Giải phẫu và sinh lý mộ học hệ sinh sản nam giới

ĐẠI CƯƠNG

1. Hộ sinh sản (hay sinh dục) có chức năng tạo ra tế bào sinh sản hay còn gọi là tế bào sinh dục (tinh trùng, trứng) và hormon sinh sản. Hai chức phận này có quan hệ mật thiết với nhau để thực hiện chức năng sinh sản và duy trì nòi giống.

Khác với hệ thống cơ quan khác, hệ thống sinh sản mang tính chất giới tính rõ rệt (ở nam khác ở nữ), có sự khác nhau về cấu tạo ở các lứa tuổi và chu kỳ hoạt động của đời sống sinh sản. Tuy vậy ở mỗi hệ thống sinh sản nam hay nữ đều có :

• Một đôi tuyến sinh sản, cơ quan mang những tế bào sinh sản đang phát triển, trưởng thành và những tế bào sản xuất ra hormon sinh sản.
• Những đường sinh sản và các tuyến sinh sản phụ thuộc, đảm bảo hoàn thành chức năng sinh sản.
• Các cơ quan sinh sản.

Trong thời kỳ phôi thai, tuyến sinh sản được hình thành từ sự kết hợp của những tế bào sinh sản nguyên thuỷ với nếp sinh

sản. Những tế bào sinh sản nguyên thuỷ về sau sẽ cho ra những tế bào tinh trùng trong tinh hoàn và noãn trong buồng trứng. Còn những tế bào thuộc biểu mô nếp sinh sản sẽ phát triển thành những tế bào đệm (tế bào Sertoli trong tinh hoàn và tế bào nang trong buồng trứng) cùng với những tế bào tiết hormon sinh sản. Những đường sinh sản của hệ thống sinh sản nam được phát triển từ ống Wolff. Những đường sinh sản nữ được phát triển từ ống Muller.

2. Cơ thể con người được tạo nên do sự hợp nhất của hai tế bào tinh trùng và noãn. Cấu trúc, chức năng của tinh trùng và noãn quyết định sự hình thành và phát triển của phôi thai. Việc nghiên cứu cấu trúc và siêu cấu trúc quá trình biệt hoá để tạo ra tinh trùng có tầm quan trọng đặc biệt làm nền tảng cho việc tìm kiếm các biện pháp “kỹ thuật” để tránh được những biến đổi dẫn đến việc tạo ra những phôi thai không bình thường.
3. Mô học về tinh hoàn nói riêng, có giá trị rất lớn trong việc

chẩn đoán một số bệnh về sức khoẻ sinh sản nam giới. Việc sinh thiết tinh hoàn để chẩn đoán vô sinh nam giới đã được mô tả lần đầu tiên bởi Charry và Hotchkiss năm 1940. Các tác giả đã bắt đầu phân tích được những rối loạn bên trong tinh hoàn về sinh sản và di chuyển tế bào do bẩm sinh hoặc mắc phải. Từ đó tới nay, ngành mô học đã phát triển không ngừng hoà nhịp chung với sự tiến bộ của các ngành khoa học trong y học.

Những phương pháp mới cho phép phân tích được sự phát triển của tế bào và số lượng DNA trong dòng tế bào. Y học phântử cũng cho phép xác định chính xác những gen trong tinh hoàn sinh thiết, làm sáng tỏ trên cơ sở gen các rối loạn về vô sinh và một số căn bệnh khác.

HỆ SINH SẢN NAM GIỚI

Hệ sinh sản nam giới gồm có :

• Hai tinh hoàn
• Những ống dẫn tinh và các tuyến phụ thuộc
• Dương vật – bộ phận sinh sản ngoài của nam giới.

Tinh hoàn

• Cấu trúc chung

Tinh hoàn là cơ quan đảm nhận chức năng tạo ra tinh trùng và tiết vào máu những hormon sinh dục nam. Mỗi tinh hoàn của người trưởng thành là một cơ quan có hình trứng, kích thước khoảng 4cm X 2,5cm, nằm trong bìu. Sát phía sau trên của nó là mào tinh, cực dưới mào tinh nối tiếp với ống dẫn tinh. Mỗi tinh hoàn được bọc bởi lớp vỏ liên kết sợi màu trắng gọi là màng trắng, màng trắng có cấu tạo như một cân. Mặt ngoài màng trắng được bao phủ bởi lá tạng của tinh mạc, mặt trong dầy lên ở phía sau tạo thành một vách liên kết dầy gọi là vách xơ giữa hay là thể Haimo (Highmore). Các ống dẫn tinh, mạch máu và dây thần kinh đi vào hoặc ra khỏi tinh hoàn đều đi qua vách này. Từ thể Haimo phát triển ra các vách liên kết mỏng, mang những mạch máu nhỏ và dây thần kinh. Toả vào trong chia nhu mô tinh hoàn ra khoảng 100-250 phần gọi là thuỳ. Trong mỗi thuỳ có 1 đến 3 ống nhỏ sinh ra tinh trùng gọi là ống sinh tinh. Các ống sinh tinh ngoằn ngoèo nằm cuộn khúc chặt trong các thuỳ. Ở phần đỉnh thuỳ, sát thể Haimo, các ống sinh tinh thẳng lại dần để trở thành đoạn đầu tiên của đường dẫn tinh gọi là ống thẳng. Các ống sinh tinh ở cùng một thuỳ mở chung vào một ống thẳng. Các ống thẳng đi vào thể Haimo rồi phân chia thành một hệ thống ống dẫn nối với nhau trong thể Haimo gọi là ống lưới hay ống Hale (Haller). Trong các thuỳ tinh hoàn, xen kẽ với các ống sinh tinh là mô liên kết thưa, mỏng liên kết các ống sinh tinh lại với nhau, đệm đỡ và nuôi dưỡng chúng. Ở đây có những tế bào liên kết, những sợi liên kết, những mạch máu nhỏ, những dây thần kinh vận mạch và cảm giác làm thành những đám rối sát xung quanh các ống sinh tinh. Ngoài ra còn có những tế bào có nhiệm vụ hormon sinh dục nam gọi là tế bào kẽ hay tế bào Leydig. Những tế bào kẽ nằm rải rác thành từng đám quanh các mao mạch tạo nên một tuyến nội tiết kiểu tản mát gọi là tuyến kẽ (hình 3.1).

• Cấu tạo vi thể

Ông dẫn tinh

Thành của ống dẫn tinh đều có lớp biểu mô tầng phức hợp lót ở mặt trong, ống sinh tinh có đường kính khoảng 150-200p, dài khoảng 30-70cm.

Chiều dài tổng cộng của các ống sinh tinh trong một tinh hoàn khoảng 250m. Các ống ngoằn ngoèo, tạo nên một mạng lưới, trong đó mỗi một ống có thể chia nhánh và một đầu bịt kín. Ở đầu kia của ống nối với các ống sinh tinh khác, đồng thời lòng ống cũng thu hẹp vào và lớp tế bào phía trong chuyển thành biểu mô vuông đơn, tạo nên những đoạn ống ngắn gọi là đoạn thẳng. Các đoạn ống này tiếp vào thể Highmore và mở vào một lưới ống, gọi là lưới tinh (lưới Haller). Lưới tinh, nằm trong mô liên kết của thể Highmore được nối với đoạn đầu của mào tinh hoàn qua 10-20 tiểu quản tinh hoàn (ống ra).

Ống sinh tinh

Gồm có các thành phần sau :

Lớp áo xơ bao phủ ống sinh tinh gồm vài lớp nguyên bào sợi. Lớp ngoài cùng thể hiện đặc tính của cơ trơn.

Thành ống sinh tinh được tạo nên bởi hai loại tế bào : tế bào Sertoli (hoặc tế bào chống đỡ, bảo vệ) và các tế bào dòng tinh. Các tế bào dòng tinh này xếp thành 4-8 lớp kể từ màng đáy cho đến lòng ống sinh tinh. Các tế bào này sẽ biệt hoá qua các giai đoạn nhất định để tạo thành tinh trùng.

