Яичко - Testicle

Яичко
Рисунок 28 01 03.JPG
Схема внутреннего строения яичек
Серый1144.png
Схема внешних особенностей и окружающих структур яичек взрослого мужчины
Подробности
Артерия Тестикулярная артерия
Вен Яичковая вена , лозовидное сплетение
Нерв Семенное сплетение
Лимфа Поясничные лимфатические узлы
Идентификаторы
латинский семенник
MeSH D013737
TA98 A09.3.01.001
TA2 3576
FMA 7210
Анатомическая терминология
Анимация миграции сперматозоидов от их зародышевых клеток к их выходу из семявыносящего протока. А) кровеносные сосуды; Б) Головка придатка яичка; В) эфферентные протоки; Г) семенные канальцы; E) Теменная пластинка tunica vaginalis; F) висцеральная пластинка влагалищной оболочки; Ж) полость влагалищной оболочки; H) Tunica albuginea; I) долька яичка; J) хвост придатка яичка; К) Тело придатка яичка; L) Средостение; М) Семявыносящий проток.

Яичко или семенник (множественные семенники ) являются мужской репродуктивной железой или гонадой у всех животных, включая человека. Он гомологичен женскому яичнику . Функции яичек - производить как сперму, так и андрогены , в первую очередь тестостерон . Высвобождение тестостерона контролируется лютеинизирующим гормоном передней доли гипофиза ; тогда как производство спермы контролируется как фолликулостимулирующим гормоном передней доли гипофиза, так и гонадным тестостероном.

Состав

Появление

Мужские половые железы (яички, слева) и женские половые железы ( яичники , справа)

У мужчин два яичка одинакового размера находятся в мошонке , которая является продолжением брюшной стенки. Асимметрия мошонки не является чем-то необычным: одно яичко распространяется дальше в мошонку, чем другое, из-за различий в анатомии сосудистой сети.

Измерение

Объем яичка можно оценить, пальпируя его и сравнивая с эллипсоидами известных размеров. Другой метод - использовать штангенциркуль ( орхидометр ) или линейку либо на человеке, либо на ультразвуковом изображении, чтобы получить три измерения осей x, y и z (длина, глубина и ширина). Эти измерения затем можно использовать для расчета объема по формуле объема эллипсоида :

Средние размеры яичка взрослого человека составляют до 5 см × 2 см × 3 см (2 дюйма ×  34  дюйма × 1 дюйм). +14  дюйма). Шкала Таннера для зрелости мужских гениталий присваивает стадию зрелости вычисленному объему, начиная от стадии I, объем менее 1,5 см 3 ; до стадии V - объемом более 20 см 3 . Нормальный объем от 15 до 25 см 3 ; в среднем - 18 см 3 на яичко (диапазон 12–30 см 3 ).

Внутренняя структура

Поперечный разрез левой части мошонки и левого яичка.

Система воздуховодов

Яички покрыты прочной перепончатой ​​оболочкой, называемой белочной оболочкой . Внутри семенников находятся очень тонкие спиральные трубки, называемые семенными канальцами . Трубочки выстланы слоем клеток ( зародышевые клетки ) , которые развиваются от половой зрелости через старость в семенные клетки (также известная как сперматозоиды или мужские половые клетки ). Развивающиеся сперматозоиды перемещаются по семенным канальцам в сетчатые яички, расположенные в средостении , в эфферентные протоки , а затем в придатки яичка, где созревают вновь созданные сперматозоиды (см. Сперматогенез ). Сперма попадает в семявыносящий проток и в конечном итоге выводится через уретру и выходит из отверстия уретры посредством мышечных сокращений.

Первичные типы клеток

Внутри семенных канальцев
Между канальцами (интерстициальными клетками)

Кровоснабжение и лимфодренаж

Кровоснабжение и лимфодренаж яичек и мошонки различаются:

Слои

Трехмерная анатомия слоев, окружающих яичко.

Многие анатомические особенности яичка взрослого человека отражают его происхождение в брюшной полости . Слои ткани, окружающие каждое яичко, происходят из слоев передней брюшной стенки . Примечательно, что кремастерная мышца возникает из внутренней косой мышцы .

Барьер кровь – яички

Большие молекулы не могут проходить из крови в просвет семенных канальцев из-за наличия плотных контактов между соседними клетками Сертоли . Сперматогонии находятся в базальном компартменте (глубоко до уровня плотных контактов), а более зрелые формы, такие как первичные и вторичные сперматоциты и сперматиды, находятся в адлюминальном отсеке.

