное настроение, анемию или увеличение жировых отложений.Другие сопутствующие заболевания, связанные с низким уровнем тестостерона, включают метаболический синдром, резистентность к инсулину и атеросклероз [14][9]. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 26 июля 2021 г. Анатомия, брюшная полость и таз, яичко. [PubMed: 29261881]

2.
Mawhinney M, Mariotti A. Физиология, патология и фармакология мужской репродуктивной системы. Periodontol 2000. 2013 Feb;61(1):232-51.[PubMed: 23240952]
3.
Аль-Ага ОМ, Аксиотис, Калифорния. Углубленный взгляд на опухоль из клеток Лейдига яичка. Arch Pathol Lab Med. 2007 г., февраль; 131(2):311-7. [PubMed: 17284120]
4.
Димитриадис Ф., Циампали С., Чалиасос Н., Цунапи П., Такенака А., Софикитис Н. Клетка Сертоли как дирижер оркестра сперматогенеза: сперматогенные клетки танцуют под музыку тестостерона. Гормоны (Афины). 2015 г., октябрь-декабрь; 14 (4): 479-503. [PubMed: 26732153]
5.
Нассар Г.Н., Лесли С.В.StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 9 января 2021 г. Физиология, тестостерон. [PubMed: 30252384]
6.
Heindel JJ, Treinen KA. Физиология мужской репродуктивной системы: эндокринная, паракринная и аутокринная регуляция. Токсикол патол. 1989;17(2):411-45. [PubMed: 2675292]
7.
Басария С. Мужской гипогонадизм. Ланцет. 2014 05 апреля; 383 (9924): 1250-63. [PubMed: 24119423]
8.
Plant TM, Marshall GR. Функциональное значение ФСГ в сперматогенезе и контроле его секреции у самцов приматов.Endocr Rev. 2001 Dec;22(6):764-86. [PubMed: 11739331]
9.
Lee OD, Tillman K. Обзор терапии тестостероном. Am J Mens Health. 2016 Янв; 10 (1): 68-72. [PubMed: 25398416]
10.
Esteves SC. Клиническая значимость рутинного анализа спермы и противоречия вокруг критериев Всемирной организации здравоохранения 2010 года для исследования спермы. Инт Браз Дж. Урол. 2014 июль-август;40(4):443-53. [PubMed: 25254609]
11.
Робинсон Дж.Г., Ходжес Э.А., Дэвисон Дж.Скрининг специфического антигена простаты: критический обзор текущих исследований и руководств. J Am Assoc Nurse Pract. 2014 окт; 26 (10): 574-81. [PubMed: 24399687]
12.
Bonomi M, Rochira V, Pasquali D, Balercia G, Jannini EA, Ferlin A., Klinefelter ItaliaN Group (KING). Синдром Клайнфельтера (СК): генетика, клинический фенотип и гипогонадизм. Дж Эндокринол Инвест. 2017 фев; 40 (2): 123-134. [Бесплатная статья PMC: PMC5269463] [PubMed: 27644703]
13.
Trevisan CM, Montagna E, de Oliveira R, Christofolini DM, Barbosa CP, Crandall KA, Bianco B.Система кисспептин/GPR54: что мы знаем о ее роли в репродукции человека? Cell Physiol Biochem. 2018;49(4):1259-1276. [PubMed: 30205368]
14.
Росс А., Бхасин С. Гипогонадизм: его распространенность и диагностика. Урол Клин Норт Ам. 2016 май; 43(2):163-76. [PubMed: 27132573]

Физиология мужской репродуктивной системы — StatPearls

Введение

Мужская репродуктивная система состоит из внутренних структур: яичек, придатка яичка, семявыводящего протока, предстательной железы и внешних структур: мошонки и полового члена.Эти структуры хорошо васкуляризированы множеством желез и протоков, которые способствуют формированию, хранению и эякуляции сперматозоидов для оплодотворения, а также вырабатывают важные андрогены для мужского развития.[1] Основным мужским андрогеном является тестостерон, который вырабатывается клетками Лейдига в яичках. Тестостерон может быть преобразован на периферии в более активную форму, дигидротестостерон через 5-альфа-редуктазу или эстрадиол через ароматазу. Другие ключевые гормоны включают ингибин B и гормон, ингибирующий мюллеровское вещество (MIS), оба вырабатываются клетками Сертоли в яичках.Важные гормоны, которые модулируют их, включают фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ), которые высвобождаются передней долей гипофиза и регулируются гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГнРГ), вырабатываемым гипоталамусом. Вместе эти гормоны образуют гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось, которая способствует и поддерживает половое развитие и функцию у мужчин.[2]

