GIẢI PHẪU TINH HOÀN Tinh hoàn người bình thường nằm trong bìu. Nơi đây có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ trung tâm cơ thể 1-2 o C. Hình: Cấu tạo tinh hoàn Hirsh AV: The anatomical preparations of the human testis and epididymis in the Glasgow Hunterian Collection. Hum Reprod Update 1995;1:515-521. Mỗi tinh hoàn có một vỏ xơ bao quanh (bao trắng), nặng khoảng 40g, kích thước 4x3x2.5 cm, thể tích khoảng 30ml. Tinh hoàn người lớn có nhiều vách chia tinh hoàn thànhh ngăn, mỗi ngăn chứa các ống sinh tinh (chiếm 80%) và mô liên kết (chiếm 20%). Phần mô liên kết nằm ngoài các ống sinh tinh có các cụm tế bào Leydig tiết testosteron, mạch máu và mạch bạch huyết. Các ống sinh tinh ngoằn ngoèo, nếu kéo thẳng ra có tổng chiều dài khoảng 250m (Lennox và Ahmad, 1970). Thành của ống sinh tinh là nơi sinh ra tinh trùng, chứa các tế bào mầm. Mỗi ống sinh tinh có 2 đầu đổ vào các ống nối kết như mạng lưới gọi là lưới tinh. Lưới tinh nối tiếp với đầu của mào tinh. Từ đây tinh trùng được đưa đến cuối của mào tinh để vào ống dẫn tinh. Hình: Cấu trúc tinh hoàn người cắt ngang dưới kính hiển vi điện tử. (From Christensen AK: Leydig cells. In Greep RO, Astwood EB [eds]: Handbook of Physiology. Washington, DC, American Physiology Society, 1975, pp 57-94.) Hình: Vị trí và cấu tạo tế bào Leydig (From Christensen AK: Leydig cells. In Greep RO, Astwood WB [eds]: Handbook of Physiology, Section 7. Endocrinology. Baltimore, Williams & Wilkins, 1975. Copyright 1975, The American Physiological Society, Bethesda, MD.) Ong dẫn tinh đi vào ổ bụng ra sau bàng quang, cùng với túi tinh đổ vào ống phóng tinh. Ong phóng tinh đổ vào niệu đạo tiền liệt tuyến. TẠO TINH TRÙNG Màng ngăn máu-tinh hoàn Thành của ống sinh tinh gồm các tế bào mầm nguyên thủy và tế bào Sertoli. Tế bào Sertoli to, phức tạp có chứa glycogen, trải dài từ màng đáy đến lòng ống sinh tinh. Ở gần màng đáy, các tế bào Sertoli kế cận nhau liên kết chặt tạo thành màng ngăn máu-tinh hoàn, nhờ đó các chất phân tử lớn không qua được khoảng kẽ vào lòng ống sinh tinh. Hàng rào này được gọi là màng ngăn máu-tinh hoàn. Tuy có khả năng ngăn các phân tử lớn nhưng màng ngăn máu-tinh hoàn để cho các tế bào Sertoli qua lại dễ dàng. Các tế bào mầm đang tăng trưởng cũng phải qua màng ngăn này để vào lòng ống sinh tinh. Nhờ sự liên tục phá vỡ các liên kết chặt ở phía trên và hình thành các liên kết chặt ở phía dưới giúp duy trì màng ngăn trong khi quá trình di chuyển các tế bào đang diễn ra. Thành phần dịch trong lòng ống sinh tinh khác so với huyết tương: ít protein và glucose nhưng nhiều androgen, estrogen, K + , inositol, glutamic và aspartic acid. Màng ngăn máu-tinh hoàn giúp duy trì thành phần dịch như trên và bảo vệ tế bào mầm khỏi các chất độc trong máu. Ngược lại, màng ngăn máu-tinh hoàn cũng không cho các sản phẩm hình thành từ sự phân chia hay trưởng thành từ các tế bào mầm vào máu tạo kháng thể. Khi màng ngăn máu-tinh hoàn không tốt, hiệu giá kháng thể kháng tinh trùng trong huyết thanh cao, khả năng thụ tinh của tinh trùng thấp. Màng ngăn tạo ra khuynh độ thẩm thấu làm dịch di chuyển vào lòng ống sinh tinh. Sự tạo tinh Sự tạo tinh trùng bắt đầu từ tuổi dậy thì kéo dài suốt đời. Mỗi ngày có khoảng 100-200 triệu tinh trùng được tạo ra.