פיזיולוגיה של האשכים

האשכים (האשכים) של אדם מבוגר בריא הם זוגיים, בצורת ביצה, באורך 3.6-5.5 ס"מ וברוחב 2.1-3.2 ס"מ. משקל כל אחד מהם כ-20 גרם. בשל מיקומם בשק האשכים, לבלוטות אלו טמפרטורה נמוכה ב-2-2.5 מעלות צלזיוס מטמפרטורת חלל הבטן, דבר המקדם חילופי חום של דם בין א. ספרמטיקה למערכת הוורידים השטחית. הזרימה הוורידית מהאשכים ומהנספחים שלהם יוצרת מקלעת, שממנה הדם נכנס לווריד הכליה משמאל ולוריד הגניטאלי התחתון מימין. האשך מוקף בקפסולה עבה המורכבת מ-3 שכבות: ויסצרלית, טוניקה נרתיקלית, מעטפת חלבון ופנימית, טוניקה וסקולוזה. מעטפת החלבון בעלת מבנה סיבי. הקרומים מכילים סיבי שריר חלקים, שהתכווצותם מקדמת את תנועת הזרע אל תוך האפידידימיס. מתחת לקפסולה יש כ-250 אונות פירמידליות המופרדות זו מזו על ידי מחיצות סיביות. כל אונה מכילה מספר צינורות זרע מפותלים באורך 30-60 ס"מ. צינורות אלה מהווים יותר מ-85% מנפח האשך. צינורות קצרים וישרים מחברים את הצינורות ישירות לאשך הרטה, משם תאי הזרע נכנסים לצינור האפידידימיס. האחרון, כאשר הוא מיושר, מגיע לאורך 4-5 מטרים, וכאשר הוא מפותל, יוצר את הראש, הגוף והזנב של האפידידימיס. תאי סרטולי וציטים של הזרע ממוקמים באפיתל המקיף את לומן הצינור. תאי ליידיג, מקרופאגים, כלי דם וכלי לימפה נמצאים ברקמה הבין-גופית שבין הצינורות.

תאי סרטולי גליליים מבצעים פונקציות רבות: מחסום (עקב מגע קרוב זה עם זה), פגוציטי, הובלה (השתתפות בתנועת תאי הזרע אל לומן הצינורית) ולבסוף, אנדוקריני (סינתזה והפרשה של חלבון קושר אנדרוגן ואינהיבין). לתאי ליידיג פוליגונליים יש מבנה על (מבוטא רשתית אנדופלזמית חלקה) ואנזימים האופייניים לתאים המייצרים סטרואידים.

לאשכים תפקיד מרכזי בפיזיולוגיה של הרבייה אצל גברים. לפיכך, רכישת הפנוטיפ הגברי על ידי העובר נקבעת במידה רבה על ידי ייצור חומר מעכב מילרי וטסטוסטרון על ידי האשכים העובריים, והופעת מאפיינים מיניים משניים במהלך גיל ההתבגרות ויכולת ההתרבות נקבעים על ידי הפעילות הסטרואידוגנית והזרעוגנטית של האשכים.

סינתזה, הפרשה ומטבוליזם של אנדרוגנים. בייצורם, האשכים ממלאים תפקיד חשוב יותר מקליפת האדרנל. די לומר שרק 5% מ-T נוצר מחוץ לאשכים. תאי ליידיג מסוגלים לסנתז אותו מאצטט וכולסטרול. סינתזה של האחרון באשכים כנראה אינה שונה מהתהליך המתרחש בקליפת האדרנל. השלב המרכזי בביוסינתזה של הורמוני סטרואידים הוא המרת כולסטרול לפרגננולון, הכוללת את ביקוע שרשרת הצד בנוכחות NADH וחמצן מולקולרי. המרה נוספת של פרגננולון לפרוגסטרון יכולה להתרחש בדרכים שונות. בבני אדם, המסלול העיקרי הוא ככל הנראה מסלול D5 ^, שבמהלכו פרגננולון מומר ל-1-7a-הידרוקסיפרגננולון ולאחר מכן לדהידרואפיאנדרוסטרון (DHEA) ו-T. עם זאת, מסלול D4 ^דרך 17-הידרוקסיפרוגסטרון ואנדרוסטנדיון אפשרי גם כן. האנזימים של טרנספורמציות כאלה הם 3beta-oxysteroid dehydrogenase, 17a-hydroxylase, ועוד. באשכים, כמו בבלוטות יותרת הכליה, מיוצרים גם צמדים סטרואידים (בעיקר סולפטים). האנזימים שקוטעים את שרשרת הצד של כולסטרול ממוקמים במיטוכונדריה, בעוד שהאנזימים שסינתזו כולסטרול מאצטט וטסטוסטרון מפרגננולון ממוקמים במיקרוזומים. קיים ויסות של סובסטרט-אנזים באשכים. לפיכך, בבני אדם, הידרוקסילציה של סטרואידים בעמדה ה-20 פעילה למדי, ו-20a-oxymetabolites של פרוגסטרון ופרגננולון מעכבים את 17a-hydroxylation של תרכובות אלו. בנוסף, טסטוסטרון יכול לעורר את היווצרותו שלו, ולהשפיע על ההמרה של אנדרוסטנדיון.