Вопросы, вызывающие озабоченность

Важно отметить, что тестостерон может периферически преобразовываться в эстрадиол с помощью ароматазы из жировой ткани.Эстрадиол может периферически преобразовываться в эстроген. Эстрадиол/эстроген может играть роль в резорбции костей, закрытии эпифизов, гинекомастии и сосудистых эффектах, а также оказывать ингибирующее действие на гипоталамус и переднюю долю гипофиза, подобно тестостерону. Когда уровень эстрадиола повышается у мужчин, это может привести к патологическим изменениям, таким как слабость костей, развитие груди и потеря либидо или бесплодие.

Клеточные

Функциональные клетки мужской репродуктивной системы в основном состоят из клеток Лейдига и Сертоли, находящихся в семенниках.Клетки Лейдига обнаруживаются в интерстиции семенников, прилегающих к семявыносящим канальцам. При гистологии они имеют розовую цитоплазму и могут быть идентифицированы по розовым кристаллам Рейнке. Они производят тестостерон, стероидный гормон, который оказывает свое действие, связываясь с внутриклеточными рецепторами различных тканей и регулируя экспрессию белка.[3] Клетки Сертоли находятся на периферии семенных канальцев. Они способствуют сперматогенезу, который начинается на периферии канальцев. Они связываются вместе, образуя гематотестикулярный барьер, удерживающий зародышевые клетки, содержащиеся в семявыносящих канальцах, и соединяются друг с другом через плотные соединения.Эти клетки характеризуются своим отношением к зародышевым клеткам или примитивным сперматогониям. Клетки Сертоли намного крупнее зародышевых клеток, которые находятся поблизости, и имеют менее заметные ядра. Зародышевые клетки выстилают внутреннюю часть семенных канальцев и по мере созревания продвигаются к просвету. Эти клетки имеют заметные, темные и плотные ядра.[4]

Развитие

У человеческих эмбрионов половая дифференциация по умолчанию — женская. Однако наличие Y-хромосомы определяет дифференциацию мужского фенотипа и мужской репродуктивной системы.Y-хромосома содержит ген определяющей пол области (SRY), который кодирует развитие яичек. Семенники опускаются от задней брюшной стенки во время развития, чтобы лежать в мошонке в зрелом возрасте. В семенниках развиваются клетки Сертоли, которые продуцируют MIS, вызывая регрессию мюллеровых протоков, формирующих женские половые пути. В семенниках также развиваются клетки Лейдига, которые производят тестостерон, основной фактор мужского репродуктивного развития.

Тестостерон играет важную роль в стимуляции развития вольфовых протоков у плода мужского пола, которые превращаются в яички, придатки яичек, семявыводящие протоки и семенные пузырьки.Тестостерон также отвечает за эритропоэз, пубертатный всплеск роста, плотность костей, закрытие эпифизарных пластинок, огрубление голоса, увеличение мышечной массы, развитие мужского телосложения и либидо. Кроме того, тестостерон может быть преобразован в дигидротестостерон (ДГТ) с помощью 5-альфа-редуктазы, фермента, вырабатываемого предстательной железой на периферии. И ДГТ, и тестостерон внутриклеточно связываются с одними и теми же андрогенными рецепторами, но ДГТ имеет более высокое сродство. ДГТ стимулирует развитие предстательной железы, мошонки и полового члена.ДГТ также отвечает за мужской тип волос (лицевые, осевые и лобковые волосы), включая патологию мужского облысения, повышенную секрецию сальных желез и акне. Вместе эти гормоны способствуют половому созреванию и последующему поддержанию мужской репродуктивной системы.[5]

Обычно рост яичек знаменует собой начало полового созревания у мальчиков, которое происходит в возрасте от 11 до 13 лет. Это стимулируется внезапным повышением уровня ГнРГ в гипоталамусе, что стимулирует высвобождение ФСГ и ЛГ из передней доли гипофиза.ЛГ стимулирует клетки Лейдига к увеличению тестостерона, что вызывает рост и пигментацию мошонки и полового члена. Затем появляются вторичные половые признаки, такие как рост волос на лице, подмышечных впадинах, груди и лобке, огрубление голоса и скачок роста. На этой стадии появляются первые фертильные эякуляции, свидетельствующие о зрелой репродуктивной функции. В конце концов эпифизарные пластинки роста закрываются, знаменуя собой конец полового развития. Половое развитие может продолжаться до 20 лет.