Функция гемато-яичкового барьера может заключаться в предотвращении аутоиммунной реакции. Зрелые сперматозоиды (и их антигены ) возникают спустя долгое время после установления иммунной толерантности в младенчестве. Следовательно, поскольку сперматозоиды антигенно отличаются от собственной ткани, самец животного может иммунологически реагировать на свою собственную сперму. Фактически, он способен вырабатывать против них антитела.

Введение антигенов спермы вызывает воспаление яичек (аутоиммунный орхит) и снижение фертильности. Таким образом, барьер кровь – яички может снизить вероятность того, что белки сперматозоидов будут вызывать иммунный ответ, снижая фертильность и, следовательно, потомство.

Регулирование температуры

Сперматогенез усиливается при температурах немного ниже внутренней температуры тела. Сперматогенеза менее эффективна при более низких и более высоких температурах , чем 33 ° C. Поскольку семенники расположены вне тела, гладкая ткань мошонки может перемещать их ближе или дальше от тела. Температура яичек поддерживается на уровне 35 градусов по Цельсию (95 градусов по Фаренгейту), то есть на два градуса ниже температуры тела 37 градусов по Цельсию (98,6 градусов по Фаренгейту). Более высокие температуры влияют на сперматогенез . Существует ряд механизмов, позволяющих поддерживать оптимальную температуру яичек.

Cremasteric мышц является частью семенного канатика . Когда эта мышца сокращается, пуповина укорачивается, и яичко перемещается ближе к телу, что обеспечивает немного больше тепла для поддержания оптимальной температуры яичек. Когда требуется охлаждение, кремастерная мышца расслабляется, и яичко опускается от теплого тела и может охладиться. Сокращение также происходит в ответ на стресс (яички поднимаются вверх по направлению к телу, чтобы защитить их в драке).

Мышца кремастера может рефлекторно поднимать каждое яичко в отдельности при правильном срабатывании. Это явление известно как кремастерический рефлекс . Яички также можно поднимать произвольно с помощью лобково-копчиковой мышцы, которая частично активирует связанные мышцы.

Экспрессия генов и белков

Геном человека включает в себя около 20000 белковых генов , кодирующих: 80% этих генов выражены у взрослых семенников. Яички имеют самую высокую фракцию генов, специфичных к типу ткани, по сравнению с другими органами и тканями: около 1000 из них высокоспецифичны для семенников, а около 2200 демонстрируют повышенный характер экспрессии здесь. Большинство этих генов кодируют белки, которые экспрессируются в семенных канальцах и имеют функции, связанные со сперматогенезом . Клетки спермы экспрессируют белки, которые приводят к развитию жгутиков ; эти же белки экспрессируются у самок в клетках, выстилающих маточную трубу , и вызывают развитие ресничек . Другими словами, жгутики сперматозоидов и реснички маточных труб являются гомологичными структурами. Белки, специфичные для семенников, которые демонстрируют самый высокий уровень экспрессии, - это протамины .

Разработка

Есть две фазы, в которых семенники существенно разрастаются; а именно в эмбриональном и пубертатном возрасте.

Эмбриональный

Во время развития млекопитающих гонады сначала могут превращаться либо в яичники, либо в семенники. У людей, начиная примерно с 4 недели, зачатки гонад присутствуют в промежуточной мезодерме, прилегающей к развивающимся почкам. Примерно на 6 неделе в формирующихся семенниках развиваются половые связки . Они состоят из ранних клеток Сертоли, которые окружают и питают половые клетки, которые мигрируют в гонады незадолго до начала определения пола. У мужчин ген SRY , специфичный для пола, который находится на Y-хромосоме, инициирует определение пола посредством последующей регуляции факторов, определяющих пол (таких как GATA4, SOX9 и AMH), что приводит к развитию мужского фенотипа, в том числе управляющего развитие ранней бипотенциальной гонады по мужскому пути развития.

Яички проходят по «пути опускания» от задней части брюшной полости плода к паховому кольцу и далее к паховому каналу и в мошонку . В большинстве случаев (97% доношенных, 70% недоношенных ) оба семенника опущены при рождении. В большинстве других случаев не опускается только одно яичко ( крипторхизм ), и это, вероятно, проявится в течение года.

