Sinh lý sinh dục nam (physiology of male reproductive system) update 2021

Hệ sinh dục ở nam thực hiện hai chức năng chính là: ngoại tiết và nội tiết. Sinh lý sinh dục nam là hiểu về hoạt động của hệ sinh dục gắn liền với hoạt động của trục vùng hạ đồi-tuyến yên-tuyến sinh dục và đời sống sinh sản được đánh dấu bằng các hiện tượng dậy thì và mãn dục.¹

Bộ phận sinh dục nam gồm 3 phần chính:

• Dương vật: niệu đạo nằm trong thể xốp, mô cương gồm hai thể hang, thần kinh và mạch máu.²)
• Bìu: nằm ngoài khoang cơ thể. Trong bìu có tinh hoàn và mào tinh.

+ Tinh hoàn: nhiều thùy, mỗi thùy nhiều ống sinh tinh, giữa các ống sinh  tinh có tế bào kẽ (tế bào Leydig).

+ Mào tinh hoàn: Dài 6 cm tiếp nối các ống sinh tinh.

• Ống dẫn tinh và các tuyến phụ thuộc: ống dẫn tinh tiếp nối mào tinh hoàn, đổ vào niệu đạo. Các tuyến ngoại tiết đổ dịch vào đường sinh dục nam là túi tinh, tiền liệt tuyến, tuyến hành niệu đạo.

Tinh hoàn người bình thường nằm trong bìu. Nơi đây có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ trung tâm của cơ thể từ 1-2°C. Mỗi tinh hoàn nặng khoảng 40gram, dài 4 – 5cm. 80% tinh hoàn của người lớn là ống sinh tinh, 20% còn lại là mô liên kết.

Thành của ống sinh tinh tinh là nơi tinh trùng được tạo ra. Mỗi ống sinh tinh có 2 đầu đổ vào các ống nối kết như mạng lưới gọi là lưới  tinh (retetestis). Lưới  tinh nối tiếp với đầu của mào tinh (epididymis). Từ đây tinh trùng được đưa đến đuôi của mào tinh để vào ống dẫn tinh (vas deferens). Ống dẫn tinh đi vào ổ bụng ra sau bàng quang thì cùng với túi tinh (seminal vesicle) đổ vào ống phóng tinh (ejaculatory duct). Ống phóng tinh lại đổ vào niệu đạo bên trong tuyến tiền liệt.

Phần mô liên kết nằm ngoài các ống sinh tinh có các cụm tế bào Leydig tiết testosterone.

Việc sản xuất tinh trùng bắt đầu từ lúc dậy thì và kéo dài đến suốt đời. Mỗi ngày có khoảng 100 đến 200 triệu tinh trùng được tạo ra. Để có thể tạo số lượng  lớn như vậy các tinh nguyên bào phải được tạo thêm bằng hiện tượng phân chia tế bào; đây là điểm khác biệt với phái nữ, vốn chỉ có một lượng trứng nhất định từ lúc sinh ra và số lượng giảm dần theo thời gian.

Tiến trình này mất 74 ngày từ tế bào mầm nguyên thủy (2n nhiễm sắc thể) mới cho ra được tinh trùng trưởng thành.

Khi trưởng thành: Các tinh nguyên bào sẽ biến thành tinh bào bậc I (2n) Mỗi tinh bào bậc I sẽ gián phân giảm nhiễm qua 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: tạo ra 2 tinh bào bậc II (n)

Giai đoạn 2: cho ra 4 tinh tử (tiền tinh trùng (n)). Mỗi tinh tử có 22 nhiễm sắc thể cơ thể và một nhiễm sắc thể giới tính.

Tinh tử: khi trưởng thành sẽ thành tinh trùng (n).