• Quá trình sinh tinh

Từ các tế bào mầm ban đầu phải trải qua rất nhiều giai đoạn trong quá trình biệt hoá để trở thành tinh trùng. Hiện tượng này gọi là quá trình sinh tinh, quá trình này có thể chia làm 3 giai đoạn :

Sinh tinh bào: là quá trình tinh nguyên bào phân chia, sản xuất liên tiếp các thế hệ tế bào và đến cuối cùng tạo thành tinh bào.

Giảm phân: là quá trình tinh bào chia đôi qua 2 lần liên tục, quá trình này giảm một nửa nhiễm sắc thể và DNA trong mỗi tế bào và cuối cùng sản xuất ra tế bào tiền tinh trùng.

Tạo tinh trùng : trong quá trình này có sự biệt hoá của tiền tinh trùng thành tinh trùng.

• Giai đoạn tinh nguyên bào

Quá trình sinh tinh trùng bắt đầu từ tế bào mầm nguyên thuỷ, gọi là tinh nguyên bào, nó nằm ngay trên lớp màng đáy. Đó là tế bào tương đối nhỏ, kích thước 12μ và nhân có nhiều hạt nhiễm sắc. Tương bào có bộ máy Golgi nhỏ, các ty lạp thể hình cầu và rất nhiều thể ribosom tự do. Ở thời kỳ trưởng thành, tế bào này trải qua một loạt quá trình phân bào giảm phân và ở các tế bào mới được tạo ra sẽ theo một trong hai cách sau :

Chúng tiếp tục quá trình gián phân giống như tế bào ban đầu (tinh nguyên bào), và tạo thành tinh nguyên bào nhóm A. Tinh nguyên bào nhóm A trở thành nguồn duy trì tiếp tục của tinh nguyên bào.

Hoặc là chúng phân chia và phát triển thành tế bào lớn hơn tinh nguyên bào ban đầu, gọi là tinh nguyên bào nhóm B.

• Giai đoạn tinh bào 1

Tinh nguyên bào nhóm B tiếp tục phát triển trở thành tinh bào I. Ngay sau khi được tạo thành, các tế bào này bước vào kỳ đầu lần phân chia thứ nhất của quá trình giảm phân. Trong kỳ đầu lần phân chia thứ nhất, các tinh bào I có 46 nhiễm sắc thể (44+XY). Trong kỳ đầu này, tế bào trải qua 4 giai đoạn : giai đoạn sợi mảnh, giai đoạn tiếp hợp, giai đoạn sợi dày, giai đoạn tách đôi và cuối cùng tới giai đoạn Diakinez, kết quả là bộ nhiễm sắc thể được tách đôi. Trong các giai đoạn của giảm phân có xảy ra quá trình trao đổi gen. Sau đó tế bào bước vào kỳ giữa và trong kỳ cuối, các nhiễm sắc thể (NST) di chuyển về hai cực của tế bào.

Do kỳ đầu của quá trình giảm phân chiếm thời gian dài (khoảng 22 ngày), nên phần lớn các tế bào quan sát được đều ở giai đoạn này. Tinh bào 1 có kích thước lớn nhất trong các tế bào dòng tinh và được đặc trưng bởi sự có mặt của các NST ở giai đoạn khác nhau của quá trình xoắn bên trong nhân tế bào. Qua lần giảm phân đầu tiên, tinh bào 1 chuyển thành các tế bào nhỏ hơn, gọi là tinh bào 2 (hình 3.3).

• Giai đoạn tinh bào 2

Tinh bào 2 chỉ có 23 NST (22+X hoặc 22+Y). Việc giảm số lượng NST (từ 46 xuống 23) đi kèm với việc giảm số lượng DNA trong một tế bào (từ 4N xuống 2N). Tinh bào 2 rất khó quan sát trên tiêu bản tinh hoàn vì chúng chỉ tồn tại trong một thời gian rất ngắn giữa các pha rồi nhanh chóng tham gia vào quá trình giảm phân thứ hai, do đó tinh bào 2 là những tế bào có đời sống ngắn. Kết quả của quá trình phân chia tinh bào 2 là tạo ra tiền tinh trùng, các tế bào chứa 23 NST. Trong lần phân chia thứ hai, số lượng DNA giảm xuống một nửa và tạo nên các tế bào đơn bội (IN). Kết quả của quá trình giảm phân là tạo ra những tế bào có một nửa bộ NST. Khi được thụ tinh thì những tế bào này lại trở về dạng lưỡng bội ban đầu.

• Giai đoạn tiền tinh trùng để trở thành tinh trùng trưởng thành

Tiền tinh trùng : là kết quả của quá trình phân chia tinh bào

2. Chúng có thể được phân biệt rõ nhờ kích thước nhỏ (đường kính 7-8p, có một hạt nhân với vùng NST dày đặc và vị trí củatiền tinh trùng ở gần lòng ống sinh tinh (hình 3). Tiền tinh trùng phải trải qua một quá trình biệt hoá phức tạp gọi là quá trình tạo tinh trùng, mà nó bao gồm quá trình hình thành cực đầu, tụ đặc và kéo dài nhân, quá trình phát triển của dây trục và mất phần lớn lượng bào tưorng. Kết quả cuối cùng là tạo được một tinh trùng trưởng thành và tinh trùng này được giải phóng vào trong lòng ống sinh tinh.

• Pha Golgi : Các hạt xuất hiện trong phần túi của bộ máy Golgi, những túi này hợp lại với nhau thành một túi duy nhất gọi là không bào cực đầu.
• Pha mũ : Túi cực đầu và hạt cực đầu trải rộng, bao trùm lên phần đầu của nhân tụ đặc và lúc đó nó được gọi là thể cực đầu hoặc mũ cực đầu. Thể cực đầu có một số enzym thuỷ phân như hyaluronidase, neuraminidase, acid phosphatase và protease có hoạt tính’giống trypsin. Do đó thể cực đầu hoạt động như một loại tiểu thể đặc biệt. Những enzym này có tác dụng phân giải protein trong thành phần cấu trúc xung quanh trứng, chui qua lớp tế bào hạt và xâm nhập vào lớp màng trong, lớp màng bao quanh trứng vừa rụng. Khi tinh trùng gặp trứng, lớp màng ngoài của thể cực đầu mở ra tạo nên nhiều điểm tiếp xúc với màng bào tương và giải phóng các enzym thể cực đầu. Quá trình này được gọi là phản ứng thể của thể cực đầu, bước đầu tiên của quá trình thụ tinh.
• Trong pha thể cực đầu : cực phía trước của tế bào, nơi có chứa thể cực đầu sẽ hướng về phía lòng ống sinh tinh. Ngoài ra nhân cũng bắt đầu dài ra và nhiều chất nhiễm sắc tụ đặc lại. Quá trình này còn có thể diễn ra thuận lợi nhờ các cấu trúc vi ống- thể manchette- bao quanh nhân. Các mitochondria tập trung xung quanh sợi trục, tạo thành một vùng rất dày, gọi là đoạn giữa. Sự sắp đặt này của các ty lạp thể và việc tập trung các phần tử nội bào ở các vị trí có liên quan đến hoạt động di chuyển của tế bào tinh trùng và hoạt động tiêu thụ năng lượng cao. Sự di chuyển sợi trục là kết quả của việc tác động tương hỗ của các vi cấu trúc hình ống, ATP và ATPase mà được gọi là dynein. Hội chứng Kartagener, đặc trưng bởi sự mất khả năng chuyển động của tinh trùng và dẫn đến vô sinh, được giải thích là do thiếu dynein trong tinh trùng người bệnh. Khiếm khuyết này thường hay trùng hợp với nhiễm khuẩn đường hô hấp mạn tính, khi có sự thiếu hụt tương tự xảy ra ở trục lông ở các tế bào thuộc mô hô hấp. Carbonhydrat được sản xuất bởi các tuyến liên quan với hệ thống sinh sản ở nam giới và tiết ra trong tinh dịch, chính là năng lượng cho hoạt động di chuyển của tinh trùng. Trong số carbonhydrat, loại chiếm đa số là monosaccharite,