Вовлеченные системы органов

Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось играет важную роль в обеспечении половой зрелости, продукции сперматозоидов и развитии вторичных половых признаков.Он поддерживает сперматогенез и половую функцию на протяжении всей жизни самца. Гипоталамус секретирует ГнРГ в гипоталамо-гипофизарную портальную систему для стимуляции передней доли гипофиза. ГнРГ представляет собой пептидный гормон, высвобождаемый нейронами гипоталамуса пульсирующим образом. Он действует на гонадотрофы передней доли гипофиза посредством связывания и активации рецептора G-белка, который стимулирует переднюю долю гипофиза посредством активации инозитол-1,4,5-трифосфата (IP3) (которая увеличивает внутриклеточный кальций) для высвобождения ФСГ и ЛГ.ГнРГ ингибируется тестостероном, эстрогеном, эстрадиолом и пролактином.[2]

В ответ передняя доля гипофиза выделяет в кровь ЛГ и ФСГ. Эти гонадотропные гормоны действуют на мембранные рецепторы в клетках Лейдига и Сертоли яичек соответственно. Оба гормона происходят из одного и того же семейства гликопротеинов и состоят из идентичных альфа-субъединиц, но разные бета-субъединицы различают их функции. Оба проявляют свои физиологические эффекты, связывая и активируя рецептор G-белка, который активирует аденилатциклазу и повышает уровень цАМФ в клетках, стимулируя клетки Сертоли и Лейдига.ЛГ стимулирует клетки Лейдига в интерстиции яичек к выработке тестостерона из холестерина. ЛГ стимулирует выработку десмолазы, которая является исходным ферментом, ограничивающим скорость, превращающим холестерин в прегненолон. Это приводит к образованию двух ключевых слабых промежуточных звеньев андрогенов: дегидроэпиандростерона (ДГЭА) и андростендиона. Фермент 17-бета-гидроксистероиддегидрогеназа завершает превращение андростендиона в тестостерон. Тестостерон действует на гипоталамус и переднюю долю гипофиза посредством отрицательной обратной связи, уменьшая секрецию ЛГ и ФСГ.Тестостерон также может оказывать некоторое влияние на клетки Сертоли, находящиеся на периферии семенных канальцев семенников. ФСГ и тестостерон могут стимулировать клетки Сертоли к высвобождению андрогенсвязывающего белка (АСБ), который поставляет тестостерон половым клеткам во время сперматогенеза. ФСГ стимулирует клетки Сертоли, стимулируя выработку сперматозоидов и высвобождение ингибина В и МИС. Ингибин служит отрицательной обратной связью, которую клетки Сертоли оказывают на гипоталамо-гипофизарную систему, чтобы уменьшить высвобождение ФСГ.[6]

До полового созревания уровни андрогенов и гонадотропинов обычно остаются низкими и постоянными. Как только наступает половое созревание, гипоталамус высвобождает ГнРГ пульсирующим образом каждые один-два часа, чтобы поддерживать количество ФСГ, ЛГ и тестостерона в плазме, которые регулируют друг друга для поддержания гормонального баланса. Обнаружено, что на третьем десятилетии жизни уровень тестостерона снижается.[2][5][7]

Хотя большая часть тестостерона у мужчин вырабатывается клетками Лейдига в яичках, кора надпочечников вносит определенный вклад в выработку андрогенов.Подобно гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси, надпочечники также контролируются гипоталамусом и передней долей гипофиза, образуя гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось. Гипоталамус высвобождает кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ), который стимулирует высвобождение адренокортикотропного гормона (АКТГ) из передней доли гипофиза. АКТГ стимулирует фермент десмолазу для превращения холестерина в прегненолон в надпочечниках, подобно синтезу тестостерона в яичках. В частности, ретикулярная зона мозгового вещества надпочечников отвечает за выработку слабых андрогенов ДГЭА и андростендиона, которые затем на периферии превращаются в тестостерон или эстрадиол.[2]

Функция

Функция мужской репродуктивной системы заключается в выработке андрогенов, таких как тестостерон , которые поддерживают мужскую репродуктивную функцию и способствуют сперматогенезу и транспортировке в женскую репродуктивную систему для оплодотворения. Яички действуют как эндокринные и экзокринные органы, поскольку они ответственны за выработку андрогенов, а также выработку и транспортировку сперматозоидов.