Khi được đưa vào lòng ống sinh tinh, tinh trùng có cấu trúc thẳng và gồm 3 phần:

• Phần đầu: có chứa nhân và thể cực đầu (acrosome), trong thể cực đầu có các men thủy phân và men phân hủy protein. Các men này giúp tinh trùng xuyên vào trứng và cũng có thể giúp tinh trùng xuyên qua nút nhày ở cổ tử cung.

• Phần giữa hay thân của tinh trùng: có nhiều ty thể tạo năng lượng cần cho sự di chuyển của tinh trùng.

• Phần cuối (đuôi) tinh trùng: cấu tạo bởi các vi ống và dynein, một loại ATP-ase lệ thuộc Magnesium. Men này sẽ biến năng lượng ATP thành chuyển  động trượt của các vi ống, từ đó tạo chuyển động cho tinh trùng.

Đường đi của tinh trùng:

Tinh trùng được đưa vào đường sinh sản của người phụ nữ là do bơm ra từ ống dẫn tinh. Ngoài thành phần trong ống dẫn tinh, dịch đưa vào đường sinh  sản  nữ còn có một số dịch tiết từ cơ quan khác:

– Tuyến tiền liệt: dịch tiết của nó chứa citrate, calcium, kẽm và acid phosphatase; tính kiềm của dịch tiền liệt tuyến giúp trung hòa pH acid của tinh dịch, của chất tiết ở âm đạo và cổ tử cung.

– Túi tinh: Phần cuối cùng của tinh dịch được tiết ra từ túi tinh; dịch tiết này có chứa  fructose, cần  cho tinh trùng sử dụng tạo năng lượng. Dịch  túi  tinh  còn  có prostagladine kích thích tử cung và vòi tử cung co thắt đẩy tinh trùng về phía trứng.

Trung khu phối hợp gây phản ứng cương nằm ở đoạn tủy lưng. Trung khu này nhận xung động hướng tâm từ bộ phận nhận cảm ở cơ quan sinh sản và từ hệ thần kinh trung ương khi có kích thích tình dục về mặt tâm lý (nhìn hình ảnh khêu gợi, nghe kể…). Trung khu này phát xung động ly tâm đi theo dây thần kinh tạng vùng chậu dẫn đến dương vật.

Trong các chất dẫn truyền của hệ thần kinh phó giao cảm gây hiện tượng cương, chất nitric oxit (NO) hình như là chất dẫn truyền thần kinh quan trọng.

Hiện tượng cương bắt đầu bằng sự dãn nở tiểu động mạch, làm máu đổ vào mô xốp; khi các mô xốp của dương vật chứa đầy máu, các tĩnh mạch sẽ bị ép, làm cản máu khó thoát ra, vì vậy dương vật căng cứng. Bình thường hiện tượng cương chấm dứt khi có luồng xung động giao cảm làm co tiểu động mạch.

Xem thêm: Sinh lý tình dục và các giai đoạn của một cuộc yêu

Hiện tượng phóng tinh là một phản xạ tủy sống gồm 2 giai đoạn:
Giai đoạn tiết tinh: tinh dịch được tiết ra và di chuyển vào niệu đạo do sự co thắt của cơ trơn ở ống dẫn tinh và túi tinh.
Giai đọan phóng tinh thật sự: Tinh dịch vào niệu đạo được các cơ bầu hang co thắt làm bắn ra khỏi niệu đạo lúc cực khoái. Phản xạ phóng tinh có luồng hướng tâm xuất phát từ các bộ phận nhận cảm giác đụng chạm ở đầu dương vật, đi đến tủy sống qua thần kinh thẹn trong. Trung khu phản xạ phóng tinh nằm ở đoạn tủy lưng dưới cung và đoạn tủy hiêng trên cùng.

Tinh dịch: là dịch được phóng ra vào lúc cực khoái. Đây là một hỗn hợp  dịch: 10% dịch ống dẫn tinh (có tinh trùng), 60% dịch túi tinh, 30% dịch tiền liệt tuyến, một lượng nhỏ từ các tuyến khác.