– Trong pha trưởng thành : các chất cặn bã trong bào tương bị loại bỏ và bị các tế bào Sertoli thực bào (hình 3.4; 3.10), tinh trùng được giải phóng vào lòng ống sinh tinh, xem hình ảnh tinh trùng trưởng thành (hình 3.4; 3.6). Trong quá trình phân chia của tinh nguyên bào, các tế bào được tạo ra không hoàn toàn tách biệt nhau và vẫn nối với nhau qua các cầu bào tương. Cầu nối giữa các tế bào giúp cho quá trình liên lạc giữa mỗi một tinh bào I, tinh bào II và tiền tinh trùng xuất phát từ tinh nguyên bào đơn ban đầu. Bằng việc cho phép liên lạc thông tin giữa các tế bào, các cầu nối này đóng một vai trò rất quan trọng trong việc điều phối các hoạt động trong quá trình sản sinh tinh trùng. Chi tiết này rất quan trọng để hiểu rõ chu trình hoạt động của mô sinh tinh (được mô tả phía dưới). Khi quá trình sinh tinh trùng hoàn thành, quá trình loại bỏ bào tương và cầu nối bào tương (được coi như là một quá trình loại bỏ chất cặn bã) sẽ dẫn tới việc phân tách hoàn toàn các tiền tinh trùng.

Thí nghiệm tiêm H-thymidine vào tinh hoàn của những người tình nguyện đã chỉ ra rằng, ở đàn ông, khoảng thời gian của quá trình từ tinh nguyên bào biệt hoá thành tinh bào là khoảng 64 ngày. Bên cạnh việc quá trình diễn ra chậm, thì quá trình sinh tinh xảy ra không đổng thời cũng không đồng bộ ở các ống sinh tinh. Quá trình này xảy ra theo cách liên tiếp giải thích sự xuất hiện không giống nhau của các pha trong quá trình sinh tinh ở những vị trí khác nhau trong ống sinh tinh. Điều này giải thích tại sao lại có thể gặp tinh trùng ở một số nơi của ống sinh tinh mà chỉ gặp tiền tinh trùng ở các nơi khác. Chu kỳ của mô sinh tinh là khoảng thời gian giữa hai lần xuất hiện liên tiếp của một giai đoạn tế bào nhất định, nó thể hiện sự biến đổi các giai đoạn trong quá trình trưởng thành của tế bào ở một nơi nhất định của biểu mô tinh. Mỗi chu kỳ này ở người kéo dài 16 ± 1 ngày và thcd gian của một quá trình sinh tinh là 4 chu kỳ như vậy, khoảng 46 ± 4,5 ngày. Người ta chỉ biết 6 giai đoạn của chu kỳ này ở người, tuy nhiên các giai đoạn này không dễ gì mà quan sát được (hình 3.8. biểu diễn các giai đoạn liên tiếp của tế bào trong tinh hoàn).

 

Phần giữa tiêu bản là nhân. Phần trên nhân có thể cực đầu bao bọc. Có thể nhìn thấy sợi trục nổi lên ở phần dưới nhân. Nhân được giới hạn bởi một bó hình trụ của các cấu trúc vi ống – thể Manchette (phóng đại 15.000 lần).

Tế bào Sertoli là các tế bào có hình tháp, vây quanh một phần các tế bào dòng tinh. Đáy của tế bào Sertoli nằm ngay trên màng đáy, trong khi đỉnh của nó lại thường hướng về lòng ống sinh linh. Nhìn qua kính hiển vi quang học, hình dáng tế bào Sertoli khó xác định, vì có rất nhiều phần bào tương bao xung quanh tế bào dòng tinh (hình 3.3). Dưới kính hiển vi điện tử, bộGolgi phát triển mạnh và rất nhiều ty lạp thể, lyzosom. Nhân hình trứng, đôi khi có hình dạng tam giác, bào tương cuộn lại rất nhiều và có ít dị nhiễm sắc.

Các tế bào Sertoli kề nhau thì được nối với nhau bởi thể liên kết, ngang mức vị trí của các tinh nguyên bào. Do tinh nguyên bào nằm trong khoang đáy (khoang được cấu tạo bởi tế bào Sertoli và màng đáy) nên nó tự do tiếp nhận các chất có trong máu. Trong quá trình sinh tinh trùng, thế hệ tế bào sau này của tinh nguyên bào bằng cách này hay cách khách sẽ đi qua các thể liên kết này và nằm trong khoang sát lòng ống. Tại đây, các giai đoạn của quá trình sinh tinh sẽ diễn ra thuận lợi hơn nhờ hàng rào máu – tinh hoàn bảo vệ các tế bào dòng tinh khỏi bị ảnh hưởng của các sản phẩm sinh ra trong máu. Hàng rào này do các thể liên kết của tế bào Sertoli tạo thành. Các tinh bào và tiền tinh trùng nằm trong những khe sâu của mép bào tương và mép phần đỉnh của tế bào Sertoli. Khi các sợi trục của tiền tinh trùng phát triển, chúng xuất hiện giống như một chùm lông được kéo dài ra ngay trên đỉnh tế bào Sertoli (hình 3.3; 3.9). Tế bào Sertoli cũng được nối với nhau qua các thể liên kết mà nó sẽ tạo ra đôi điện tử và hoá học của tế bào, điều này rất quan trọng trong việc điều hoà chu kỳ của mô sinh tinh như đã trình bày ở trên.

Tế bào Sertoli có ít nhất là 3 chức năng :

• Tạo khung chống đỡ và bảo vệ cho các tê bào dòng tinh, điều hoà nuôi dưỡng và phát triển của tinh trùng

Như đã đề cập ở trên, một loạt các tế bào thuộc dòng tinh nối với nhau qua các cầu bào tương. Các nhánh bào tương trải rộng của tế bào Sertoli tạo nên sự hỗ trợ về mặt vật lý cho các cầu bào tương này. Vì các tinh bào, tiền tinh trùng và tinh trùng bị hàng rào máu – tinh hoàn ngăn cách với sự cung cấp dưỡng chất từ mạch máu, do đó các tế bào dòng tinh này phải dựa vào vai trò trung gian của tế bào Sertoli trong quá trình trao đổi các chất dinh dưỡng và chuyển hoá. Các tế bào Sertoli tạo nên hàng rào bảo vệ cho sự phát triển của các tế bào tinh trùng khỏi bị kháng thể tấn công (sẽ nói ở phần dưới).

• Thực bào

Trong quá trình sinh tinh, lượng bào tương không cần dùng tới của tiền tinh trùng sẽ bị thải ra như là các chất cặn bã. Những mảnh bào tương này sẽ bị thực bào bởi các lyzosom của tế bào Sertoli.

• Tạo dịch tiết

Tế bào Sertoli liên tục tạo dịch tiết đổ vào ống sinh tinh, dịch này chạy thẳng vào hệ ống dẫn tinh, giúp quá trình di chuyển của tinh trùng được thuận lợi. Sự tiết dịch có protein gắn androgen do FSH và testosteron điều hoà, nó cũng giúp cho việc tập trung testosteron vào ống sinh tinh, nơi mà testosteron rất cần thiết cho quá trình sinh tinh trùng. Tế bào Sertoli có oestradiol,chúng cũng có thể sản xuất ra một peptid gọi là inhibin để ngăn cản sự tổng hợp và giải phóng FSH ở thuỳ trước tuyến yên.

Tế bào Sertoli ở người và loài vật không có khả năng phân chia khi ở tuổi sinh sản. Chúng đề kháng rất mạnh với những ảnh hưởng có hại trong các điều kiện như nhiễm trùng, thiếu dinh dưỡng hoặc nhiễm xạ và có khả năng sống sót trong những điều kiện như vậy hơn là các tế bào dòng tinh.

Ở loài động vật có vú, sự giải phóng tinh trùng có thể là kết quả của vận động tế bào cùng với sự tham gia của các cấu trúc vi ống và vi sợi trong đỉnh của tế bào Sertoli.