אשכים בוגרים מייצרים 5 עד 12 מ"ג טסטוסטרון ביום, כמו גם את האנדרוגנים החלשים דהידרואפיאנדרוסטרון, אנדרוסטנדיון ואנדרוסטן-3בטא,17בטא-דיול. רקמת האשך מייצרת גם כמויות קטנות של דיהידרוטסטוסטרון, ואנזימי ארומטיזציה נמצאים שם, וכתוצאה מכך כמויות קטנות של אסטרדיול ואסטרון נכנסות לדם ולנוזל הזרע. למרות שתאי ליידיג הם המקור העיקרי לטסטוסטרון באשכים, אנזימי סטרואידוגנזה נמצאים גם בתאים אחרים של האשך (אפיתל צינורי). ייתכן שהם מעורבים ביצירת רמות טסטוסטרון מקומיות גבוהות הנדרשות ליצירת זרע תקינה.

האשכים מפרישים טסטוסטרון באופן אפיזודי ולא ברציפות, וזו אחת הסיבות לתנודות הגדולות ברמת הורמון זה בדם (3-12 ננוגרם/מ"ל אצל צעיר ובריא). הקצב הצירקדי של הפרשת טסטוסטרון מבטיח את תכולתו המקסימלית בדם בשעות הבוקר המוקדמות (בסביבות השעה 7 בבוקר) ואת תכולתה המינימלית אחר הצהריים (בסביבות השעה 13:00). טסטוסטרון קיים בדם בעיקר כקומפלקס עם גלובולין קושר הורמוני מין (SHBG), אשר קושר טסטוסטרון ו-DHT בזיקה גדולה יותר מאשר אסטרדיול. ריכוז ה-SHBG יורד תחת השפעת טסטוסטרון והורמון גדילה ועולה תחת השפעת אסטרוגנים והורמוני בלוטת התריס. אלבומין קושר אנדרוגנים בצורה פחות חזקה מאשר אסטרוגנים. אצל אדם בריא, כ-2% מרמת הטסטוסטרון בסרום נמצאת במצב חופשי, 60% קשורה ל-SHBG ו-38% לאלבומין. גם טסטוסטרון חופשי וגם טסטוסטרון הקשור לאלבומין (אך לא SHBG) עוברים טרנספורמציות מטבוליות. טרנספורמציות אלו מוגבלות בעיקר לחיזור של קבוצת D4 ^- keto עם היווצרות נגזרות 3alpha-OH או 3beta-OH (בכבד). בנוסף, קבוצת 17beta-oxy מתחמצנת לצורת 17beta-keto. כמחצית מהטסטוסטרון המיוצר מופרש מהגוף כאנדרוסטרון, אתיוכולנולון, ו(במידה פחותה בהרבה) אפיאנדרוסטרון. רמת כל 17-ketosteroids אלו בשתן אינה מאפשרת לשפוט את ייצור הטסטוסטרון, מכיוון שאנדרוגנים חלשים של בלוטת יותרת הכליה עוברים גם הם טרנספורמציות מטבוליות דומות. מטבוליטים מופרשים אחרים של טסטוסטרון הם הגלוקורוניד שלו (שרמתו בשתן של אדם בריא מתואמת היטב עם ייצור הטסטוסטרון), כמו גם 5alpha- ו-5beta-אנדרוסטאן-זלפה, 17beta-diols.

השפעות פיזיולוגיות של אנדרוגנים ומנגנון הפעולה שלהם. למנגנון הפעולה הפיזיולוגי של אנדרוגנים יש מאפיינים המבדילים אותם מהורמוני סטרואידים אחרים. לפיכך, באיברי המטרה של מערכת הרבייה, הכליות והעור, T4 תחת השפעת האנזים התוך-תאי D4-5a- ^{רדוקטאז} מומר ל-DHT, אשר למעשה גורם להשפעות אנדרוגניות: עלייה בגודל ובפעילות התפקודית של איברי המין הנלווים, צמיחת שיער מסוג זכר והפרשה מוגברת של בלוטות האפוקריניות. עם זאת, בשרירי השלד, T1 עצמו מסוגל להגביר את סינתזת החלבון ללא טרנספורמציות נוספות. לקולטנים של צינורות הזרע יש ככל הנראה זיקה שווה ל-T1 ול-DHT. לכן, אנשים עם מחסור ב-5a-רדוקטאז שומרים על יצירת זרע פעילה. על ידי המרה ל-5beta-אנדרוסטן- או 53-פרגנסטרואידים, אנדרוגנים, כמו פרוגסטין, יכולים לעורר המטופויזה. מנגנוני השפעת האנדרוגנים על גדילה ליניארית ואוסיפיקציה של מטאפיזות לא נחקרו מספיק, אם כי האצת הגדילה חופפת לעלייה בהפרשת T4 במהלך גיל ההתבגרות.

באיברי המטרה, T חופשי חודר לציטופלזמה של התאים. היכן שיש 5a-רדוקטאז בתא, הוא מומר ל-DHT. T או DHT (בהתאם לאיבר המטרה) נקשר לקולטן הציטוזולי, משנה את תצורת המולקולה שלו, ובהתאם, את הזיקה לקולט הגרעיני. האינטראקציה של קומפלקס קולטן-הורמון עם האחרון מובילה לעלייה בריכוז של מספר mRNAs, הנובעת לא רק מהאצת התעתוק שלהם, אלא גם מייצוב המולקולות. בבלוטת הערמונית, T גם משפר את הקישור של mRNA של מתיונין לריבוזומים, לשם נכנסות כמויות גדולות של mRNA. כל זה מוביל להפעלת התרגום עם סינתזה של חלבונים פונקציונליים המשנים את מצב התא.