Механизм

Сперматогенез начинается в период полового созревания с зародышевых клеток, находящихся в базальной мембране семенных канальцев яичек.Клетки Сертоли, стимулированные ФСГ, помогают регулировать сперматогенез. Один цикл сперматогенеза начинается примерно каждые 13 дней; однако сперматогенез не всегда синхронен во всех семенных канальцах. Первая стадия сперматогенеза начинается с митоза диплоидных сперматогоний в первичные сперматоциты. Эти сперматоциты подвергаются мейозу I с образованием гаплоидных вторичных сперматоцитов, которые подвергаются мейозу II с образованием гаплоидных сперматид. Самые примитивные сперматоциты находятся периферически в семявыносящих канальцах и созревают, мигрируя к просвету.Сперматиды превращаются в сперматозоиды за счет редукции цитоплазмы. Эти сперматозоиды все еще неподвижны и выбрасываются в канальцы, чтобы отправиться в придатки яичка для созревания. Придаток яичка представляет собой спиральную структуру, состоящую из головки, тела и хвоста. В конечном итоге хвост соединяется с семявыносящим протоком, обеспечивая выход зрелых сперматозоидов для эякуляции. В придатке яичка сперматозоидам требуется около двенадцати дней, чтобы созреть и развить подвижность. Затем они сохраняются в хвосте придатка яичка до тех пор, пока не произойдет эякуляция.Зрелый сперматозоид состоит из головки, средней части и хвоста. Головка содержит ядро ​​с очень небольшим количеством цитоплазмы. Акросома или колпачок покрывает голову и заполнена лизосомами, что способствует оплодотворению. Средняя часть содержит большое количество митохондрий, обеспечивающих энергией жгутик или хвост сперматозоида.

Во время сексуального возбуждения (физического или психологического) расширение сосудов приводит к притоку крови к половому члену. Половой член содержит кавернозные тела и губчатое тело, по которым течет кровь, увеличивая и выпрямляя половой член.По мере продолжения сексуальной стимуляции кровь продолжает поступать к гениталиям, а яички увеличиваются, готовясь к эякуляции.

Когда происходит эякуляция, сокращения гладкой мускулатуры придатка яичка выталкивают сперму в семявыносящий проток (семявыносящий проток), который находится в семенном канатике. Семявыносящий проток доставляет сперму в семявыбрасывающий проток, соединяясь с протоком семенных пузырьков вблизи предстательной железы. Семенные пузырьки вырабатывают фруктозу, которая обеспечивает подвижность сперматозоидов.Он высвобождается в жидкости, которая смешивается со спермой, образуя сперму. Попав в эякуляторный проток, сперма проходит через предстательную железу, которая выделяет щелочную жидкость, которая помогает сгущать сперму, чтобы сперматозоиды могли лучше оставаться в женской репродуктивной системе. Затем сперма проходит через бульбоуретральные железы или железы Купера, которые выделяют густую жидкость, которая смазывает отверстие уретры и очищает уретру от любых остатков мочи. Затем сперма может попасть в женский вагинальный канал, позволяя сперматозоидам добраться до потенциальной яйцеклетки и оплодотворить ее в женской репродуктивной системе.[2][6][8]

Связанное тестирование

Общие тесты мужской репродуктивной функции включают анализ крови для измерения уровня тестостерона. Большая часть тестостерона связана с белками плазмы, особенно с глобулинами, связывающими половые гормоны (ГСПГ), которые служат в качестве хранилища. Некоторое количество тестостерона также связано с альбумином, который служит транспортером. Только небольшое количество тестостерона свободно циркулирует в плазме (нормальный диапазон: от 50 до 210 пг/мл). Общий тестостерон колеблется от 300 до 1000 нг/мл.[9] Другие тесты включают анализ спермы, который устанавливает статус фертильности и функцию семенных канальцев, придатка яичка и добавочных половых желез.[10] Образец спермы собирается и исследуется под микроскопом на количество, подвижность и форму. Это может быть полезно при диагностике случаев бесплодия или успеха вазэктомии. Нормальное количество сперматозоидов обычно превышает 15 миллионов/мл, а подвижность превышает 40%. Другие тесты включают анализ крови на простатспецифический антиген (PSA), который выявляет рак простаты.Обычно простата вырабатывает ПСА, и его уровень может повышаться при карциноме предстательной железы.[11] Рекомендации по скринингу различаются, но обычно скрининг следует начинать в возрасте около 50 лет. Уровень ПСА выше 4 нг/мл может побудить к биопсии предстательной железы для исключения карциномы предстательной железы. Физикальные осмотры включают пальцевое ректальное исследование, которое помогает выявить структурные изменения в размере предстательной железы, такие как доброкачественная гиперплазия предстательной железы, которая часто встречается у пожилых мужчин и может привести к проблемам с мочеиспусканием.