Mô kẽ : Khoảng giữa các ống sinh tinh có các mô liên kết, thần kinh, mạch máu và mạch bạch huyết. Các mao mạch trong tinh hoàn tồn tại dưới dạng tản mát và cho các phân tử lớn đi qua tự do, ví dụ như phân tử protein máu. Mạng mạch bạch huyết cũng phân bố rộng rãi trong mô kẽ, điều này giải thích sự giống nhau giữa các thành phần của dịch kẽ và bạch huyết trong tinh hoàn. Mô liên kết có rất nhiều loại tế bào, gồm các tế bào sợi, tế bào liên kết chưa biệt hoá, dưỡng bào và đại thực bào. Đến tuổi dậy thì, trong mô kẽ xuất hiện thêm một loạt tế bào hình tròn hoặc hình đa diện, có nhân ở giữa, bào tương ưa acid và có chứa những giọt mỡ nhỏ (hình 3.3; 3.10). Những tế bào này gọi là tế bào kẽ hay tế bào Leydig, loại tế bào của tinh hoàn đặc trưng cho sự sản xuất steroid. Tế bào kẽ tiết hormon nam giới – testosteron, hormon đảm bảo tạo ra các giới tính nam phụ, vì người ta quan sát được các mối liên quan trực tiếp giữa sự có mặt của tế bào khoảng kẽ và sự sản xuất hormon giới tính nam ở tinh hoàn. Sự có mặt của các enzym cần thiết cho quá trình tổng hợp testosteron trong tế bào khoảng kẽ cũng được chứng minh bằng phương pháp hoá học và sinh hoá. Cholesterol được dự trữ trong các hạt mỡ hoặc mới được tổng hợp từ axetat sẽ làm chất nền cho các enzym nằm trong ty lạp thể của tế bào kẽ. Sản phẩm của phản ứng này là pregnenolon, đó là chất chính trong một loạt các phản ứng hoá học, do các enzym trong lưới nội bào không hạt xúc tác, mà kết quả là dẫn đến sự tổng hợp testosteron (hình 3.11). Ư tế bào kẽ có thể dẫn đến dậy thì sớm ở nam giới.

Hoạt động và số lượng của các tế bào kẽ phụ thuộc vào sự kích thích của hormon. Trong quá trình mang thai ở người, hormon tăng trưởng nhau thai từ máu mẹ vào thai nhi, kích thích hàng loạt tế bào kẽ ở tinh hoàn thai nhi để sản xuất hoocmon giới tính nam. Sự có mặt của các hormon này là cần thiết để biệt hoá cơ quan sinh dục nam ở thời kỳ bào thai. Các tế bào kẽ ở thời kỳ bào thai được biệt hoá hoàn toàn trong vòng 4,5 tháng đầu của thời kỳ mang thai, sau đó thì thoái triển cùng với sự giảm tổng hợp testosteron. Rồi các tế bào này ngừng hoạt động cho đến tuổi dậy thì, khi được hormon hoàng thể (LH) giải phóng từ tuyến yên kích thích thì chúng tiếp tục tổng hợp lại testosteron.

Sinh lý mô :

Nhiệt độ rất quan trọng trong điều hoà quá trình sinh tinh, và quá trình này chỉ xảy ra dưới nhiệt độ cơ bản của cơ thể 37°c. Có một số cơ chế tham gia kiểm soát quá trình này. Đám rối tĩnh mạch chạy xung quanh động mạch tinh hoàn tạo nên một hệ thống trao đổi nhiệt rất quan trọng để duy trì nhiệt độ thấp cho tinh hoàn. Một số yếu tố khác làm bay hơi mồ hôi bìu cũng góp phần làm giảm nhiệt độ cho tinh hoàn, còn sự co bìu của thừng tinh, kéo tinh hoàn vào ống bẹn thì lại có thể làm tăng nhiệt độ của tinh hoàn.Tật tinh hoàn không đi xuống (tật tinh hoàn ẩn) duy trì tinh hoàn ở nhiệt độ 37°c, làm ngăn cản quá trình sinh tinh. Trons những trường hợp này, quá trình sinh tinh lại có thj diễn ra bình thường nếu tinh hoàn được phẫu thuật trở về vị trí ở bìu. Mặc dù sự sinh sản của tế bào mầm bị nhiệt độ trong ổ bụng cản trở, nhưng quá trình tổng hợp testosteron vẫn xảy ra. Điều này giải thích tại sao người có tinh hoàn ẩn có thể vô sinh nhưng họ vẫn có các giới tính nam phụ và dương vật vẫn có thể cương. Suy dinh dưỡng, nghiện rượu và phản ứng của một số thuốc nhất định sẽ dẫn đến sự thay đổi trong tinh nguyên bào, gây hậu quả làm giảm khả năng sinh tinh trùng. Thiếu vitamin E, đặc biệt là ở chuột có thể dẫn tới việc phá huỷ hoàn toàn và không hồi phục của các tế bào dòng tinh, bao gồm cả tinh nguyên bào, do đó dẫn đến vô sinh vĩnh viễn. Điều này không thấy xảy ra ở người. Chiếu tia X quang sẽ làm tổn hại đến tinh nguyên bào và dẫn đến vô sinh không thể hồi phục. Muối cadimi gây độc tuyệt đối đối với các tế bào dòng tinh, gây chết tế bào và gây vô sinh ở động vật. Thuốc busulfan tác động lên tế bào mầm của con đực được sinh ra. Do đó thế hệ con cái của nó sẽ bị vô sinh và lúc đó ống sinh tinh chỉ chứa mội loại tế bào Sertoli.

Không nghi ngờ khi khẳng định rằng : các yếu tố nội tiết có ảnh hưởng quan trọng nhất tới quá trình sinh tinh. Quá trình sinh tinh phụ thuộc vào hoạt động của hormon kích thích buồng trứng (FSH) và hormon hoàng thể (LH) của tuyến yên lên các tế bào tinh. LH tác động lên các tế bào kẽ, kích thích sẩn xuất testosteron cần thiết để duy trì sự phát triển của các tế bào dòng tinh. FSH cũng được cho là tác dụng tới tế bào Sertoli, kích thích men adenylatecylase, kết quả là làm tăng AMP vòng và thúc đẩy quá trình tổng hợp protein gắn androgen (ABP). Protein này liên kết với testosteron rồi được tiết vào lòng ống sinh tinh.

Tinh trùng được vận chuyển đến mào tinh hoàn, trong một môi trường thích hợp (gọi là tinh dịch) do tế bào Sertoli và lưới tinh sản xuất ra. Dịch này gồm có steroid, protein, protein gắn với androgen và các ion.

Hàng rào máu-tinh hoàn:

Người ta cho rằng có sự tồn tại hàng rào máu-tinh hoàn khi quan sát thấy có một số chất ở trong máu xuất hiện phía trong ống sinh tinh. Các mao mạch tinh có dạng tản mát và cho phép các phân tử lớn qua lại tự do. Thể liên kết giữa các tế bào Sertoli có chức năng tạo hàng rào này và đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các tế bào mầm của nam giới khỏi bị ảnh hưởng của các chất độc hại trong máu (hình 3.13).

Sự biệt hoá các tế bào dòng tinh dẫn đến sự xuất hiện của một loại protein đặc trưng cho tinh trùng. Khi hệ thống miễn dịch đã phát triển đầy đủ, tinh trùng đang biệt hoá có thể bị nhận biết như là vật lạ đối với cơ thể và nó sẽ kích động quá trình miễn dịch, mà quá trình này có thể gây huỷ hoại tinh trùng. Do đó hàng rào máu-tinh hoàn có tác dụng loại bỏ sự tương tác giữa các tinh trùng đang phát triển và hệ miễn dịch. Hàng rào này ngăn cản không cho các globulin miễn dịch xâm nhập vào ống sinh tinh và đóng vai trò quan trọng ở những người có mức kháng thể chống tinh trùng cao trong huyết thanh. Do đó hàng rào tế bào Sertoli cũng có chức năng bảo vệ mô sinh tinh khỏi tác động của phản ứng miễn dịch tự miễn.