Thể  tích bình thường 2.5 – 3.5ml trong một lần phóng tinh sau vài ngày kiêng giao hợp, thể tích và lượng tinh trùng giảm nhanh nếu giao hợp gần nhau.

Xem thêm: Tiêu chuẩn tinh dịch bình thường theo WHO 2010:

+ Tính chất:

Màu: trắng đục. Mùi: tanh nồng.

Trọng lượng riêng: 1.028. pH ³ 7.2

Thể tích ³ 1.5ml/lần phóng tinh. Thời gian ly giải: 15-60 phút.

+ Tinh trùng:

Tổng số tinh trùng ³ 39 triệu Mật độ tinh trùng ³ 15triệu/ml

Di động tiến tới (PR) ≥ 32% hoặc PR+NP (không tiến tới) ≥ 40% Hình dạng bình thường ≥ 4%

Tỉ lệ tinh trùng sống ≥ 58%

+ Khác:

Tế bào lạ ≤ 1 triệu/ml

Thành phần khác: fructose, prostaglandin …

Hormone điều hòa họat động sinh tinh

Ở người lớn, trục GnRH- LH /FSH- Tinh hoàn: có vai trò quan trọng trong điều hòa hoạt động sinh tinh.

Chưa dậy thì: tinh hoàn chỉ có tinh nguyên bào ở trạng thái yên lặng, không có tế bào Leydig lẫn tế bào quanh ống, tế bào Sertoli cũng yên lặng.

Dậy thì: bài tiết FSH tăng –> hoạt hóa tinh nguyên bào.

–> Hoạt hóa tế bào Sertoli: Tế bào này rất cần cho sự phân bào của tế bào mầm.

LH: kích thích tế bào Leydig bài tiết Testosterone; hormone này khuếch tán qua màng đáy để vào tế bào Sertoli. Để hoàn tất giai đoạn cuối của quá trình sinh tinh cần có một lượng testosteron tại chỗ cao hơn nồng độ huyết tương 100 lần. Vì thế ở người đàn ông bị thiếu LH, lượng testosterone ngoại sinh với liều thay thế không đủ duy trì hoạt  động sinh tinh.

Sau dậy thì: hoạt động tạo tinh rất thường xuyên. Nếu FSH và LH bài tiết quá ít thì sự tạo tinh vẫn diễn ra nếu có testosterone nồng độ cao. Trong trường hợp như vậy số lượng tinh trùng giảm đáng kể, nhưng hình dạng tinh trùng  bình thường; chỉ cần LH và FSH về bình thường là có thể tăng lượng tinh trùng.

Mặc dù sự tạo tinh diễn ra có tính chu kỳ tại các ống sinh tinh, nhưng xét toàn thể thì tinh  hoàn liên tục giải phóng tinh trùng.  Ngoài ra dù sự bài tiết gonadotropin có dạng xung, nhưng lượng FSH và LH trung bình ở nam hầu như hằng định.

Dưới tác dụng của FSH, tế bào Sertoli sản xuất và bài tiết ra nhiều chất; một số chất này đổ trực tiếp vào lòng ống sinh tinh.

Dưới tác động cộng hưởng của cả FSH và testosterone, tế bào Sertoli sản xuất chất chuyên chở androgen, chất này gắn chặt với testosterone, dihydrotestosteron và estradiol do đó điều hòa, làm cho các hormone này luôn có sẵn cho các tế bào mầm ở ống sinh tinh và mào tinh.

Chức năng nội tiết của tinh hoàn

Hormon sinh dục nam Androgen gồm có: testosteron, dihydrotestosteron và androstenedion trong đó chủ yếu là testosteron. Ngoài ra testosterone cũng được tạo ra ở vỏ thượng thận.