Пубертатный

Яички растут в ответ на начало сперматогенеза . Размер зависит от литической функции, выработки сперматозоидов (количество сперматогенеза, присутствующего в семенниках), интерстициальной жидкости и продукции жидкости клетками Сертоли . После полового созревания объем семенников может быть увеличен более чем на 500% по сравнению с размером до полового созревания. Яички полностью опускаются до достижения половой зрелости.

Клиническое значение

Защита и травмы

  • Хорошо известно, что яички очень чувствительны к ударам и травмам. Боль распространяется от каждого яичка в брюшную полость через семенное сплетение , которое является основным нервом каждого яичка. Это вызовет боль в бедре и спине. Боль обычно проходит через несколько минут.
  • Перекрут яичка требует неотложной медицинской помощи.
  • Разрыв яичка - это неотложная медицинская помощь, вызванная тупым ударом, острым краем или колющим ударом по одному или обоим яичкам, что может привести к некрозу яичка всего за 30 минут.
  • Проникающие травмы мошонки могут вызвать кастрацию , физическое разделение или разрушение яичек, возможно, вместе с частью или всем пенисом, что приводит к полному бесплодию, если яички не прикрепляются быстро.
  • Некоторые бандажи предназначены для поддержки яичек.

Заболевания и состояния

Заболевание яичек
Специальность Урология , Репродуктивная медицина
  • Рак яичек и другие новообразования - чтобы повысить шансы раннего выявления возможных случаев рака яичек или других проблем со здоровьем, рекомендуется регулярное самообследование яичек .
  • Варикоцеле , опухшие вены из яичек, обычно поражающие левую сторону, яички обычно в норме
  • Гидроцеле яичка , отек вокруг яичек, вызванный скоплением прозрачной жидкости в перепончатом мешке, яичко обычно в норме
  • Сперматоцеле , ретенционная киста канальца сетчатого яичка или головки придатка яичка, вздутая едва водянистой жидкостью, содержащей сперматозоиды.
  • Эндокринные расстройства также могут влиять на размер и функцию яичка.
  • Определенные наследственные состояния, включающие мутации в ключевых генах развития, также нарушают опускание яичек, в результате чего брюшные или паховые яички остаются нефункциональными и могут стать злокачественными. Другие генетические условия могут привести к потере вольфовых протоков и обеспечить сохранение мюллерова протоков . Как избыток, так и недостаток эстрогенов могут нарушить сперматогенез и вызвать бесплодие.
  • Деформация колокольчика-хлопушка - это деформация, при которой яичко не прикрепляется к стенкам мошонки и может свободно вращаться на семенном канатике внутри влагалищной оболочки. Это наиболее частая причина перекрута яичка.
  • Орхит воспаление яичек
  • Эпидидимит , болезненное воспаление придатка яичка или придатка яичка, часто вызываемое бактериальной инфекцией, но иногда неизвестного происхождения.
  • Анорхия , отсутствие одного или обоих яичек.
  • Крипторхизм или «неопустившиеся яички», когда яичко не опускается в мошонку новорожденного мальчика.

Увеличение яичек является неспецифическим признаком различных заболеваний яичек и может быть определено как размер яичек более 5 см ( длинная ось ) × 3 см (короткая ось).

Синие шары - это жаргонный термин, обозначающий временное скопление жидкости в яичках и области простаты, вызванное длительным сексуальным возбуждением .

Существуют протезы яичек , имитирующие внешний вид и ощущение одного или обоих яичек, когда они отсутствуют в результате травмы или в качестве лечения в связи с гендерной дисфорией . Также были случаи их имплантации собакам.

Эффекты экзогенных гормонов

В некоторой степени возможно изменение размера яичек. За исключением прямой травмы или воздействия неблагоприятных условий, например, более высокой температуры, чем они обычно привыкли, их можно уменьшить, конкурируя со своей внутренней гормональной функцией за счет использования вводимых извне стероидных гормонов. Стероиды, принимаемые для наращивания мышечной массы (особенно анаболические стероиды ), часто имеют нежелательный побочный эффект в виде сжатия яичек.

Точно так же стимуляция функций яичек с помощью гонадотропных гормонов может увеличивать их размер. Яички могут сморщиться или атрофироваться во время заместительной гормональной терапии или химической кастрации .

Во всех случаях потеря объема семенников соответствует потере сперматогенеза.

Общество и культура

Яички теленка-самца или другого домашнего скота готовят и едят в блюде, которое иногда называют устрицами Скалистых гор .