Hệ thống ống dẫn tinh và các tuyến phụ thuộc

• Hệ thông ống dẫn tinh

Đường dẫn tinh trong tinh hoàn gồm có ống thẳng, lưới tinh (lưới Haller), và tiểu quản tinh hoàn (ống ra) (hình 3.1). Hầu hết các ống sinh tinh đều có dạng quai, hai đầu nối với lưới tinh qua các cấu trúc gọi là ống thẳng. Trong một đoạn ống thẳng, sự có mặt của các tế bào dòng tinh giảm dần và dần dần thành ống chỉ còn tế bào Sertoli. Đoạn này của ống thẳng rất ngắn, thành ống ở đoạn chính của ống có cấu tạo bởi biểu mô vuông đơn và bao quanh là mô liên kết dày đặc. ống thẳng đổ vào lưới tinh nằm trong thể Highmore là bản chất là phần dày lên của màng trắng. Đó là hệ thống kênh nối chằng chịt, có thành là biểu mô vuông đơn. Có 10 – 12 ống ra đi ra từ lưới tinh (hình 3.1; 3.15; 3.13). Thành ống có cấu tạo là biểu mô vuông đơn không có lông xen kẽ với mô trụ đơn có lông. Cấu trúc này làm cho biểu mô lòng ống ra có dạng hình khế. Các tế bào không có lông sẽ hấp thu phần lớn dịch tiết do ống sinh tinh tiết ra. Dòng chảy của dịch tiết ra sẽ đưa tinh trùng đến mào tinh. Nhung mao của các tế bào trụ cao hướng về mào tinh hoàn có tác dụng hỗ trợ thêm trong việc di chuyển của tinh trùng. Bên ngoài màng đáy của mô là một lớp cơ trơn mỏng bao quanh. Các ống ra dần dần nhập vào, tạo nên ống mào tinh của mào tinh hoàn.

Nhìn qua kính hiển vi quang học, cho thấy ống ra, màng trắng dày và mào tinh ộnhu m HE phóng đại 80 lần).

• Giải phẫu, mô học ống mào tinh

Ông mào tinh là một ống đơn, cong queo, độ dài khoảng 4- 6m. Chính ống này cùng mô liên kết xung quanh và mạch máu tạo nên thân và đuôi của mào tinh hoàn. Biểu mô của mào tinh hoàn là biểu mô trụ cao giả tầng, gồm có các tế bào đáy hình tròn và tế bào chính hình trụ. Các tế bào này nằm trên màng đáy và bao quanh bên ngoài màng đáy là các tế bào cơ trơn và mô liên kết lỏng lẻo giàu mạch máu. Sự co bóp của tế bào cơ trơn giúp tinh trùng di chuyển dọc theo chiều dài của ống.

Bề mặt của các tế bào chính có các vi nhung mao dài, không đều gọi là stereocilia. Các vi nhung mao này không có cả gốc lẫn cấu trúc vi ống ở bên trong, trái lại, lông chuyển bình thường thì lại có cả hai cấu trúc trên. Khi quan sát dưới kính hiển vị điện tử, trong bào tương của tế bào chính, lưới nội bào có hạt phát triển phong phú và bộ Golgi lớn nằm bao quanh nhân không có hạt chế tiết trong bào tương. Các tế bào chính tiết glycerophosphocholine, chất có thể ức chế quá trình tạo chất (Capacitation), một quá trình chuẩn bị cho tinh trùng đế thụ tinh. Đồng thời các tế bào này cũng sản xuất ra glycoprotein, mà glycoprotein này gắn chặt vào màng bào tương của tinh trùng nhưng chức năng của hiện tượng này chữa rõ. Biểu mô của ống mào tinh tham sia vào quá trình hấp thu và tiêu hoá các chất thải được bài tiết ra trong quá trình sinh tinh. Các tế bào đáy nhìn chung là không được biệt hoá và có thể là tiền nhân của tế bào chính. Bao xung quanh biểu mô là lớp tế bào cơ trơn, mà càng về cuối ống mào tinh thì càng trở nên dày hơn. Sự co bóp của tế nào cơ trơn có tác dụng đẩy tinh trùng ra ngoài ống mào tinh.

Đầu và thân mào tinh nhận máu nuôi dưỡng từ động mạch tinh, vùng đuôi được cấp máu từ động mạch ống dẫn tinh, các nhánh này nối với động mạch đầu mào tinh [88]. Tĩnh mạch dẫn máu từ vùng thân và đuôi của mào tinh nối với nhau thành đám tĩnh mạch Haberer. Hệ bạch huyết của mào tinh được dẫn qua hai đường [Wenzel và Kellerman, 1966], bạch huyết vùng đầu và thân mào tinh được dẫn theo tĩnh mạch tinh hoàn, các tĩnh mạch này đi theo tĩnh mạch tinh trong qua ống bẹn trong rồi cuối cùng đổ vào các hạch trước động mạch, các đường dẫn bạch huyết từ đuôi mào tinh nối với nhau rồi đổ vào các hạch chậu ngoài.

• Chức năng mào tinh

Những khác biệt về cấu trúc giải phẫu, phân bố mạch và thần kinh, lớp biểu mô của các đoạn ống mào tinh khác nhau, làm cho mào tinh trở thành một tổ chức biệt hoá hoàn chỉnh và có nhiều chức năng [Vendrely, 1981], vận chuyển, lưu trữ tinh trùng, khi tinh trùng di chuyển qua mào tinh sẽ trưởng thành dần về chuyển động và khả năng sinh sản.

• Vận chuyển tinh trùng (Sperm transport)

Thời gian để tinh trùng chuyển động qua suốt mào tinh đến ống dẫn tinh mất khoảng 10-20 ngày [Amann, 1981; Johnson và * Vamer, 1988; Rowley et al.. 1970]. Amann (1981) cho rằng thời gian này phụ thuộc vào mức độ sản xuất tinh trùng. Beiford (1975), Courot ( 1981), Hamilton (1977), Jaakola (1983)… giải thích cơ chế chính đảm bảo cho tinh trùng di chuyển suốt trongmào tinh có thể là sự co bóp tự động, nhịp nhàng của tế bào cơ co thắt quanh ống mào tinh. Các tế bào cơ trơn bao quanh ống mào tinh cũng như hệ thần kinh tự động trong mào tinh góp phần làm hoàn hảo chức năng vận chuyển tinh trùng của ống mào tinh (26),(38),(66).

• Lưu trữ tinh trùng

Sau khi di chuyển qua đầu và thân, tinh trùng đến được vùng đuôi mào tinh. Amann (1981) nhận thấy ở đàn ông 20-55 tuổi, trung bình có khoảng 155-209 triệu tinh trùng trong mỗi một bên của đuôi mào tinh, và có chừng một nửa được lưu trữ tại đây, số lượng tinh trùng lưu trữ dao động tùy theo khả năng hoạt động tình dục của từng cá nhân (69).

Tinh trùng lưu trữ trong đuôi mào tinh, khả năng vận động và sinh sản tăng lên. Mối tương quan giữa khoảng thời gian lưu trữ kéo dài và khả năng thụ thai của tinh trùng đối với trứng là chưa rõ ràng. Đến nay, đời sống của tinh trùng trong mào tinh mà không xuất tinh vẫn chưa được biết rõ ràng. Trên động vật thực nghiệm, tinh trùng vẫn có thể phát triển và sống được trong đuôi mào tinh tới vài tuần sau khi thắt ống dẫn tinh (Hammond và asdell, 1926; Young, 1929). Thực nghiệm của Martan (1969); Martan và Risley (1963) cho biết, trên cừu sẽ mất đi khoảng 90% số lượng tinh trùng sản xuất trong ngày và tương đương gần 7 tỷ ⁴ đào thải qua nước tiểu. Ngược lại, trên bò đực có gần 50% tinh trùng được tái hấp thu qua mào tinh. Trên người, hiện tượng các đại thực bào tiêu huỷ tinh trùng sau thắt ống dẫn tinh được

Alexander (1972), Phake (1964) giới thiệu, trên người có hiện tượng ‘tự tiêu’ tinh trùng lưu trữ trong mào tinh bằng phóng tinh hay tái hấp thu của mào tinh.