Патофизиология

Дисбаланс гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси может привести к бесплодию и гипогонадизму.Первичный гипогонадизм (также называемый гипергонадотропным гипогонадизмом) возникает в результате неспособности гонад вырабатывать адекватный тестостерон или сперматогенез, несмотря на высокие уровни ЛГ и ФСГ. Врожденные причины первичного гипогонадизма включают синдром Клайнфельтера, нарушение синтеза андрогенов или крипторхизм. Приобретенные причины включают цирроз печени, почечную недостаточность, лекарственные препараты, аутоиммунные заболевания, облучение, инфекции, травмы или, как правило, возраст. Это приводит к нарушению нормального развития яичек, повреждению яичек или нарушению их функции.Следовательно, потеря функции яичка приводит к повреждению или недоразвитию клеток Лейдига или Сертоли, которые не могут реагировать на стимулы для поддержания репродуктивной функции.

Вторичный гипогонадизм возникает в результате нарушения гипоталамо-гипофизарной оси, когда низкий уровень ГнРГ, ЛГ или ФСГ приводит к снижению уровня тестостерона и сперматогенеза. Эти расстройства могут возникать из-за врожденного изолированного дефицита ГнРГ, ЛГ или ФСГ (например, при мутациях рецепторов Кальмана, Прадера-Вилли, Лоуренса-Муна, ГнРГ, мутациях бета-субъединиц в ЛГ или ФСГ или рецепторах, связанных с кисспептином/G-белком). -четыре мутации, которые играют роль в высвобождении ГнРГ).Приобретенные причины, в частности, включают гиперпролактинемию, пангипопитуитаризм, прием лекарственных препаратов (например, употребление стероидов или опиатов), системные заболевания, опухоли, инфекцию, травму или облучение. Примечательно, что гиперпролактинемия может подавлять высвобождение ГнРГ и обычно возникает из-за пролактином, но также может быть результатом поражения гипоталамо-гипофизарной ножки, лекарств (антагонистов дофамина, психотропных средств и т. д.) или системных заболеваний. 14] Эти заболевания приводят к потере первичных раздражителей яичек. Без надлежащих стимулов (ГнРГ, ЛГ или ФСГ) функциональные и неповрежденные клетки Лейдига и Сертоли не могут проявлять свои эффекты.Это приводит к снижению уровня тестостерона или потере сперматогенеза.

Другие причины бесплодия у мужчин включают дефекты действия андрогенов, гипер/гипотиреоз, надпочечниковую недостаточность, врожденную гиперплазию надпочечников, нарушение транспорта сперматозоидов (например, обструкцию протоков) и системные заболевания. Дефекты действия андрогенов, такие как синдром нечувствительности к андрогенам, приводят к женскому фенотипу, несмотря на мужской генотип, из-за неспособности тканей организма реагировать на тестостерон. Таким образом, несмотря на высокий уровень тестостерона в крови, клиническая картина проявляется у пациентов с низким уровнем тестостерона и обычно женского пола, поскольку заболевание возникает с рождения.

Клиническое значение

Заболевания мужской репродуктивной системы обычно возникают в результате снижения уровня тестостерона или нечувствительности к тестостерону, что приводит к низкому либидо, отсутствию эякуляции, снижению плотности костей, потере мышечной массы, бесплодию, потере волос на теле и, что важно незавершенное половое развитие, если заболевание является врожденным или приобретенным до полового созревания. Другие менее специфические симптомы низкого уровня тестостерона включают низкую энергию/депрессивное настроение, анемию или увеличение жировых отложений.Другие сопутствующие заболевания, связанные с низким уровнем тестостерона, включают метаболический синдром, резистентность к инсулину и атеросклероз [14][9]. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 26 июля 2021 г. Анатомия, брюшная полость и таз, яичко. [PubMed: 29261881]