Еще в 330 г. до н.э. Аристотель предписывал перевязку левого яичка мужчинам, желающим иметь мальчиков. В средние века мужчинам, которые хотели мальчика, иногда удаляли левое яичко. Это произошло потому, что люди считали, что правое яичко производит сперму «мальчика», а левое - сперму «девочки».

Этимология и сленг

Одна из теорий этимологии слова testis основана на римском праве . Первоначальное латинское слово testis , «свидетель», использовалось в твердо установленном правовом принципе « Testisun, testis nullus » (один свидетель [равняется] отсутствию свидетеля), означая, что показания любого человека в суде должны игнорироваться, если не подтверждены. по свидетельству как минимум другого. Это привело к обычной практике вызова двух свидетелей, подкупленных для дачи показаний одинаковым образом в случаях судебных исков со скрытыми мотивами. Поскольку такие «свидетели» всегда приходили парами, значение было соответственно расширено, часто в уменьшительном ( testiculus, testiculi ).

Другая теория гласит, что на яички влияет заимствованный перевод с греческого parastatēs «защитник (в законе), сторонник», то есть «две железы бок о бок».

На сленге яички обычно называют «шарами», как отсылка к синим шарам . Часто « орехи » (иногда намеренно неправильно написанные как «нуц») также являются сленговым термином для яичек из-за геометрического сходства, о чем свидетельствуют различные употребления термина «Deez Nuts», которые включают сатирического политического кандидата в 2016 .

Другие животные

Внешний вид

У акул яичко с правой стороны обычно больше, а у многих видов птиц и млекопитающих левое может быть больше. У примитивных бесчелюстных рыб есть только один семенник, расположенный по средней линии тела, хотя даже он образуется в результате слияния парных структур в зародыше.

У сезонных заводчиков вес семенников часто увеличивается в период размножения. В семенников верблюд верблюда 7-10 см (2,8-3,9 дюйма) длиной 4,5 см (1,8 дюйма) глубиной и шириной 5 см (2,0 дюйма). Правое яичко часто меньше левого.

Место нахождения

Внутренний

Основное условие для млекопитающих - наличие внутренних семенников. Семенники монотрем , ксенартранов и слонов остаются в брюшной полости. Есть также некоторые сумчатые с наружными семенниками и бореевтерские млекопитающие с внутренними семенниками, например, носороги. У китообразных, таких как киты и дельфины, также есть внутренние семенники. Поскольку наружные яички увеличивают сопротивление воде, у них есть внутренние яички, которые охлаждаются специальными системами кровообращения, которые охлаждают артериальную кровь, идущую к семенникам, путем размещения артерий рядом с венами, по которым охлажденная венозная кровь поступает из кожи. У одобенид и фокид семенники расположены параабдоминально , хотя у отарид есть семенники мошонки.

Внешний

Бореэвтерианские наземные млекопитающие, большая группа млекопитающих, включая человека, имеют экстернализованные семенники. Их семенники лучше всего функционируют при температурах ниже, чем их внутренняя температура тела. Их семенники расположены вне тела, подвешены семенным канатиком в мошонке.

Существует несколько гипотез, почему у большинства млекопитающих-бореотериев наружные семенники лучше всего работают при температуре, немного меньшей, чем внутренняя температура тела, например, что они застревают с ферментами, которые выделяются при более низкой температуре из-за того, что внешние семенники развиваются по разным причинам, т.е. более низкая температура яичек просто более эффективна для производства спермы.

1) Более эффективный . Классическая гипотеза заключается в том, что более низкая температура яичек способствует более эффективному фертильному сперматогенезу . Другими словами, не существует ферментов, работающих при нормальной внутренней температуре тела, которые были бы столь же эффективны, как те, что появились в результате эволюции, по крайней мере, ни один из них не появился в нашей эволюции до сих пор.

У ранних млекопитающих температура тела была ниже, и поэтому их семенники эффективно работали внутри их тела. Однако утверждается, что у бореотерианских млекопитающих температура тела выше, чем у других млекопитающих, и им приходилось развивать внешние семенники, чтобы сохранять их прохладными. Утверждается, что у млекопитающих с внутренними семенниками, таких как монотремы, броненосцы, ленивцы, слоны и носороги, внутренняя температура тела ниже, чем у млекопитающих с наружными семенниками.

Однако остается вопрос, почему у птиц, несмотря на очень высокую внутреннюю температуру тела, есть внутренние семенники, а внешние семенники не развиваются. Когда-то предполагалось, что птицы используют свои воздушные мешочки для внутреннего охлаждения семенников, но более поздние исследования показали, что семенники птиц способны функционировать при температуре тела.