• Sự trưởng thành của tinh trùng

Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và trên động vật nuôi đã chứng minh rằng, trong quá trình di chuyển suốt qua chiều dài của ống mào tinh, tinh trùng trưởng thành hoàn thiện dần về chuyển động và sinh sản. Một số báo cáo cho biết, quá trình trưởng thành trên người cũng diễn ra tương tự.

• Trưởng thành về chuyển động

Khả năng chuyển động của tinh trùng người xuất hiện và tăng dần lên khi di trú qua suốt mào tinh. Quá trình này được giải thích, sự thay đổi kiểu chuyển động của tinh trùng cũng như tăng tỷ lệ phần trăm “hoàn thiện”. Bedford và cộng sự (1973) quan sát thấy phần lớn tinh trùng lấy từ trong tiểu quản tinh và trong môi trường nuôi cấy thì khả năng chuyển động của đuôi rất yếu. Một số ít đuôi tinh trùng trong mẫu này không có đặc tính trưởng thành và to bè ra. Những động tác “đập đuôi” (thrashing) là kết quả của chuyển động về phía trước kém. Tinh trùng trưởng thành dần theo chiều dài của mào tinh về chuyển động, nghĩa là tinh trùng ở phần thân và đuôi mào tinh thì trưởng thành hơn ở phần đầu mào tinh. Người ta nhận thấy tinh trùng trong phần đuôi mào tinh, khi được cho vào môi trường nuôi cấy, khoảng hơn 50% có kiểu chuyển động như tinh trùng trong tinh dịch bình thường, phần còn lại là không di động, hoặc có kiểu chuyển động của chưa “trưởng thành”. Moore và cộng sự (1983) cũng nhận thấy tinh trùng người trưởng thành dần khi chuyển động qua mào tinh.

Khi lấy tinh trùng từ tiểu quản tinh, đầu, giữa và đuôi mào tinh cho vào môi trường có chất đệm sinh học, kết quả tinh trùng di động theo thứ tự tương ứng các vùng là 0; 3; 12; 30 hoặc 60%).

Các nghiên cứu trên động vật thực nghiệm đã chỉ ra rằng, sự trưởng thành về chuyển động có thể từng phần, là bản chất của tinh trùng, quá trình phụ thuộc vào phản ứng tương tác đặc biệt với mào tinh. Mặc dù tinh trùng trong phần giữa mào tinh chuột và thỏ nhìn chung là không có khả năng chuyển động, nhưng khi thắt ống dẫn tinh, người ta lại tìm thấy phần lớn tinh trùng lấy ở các vị trí này chuyển động (Horan và Bedford, 1972; Orgebin- Crist,1969). Tuy vậy thời gian để tinh trùng trưởng thành về chuyển động sau khi thắt ống dẫn tinh dài hơn thời gian tinh trùng di chuyển qua suốt chiều dài của mào tinh. Có một sô nghiên cứu cho rằng khả năng chuyển động của tinh trùng được thừa hưởng tính di truyền, nhưng thực tế tinh trùng trưởng thành hoàn chỉnh về vận động là một loạt phản ứng tương tác với mào tinh khi di chuyển qua suốt chiều dài của ống mào tinh. Dù có hay không và ở mức độ nào, sự trưởng thành về chuyển động của tinh trùng người trong các vùng đặc biệt của mào tinh là chưa rõ ràng. Những nghiên cứu bằng cách chọc hút tinh trùng trong đầu mào tinh ở bệnh nhân không có ống dẫn tinh bẩm sinh, hoặc tắc mào tinh, kết quả chuyển động của tinh trùng rất kém (Jadin et al.. 1988; Schoysman and Bedford 1986, Silber 1989b).

Đến nay, tuy nghiên cứu sự trưởng thành về chuyển động của tinh trùng vẫn tiếp tục, nhưng qua kết quả nghiên cứu thực nghiệm và trên người đã một phần làm sáng tỏ, tinh trùng di chuyển qua suốt chiều dài mào tinh, sẽ tham gia một loạt phản ứng sinh học và hoàn thiện dần sự trưởng thành, trong đó có trưởng thành về chuyển động.

• Trưởng thành vê sinh sản (Sperm Fertility Maturation)

Bằng chứng thực nghiệm rất thuyết phục, là tinh trùng lấy từ trong tinh hoàn không có khả năng thụ thai với trứng (Bedford, 1974; Orgebin-Crist,1969). Ở phần lớn động vật, khả năng thụ thai với trứng chỉ đảm bảo khi mà tinh trùng di trú ở phần xa của mào tinh. Orgebin-Crist (1969) làm thực nghiệm trên thỏ, bằng cách lấy tinh trùng từ đầu, thân và đuôi mào tinh cho thụ thai với trứng thì kết quả thụ thai của tinh trùng trong từng vùng tương ứng là: 1; 63; 92%. Đây là bằng chứng trình bày sự trưởng thành về sinh sản của tinh trùng trong mào tinh. Sử dụng trứng chuột đã tách bỏ phần nhầy trong suốt bao quanh, để đánh giá khả năng sinh sản của tinh trùng trong mào tinh người. Hinrischsen và Blaquier (1980) đã chứng minh rằng, chỉ có tinh trùng ở vùng đuôi mào tinh mới có khả năng gắn và xâm nhập vào trứng. Nhiều tác giả chứng minh rằng tinh trùng trong mào tinh người trưởng thành dần về khả năng sinh sản trong quá trình di chuyển qua mào tinh.

Tuy vậy có một số nghiên cứu khác lại đặt câu hỏi, có hay không sự trưởng thành của tinh trùng trong mào tinh người đòi hỏi tinh trùng phải di trú vào ở vùng xa của mào tinh. Schoysman và Bedford (1986), Silber (1989a) nghiên cứu khả năng sinh sản của bệnh nhân tắc ống dẫn tinh được phẫu thuật nối ống dẫn tinh- mào tinh. Kết quả tỷ lệ mang thai của vợ họ tương đương tinh trùng lấy từ tiểu quản tinh, khả năng sinh sản cao hơn khi miệng nối được tiến hành ở đoạn đuôi mào tinh. Ngoài ra còn có nghiên cứu về khả năng sinh sản của tinh trùng ở người bị tật không ống dẫn tinh bẩm sinh, bằng cách chọc hút tinh trùng trong mào tinh, kết quả chứng minh rằng những người có đoạn ống mào tinh càng dài thì khả năng sinh sản của tinh trùng càng cao (Schlegel et al.. 1991).

Bedford (1967; 1988), Orgebin-Crist (1969) đã chứng minh rằng sau khi thắt ống dẫn tinh hoặc mào tinh, khả năng sinh sản của tinh trùng bị biến đổi theo chiều hướng tiêu cực. Tắc ống dẫn tinh ở người có thể gây hậu quả giống thắt ống dẫn tinh trên cừu, và có sự sai lệch về trưởng thành sinh sản của tinh trùng trong mào tinh, hơn nữa những biến đổi của tinh trùng sau tắc mào tinh có thể không sửa chữa được. Turn và cộng sự (1990a) nghiên cứu thấy dòng dịch trong ống mào tinh chuột sau thắt ống dẫn tinh giảm có ý nghĩa, kể cả sau khi phẫu thuật phục hồi lưu thông ống dẫn tinh. Rõ ràng rằng cần phải nghiên cứu xác minh thêm vị trí trưởng thành của tinh trùng trong mào tinh người bình thường, để xác định có hay không và có thì ở mức độ nào, chức năng của mào tinh người làm cho tinh trùng trưởng thành về sinh sản bị thay đổi ở các bệnh nhân tắc ống dẫn tinh hoặc bị tật không ống dãn tinh bẩm sinh.