2.
Mawhinney M, Mariotti A. Физиология, патология и фармакология мужской репродуктивной системы. Periodontol 2000. 2013 Feb;61(1):232-51.[PubMed: 23240952]
3.
Аль-Ага ОМ, Аксиотис, Калифорния. Углубленный взгляд на опухоль из клеток Лейдига яичка. Arch Pathol Lab Med. 2007 г., февраль; 131(2):311-7. [PubMed: 17284120]
4.
Димитриадис Ф., Циампали С., Чалиасос Н., Цунапи П., Такенака А., Софикитис Н. Клетка Сертоли как дирижер оркестра сперматогенеза: сперматогенные клетки танцуют под музыку тестостерона. Гормоны (Афины). 2015 г., октябрь-декабрь; 14 (4): 479-503. [PubMed: 26732153]
5.
Нассар Г.Н., Лесли С.В.StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 9 января 2021 г. Физиология, тестостерон. [PubMed: 30252384]
6.
Heindel JJ, Treinen KA. Физиология мужской репродуктивной системы: эндокринная, паракринная и аутокринная регуляция. Токсикол патол. 1989;17(2):411-45. [PubMed: 2675292]
7.
Басария С. Мужской гипогонадизм. Ланцет. 2014 05 апреля; 383 (9924): 1250-63. [PubMed: 24119423]
8.
Plant TM, Marshall GR. Функциональное значение ФСГ в сперматогенезе и контроле его секреции у самцов приматов.Endocr Rev. 2001 Dec;22(6):764-86. [PubMed: 11739331]
9.
Lee OD, Tillman K. Обзор терапии тестостероном. Am J Mens Health. 2016 Янв; 10 (1): 68-72. [PubMed: 25398416]
10.
Esteves SC. Клиническая значимость рутинного анализа спермы и противоречия вокруг критериев Всемирной организации здравоохранения 2010 года для исследования спермы. Инт Браз Дж. Урол. 2014 июль-август;40(4):443-53. [PubMed: 25254609]
11.
Робинсон Дж.Г., Ходжес Э.А., Дэвисон Дж.Скрининг специфического антигена простаты: критический обзор текущих исследований и руководств. J Am Assoc Nurse Pract. 2014 окт; 26 (10): 574-81. [PubMed: 24399687]
12.
Bonomi M, Rochira V, Pasquali D, Balercia G, Jannini EA, Ferlin A., Klinefelter ItaliaN Group (KING). Синдром Клайнфельтера (СК): генетика, клинический фенотип и гипогонадизм. Дж Эндокринол Инвест. 2017 фев; 40 (2): 123-134. [Бесплатная статья PMC: PMC5269463] [PubMed: 27644703]
13.
Trevisan CM, Montagna E, de Oliveira R, Christofolini DM, Barbosa CP, Crandall KA, Bianco B.Система кисспептин/GPR54: что мы знаем о ее роли в репродукции человека? Cell Physiol Biochem. 2018;49(4):1259-1276. [PubMed: 30205368]
14.
Росс А., Бхасин С. Гипогонадизм: его распространенность и диагностика. Урол Клин Норт Ам. 2016 май; 43(2):163-76. [PubMed: 27132573]

Мужская репродуктивная система

Мужская репродуктивная система

Мужская репродуктивная система состоит из следующих структур, как показано на рисунке 1:

  • Мошонка представляет собой мешок, состоящий из кожи и поверхностной фасции, который свисает с основания полового члена.Вертикальная перегородка делит мошонку на левый и правый отделы, каждый из которых окружает яичко. Наружная мошонка помещает яички вне тела в окружающую среду примерно на 3 ° C ниже, чем в полости тела, что является условием, необходимым для развития и хранения спермы. Следующие две мышцы помогают поддерживать эту температуру, если внешние условия становятся слишком холодными:
    • Мясистая мышца располагается в поверхностной фасции мошонки и перегородке.Сокращение этой гладкой мышцы создает морщины на коже мошонки. Морщины утолщают кожу, уменьшая потерю тепла, когда внешние температуры слишком низкие.

    • Кремастерные мышцы простираются от внутренней косой мышцы до мошонки. Сокращение этих скелетных мышц приподнимает мошонку ближе к телу, когда внешняя температура слишком низкая.

  • Каждое из двух яичек (единственное число, testis) состоит из следующих структур:
    • Влагалищная оболочка представляет собой двухслойную наружную серозную оболочку, окружающую каждое яичко.

    • Белковая оболочка лежит внутри влагалищной оболочки и выпячивается внутрь, разделяя каждое яичко на отделы, называемые дольками.

    • Внутри каждой дольки лежат от одной до четырех плотно скрученных трубочек, семенных канальцев. Семенные канальцы являются местом образования спермы (сперматогенез). Канальцы выстланы сперматогенными клетками, формирующими сперматозоиды, и поддерживающими клетками (клетки Сертоли), поддерживающими развивающиеся сперматозоиды.Изогнутые семенные канальцы внутри каждой дольки соединяются в прямую трубку, прямую трубку.

    • Сеть яичка представляет собой сеть трубочек, образованных слиянием прямых канальцев каждой дольки.

    • Выносящие протоки транспортируют сперму из яичка (из сети яичка) в придаток яичка.