Để có thể tạo ra một số lượng tinh trùng, các tinh nguyên bào phải được tạo thêm bằng cách phân chia tế bào. Lúc dậy thì, mỗi tinh hoàn chứa đến 600 triệu tinh bào. Từ lúc dậy thì đến lúc già có 3 nghìn tỉ tinh trùng được sản xuất (Volgel, 1975). Khác với nữ, chỉ có một số lượng trứng nhất định từ lúc sinh và số lượng giảm dần theo thời gian. Khi trưởng thành, các tinh nguyên bào biến thành tinh bào bậc 1. Mỗi tinh bào 1 sẽ gián phân giảm nhiễm qua hai giai đoạn. Giai đoạn 1 tạo ra 2 tinh bào bậc 2, giai đoạn 2 tạo ra 4 tinh tử. Mỗi tinh tử có 22 nhiễm sắc thể thường và 1 nhiễm sắc thể giới tính (X hoặc Y). Tinh tử khi trưởng thành sẽ thành tinh trùng. Một tiền tinh bào sinh ra 16 tinh bào, như vậy mỗi tiền tinh bào sinh ra 64 tinh trùng. Khi một tinh nguyên bào phân chia và trưởng thành, các thế hệ tiếp theo còn nối với nhau bởi những cầu bào tương cho đến giai đoạn cuối của tinh tử. Nhờ vậy, đảm bảo mỗi clone tế bào mầm đồng bộ, tinh tử cùng một clone trưởng thành cùng lúc. Quá trình biến đổi tinh tử thành tinh trùng (spermiogenesis): nhân tinh tử cô đặc, bào tương co lại, hình thành thể cực đầu và đuôi. Tinh trùng khi hình thành được đẩy dần về phía lòng ống sinh tinh (spermiation). Trong quá trình này, hầu hết bào tương của tinh trùng vùi vào bào tương của tế bào Sertoli. Ở người, mất 74 ngày để tạo ra tinh trùng từ tế bào mầm nguyên thủy. Tinh trùng trong lòng ống sinh tinh có cấu trúc thẳng và gồm 3 phần: Phần đầu chứa nhân và thể cực đầu (acrosome). Acrosome chứa men thủy phân và men phân hủy protein giúp tinh trùng xuyên vào trứng và cũng có thể xuyên qua nút nhầy ở cổ tử cung. Phần giữa (thân tinh trùng) có nhiều ty thể tạo năng lượng cho tinh trùng di chuyển. Phần cuối (đuôi) tạo nên bởi nhiều vi ống và dynein. Men dynein là một loại ATPase phụ thuộc Magnesium, biến năng lượng ATP thành chuyển động trượt của các vi ống giúp tinh trùng di chuyển. Hình: Cấu tạo tinh trùng (From Fawcett DW: The mammalian spermatozoon.Dev Biol 1975;44:394-436.) Đường đi của tinh trùng Từ trong ống sinh tinh, tinh trùng được đưa đến mào tinh, có thể mất đến 24 ngày tinh trùng mới qua khỏi mào tinh. Trong thời gian này, tinh trùng tiếp tục trưởng thành và có cử động. Lúc vào ống dẫn tinh, tinh trùng tiêu hết tất cả bào tương. Tinh trùng được đưa đến mào tinh nhờ dòng dịch trong lòng ống sinh tinh cuốn đi. Dòng dịch này sinh ra từ các tế bào cơ quanh ống sinh tinh hoặc do co thắt lớp vỏ tinh hoàn. Mào tinh được viền bằng các tế bào mô bì chuyên biệt, có các tế bào cơ thắt bao quanh. Sự tăng trưởng và biệt hóa của mào tinh, cử động và khả năng thụ tinh của tinh trùng tùy thuộc vào androgen. Khuynh độ thẩm thấu điện giải và các chất có trọng lượng phân tử nhỏ thay đổi dần dọc theo mào tinh. Một số protein từ mào tinh và ống sinh tinh gắn vào màng tinh trùng làm tăng khả năng thụ tinh của tinh trùng. Các protein này bao gồm protein gây cử động tiến tới, yếu tố ổn định hay ức chế thể cực đầu, protein gắn với màng trong suốt. Người ta cho rằng tổng số tinh trùng tích trữ ở mào tinh bằng một lần phóng tinh hoặc sản lượng tinh trùng mỗi ngày. Tinh trùng được đưa vào đường sinh dục nữ do phóng tinh. Ngoài thành phần trong ống dẫn tinh, còn có dịch tiết từ các cơ quan khác như tiền liệt tuyến, túi tinh. Dịch từ tiền liệt tuyến chứa citrate, calcium, photphatase acid, có tính kiềm giúp trung hòa pH acid của chất tiết âm đạo và cổ tử cung. Dịch từ túi tinh chứa fructose cung cấp năng lượng cho tinh trùng, prostaglandin kích thích tử cung và vòi trứng co thắt đẩy tinh trùng về phía trứng. Tinh trùng trong tinh dịch không thụ tinh ngay được mà phải qua quá trình biến