Thực nghiệm đã chỉ ra rằng, thụ thai mà sử dụng tinh trùng chưa trưởng thành, hoặc tinh trùng non từ nhũng vùng ống mào tinh gần tinh hoàn thì tỷ lệ chết phôi cao hơn trúng được thụ thai với tinh trùng lấy từ dịch xuất tinh hoặc tinh trùng đã trưởng thành từ ống mào tinh xa tinh hoàn. Do ngày nay, số lượng bệnh nhân được nối ống dẫn tinh-mào tinh bằng kỹ thuật vi phẫu ngày càng tăng, sử dụng tinh trùng từ mào tinh đê thụ thai trong ống nghiệm cũng như các kỹ thuật hỗ trợ sinh sản khác (tiêm tinh trùng vào tương bào trứng – ISCI, Công nghệ GENE., .kiểu sinh sản đơn dòng- cừu Dolli) ngày càng phát triển. Đặt ra vấn đề nghiên cứu và tìm giải pháp hỗ trợ hoàn thiện trường thành của tinh trùng.

• Những biến đổi vê sinh hóa của tinh trùng trong quá trình trưởng thành ở mào tinh

Tinh trùng đã có nhiều biến đổi về sinh hóa và phân tử khi di chuyển qua chiều dài của mào tinh, các nghiên cứu đã ghi nhận khi sự tăng tích điện âm của bề mạt màng tinh trùng (Bedford ,

• . Ngoài ra nhóm sulfhydryl ở màng tinh trùng bị oxy hóa gắn Trong khi đó nhóm sulíhydryl lại là thành phần cấu tạo nên đầu và đuôi tinh trùng, chính sự hình thành oxy hóa gắn disulfid làm cho đầu và đuôi tinh trùng cứng hơn, thuận lợi cho vận chuyển về trước và thành công cao hơn khi xâm nhập vào trứng.

Các nghiên cứu trên động vật thực nghiệm đã chứng minh rằng, những thay đổi trên màng tinh trùng đồng thời xảy ra với sự di chuyển của tinh trùng trong mào tinh, kể cả sự thay đổi các thành phần của màng, tạo nên màng tế bào có cấu trúc mới khác so với cấu trúc ban đầu, khi tinh trùng đi ra khỏi tinh hoàn (Hammerstedt và Parks. 1987; Jones 1989). Những thay đổi đặc hiệu bao gồm thay đổi chất lượng gắn lectin với tinh trùng (Courtens and Foumier-Dielpech, 1989; Nichoson et al.. 1977; Olson and Danzo, 1981), phospholipid và các thành phần lipid (Nikokopoulou et al.. 1985), hợp chất glycoprotein (Brown et al.. 1983; Fournier-Dielpech et al.. 1977; Olson and Danzo, 1981), hoạt hóa miễn dịch (Brooks and Tiver, 1983; Tezon et ab. 1985), các đặc tính ưa iod (Nichoson et ab. 1977; Olson and Danzo,Orgebin-Crist và Foumier-Dielpech (1982) đã chứng minh rằng những biến đổi của màng tinh trùng khi di chuyển qua mào tinh chuột thực nghiệm, làm tăng khả năng kết dính vào vùng pellucida của trứng. Blobel và cộng sự (1990) báo cáo rằng glycoprotein màng của tinh trùng chuột cống (PH-30) đã bị thay đổi khi di chuyển qua mào tinh, các tác giả cho rằng các chức năng của protein đã thay đổi khi hợp nhất phân tử trứng và tinh trùng trong khi thụ thai. Một glucoprotein màng khác của tinh trùng (PH-20) cũng bị biến đổi trong khi di chuyển qua mào tinh chuột cống, chất này góp phần gắn tinh trùng vào pellucida của trứng. (Lathrop et ab. 1090). Những quan sát tuyệt vời này có một ý nghĩa quan trọng góp phần khẳng định sự trưởng thành về sinh sản của tinh trùng trong khi di chuyển qua mào tinh.

Tinh trùng cũng thay đổi chuyển hóa rõ rệt khi di chuyển trong mào tinh (Dacheux và Paquinon, 1980; Voglmayr, 1975). Các nghiên cứu thực nghiệm đã mô tả kết quả tăng khả năng phân hủy glycogen (Hoskins et. al.. 1975), nhũng biến đổi pH và các thành phần calci trong tế bào, biến đổi hoạt tính của adenylate cyclase (Casillas Cs 1980), thay đổi phospholipid và giống phospholipid trong acid béo (Voglmayr, 1975). Tuy vậy có hay không những biến đổi tương tự xuất hiện trong tinh trùng người khi di trú qua mào tinh vẫn chưa sáng tỏ.

• Những yếu tố liên quan tới chức năng mào tinh

Cơ chế chức năng của mào tinh về vận chuyển, trưởng thành, lưu trữ tinh trùng tuy chưa rõ ràng, nhưng có điều được thống nhất là quá trình này chịu ảnh hưởng của dịch và chất chế tiết trong ống mào tinh (Blaquier Cs.. 1989; Brooks, 1979; Cooper, 1986; Deuchaux và Paquignon, 1980). Các nghiên cứu trên động vật thực nghiệm đã chứng minh rằng thành phần sinh hóa trong dịch ống mào tinh không chỉ khác huyết tương máu mà còn thay đổi trong những vùng khác nhau của mào tinh (Turner, 1979; Robaire and Hermo, 1988).

Chỉ cần rằng áp lực thủy tĩnh, thành phần điện giải, và protein trong dịch ống mào tinh khác nhau có ý nghĩa giữa các vùng mào tinh, tính ‘ngăn hóa’ của dịch phản ảnh nhiều chức năng tự nhiên của mào tinh, và cùng có thể là kết quả khác nhau về phân bố mạch trong mào tinh. Tính bán thấm của hàng rào ‘Máu- Mào tinh’, sự hấp thu có tính chọn lọc, và chế tiết tạo nên dịch khác nhau dọc theo chiều dài lòng ống. Một số nghiên cứu đã mô tả quá trình tổng hợp protein mang tính vùng hóa, biểu hiện gene khác nhau trong những vùng đặc biệt của mào tinh.

Thành phần đặc biệt của dịch ống mào tinh gồm glyceiy 1 phosphorylcholin (GPC), camitin và acid sialic. Ngoài ra trong dịch còn có protein, các protein này tác động đến sinh lý tinh trùng, ví dụ protein EP₂-EP_? làm giảm khả năng tinh trùng gắn vào vùng pellucida của trứng. Những protein khác được chế tiết ở những vùng đặc biệt của mào tinh sau đó kết dính với tinh trùng (Cornwall et al.. 1990; Kohane et al.. . 1980; Orgebin-Crist, 1981)

• Điều hòa chức năng mào tinh

Chức năng của mào tinh phụ thuộc vào androgen (Brooks. 1983; Orgebin-Crist et al.. 1976; Turner. 1979). Androgen điều hòa tống hợp phần lớn, nhưng không phải tất cả protein của mào tinh. Trên thực nghiệm, chó bị thiến 2 bên (để lại mào tinh), hậu quả không chỉ mất đi sự phụ thuộc vào androgen của protein mà khối lượng của mào tinh cũng giảm. Thay đổi mô học trong ống mào tinh, xuất hiện rối loạn quá trình sinh tổng hợp và chế tiết thành phần dịch mào tinh, bao gồm GPC, camitin và acid sialic. Cuối cùng, mào tinh mất đi khả năng duy trì chuyển động, lưu trữ và sinh sản của tinh trùng, phần lớn quá trình thoái hóa này được phục hổi nhờ liệu pháp androgen. Người ta nghĩ rằng tác động của androgen lên đoạn đầu của mào tinh qua khâu trung gian là ABP và có thể cả các yếu tố khác của tinh hoàn. Như vậy hậu quả của thiếu hụt androgen làm cho các đoạn đầu của mào tinh không thể phục hồi sau thiến 2 bên hay buộc các tiểu quản tinh. Điều trị dự phòng bằng cách đưa ABP và các yếu tố tinh hoàn vào mào tinh (Fawcett and Hoffer, 1979). Những nghiên cứu trên động vật thực nghiệm chỉ ra rằng cần một lượng lớn androgen để duy trì cấu trúc và chức năng mào tinh. Tác động của androgen lên mào tinh mang tính quy luật qua chất trung gian là dihydrotestosteron (DHT), và hoặc là 5cc-androstane-3cc, 17P-diol (3a-diol) (Lubicz-Nownxki, 1973; Orgebin-Gist Cs.. 1975). DHT hình thành từ testosteron nhờ sự xúc tác của men 5⁴-5oc-Reductase và 3a-hydroxysteroid dehydrogenase, chúng chuyển DHT có trong mào tinh thành 3a-diol(Kinoshita et al.. 1980; Larminat et al.. 1980)

Những nghiên cứu trên chuột đã chứng minh rằng, chức năng của mào tinh cũng bị tác động bởi nhiệt(Foldesy and Bedford, 1982; Wong et al.. 1982). Phẫu thuật chuyển tinh hoàn vào trong ổ bụng, kết quả làm mất chức năng lưu trữ và chức năng vận chuyển chất điện giải. Chức năng của mào tinh người có bị tác động của nhiệt hay không vãn chưa rõ ràng. Khả năng tác động của nhiệt độ đến chức năng mào tinh người được đánh giá là quan trọng, trong mối tương quan giữa vô sinh nam với giãn tĩnh mạch tinh, tinh hoàn ẩn.

