Testiklarnas fysiologi

Testiklarna hos en frisk vuxen är parformade, äggformade, 3,6-5,5 cm långa och 2,1-3,2 cm breda. Var och en väger cirka 20 g. På grund av sin placering i pungen har dessa körtlar en temperatur som är 2-2,5 °C lägre än temperaturen i bukhålan, vilket främjar värmeutbytet av blod mellan a. spermatica och det ytliga vensystemet. Det venösa utflödet från testiklarna och deras bihang bildar en plexus, vars blod kommer in i njurvenen till vänster och den nedre genitalvenen till höger. Testikeln är omgiven av en tjock kapsel bestående av 3 lager: visceral, tunica vaginalis, proteinhölje och inre, tunica vasculosa. Proteinhöljet har en fibrös struktur. Membranen innehåller glatta muskelfibrer, vars sammandragning främjar spermiernas rörelse in i bitestiklarna. Under kapseln finns cirka 250 pyramidala lobuler separerade från varandra genom fibrösa skiljeväggar. Varje lobuli innehåller flera veckade seminiferösa tubuli, 30-60 cm långa. Dessa tubuli står för mer än 85 % av testikelns volym. Korta raka rör förbinder tubuli direkt med rete testis, varifrån spermier kommer in i epididymisgången. Den senare, när den är uträtad, blir 4-5 m lång, och när den är hoprullad bildar den bitestikelns huvud, kropp och svans. Sertoliceller och spermatocyter finns i epitelet som omger tubulus lumen. Leydigceller, makrofager, blodkärl och lymfkärl finns i den interstitiella vävnaden mellan tubuli.

Cylindriska Sertoliceller utför många funktioner: barriärfunktioner (på grund av nära kontakt med varandra), fagocytfunktioner, transportfunktioner (deltagande i spermatocyternas förflyttning till tubulus lumen) och slutligen endokrina funktioner (syntes och utsöndring av androgenbindande protein och inhibin). Polygonala Leydig-celler har en ultrastruktur (uttalas slätt endoplasmatiskt retikulum) och enzymer som är karakteristiska för steroidproducerande celler.

Testiklarna spelar en viktig roll i reproduktionsfysiologin hos män. Således bestäms fostrets förvärv av den manliga fenotypen till stor del av produktionen av Müllersk hämmande substans och testosteron från de embryonala testiklarna, och uppkomsten av sekundära sexuella egenskaper under puberteten och förmågan att reproducera sig bestäms av testiklarnas steroidogena och spermatogena aktiviteter.

Syntes, utsöndring och metabolism av androgener. I deras produktion spelar testiklarna en viktigare roll än binjurebarken. Det räcker med att säga att endast 5 % av T bildas utanför testiklarna. Leydigceller kan syntetisera det från acetat och kolesterol. Syntesen av det senare i testiklarna skiljer sig förmodligen inte från den process som sker i binjurebarken. Det viktigaste steget i biosyntesen av steroidhormoner är omvandlingen av kolesterol till pregnenolon, vilket innebär klyvning av sidokedjan i närvaro av NADH och molekylärt syre. Ytterligare omvandling av pregnenolon till progesteron kan ske på olika sätt. Hos människor är den dominerande vägen tydligen D5-vägen ^, under vilken pregnenolon omvandlas till 17a-hydroxipregnenolon och sedan till dehydroepiandrosteron (DHEA) och T. Emellertid är D4 ^- vägen genom 17-hydroxiprogesteron och androstendion också möjlig. Enzymerna för sådana transformationer är 3beta-oxysteroiddehydrogenas, 17a-hydroxylas, etc. I testiklarna, liksom i binjurarna, produceras även steroidkonjugat (främst sulfater). De enzymer som klyver kolesterolets sidokedja är lokaliserade i mitokondrierna, medan de enzymer som syntetiserar kolesterol från acetat och testosteron från pregnenolon finns i mikrosomerna. Substrat-enzymreglering finns i testiklarna. Således är steroidhydroxyleringen i 20:e positionen hos människor ganska aktiv, och 20a-oxymetaboliter av progesteron och pregnenolon hämmar 17a-hydroxyleringen av dessa föreningar. Dessutom kan testosteron stimulera sin egen bildning, vilket påverkar omvandlingen av androstendion.

