Производство спермы — сложный и удивительный физиологический процесс, и чтобы понять этот процесс, мы должны сначала понять анатомию и организацию мужской репродуктивной системы. В целом, мужская репродуктивная система делится на внутренние и наружные гениталии. Внутренние половые органы включают гонады (яички), половые протоки (придаток яичка, семявыносящие протоки, семявыносящие протоки и мужская уретра) и вспомогательные железы (семенные пузырьки, простата и железы луковицы уретры). Наружные половые органы включают мошонку и пенис.
Семенники расположены в мошонке, один слева, другой справа, и представляют собой слегка приплюснутые, яйцевидные органы с гладкой поверхностью, разделенные на верхний и нижний концы, внутреннюю и внешнюю стороны, передний и задний края. Верхний конец яичка покрыт головкой придатка, а нижний конец свободен; внутренняя сторона более плоская и прикреплена к мошоночной перегородке, а наружная сторона более выпуклая и прикреплена к стенке мошонки; передняя граница свободна, а задняя граница имеет доступ к кровеносным сосудам, нервам и лимфатическим сосудам яичка и контактирует с придатком и яичковой частью vas deferens. Размер взрослого яичка составляет приблизительно 4 см x 2,5 см x 3 см, а вес — около 12 граммов.
Поверхность яичка окружена мембраноподобной тканью, называемой брюшиной, которая состоит из трех слоев от наружной до внутренней поверхности: грязного слоя оболочки, белой мембраны и сосудистой мембраны. Оболочка яичка — это плазматическая мембрана, которая покрывает поверхность яичка. На более глубокой стороне плазматической мембраны находится лейкопласт, который является толстым и жестким и состоит из плотной соединительной ткани, богатой эластичными волокнами. Белая мембрана утолщается у задней границы яичка, образуя продольную перегородку яичка, от которой множество радиальных перегородок яичка выходят в паренхиму яичка и соединяются с белой мембраной, разделяя паренхиму яичка на множество конусообразных долек яичка, каждая из которых содержит 1-4 высоко свернутых семенных канальца. Семявыносящие канальцы сходятся возле продольной перегородки, образуя семявыносящие канальцы, которые входят в продольную перегородку и анастомозируют друг с другом, образуя ретикулум яичка. Яичковый ретикулум собирается в 10-15 яичковых эфферентных канальцев, которые выходят из задней границы яичка и входят в головку эпидидимиса. Сосудистая мембрана расположена на внутренней поверхности белочной оболочки, тонкая и рыхлая, состоит из ветвей яичковой артерии и сопровождающих ее вен, которые тесно связаны с паренхимой яичка и глубоко проникают в семенные канальцы, сосуды внутри сосудистой мембраны являются основным источником кровоснабжения паренхимы яичка. Соединительная ткань между семенными канальцами — это интерстиций яичка.
У взрослых семенные канальцы имеют длину 30-70 см и диаметр 150-250 мкм, а их стенки состоят из сложного слоя сперматогенного эпителия. Зародышевый эпителий состоит из двух типов клеток, которые отличаются морфологически и функционально, один из них — зародышевые клетки, а другой — поддерживающие клетки. Эпителий подстилается мембраной, наружная сторона которой выстлана коллагеновыми волокнами и рядом веретенообразных миксоидных клеток, сокращение которых способствует изгнанию сперматозоидов.
Сперматогенные клетки включают сперматогонии, первичные сперматоциты, вторичные сперматоциты, сперматоциты и сперматозоиды. Процесс, в ходе которого сперматогонии развиваются в сперматозоиды через серию последовательных пролиферативных дифференцировок, называется сперматогенезом и включает три стадии: пролиферацию и дифференцировку сперматогоний, мейоз сперматоцитов и формирование сперматозоидов, о которых мы не будем здесь подробно рассказывать. У человека на развитие от сперматогонии до сперматозоидов уходит примерно 64 ± 4,5 дня.
Современные научные исследования показали, что экологические эстрогены, например, могут нарушать сперматогенез в семенных канальцах яичек взрослого мужчины, что приводит к снижению количества сперматозоидов. Экологические эстрогены — это химические вещества, которые попадают в организм и взаимодействуют с рецепторами эстрогенов, вызывая эстрогенный эффект, включая хлорорганические пестициды, некоторые синтетические моющие средства, дезинфицирующие средства и пищевые добавки. Эти вещества могут накапливаться в организме и нарушать процесс сперматогенеза у взрослых мужчин, влиять на развитие репродуктивной системы плода мужского пола и даже вызывать пороки развития. Кроме того, с возрастом сперматогенная функция яичек снижается, в основном потому, что семенные канальцы атрофируются, но небольшое количество сперматозоидов все же вырабатывается.