Bằng chứng của nghiên cứu trên chuột, cho rằng khả năng lưu trữ tinh trùng của mào tinh bị tác động bởi hệ thần kinh giao cảm. Phẫu thuật cắt bỏ một phần thần kinh của mào tinh gây hậu quả rối loạn khả năng tích trữ tinh trùng trong đuôi mào tinh và làn giảm khả năng chuyển động về trước của tinh trùng(Bilupps et al.. 1990a, b). Kết quả này nói lên, hóa chất hoặc thương tổn hệ giao cảm do phẫu thuật, hay chấn thương thần kinh có thể tác động xấu đến khả năng sinh sản của tinh trùng.

Tuyến tiền liệt

Là tập hợp của 30- 50 tuyến ống – túi tinh chia nhánh mà các nhánh này đổ vào niệu đạo tiền liệt tuyến. Tuyến tiền liệt sản xuất ra dịch tiền liệt và cũng là nơi dự trữ chúng để bài xuất vào niệu đạo tiền liệt khi phóng tinh. Tuyến tiền liệt được bao bọc bởi một lớp vỏ xơ chun, có nhiều sợi cơ trơn. Lớp vỏ này phát sinh ra các vách đi vào trong tuyến, chia thành nhiều thuỳ, tuy nhiên đếntuổi trưởng thành thì ranh giới các thuỳ này không còn nữa.Mô liên kết nhiều xơ – cơ đặc biệt bao quanh tuyến.

Các tuyến của tiền liệt tuyến được xếp thành 3 nhóm vây quanh niệu đạo tiền liệt, gồm : lớp nằm trong niêm mạc, lớp nằm ở tầng dưới niêm mạc và lớp tuyến chính. Biểu mô thường là biểu mô trụ đơn hoặc biểu mô giả tầng, trong đó biểu mô trụ đơn gặp tuyến chính, còn biểu mô giả tầng gặp tuyến nằm trong niêm mạc và tầng dưới niêm mạc. Các tế bào này chứa nhiều lưới nội bào có hạt, bộ Golgi lớn, một lượng lớn các hạt chế tiết và rất nhiều lyzosom. Sản phẩm bài tiết của tiền liệt tuyến gồm amylase; enzym tiêu protein, bao gồm fibrinolysin, acid citric, acid phosphatase tăng lên trong máu bệnh nhân ung thư biểu mô tuyến tiền liệt. Định lượng hoạt tính enzym này trong máu là điều rất cần thiết để chuẩn đoán cũng như theo dõi kết quả điều trị.

Tuyến chính góp phần lớn vào sự bài tiết tuyến tiền liệt. Có những lý do chưa được biết rõ, thường là vào tuổi 40, các tuyến nằm trong niêm mạc và tầng dưới niêm mạc bắt đầu phì đại. Điều này sẽ dẫn đến việc tắc nghẽn một phần hay toàn bộ niệu đạo. t Ung thư biểu mô tuyến tiền liệt, dẫn đến việc hình thành một khối u ở người già và thường phát sinh từ tuyến chính. Quá trình chế tiết của tiền liệt tuyến phụ thuộc vào dihydrotestosteron.

Trong lòng các tuyến tiền liệt, người ta còn quan sát thấy có những khối cầu nhỏ, có bản chất là glycoprotein, đường kính 0,2-2mm. Chúng được gọi là kết thể tiền liệt hoặc thể tinh bột (hình 3.18), và chúng thường bị calci hoá. Người ta chưa rõ vai trò của kết thể tiền liệt, nhưng chỉ biết số lượng của chúng tăng lên theo tuổi.

Hai tuyến hành lang (tuyến Cowper), có đường kính 3-5mm, nằm gần niệu đạo màng và đổ vào niệu đạo màng. Chúng là những tuyến ống túi, có cấu trúc biểu mô vuông đơn, chất nhày lót bên trong. Trong tuyến có các vách ngăn gồm các tế bào cơ trơn và cơ vân, chia mỗi tuyến thành nhiều thuỳ. Chất tiết là một chất nhày trong, có vai trò như một chất bôi trơn.

Dương vật

Dương vật có cấu tạo chủ yếu là 3 thể hình trụ của mô cương và niệu đạo, bên ngoài có da bao bọc. Hai trong ba thể hình trụ này là thể hang, nằm ở phía mu dương vật. Thể còn lại nằm ở phần bụng, gọi là thể xốp. Niệu đạo nằm trong thể xốp. Phía cuối của thể xốp phình to ra tạo nên qui đầu (hình 1). Thể xốp và thể hang được bao bọc bởi một màng dai của mô liên kết đặc, gọi là màng trắng (hình 19). Cả thể hang và thể xốp được cấu tạo bởi mô cương hay hốc máu (hốc tĩnh mạch).

Các hốc máu được phủ phía trong bởi tế bào nội mô (đặc điểm của các tế bào nội mô này là sắp xếp dày đặc, không tạo nên khoảng trống gian bào). Thể hang và thể xốp được ngăn cách nhau bằng các bè, có cấu tạo là các sợi mô liên kết và tế bào cơ trơn.

Bao qui đầu là một nếp gấp của da, có khả năng co rút được. Nó được cấu tạo bởi mô liên kết, có cơ trơn ở bên trong. Hầu hết niệu đạo dương vật được phủ bên trong bằng biểu mô trụ giả tầng, nhưng ở qui đầu, niệu đạo được phủ bằng biểu mô lát tầng sừng hoá. Tuyến Littre bài tiết chất nhày, xuất hiện dọc theo chiều dài của niệu đạo dương vật. Động mạch cấp máu cho dương vật là nhánh của động mạch thẹn trong. Động mạch thẹn trong cấp máu cho động mạch sâu và động mạch mu dương vật. Động mạch sâu phân nhánh tạo nên các động mạch dinh dưỡng và các động mạch lò xo. Động mạch dinh dưỡng cung cấp chất dinh dưỡng và oxy tới các bè ngăn cách thể hang và thể xốp. Còn động mạch lò xo mở trực tiếp vào các hốc máu (mô cương). Giữa động mạch lò xo và tĩnh mạch mu sâu có các shunt động – tĩnh mạch. Dương vật cương cứng là do máu đổ đầy các hốc máu. Lượng máu đến dương vật được kiểm soát bằng hệ thống thần kinh tự động. Hệ thần kinh tự động được kích thích bằng xúc giác hoặc các hoạt động tâm thần. Thần kinh phó giao cảm gây hiện tượng co các shunt động – tĩnh mạch và làm dãn các động mạch lò xo, do đó làm tăng lượng máu tới các hốc máu và làm tăng áp lực trong hốc máu. Việc tăng áp lực trong hốc máu sẽ chặn dòng máu đi qua tĩnh mạch (vấn đề này vẫn đang còn tranh cãi).

Sau khi xuất tinh và đạt được đỉnh điểm của khoái cảm thì hoạt động của phó giao cảm giảm xuống, cho phép dương vật trở về trạng thái ban đầu.