Testosteron
Testosteron, ein Androgen, ist ein Steroidhormon, das von Leydig-Zellen produziert wird. Der alternative Begriff für Leydig-Zellen, interstitielle Zellen, spiegelt ihre Lage zwischen den Samenkanälchen in den Hoden wider. Bei männlichen Embryonen wird Testosteron von Leydig-Zellen in der siebten Entwicklungswoche sezerniert, wobei die Spitzenkonzentrationen im zweiten Trimester erreicht werden., Diese frühe Freisetzung von Testosteron führt zur anatomischen Differenzierung der männlichen Geschlechtsorgane. In der Kindheit sind Testosteronkonzentrationen niedrig. Sie nehmen während der Pubertät zu, aktivieren charakteristische körperliche Veränderungen und initiieren die Spermatogenese.
Funktionen von Testosteron
Die fortgesetzte Anwesenheit von Testosteron ist notwendig, um das männliche Fortpflanzungssystem richtig funktionieren zu lassen, und Leydig-Zellen produzieren ungefähr 6 bis 7 mg Testosteron pro Tag., Die Hodensteroidogenese (die Herstellung von Androgenen, einschließlich Testosteron) führt zu Testosteronkonzentrationen, die in den Hoden 100-mal höher sind als im Kreislauf. Die Aufrechterhaltung dieser normalen Testosteronkonzentrationen fördert die Spermatogenese, während niedrige Testosteronspiegel zu Unfruchtbarkeit führen können., Neben der intratestikulären Sekretion wird Testosteron auch in den systemischen Kreislauf freigesetzt und spielt eine wichtige Rolle bei der Muskelentwicklung, dem Knochenwachstum, der Entwicklung sekundärer Geschlechtsmerkmale und der Aufrechterhaltung der Libido (Sexualtrieb) bei Männern und Frauen. Bei Frauen scheiden die Eierstöcke geringe Mengen Testosteron aus, obwohl die meisten in Estradiol umgewandelt werden. Eine kleine Menge Testosteron wird auch von den Nebennieren bei beiden Geschlechtern ausgeschieden.,
Kontrolle von Testosteron
Die Regulierung der Testosteronkonzentrationen im ganzen Körper ist entscheidend für die männliche Fortpflanzungsfunktion. Das komplizierte Zusammenspiel zwischen dem endokrinen System und dem Fortpflanzungssystem ist in Abbildung 7 dargestellt.
Abbildung 7. Der Hypothalamus und die Hypophyse regulieren die Produktion von Testosteron und die Zellen, die bei der Spermatogenese helfen. GnRH aktiviert die vordere Hypophyse, um LH und FSH zu produzieren, die wiederum Leydig-Zellen und Sertoli-Zellen stimulieren., Das System ist eine negative Rückkopplungsschleife, da die Endprodukte des Weges, Testosteron und Inhibin, mit der Aktivität von GnRH interagieren, um ihre eigene Produktion zu hemmen.
Die Regulation der Leydig-Zellproduktion von Testosteron beginnt außerhalb der Hoden. Der Hypothalamus und die Hypophyse im Gehirn integrieren externe und interne Signale, um die Testosteronsynthese und-sekretion zu steuern. Die Regulation beginnt im Hypothalamus., Die pulsierende Freisetzung eines Hormons namens Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH) aus dem Hypothalamus stimuliert die endokrine Freisetzung von Hormonen aus der Hypophyse. Die Bindung von GnRH an seine Rezeptoren an der vorderen Hypophyse stimuliert die Freisetzung der beiden Gonadotropine: luteinisierendes Hormon (LH) und follikelstimulierendes Hormon (FSH). Diese beiden Hormone sind entscheidend für die Fortpflanzungsfunktion bei Männern und Frauen. Bei Männern bindet FSH vorwiegend an die Sertoli-Zellen innerhalb der Samenkanälchen, um die Spermatogenese zu fördern., FSH stimuliert auch die Sertoli-Zellen, Hormone zu produzieren, die als Inhibine bezeichnet werden und die FSH-Freisetzung aus der Hypophyse hemmen, wodurch die Testosteronsekretion reduziert wird. Diese Polypeptidhormone korrelieren direkt mit der Sertoli-Zellfunktion und der Spermienzahl; Inhibin B kann als Marker für spermatogene Aktivität verwendet werden. Bei Männern bindet LH an Rezeptoren auf Leydig-Zellen in den Hoden und reguliert die Produktion von Testosteron.