    • Интерстициальные клетки, окружающие семенные канальцы, секретируют тестостерон и другие андрогенные гормоны.

  • Придаток яичка представляет собой орган в форме запятой, который прилегает к каждому яичку. Каждый из двух придатков содержит туго закрученную трубку, проток придатка яичка. Здесь сперматозоиды завершают свое созревание и хранятся до эякуляции. Во время эякуляции гладкие мышцы, окружающие придаток яичка, сокращаются, выталкивая зрелые сперматозоиды в следующую трубку, семявыносящий проток. Стенки придатка яичка содержат микроворсинки, называемые стереоцилиями, которые питают сперму.

  • Семявыносящий проток (семявыносящий проток) представляет собой трубку, по которой проходят сперматозоиды, когда они покидают придаток яичка. Каждая из двух трубок входит в брюшную полость, огибает мочевой пузырь (см. рис. 1) и вместе с протоком из семенного пузырька впадает в эякуляторный проток. Перед входом в семявыбрасывающий проток семявыносящий проток расширяется, образуя область, называемую ампулой. Сперматозоиды хранятся в семявыносящих протоках до тех пор, пока перистальтические сокращения гладких мышц, окружающих проток, не заставят сперму двигаться вперед во время эякуляции.

  • Семявыбрасывающие протоки представляют собой короткие трубки, соединяющие каждый семявыносящий проток с уретрой.

  • Уретра является проходом для мочи и спермы (спермы и связанных с ней выделений). Различают три отдела уретры:

    • Простатическая уретра проходит через предстательную железу.

    • Перепончатая уретра проходит через мочеполовую диафрагму (мышцы, связанные с тазовой областью).

    • Губчатая (пенильная) уретра проходит через половой член.

    Уретра заканчивается наружным отверстием уретры.

  • Семенной канатик содержит кровеносные сосуды, лимфатические сосуды, нервы, семявыносящий проток и кремастерную мышцу. Она соединяет каждое яичко с полостью тела, входя в брюшную стенку через паховый канал.

  • Дополнительные половые железы выделяют вещества в проходы, по которым транспортируется сперма.Эти вещества вносят вклад в жидкую часть спермы:

    • Семенные пузырьки выделяют в семявыносящий проток щелочную жидкость (которая нейтрализует кислоту во влагалище), фруктозу (обеспечивающую энергию для сперматозоидов) и простагландины (которые повышают жизнеспособность сперматозоидов и стимулируют сокращения женской матки, которые помогают сперматозоидам продвигаться в матки).

    • Предстательная железа выделяет в мочеиспускательный канал молочную слегка кислую жидкость.Различные вещества в жидкости повышают подвижность и жизнеспособность сперматозоидов.

    • Бульбоуретральные железы выделяют щелочную жидкость в губчатый отдел уретры. Жидкость нейтрализует кислую мочу в уретре перед эякуляцией.

  • Половой член представляет собой цилиндрический орган, который выделяет мочу и выделяет сперму. Он состоит из корня, прикрепляющего половой член к промежности, тела (стержня), составляющего основную часть полового члена, и головки полового члена, расширенного конца тела.Головка полового члена покрыта крайней плотью, которую можно удалить хирургическим путем в ходе процедуры, называемой обрезанием. Внутри половой член состоит из трех цилиндрических масс ткани, каждая из которых окружена тонким слоем фиброзной ткани, белочной оболочкой. Три цилиндрические массы, которые функционируют как эректильные тела, следующие:
    • Два кавернозных тела заполняют большую часть объема полового члена. Их основания, называемые ножками (в единственном числе, ножками) полового члена, прикрепляются к мочеполовой диафрагме.

    • Одно губчатое тело окружает уретру и расширяется на конце, образуя головку полового члена. Луковица полового члена, расширение у основания губчатого тела, прикрепляется к мочеполовой диафрагме.

Рисунок 1. Вид мужской репродуктивной системы.

Во время эрекции парасимпатические нейроны стимулируют расширение артерий, доставляющих кровь к пещеристым и губчатым телам.В результате кровь скапливается в этих кровеносных сосудах и вызывает эрегирование полового члена. Развивающаяся эрекция также сужает выходящие вены полового члена. Это вызывает еще большую эрекцию. Эякуляция происходит, когда симпатические нейроны стимулируют выброс спермы и поддерживающих жидкостей из их различных источников. Во время эякуляции сфинктер у основания мочевого пузыря сокращается, препятствуя прохождению мочи.