Некоторые млекопитающие, у которых есть сезонные циклы размножения, сохраняют свои семенники внутренними до сезона размножения, после чего их семенники опускаются, увеличиваются в размерах и становятся внешними.

2) Необратимая адаптация к конкуренции сперматозоидов . Было высказано предположение, что предком боревтерийских млекопитающих было маленькое млекопитающее, которому требовались очень большие семенники (возможно, скорее как у хомяка ) для конкуренции сперматозоидов, и поэтому им приходилось размещать свои семенники вне тела. Это привело к тому, что ферменты, участвующие в сперматогенезе, активность сперматогенной ДНК-полимеразы бета и рекомбиназы, выработали уникальный температурный оптимум, немного меньший, чем внутренняя температура тела. Когда боревтерийские млекопитающие затем диверсифицировались в формы, которые были более крупными и / или не требовали интенсивной конкуренции сперматозоидов, они по-прежнему производили ферменты, которые лучше всего работали при более низких температурах, и им приходилось держать свои семенники вне тела. Эта позиция становится менее скупой из-за того, что у кенгуру , неборевтерского млекопитающего, есть наружные яички. Предки кенгуру могли, отдельно от млекопитающих-бореотериев, также подвергаться тяжелой конкуренции сперматозоидов и, таким образом, развить внешние семенники, однако внешние семенники кенгуру предполагают возможную адаптивную функцию внешних семенников у крупных животных.

3) Защита от перепадов давления в брюшной полости . Одним из аргументов в пользу эволюции наружных яичек является то, что они защищают яички от изменений давления в брюшной полости, вызванных прыжками и галопом.

4) Защита от повреждения ДНК . Легкий преходящий тепловой стресс мошонки вызывает повреждение ДНК, снижение фертильности и аномальное эмбриональное развитие у мышей. Разрывы цепи ДНК были обнаружены в сперматоцитах, выделенных из яичек, подвергнутых воздействию 40 или 42 ° C в течение 30 минут. Эти данные предполагают, что внешнее расположение яичек обеспечивает адаптивное преимущество защиты сперматогенных клеток от теплового повреждения ДНК, которое в противном случае могло бы привести к бесплодию и мутации зародышевой линии .

Размер

Поперечный срез семенников кролика, сфотографированный в светлопольной микроскопии при 40-кратном увеличении.

На относительный размер семенников часто влияют системы спаривания . Размер яичек как пропорция к массе тела варьируется в широких пределах. В царстве млекопитающих размер яичек имеет тенденцию соответствовать нескольким партнерам (например, гаремам, полигамии ). Производство сперматозоидов и семенной жидкости на выходе из яичек также выше у полигамных животных, что, возможно, является конкуренцией сперматогенов за выживание. Яички правильного кита , вероятно, будут самыми большими из всех животных, каждое из которых весит около 500 кг (1100 фунтов).

Среди гоминид , гориллы мало женская распущенность и спермы конкуренции и семенники, малы по сравнению с массой тела (0,03%). У шимпанзе высокая распущенность и большие семенники по сравнению с массой тела (0,3%). Размер яичек человека находится между этими крайними значениями (0,08%).

Вес семенников также варьируется у сезонных заводчиков, таких как рыжие лисы , золотые шакалы и койоты .

Внутренняя структура

Под жесткой перепончатой ​​оболочкой, называемой tunica albuginea , семенники амниот , а также некоторых костистых рыб содержат очень тонкие спиральные трубки, называемые семенными канальцами .

У земноводных и большинства рыб семенных канальцев нет. Вместо этого сперма вырабатывается в сферических структурах, называемых ампулами сперматозоидов . Это сезонные структуры, которые высвобождают свое содержимое в период размножения, а затем снова поглощаются организмом. Перед следующим сезоном размножения новые ампулы сперматозоидов начинают формироваться и созревать. В остальном ампулы по существу идентичны семенным канальцам у высших позвоночных , включая тот же диапазон типов клеток.

Галерея

Смотрите также

Примечания

  • Гептнер, В.Г .; Наумов, Н.П. (1998). Млекопитающие Советского Союза Vol. II Часть 1а, СИРЕНИЯ И ХОЛОДИЦА (морские коровы; волки и медведи) . Энфилд, Нью-Хэмпшир: научные издательства. ISBN 978-1-886106-81-9. OCLC  490089621 . Проверено 9 ноября 2013 года .

использованная литература

внешние ссылки