Testosteron

Nguồn gốc: tế bào Leydig

Bản chất: steroid có 19 Carbon

Tác dụng:

+ Thời kỳ bào thai: từ tuần thứ bảy tinh hoàn bào thai tiết testosteron làm biệt hóa đường sinh dục nam, ngăn cản sự hình thành đường sinh dục nữ. Trong 2- 3 tháng cuối thai kỳ, testosteron còn có tác dụng đưa tinh hoàn từ ổ bụng xuống bìu.

+ Tuổi dậy thì: làm xuất hiện và bảo tồn các đặc tính sinh dục nam thứ phát như tóc cứng và thô, mọc nhiều lông, râu; giọng nói trầm do dây thanh âm phì đại; da dày, thô, mụn trứng cá; phát triển cơ xương, phát triển cơ quan sinh dục; tâm lý mạnh mẽ, hướng ngoại, thích người khác giới.

+ Kích thích sản sinh tinh trùng: kích thích sự hình thành tinh nguyên bào, sự phân chia giảm nhiễm từ tinh bào II thành tiền tinh trùng. Testosteron cũng kích thích tế bào Sertoli tổng hợp và bài tiết protein nuôi dưỡng tinh trùng.

+  Đồng hóa prorein, phát triển hệ thống cơ xương:  hệ thống  cơ bắp phát triển mạnh, lắng đọng protein ở da làm da dày, ở thanh quản làm phì đại niêm mạc thanh quản, tăng tổng hợp protein của khung xương. Gây cốt hóa sụn liên hợp đầu xương, tăng hoạt động tạo xương, làm khung chậu phát triển theo hình ống.

Điều hòa hoạt động tinh hoàn:

Hoạt động tinh hoàn chịu ảnh hưởng của FSH và LH.

FSH: có tác dụng nuôi dưỡng tế bào Sertoli, và cùng với các androgen duy trì chức năng tạo tinh của tinh hoàn; ngoài ra còn kích thích bài tiết ABP(Androgen Binding Protein: chất chuyên chở Androgen) và Inhibin.

Inhibin có tác dụng ức chế sự bài tiết FSH. LH có tác động nuôi dưỡng tế bào Leydig. Các tổn thương vùng dưới đồi sẽ làm teo tinh hoàn, và tinh hoàn  không còn hoạt động.

Inhibin

Nguồn gốc: tế bào Sertoli.

Bản chất: glycoprotein, trọng lượng phân tử 10.000-30.000.

Tác dụng: ức chế bài tiết FSH dẫn đến giảm sản sinh tinh trùng.

Điều hòa: khi sản sinh tinh trùng quá nhiều sẽ kích thích bài tiết inhibin.

Điều hòa ngược bởi steroid: theo giả thuyết đã chứng minh (sơ đồ)

Khi cắt bỏ tinh hoàn: FSH, LH tăng nhiều.

Testosteron: ức chế bài tiết LH, do tác động trực tiếp lên tuyến yên và vùng dưới đồi làm giảm GnRH.

Inhibin: tác động trực tiếp lên thùy trước tuyến yên làm ức chế bài tiết FSH

Dưới tác động của LH, một số lớn testosterone được bài tiết bởi tế bào Leydig tiếp xúc với mô bì của ống sinh tinh. Như thế tế bào Sertoli có nồng độ androgen tại chỗ đủ cao mới duy trì hoạt động tạo tinh được.

Nếu chích testosterone ngoại sinh vào, sẽ ức chế tế bào Leydig, nên không tạo được một nồng độ testosterone tại chỗ đủ lớn cho sự tạo tinh, kết quả là giảm lượng tinh trùng; vì lý do này người ta nghiên cứu dùng testosterone ngừa thai cho nam, tuy nhiên với liều testosteron đủ gây ức chế sự tạo tinh lại gây tác dụng phụ là giữ nước và muối; vai trò của inhibin cũng đang được tìm hiểu.

1. Physiology, Male Reproductive System,Purnima Gurung; Ekrem Yetiskul; Ishwarlal Jialal. [↩]
2. Giải phẫu dương vật (Penile Anatomy [↩]