Vuxna testiklar producerar 5 till 12 mg testosteron per dag, såväl som de svaga androgenerna dehydroepiandrosteron, androstendion och androsten-3beta,17beta-diol. Testikelvävnad producerar också små mängder dihydrotestosteron, och aromatiseringsenzymer finns närvarande, vilket resulterar i att små mängder östradiol och östron kommer in i blodet och sädesvätskan. Även om Leydig-cellerna är den huvudsakliga källan till testikeltestosteron, finns steroidogenesenzymer också i andra celler i testikeln (tubulärt epitel). De kan vara involverade i att skapa de höga lokala T-nivåerna som krävs för normal spermatogenes.

Testiklarna utsöndrar T episodiskt snarare än kontinuerligt, vilket är en av anledningarna till de stora fluktuationerna i nivån av detta hormon i blodet (3–12 ng/ml hos en frisk ung man). Den cirkadiska rytmen för testosteronsekretion säkerställer dess maximala halt i blodet tidigt på morgonen (cirka klockan 7) och dess minimum på eftermiddagen (cirka klockan 13). T finns i blodet huvudsakligen som ett komplex med könshormonbindande globulin (SHBG), som binder T och DHT med större affinitet än östradiol. Koncentrationen av SHBG minskar under inverkan av T och tillväxthormon och ökar under inverkan av östrogener och sköldkörtelhormoner. Albumin binder androgener mindre starkt än östrogener. Hos en frisk person är cirka 2 % av serum-T i fritt tillstånd, 60 % är bundet till SHBG och 38 % till albumin. Både fritt T och T bundet till albumin (men inte SHBG) genomgår metaboliska transformationer. Dessa transformationer är huvudsakligen begränsade till reduktionen av D4 ^- ketogruppen med bildandet av 3alpha-OH- eller 3beta-OH-derivat (i levern). Dessutom oxideras 17beta-oxigruppen till 17beta-ketoformen. Ungefär hälften av det producerade testosteronet utsöndras från kroppen som androsteron, etiokolanolon och (i mycket mindre utsträckning) epiandrosteron. Nivån av alla dessa 17-ketosteroider i urinen tillåter inte att man bedömer produktionen av T, eftersom svaga binjureandrogener också genomgår liknande metaboliska transformationer. Andra utsöndrade metaboliter av testosteron är dess glukuronid (vars nivå i urinen hos en frisk person korrelerar väl med testosteronproduktionen), samt 5alpha- och 5beta-androstan-Zalfa, 17beta-dioler.

Androgeners fysiologiska effekter och deras verkningsmekanism. Androgeners fysiologiska verkningsmekanism har egenskaper som skiljer dem från andra steroidhormoner. Således omvandlas T₂ i reproduktionssystemets målorgan, njurar och hud, under inverkan av det intracellulära enzymet D4-5a ^- reduktas till DHT, vilket i själva verket orsakar androgena effekter: en ökning av storleken och den funktionella aktiviteten hos de accessoriska könsorganen, manlig hårväxt och ökad utsöndring av apokrina körtlar. I skelettmuskler kan dock T₂ självt öka proteinsyntesen utan ytterligare transformationer. Receptorerna i sädeskanalerna har tydligen lika stor affinitet för T₂ och DHT. Därför bibehåller individer med 5a-reduktasbrist aktiv spermatogenes. Genom att omvandlas till 5beta-androsten- eller 53-pregnesteroider kan androgener, liksom progestiner, stimulera hematopoiesen. Mekanismerna för androgeners inflytande på linjär tillväxt och ossifikation av metafyser har inte studerats tillräckligt, även om tillväxtaccelerationen sammanfaller med en ökning av T4-sekretion under puberteten.

I målorganen penetrerar fritt T in i cellernas cytoplasma. Där det finns 5α-reduktas i cellen omvandlas det till DHT. T eller DHT (beroende på målorganet) binder till den cytosoliska receptorn, ändrar konfigurationen av dess molekyl och därmed affiniteten för den nukleära acceptorn. Interaktionen mellan hormon-receptorkomplexet och det senare leder till en ökning av koncentrationen av ett antal mRNA, vilket inte bara beror på accelerationen av deras transkription, utan också på stabiliseringen av molekylerna. I prostatakörteln förstärker T också bindningen av metionin-mRNA till ribosomer, där stora mängder mRNA kommer in. Allt detta leder till aktivering av translation med syntes av funktionella proteiner som förändrar cellens tillstånd.