Сперматогенез

Клетки, выстилающие стенки семенных канальцев, в совокупности называются сперматогенными клетками.Ближайшие к базальной мембране клетки называются сперматогониями . Эти клетки являются стволовыми, то есть они способны к непрерывному делению и остаются недифференцированными, никогда не созревая в специализированные клетки. От сперматогоний к просвету канальца отходят клетки разной степени зрелости, причем наиболее зрелые клетки — сперматозоиды — обращены к просвету.

Сперматогенез начинается в период полового созревания в семенных канальцах яичек. Сперматогонии, каждая из которых содержит 46 хромосом, многократно делятся митозом и дифференцируются с образованием первичных сперматоцитов (все еще диплоидных клеток с 46 хромосомами каждая).Первичные сперматоциты начинают мейоз. Во время первого деления мейоза (мейоз I, или редукционное деление) каждый первичный сперматоцит делится на два вторичных сперматоцита, каждый из которых имеет 23 хромосомы (гаплоидные клетки). Во время второго деления мейоза (мейоз II, или экваториальное деление) каждый вторичный сперматоцит снова делится, образуя в общей сложности четыре сперматиды. Каждая сперматида по-прежнему содержит 23 хромосомы, но эти хромосомы состоят только из одной хроматиды (а не из двух нормальных хроматид).

Спермиогенез описывает развитие сперматид в зрелые сперматозоиды (сперматозоиды или сперматозоиды). В конце этого процесса каждая сперматозоид несет следующие структуры:

  • Головка спермия содержит гаплоидное ядро ​​с 23 хромосомами. На кончике головки спермия находится акросома, лизосома, содержащая ферменты, которые используются для проникновения в яйцеклетку. Акросома происходит из пузырьков тела Гольджи, которые сливаются, образуя единую лизосому.

  • Средняя часть — это первая часть хвоста. Митохондрии закручиваются вокруг средней части и производят энергию (АТФ), используемую для создания хлыстообразных движений хвоста, которые продвигают сперму.

  • Хвост представляет собой жгутик , состоящий из типичного набора микротрубочек 9 + 2.

Гормональная регуляция сперматогенеза

Производство сперматозоидов регулируется гормонами, как показано на рисунке 2:

  • Гипоталамус начинает секретировать гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) в период полового созревания.
  • ГнРГ стимулирует переднюю долю гипофиза к секреции фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и лютеинизирующего гормона (ЛГ).
  • ЛГ стимулирует интерстициальные клетки яичек к выработке тестостерона и других мужских половых гормонов (андрогенов). (У мужчин ЛГ также называют гормоном, стимулирующим интерстициальные клетки, или ICSH.)
  • Тестостерон оказывает следующие эффекты:
    • Тестостерон, попадая в кровь, циркулирует по всему телу, где стимулирует деятельность предстательной железы, семенных пузырьков и различных других тканей-мишеней.

    • Тестостерон и другие андрогены стимулируют развитие вторичных половых признаков, не связанных непосредственно с репродукцией. К ним относятся типичное для взрослых мужчин распределение мышц и жира, различные волосы на теле (например, на лице и лобке) и огрубление голоса.

Рисунок 2. Процессы гормональной регуляции в мужской и женской репродуктивной системе.

Уровень тестостерона регулируется с помощью механизма отрицательной обратной связи с гипоталамусом. Когда гипоталамус обнаруживает избыточное количество тестостерона в крови, он снижает секрецию ГнРГ. В ответ передняя доля гипофиза снижает продукцию ЛГ и ФСГ, что приводит к уменьшению продукции тестостерона интерстициальными клетками. Секреция ГнРГ также ингибируется ингибином, гормоном, секретируемым поддерживающими клетками в ответ на чрезмерный уровень продукции сперматозоидов.

Мужская репродуктивная система | Биониндзя

Навык:

• Аннотировать схемы мужской репродуктивной системы, чтобы показать названия структур и их функции

    
Мужская репродуктивная система включает все органы, отвечающие за выработку спермы (мужской гаметы)

  • Она также включает органы, участвующие в синтезе спермы, в которых сперма транспортируется во время совокупления

Самец Репродуктивная система (вид спереди)

⇒   Нажмите на диаграмму, чтобы показать/скрыть метки


Структуры мужской репродуктивной системы

Следующие структуры участвуют в производстве спермы и спермы как части репродуктивного процесса у мужчин

  • Структуры организованы в соответствии с путем, который проходит сперма )


Testis
Testis

    • The Testis (множественное число: яички) отвечает за производство сперматозоидов и тестостерона (мужской половой гормон)


  • Epididymis

    • сайт, где сперма созревает и развивает способность быть подвижным (т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.