đổi (capacitation) trong đường sinh dục nữ từ 4-6 giờ. Quá trình thụ tinh trong ống nghiệm chỉ xảy ra sau khi tinh trùng được rửa sạch dịch của túi tinh. Chứng tỏ những chất trong đường sinh dục nữ đã trung hòa hay rửa sạch những chất nằm trên tinh trùng. HORMONE ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG SINH TINH Ở người lớn, trục GnRH- LH/FSH- tinh hoàn có vai trò quan trọng trong điều hòa hoạt động sinh tinh. Tinh hoàn của bé trai chưa dậy thì chỉ có tinh nguyên bào và các tế bào Sertoli ở trạng thái yên lặng. Không có tế bào Leydig lẫn tế bào quanh ống. Lúc dậy thì, ngay sau lượng FSH gia tăng, các tinh nguyên bào và tế bào Sertoli bắt đầu được hoạt hóa. LH kích thích tế bào Leydig bài tiết testosteron, hormone này khuếch tán qua màng đáy để vào tế bào Sertoli. Để tạo tinh, lượng testosteron tại chỗ phải cao hơn lượng testosteron trong huyết tương 100 lần. Ở người thiếu LH, lượng testosteron ngoại sinh không thể duy trì hoạt động sinh tinh. Sau dậy thì, hoạt động tạo tinh duy trì thường xuyên. Nếu FSH và LH quá ít, sự tạo tinh vẫn diễn ra nếu testosteron nồng độ cao. Số lượng tinh trùng giảm đáng kể nhưng hình dạng tinh trùng bình thường. Do đó, chỉ cần tăng nồng độ FSH và LH để tăng lượng tinh trùng. Mặc dù sự tao tinh diễn ra có tính chu kỳ tại các ống sinh tinh nhưng tổng thể thì tinh hoàn liên tục giải phóng tinh trùng. Sự bài tiết gonadotropin có dạng xung nhưng lượng FSH và LH trung bình trong ngày ở đàn ông gần như hằng định. Sau dậy thì, tế bào Sertoli không phân chia nữa. Mỗi tế bào Sertoli có thể tiếp xúc với 5 tế bào Sertoli khác và 47 tế bào mầm ở các thời kỳ phát triển khác nhau. Có vẻ như các tế bào mầm làm tế bào Sertoli thay đổi hình dạng và hoạt động. Dưới tác dụng cộng hưởng của cả FSH và testosteron, tế bào Sertoli sản xuất và bài tiết chất chuyên chở androgen là ABP (androgen binding protein). ABP gắn chặt với testosteron, dihydrotestosteron và estradiol, giúp điều hòa và làm các hormone này lúc nào cũng có sẵn cho các tế bào mầm ở các ống sinh tinh và mào tinh. CHỨC NĂNG NỘI TIẾT CỦA TINH HOÀN-TESTOSTERON Testosteron là hormone chính của tinh hoàn. Cấu tạo là một steroide có 19 carbon và nhóm –OH ở vị trí 17. Tế bào Leydig tổng hợp testosteron từ cholesterol. Testosteron cũng được tạo ra ở vỏ thượng thận. Phản ứng tổng hợp các steroide đều giống nhau, chỉ khác các enzyme. Ở vỏ thượng thận là 11- và 21-hydroxylase, ở tế bào Leydig là 17-hydroxylase. Hình: Sinh tổng hợp testosteron (Nguồn: Campbell-Wash Urology 2008) Bài tiết Sự bài tiết của testosteron chịu sự điều khiển của của LH. LH kích thích tế bào Leydig qua cơ chế tăng AMP vòng. FSH cũng kích thích tiết testosteron gián tiếp bằng cách tăng thụ thể trên tế bào Leydig. Lượng testosteron bình thường ở nam là 4-9mg/ngày. Một lượng nhỏ testosteron cũng được bài tiết từ thượng thận và buồng trứng. . GIẢI PHẪU TINH HOÀN Tinh hoàn người bình thường nằm trong bìu. Nơi đây có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ trung tâm cơ thể 1-2 o C. Hình: Cấu tạo tinh hoàn Hirsh AV: The. sinh tinh là nơi sinh ra tinh trùng, chứa các tế bào mầm. Mỗi ống sinh tinh có 2 đầu đổ vào các ống nối kết như mạng lưới gọi là lưới tinh. Lưới tinh nối tiếp với đầu của mào tinh. Từ đây tinh. thể giới tính (X hoặc Y). Tinh tử khi trưởng thành sẽ thành tinh trùng. Một tiền tinh bào sinh ra 16 tinh bào, như vậy mỗi tiền tinh bào sinh ra 64 tinh trùng. Khi một tinh nguyên bào phân chia