Eine negative Rückkopplungsschleife steuert überwiegend die Synthese und Sekretion von FSH und LH., Niedrige Blutkonzentrationen von Testosteron stimulieren die hypothalamische Freisetzung von GnRH. GnRH stimuliert dann die vordere Hypophyse, LH in den Blutkreislauf auszuscheiden. In den Hoden bindet LH an LH-Rezeptoren auf Leydig-Zellen und stimuliert die Freisetzung von Testosteron. Wenn die Konzentrationen von Testosteron im Blut eine kritische Schwelle erreichen, bindet Testosteron selbst an Androgenrezeptoren sowohl am Hypothalamus als auch an der Hypophyse an und hemmt die Synthese und Sekretion von GnRH bzw., Wenn die Blutkonzentrationen von Testosteron wieder abnehmen, interagiert Testosteron nicht mehr in gleichem Maße mit den Rezeptoren, und GnRH und LH werden erneut sezerniert, wodurch mehr Testosteronproduktion stimuliert wird. Derselbe Prozess tritt mit FSH und Inhibin auf, um die Spermatogenese zu kontrollieren.
Alterung und das männliche Fortpflanzungssystem
Eine Abnahme der Leydig-Zellaktivität kann bei Männern ab 40 bis 50 Jahren auftreten. Die daraus resultierende Verringerung der zirkulierenden Testosteronkonzentrationen kann zu Symptomen der Andropause führen, die auch als männliche Menopause bezeichnet werden., Während die Verringerung der Sexualsteroide bei Männern den weiblichen Wechseljahren ähnelt, gibt es kein klares Zeichen—wie das Fehlen einer Menstruationsperiode—, um den Beginn der Andropause zu bezeichnen. Stattdessen berichten Männer von Müdigkeit, reduzierter Muskelmasse, Depressionen, Angstzuständen, Reizbarkeit, Verlust der Libido und Schlaflosigkeit. Eine Verringerung der Spermatogenese, die zu einer verminderten Fruchtbarkeit führt, wird ebenfalls berichtet, und sexuelle Dysfunktion kann auch mit andropausalen Symptomen in Verbindung gebracht werden.,
Während einige Forscher glauben, dass bestimmte Aspekte der Andropause schwer zu lösen sind, abgesehen vom Altern im Allgemeinen, wird manchmal ein Testosteronersatz verschrieben, um einige Symptome zu lindern. Jüngste Studien haben einen Nutzen von Androgenersatztherapie auf dem neuen Beginn der Depression bei älteren Männern gezeigt; jedoch, andere Studien warnen vor Testosteron-Ersatz für die Langzeitbehandlung von Andropause Symptome, zeigt, dass hohe Dosen können das Risiko von Herzerkrankungen und Prostatakrebs stark erhöhen.,
Chapter Review
Gameten sind die Fortpflanzungszellen, die sich zu Nachkommen verbinden. Organe, die Gonaden genannt werden, produzieren die Gameten zusammen mit den Hormonen, die die menschliche Fortpflanzung regulieren. Die männlichen Gameten werden Spermien genannt. Die Spermatogenese, die Produktion von Spermien, erfolgt innerhalb der Samenkanälchen, aus denen der größte Teil der Hoden besteht. Der Hodensack ist der Muskelsack, der die Hoden außerhalb der Körperhöhle hält.,
Die Spermatogenese beginnt mit der mitotischen Teilung der Spermatogonie (Stammzellen), um primäre Spermatozyten zu produzieren, die die beiden Abteilungen der Meiose durchlaufen, um sekundäre Spermatozyten zu werden, dann die haploiden Spermatiden. Während der Spermiogenese werden Spermatiden in Spermatozoen (gebildete Spermien) umgewandelt. Nach der Freisetzung aus den Samenkanälchen werden die Spermien in die Nebenhoden bewegt, wo sie weiter reifen. Während der Ejakulation verlassen Spermien die Nebenhoden durch den Ductus deferens, einen Gang im Samenstrang, der den Hodensack verlässt., Die Ampulle des Ductus deferens trifft am Ejakulationsgang auf das Samenbläschen, eine Drüse, die Fruktose und Proteine beiträgt. Die Flüssigkeit setzt sich durch die Prostata-Harnröhre fort, wo Sekrete aus der Prostata hinzugefügt werden, um Samen zu bilden. Diese Sekrete helfen dem Sperma, durch die Harnröhre und in den weiblichen Fortpflanzungstrakt zu gelangen. Sekrete aus den bulbourethralen Drüsen schützen Spermien und reinigen und schmieren die penile (schwammige) Harnröhre.
Der Penis ist das männliche Kopulationsorgan., Säulen des erektilen Gewebes, die Corpora cavernosa und Corpus spongiosum genannt werden, füllen sich mit Blut, wenn die sexuelle Erregung die Vasodilatation in den Blutgefäßen des Penis aktiviert. Testosteron reguliert und erhält die Geschlechtsorgane und den Sexualtrieb und induziert die körperlichen Veränderungen der Pubertät. Wechselspiel zwischen den Hoden und dem endokrinen System steuern genau die Produktion von Testosteron mit einer negativen Rückkopplungsschleife.