Эпидидимис — это пара удлиненных, сплюснутых органов, которые находятся сразу за яичками. Верхний конец увеличен в виде головки придатка, середина — это тело придатка, а нижний конец истончается в хвост придатка. Хвост придатка резко поворачивает назад и движется вверх в vas deferens. Головка придатка состоит из маленьких выводных протоков яичка, которые сходятся в конце и образуют эпидидимальный проток, который, извиваясь, образует тело и хвост придатка.
Функции эпидидимиса в основном следующие.
1.Содействие созреванию сперматозоидов
Сперматозоиды, образующиеся в семенных канальцах яичек, не имеют собственной подвижности и транспортируются в придаток яичка благодаря сокращению мышечных клеток снаружи семенных канальцев и потоку тестикулярной жидкости.
2. транспортировка спермы
Сперматозоиды движутся к vas deferens под действием различных факторов, таких как реснички эпителия выводных канальцев в головке придатка, ритмичное сокращение гладкой мускулатуры придатка и поток эпидидимальной жидкости.
3. Хранение спермы
Небольшое количество сперматозоидов может временно храниться в каудальной части эпидидимиса.
4.Утилизация излишков спермы
Сенильные или мертвые сперматозоиды могут быть поглощены эпителием эпидидимиса с макрофагами в просвете.
Давайте познакомимся с самими сперматозоидами, а также с семенной плазмой.
Сперматозоиды по форме напоминают головастика, имеют длину около 60 микрон и разделены на две части: головку и хвост. Головка встроена в цитоплазму на вершине поддерживающих клеток, а хвост находится в свободном состоянии в семенных канальцах. После образования сперматозоид отделяется от стенки трубки и попадает в ее просвет. Головка сперматозоида плоская и грушевидная, состоит из высококонцентрированного ядра и акросомы, которая покрывает первые две трети головки. Акросома — это особая лизосома, содержащая множество гидролитических ферментов, таких как акросомалин и гиалуронидаза. Хвост сперматозоида, также известный как жгутик, является двигательным органом сперматозоида и может быть разделен на четыре части: шейный сегмент, средний сегмент, основной сегмент и концевой сегмент.
Сперма молочно-белого цвета, обычно около 3-6 мл за эякуляцию, и состоит из двух частей: спермы и семенной плазмы.
Сперма представляет собой слабощелочную жидкость с pH 7,2-7,8. pH спермы является важным фактором, влияющим на выживание, метаболизм и жизнеспособность сперматозоидов.
Когда свежая сперма выделяется из организма и соприкасается с воздухом, она вскоре свертывается в желеобразную консистенцию, но обычно разжижается через 5-30 минут. В свернувшейся сперме сперматозоидам трудно двигаться, но она предотвращает потерю во влагалище, и после разжижения сперматозоиды снова могут свободно двигаться.
Коагуляция спермы связана с факторами коагуляции, выделяемыми железами семенного пузырька.
(1) Нормальное количество сперматозоидов составляет 20-400 x 106/мл. При количестве сперматозоидов <20 миллионов на мл спермы яйцеклетка оплодотворяется с трудом. (2) Семенная плазма в основном состоит из секрета железы семенного пузырька и предстательной железы, на долю которых приходится около 90% семенной плазмы, остальное - секрет придатка, а также железы луковицы уретры и уретральной железы. Физиологические функции семенной плазмы в основном таковы. (1) служить переносчиком спермы из мужского репродуктивного тракта в женский репродуктивный тракт, с функцией переноса спермы. (2) Для нейтрализации кислотности влагалища и облегчения активности сперматозоидов. (3) Обеспечение энергетическими веществами. (4) Участвует в коагуляции и разжижении спермы. Короче говоря, у зрелого мужчины, стимулируемого и поддерживаемого андрогенами, в яичках вырабатываются и развиваются сперматозоиды, которые затем проходят сложный эволюционный процесс, чтобы в конечном итоге превратиться в зрелые сперматозоиды. Полный цикл сперматогенеза, как описано выше, занимает примерно 74 дня. Поэтому для лечения бесплодия часто требуется один сперматогенный цикл в качестве одного курса лечения, а лечение бесплодия является относительно длительным.