Anatomía y fisiología del aparato reproductor masculino

A pathologist evaluates the process of sperm production in the testes. It is noticed that cells at different levels of development are taken from the seminiferous tubules. Which of the following is true regarding spermatogenesis?

El aparato reproductor masculino incluye órganos y estructuras internas y externas que contribuyen a la reproducción.

Los órganos sexuales masculinos externos son el pene y, debajo de éste, el escroto.

En el interior del escroto se encuentran los dos testículos, las gónadas masculinas.

En el interior del cuerpo hay un sistema de conductos por los que viajan los espermatozoides durante la eyaculación, así como las glándulas sexuales accesorias masculinas, que segregan fluidos nutritivos para los espermatozoides en su viaje.

Los testículos son dos órganos del tamaño de una ciruela pequeña, que se encuentran en una bolsa de piel y músculo llamada escroto.

Esta bolsa tiene una línea llamada rafe escrotal, que pasa por el centro y la separa en dos cámaras, una para cada testículo.

El escroto cuelga fuera del cuerpo, pero tiene varias capas de músculos y fascia que mantienen la temperatura de los testículos unos 3 grados por debajo de la temperatura corporal, lo que es perfecto para la producción de esperma.

Cuando hace frío en el exterior, la piel escrotal se arruga y el escroto se eleva para acercar los testículos al cuerpo y calentarse.

Cuando hace calor en el exterior, la piel escrotal se afloja y el escroto baja los testículos lejos del cuerpo, y el calor se libera a través del sudor.

Los testículos están cubiertos por la túnica albugínea, una capa blanca y fibrosa.

Si abrimos un testículo y miramos en su interior, vemos que la túnica albugínea envía proyecciones fibrosas, llamadas septos o tabiques, hacia el centro del testículo.

Estos tabiques dividen cada testículo en unos 250 lóbulos, y cada lóbulo contiene al menos uno y hasta cuatro túbulos seminíferos, que es donde se sintetizan los espermatozoides.

Los túbulos seminíferos se unen y forman un único túbulo recto que sale del lobulillo y entra en una pequeña red de túbulos llamada red testicular.

Las redes testiculares son una pequeña red de conductos que se dividen y vuelven a juntarse, como catacumbas, y que se encuentran en el centro de los testículos, una región llamada mediastino testicular.

Una vez que los espermatozoides consiguen atravesar la red testicular viajan por los conductos eferentes hasta el epidídimo.

El epidídimo es un órgano en forma de coma que tiene una cabeza, un cuerpo y una cola, y se curva a lo largo del borde posterior de cada testículo.

Vamos a centrarnos en un solo túbulo seminífero, que es la "fábrica de esperma".

Un túbulo seminífero tiene una gruesa pared de células epiteliales que rodean una luz llena de líquido, como una manguera de jardín.

Fuera del túbulo, hay un tejido conjuntivo con capilares, así como células de Leydig, que producen testosterona.

La pared del túbulo está formada por tres tipos de células: en la periferia, están las espermatogonias, que son los espermatozoides primordiales que comienzan a dividirse una y otra vez en la pubertad y dan lugar a los gametos masculinos.

A continuación, están los espermatocitos, que migran hacia la luz a medida que se diferencian en espermatozoides.

Por último, están las células de Sertoli, que son células grandes que se extienden desde el margen hasta la luz del túbulo.

Las células de Sertoli proporcionan nutrientes a los espermatozoides en desarrollo y contribuyen a la barrera sangre-testículos, que permite el paso de solo algunas moléculas, como la testosterona, en el túbulo seminífero.

La producción de esperma, o espermatogénesis, comienza en la pubertad bajo el mando del hipotálamo.

El hipotálamo es una parte del cerebro que segrega la hormona liberadora de gonadotropina, o GnRH.

Esa GnRH viaja a la hipófisis cercana, que segrega dos hormonas propias: la hormona luteinizante, o LH, y la hormona estimulante del folículo, o FSH, que llegan a las gónadas.

Antes de la pubertad, la GnRH y, a su vez, la FSH y la LH, se segregan en cantidades bajas y constantes.

En la pubertad, la secreción de estas hormonas se intensifica y se vuelve pulsátil: a veces se libera más cantidad de la hormona y a veces, menos.

La LH se une a las células de Leydig y estimula la producción de testosterona, mientras que la FSH se une a las células de Sertoli, haciéndolas producir la proteína de unión a los andrógenos, o ABP por sus siglas en inglés, que permite que una mayor cantidad de testosterona atraviese la barrera sangre-testículos y entre en el túbulo seminífero.

Por lo tanto, es el aumento de las concentraciones de FSH, LH y testosterona lo que realmente pone en marcha la espermatogénesis.

La espermatogénesis comienza con las espermatogonias, que son células diploides, es decir, tienen 46 cromosomas, dos de los cuales son cromosomas sexuales, uno X y uno Y.

Para que las espermatogonias diploides formen gametos haploides, que solo tienen 23 cromosomas, primero se someten a una mitosis y después a una meiosis 1 y 2.

Después de la mitosis, un espermatogonio da lugar a dos células hijas de 46 cromosomas: una de ellas acaba convirtiéndose en un espermatocito primario, y la otra en un espermatogonio; de este modo, la población de espermatogonios se mantiene constante.

El espermatocito primario se desplaza lentamente hacia la luz del túbulo seminífero, pasando entre dos células de Sertoli, que lo nutren.

El espermatocito primario entra en la meiosis I y salen dos células con 23 cromosomas cada uno, con un cromosoma X o un cromosoma Y.

Los espermatocitos secundarios entran en la meiosis 2, también con 23 cromosomas, pero solo una cromátide, es decir, el número correcto de cromosomas y la cantidad adecuada de ADN.

Las espermátides entran en la luz del túbulo seminífero y experimentan la espermiogénesis, que es cuando adquieren una cola y se convierten en espermatozoides.

Las espermatogonias tardan aproximadamente dos meses en convertirse en espermatozoides, y este proceso está regulado por varias hormonas.

Las células de Sertoli secretan inhibina, que envía una señal de retroalimentación negativa a la hipófisis para reducir la producción de FSH, y las células de Leydig producen niveles crecientes de testosterona que envían una señal de retroalimentación negativa a la hipófisis para reducir la producción de LH.

Fuentes

"Medical Physiology" Elsevier (2016)

"Physiology" Elsevier (2017)

"Human Anatomy & Physiology" Pearson (2018)

"Principles of Anatomy and Physiology" Wiley (2014)

"Spermatogenesis" Human Reproduction (1998)

"Intercellular adhesion molecules (ICAMs) and spermatogenesis" Human Reproduction Update (2013)

"A gene from the human sex-determining region encodes a protein with homology to a conserved DNA-binding motif" Nature (1990)

"EVIDENCE OF TESTICULAR ACTIVITY IN EARLY INFANCY" The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism (1973)

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