Selbstprüfung
Beantworten Sie die folgenden Fragen, um zu sehen, wie gut Sie die im vorherigen Abschnitt behandelten Themen verstehen.,
Kritische Denkfragen
- Erklären Sie kurz, warum reife Gameten nur einen Chromosomensatz tragen.
- Welche Besonderheiten zeigen sich in Samenzellen, aber nicht in somatischen Zellen, und wie funktionieren diese Spezialisierungen?
- Was trägt jede der drei männlichen Nebendrüsen zum Samen bei?
- Beschreiben Sie, wie Penis Erektion auftritt.
- Während anabole Steroide (synthetisches Testosteron) Muskeln aufbauen, können sie auch die Testosteronproduktion in den Hoden beeinflussen., Beschreiben Sie anhand dessen, was Sie über negatives Feedback wissen, was mit der Testosteronproduktion im Hoden passieren würde, wenn ein Mann große Mengen synthetischen Testosterons einnimmt.
- Ein einzelner Gamet muss mit einem Gameten eines Individuums des anderen Geschlechts kombiniert werden, um ein befruchtetes Ei zu produzieren, das einen vollständigen Chromosomensatz hat und die erste Zelle eines neuen Individuums ist.
- Im Gegensatz zu somatischen Zellen sind Spermien haploid. Sie haben auch sehr wenig Zytoplasma., Sie haben einen Kopf mit einem kompakten Kern, der von einem mit Enzymen gefüllten Akrosom bedeckt ist, und ein Mittelstück, das mit Mitochondrien gefüllt ist, die ihre Bewegung antreiben. Sie sind beweglich wegen ihres Schwanzes, einer Struktur, die ein Flagellum enthält, das auf Bewegung spezialisiert ist.,
- Die drei Nebendrüsen leisten folgende Beiträge zum Samen: Die Samenbläschen tragen etwa 60 Prozent des Samenvolumens bei, wobei Flüssigkeit, die große Mengen an Fructose enthält, die Bewegung der Spermien antreibt; die Prostata trägt Substanzen bei, die für die Spermienreifung von entscheidender Bedeutung sind; und die Bauchspeicheldrüsen tragen eine dicke Flüssigkeit bei, die die Enden der Harnröhre und der Vagina schmiert und dazu beiträgt, Urinreste aus der Harnröhre zu reinigen.,
- Während der sexuellen Erregung wird Stickoxid (NO) aus Nervenenden in der Nähe von Blutgefäßen innerhalb der Corpora cavernosa und des Corpus spongiosum freigesetzt. Die Freisetzung von NO aktiviert einen Signalweg, der zur Entspannung der glatten Muskeln führt, die die Penisarterien umgeben, wodurch sie sich erweitern. Diese Erweiterung erhöht die Menge an Blut, das in den Penis gelangen kann, und veranlasst die Endothelzellen in den Penisarterienwänden, NO auszuscheiden, wodurch die Vasodilatation aufrechterhalten wird., Der schnelle Anstieg des Blutvolumens füllt die erektilen Kammern, und der erhöhte Druck der gefüllten Kammern komprimiert die dünnwandigen Penisvenolen und verhindert eine venöse Drainage des Penis. Eine Erektion ist das Ergebnis dieses erhöhten Blutflusses zum Penis und einer verringerten Blutrückführung aus dem Penis.
- Die Testosteronproduktion durch den Körper würde reduziert, wenn ein Mann anabole Steroide einnimmt., Dies liegt daran, dass der Hypothalamus auf steigende Testosteronspiegel reagiert, indem er seine Sekretion von GnRH reduziert, was wiederum die Freisetzung von LH durch die vordere Hypophyse verringern und schließlich die Produktion von Testosteron in den Hoden reduzieren würde.,bei Versorgung der Hoden; enthält Ductus deferens
Spermatid: unreife Samenzellen, die durch Meiose II sekundärer Spermatozyten produziert werden
Spermatozyten: Zelle, die aus der Teilung von Spermatogonium resultiert und Meiose I und Meiose II unterzieht, um Spermatiden zu bilden
Spermatogenese: Bildung neuer Spermien tritt in den Samentubuli der Hoden auf
Spermatogonie: (singular = spermatogonium) diploide Vorläuferzellen, die zu Spermien werden
Spermiogenese: Umwandlung von Spermatiden in Spermatozoen während der Spermatogenese
Hoden: (singular = Hoden) männliche Gonaden
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