Spermatogeneza incepe la pubertate si continua le-a lungul intregii vieti normale a barbatului. Celulele stern sau spermatogoniile sunt celule diploide, localizate de-a lungul membranei bazale (lamina bazala) a tubulilor seminiferi (ura 8-l1). In aceasta localizare, ei se gasesc pe partea bazilara a jonctiunilor stranse dintre celulele Sertoli si, prin urmare, nu ating bariera hemato-testiculara. in timpul diviziunilor celulare succesi, celulele germinale raman legate unele de altele prin poduri citoplasmice, care sunt inlaturate pe masura ce se produce sperma matura. Cei trei pasi ai spermatogenezei sunt:
1. Diviziunile mitotice, ce furnizeaza celule care vor deni spermatocite
2. Diviziunile meiotice, care produc spermatidele haploide
3. Spermatogeneza, in timpul careia, spermatidele sunt diferentiate in spermatozoizi.
Spermatogonii trec prin procesul de mitoza pentru a produce spermatociti primari multipli. Acesti spermatociti raman legati prin podurile citoplasmice. Spermatocitii primari suporta prima diviziune meiotica pentru a deni spermatociti secundari si a doua diviziune meiotica (diviziune de reducere) pentru a deni spermatide haploide. Spermatidele se maturizeaza, sunt eliberate din podul citoplasmic si se diferentiaza in spermatozoizi.
a) Spermiogeneza
Perioada de diferentiere a celulelor germinale din spermatocitii secundari in spermatozoizi se numeste spermiogeneza (ura 8-l2).
Pe masura ce spermatida se maturizeaza in sperma, marimea nucleului descreste si se formeaza o coada proeminenta. Coada contine structuri microtubulare similare unui flagel, al caror scop este de a propulsa spermatozoidul. Materialul cromatin din nucleul spermic se condenseaza, pierzandu-se majoritatea citoplas-mei. Acrozomul este o structura inchisa intr-o membrana, situata pe capul spermatozoidului, care actioneaza ca un lizozom si contine enzime proteolitice, inclusiv acid hialuronic, important in penetrarea ovulului. Aceste enzime raman inacti pana la aparitia reactiei acrozomale.
Spermatozoizii se gasesc pe suprafata luminala a tubulului seminifer contort. Eliberearea spermei sau spermiatia necesita actiunea celulelor Sertoli. Timpul dintre spermatogonie si spermatozomi este de aproximativ 70 de zile si, desi spermatogeneza este continua in intregul testicul, toate celulele din diferite regiuni ale testicolului se afla la acelasi nil de dezvoltare. Aceste valuri survin in cicluri de aproximativ 16 zile. Exista multiple stadii ale spermatogenezei si nenumarate tipuri de celule germinati. Cu toate acestea, tipurile de celule pot fi simplificate, incluzand spermatogonia (celula stern, diploida), spermatocitii (diploizi), spermatida (haploida) si spermatozoizii.
Spermatozoizii din capul epididimului sunt imaturi, incapabili de o motilitate directionata si capacitatie. Spermatozoizii trec printr-o perioada de maturizare de 10 pana la 14 zile. Aceasta maturizare necesita prezenta unor nile adecvate de testosteron. in acest timp ei sunt hraniti de secretiile celulelor epididimale. Modificarile care survin in capul spermatozoidului sunt condensarea acestuia si aparitia proacrozomului si hialuronidaza. Pana in momentul in care spermatozoizii ajung in coada epididimului, ei sunt capabili de motilitate directionala si capacitatie, daca sunt plasati intr-un mediu adecvat. Sperma poate fi depozitata in coada epididimului timp de mai multe zile. Ea se misca prin sistemul ductal printr-o combinatie de presiune lichidiana, a miscarii ciliare si contractiei peristaltice.
Spermatogeneza este un proces hormon dependent. Pentru a stimula secretia de androgeni este necesar LH, iar androgenii sunt absolut necesari pentru spermatogeneza. Fara testosteron, spermatogeneza este oprita in stadiul de spermatocit primar. FSH este necesar pentru initierea spermatogenezei si pentru mentinerea sa, timp indelungat, la nile normale. El faciliteaza maturizarea spermei prin actiunea sa asupra celulelor Sertoli. Pe langa actiunile hormonilor asupra spermatogenezei,
vitaminele A, C si E sunt agenti permisivi in stadiile precoce ale spermatogenezei. Vitaminele A si E sunt importante pentru mentinerea trofici-tatii epiteliului germinativ. in testiculi sunt produse numeroase citokine si factori de crestere, care par sa joace un rol important in reglarea intratesticulara.
b) Lichidul seminalIn mod normal, lichidul seminal are un volum de 3-5 ml pe ejaculare. El este in primul rand o secretie a tubulilor seminiferici, a
prostatei (30%), culelor seminale si glandelor lui Cowper (bulbouretrale). El contine substante nutriti, inclusiv fructoza,
hormoni si factori de capacitatie. Veziculele seminale secreta aproximativ 60% din volum acest. Aceste glande sunt sursa primara pentru prostaglandin si fructoza. Secretiile alcaline ale prostatei sunt bogate in citrat, zinc, spermina si acid fosfataza acida. Principalele baze tampon in lichidul seminal sunt fosfatul si bicarbonatul. Hormonii care se gasesc in lichidul spermatic sunt
hormonii androgeni, estrogeni, progesteronul si prostaglandinele. Acesti compusi sunt produsi in celulele Leydig, celulele Sertoli,
prostata si culele seminale. Alti compusi sunt inhibitorul acrozomal, care previne conrsia proacrosinei in acrosina, in capul spermatozoidului si proteina spermina, care este eliberata in sperma, fiind utilizata ca un marker pentru lichidul seminal. Secretiile glandelor lui Cowper sunt bogate in mucus, iar functia lor principala este de a lubrefia uretra.
Numararile de spermatozoizi au relevat valori de aproximativ 60-l00 millioane/ ml de lichid seminal. Barbatii cu valori sub 20 milioane/ml, cu o motilitate mai mica de 50% sau mai putin de 60% din spermatozoizi cu conformatie normala sunt adesea infertili.
Lichidul seminal ofera masa fluida spermei si serste ca sursa de substante nutriti (Schema 8-7). El contine substante chimice care previn capacitatia spermica, prelungind astfel viabilitatea spermei. in plus, nilele ridicate de potasiu, inhiba motilitatea spermica si prelungesc si ele viabilitatea. Lichidul seminal contine baze tampon pentru neutralizarea aciditatii secretiilor vaginale, iar pH-ul slab alcalin al acestuia promoaza viabilitatea spermei. Prostaglandinele din lichidul spermatic pot constitui stimulatori importanti ai motilitatii tractului genital feminin, contribuind la miscarea spermatozoidului la nilul acestuia.
Schema 8-7 Rolurile lichidului seminal
a Ofera volum lichidului spermatic
a Mentine mediul alcalin
a Contracareaza
aciditatea vaginala Contine prostaglandine Mentine calitatea spermatozoizilor
a Ofera substante nuntriti spermatozoizilor
a Inhiba motilitatea spermatozoizilor in tractul genital masculin
