Sistema riproduttivo

Sistema riproduttivo

Introduzione

L'apparato riproduttivo è formato da organi riproduttivi di due tipi:

• Organi riproduttivi primari: gonadi (ovaie e testicoli)
  • Produzione di ormoni sessuali (testosterone, estrogeni e progesterone)
  • Produzione di gameti (spermatozoi e cellule uovo)
• Organi riproduttivi secondari: dotti e ghiandole annesse
  • Funzioni: trasporto di gameti

Le funzioni di entrambi i tipi di organo sono regolate dall'asse ipotalamo-ipofisario: GnRH stimola la produzione di LH e FSH, i quali stimolano le gonadi a produrre altri ormoni. Nella donna ci sono processi di controllo a feedback negativo e positivo mentre nell'uomo c'è un controllo solo di tipo a feedback negativo.

Funzioni riproduttive maschili

Organi primari: testicoli

Organi secondari: dotti spermatici, prostata, vescichette seminali, ghiandole bulbouretrali, uretra e pene

Testicoli

I testicoli sono contenuti nel sacco scrotale, il quale ha funzione termoregolatoria: se i testicoli rimanessero all'interno dell'addome, la temperatura di circa 37° sarebbe troppo alta per la produzione di spermatozoi.

Essi sono composti da:

• Cellule interstiziali che producono l'ormone testosterone
• Tubuli seminiferi che producono gli spermatozoi

I tubuli seminiferi sono lunghi circa 250 m e sono composti da una membrana basale, una cavità centrale detta lume e una parete. Le cellule della parete, dette cellule del Sertoli, contengono gameti in via di sviluppo; essi vanno verso il lume man mano che si sviluppano per essere poi riversati in esso quando diventano maturi.

I tubuli seminiferi convergono a formare una rete di tubuli più grandi e interconnessi chiamata rete testis. Piccoli dotti lasciano la rete testis e giungono in un dotto unico posto all'interno dell'epididimo. L'epididimo che proviene da ciascun testicolo giunge al dotto deferente. Dopo essere giunti nell'addome, i due dotti deferenti si uniscono ai dotti provenienti dalle vescicole seminali per formare i due dotti eiaculatori, i quali si immettono poi nella prostata e si uniscono all'uretra, proveniente dalla vescica. L'uretra poi attraversa tutto il pene.

Spermatogenesi

La spermatogenesi è il processo di produzione degli spermatozoi; avviene in circa 70 h. Essa comprende una fase preliminare che avviene nelle cellule del feto maschio; queste cellule primordiali vengono chiamate spermatogoni e si moltiplicano di numero durante la fase di crescita del maschio.

Dalla pubertà in poi fino alla terza età compresa, in modo continuo, avviene la spermatogenesi. Lo spermatogone si trasforma per mitosi in spermatocita primario, il quale si trasforma in spermatocita secondario tramite una prima divisione meiotica. In questa meiosi non si forma una cellula aploide, ma si ha un miscuglio del corredo genetico della madre e del padre.

Successivamente avviene una seconda divisione meiotica in cui si forma lo spermatide, una cellula aploide. Lo spermatide, poi, si differenzia morfologicamente per dare lo spermatozoo.

Struttura dello spermatozoo

• Testa: Contiene il nucleo aploide e l'acrosoma, un compartimento vescicolare contenitore di enzimi proteolitici che intervengono nella fecondazione della cellula uovo
• Corpo: È costituito da guaina mitocondriale
• Coda: È molto lunga e lo spermatozoo riesce a percorrere 20 cm ogni ora.

Lo spermatozoo è maturo morfologicamente nel tubulo seminifero, ma non ha ancora acquisito tutte le sue funzioni; deve andare incontro ad altre maturazioni funzionali.

• Il primo step avviene nell'epididimo dove la membrana acquisisce delle proteine chiamate CatSper: esse sono proteine di membrana contenute nel flagello dello spermatozoo che reagiscono con lo ione calcio presente nelle pareti dell'ovocita secondario. Quando il calcio penetra nel flagello, queste proteine mutano la loro forma e consentono al flagello stesso di diventare 20 volte più resistente, consentendo di fatto la penetrazione del nucleo all'interno dell'ovulo.
• Il secondo e ultimo step è detto capacitazione e avviene nelle vie genitali femminili (cioè l'utero); questo step rende gli spermatozoi capaci di entrare nell'ovocita. La capacitazione degli spermatozoi consiste nella rimozione del colesterolo di membrana con conseguente aumento della fluidità di membrana. La fluidità fa sì che lo spermatozoo possa esporre dei recettori in grado di legarsi a un complesso di glicoproteine che si trovano nella zona pellucida dell'ovocita.

Composizione dello sperma

Lo sperma è un liquido viscoso con un pH leggermente acido.

È composto da:

• Spermatozoi morfologicamente maturi ma non ancora capacitati (perché lo diventano nelle vie genitali femminili)
• Liquido seminale; contiene le secrezioni combinate di:
  • Vescichette seminali (60% del liquido seminale) secernono:
    • Muco
    • Fruttosio
    • Prostaglandine (sostanze chimiche che stimolano nell'utero della donna delle contrazioni del muscolo liscio metrio)
  • Prostata: liquido prostatico
  • Ghiandole bulbouretrali (dette anche di Cowper): liquido pre-eiaculatorio (liquido alcalino che controbilancia l'acidità delle vie genitali femminili)

Ogni eiaculazione contiene una quantità di sperma che va da 2 ai 4 ml e dai 40 ai 120 milioni/mL di spermatozoi. Ogni spermatogonio dà luogo a 64 spermatozoi; questo è importante perché se non ci sono molti spermatozoi non si riesce a fecondare. La soglia di fertilità è 20 milioni di spermatozoi/L.

Controllo endocrino delle funzioni riproduttive maschili

L'ipotalamo produce GnRH che, attraverso la circolazione adenoipofisaria, va a stimolare la produzione di FSH e LH.

FSH trova il suo bersaglio nel testicolo, nelle cellule del Sertoli; stimola la spermatogenesi e fa produrre una proteina chiamata ABP (proteina legante androgeni). La ABP si lega al testosterone e consente a quest'ultimo di entrare nelle cellule del Sertoli per stimolare ancora di più la spermatogenesi; inoltre produce inibina, una proteina che agisce a feedback negativo sull'adenoipofisi, inibendo la produzione di FSH.

LH stimola le cellule di Leydig a produrre testosterone, che agisce sulle cellule del Sertoli; si può legare ad ABP oppure può agire a feedback negativo sull'asse adenoipofisario inibendo la produzione di ormoni GnRH, FSH e LH.

Questo asse adenoipofisario non è attivo prima della pubertà; prima della pubertà l'ipotalamo non è maturo perché è molto sensibile al testosterone, il quale inibisce la produzione di GnRH e di conseguenza anche la produzione di FSH e LH. Basta una piccola quantità di testosterone per inibire tutto l'asse. Alla pubertà l'ipotalamo matura, cioè il poco testosterone che c'era durante l'infanzia non basta più per inibire l'asse e quindi si attiva in massa tutto l'asse.

Nel resto del corpo il testosterone ha vari bersagli:

• I muscoli: aumenta in breve tempo la massa muscolare dell'individuo
• Aumenta il numero di globuli rossi
• Indirizza la distribuzione del grasso corporeo