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Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino SUMÁRIO 1. Introdução ..........................................................................................................3 2. Embriologia ........................................................................................................3 3. Histofisiologia ....................................................................................................6 Testículos ..................................................................................................................... 7 Espermatogênese....................................................................................................... 14 Espermiogênese ......................................................................................................... 16 Fatores que influenciam a espermatogênese .......................................................... 18 4. Ductos genitais .................................................................................................20 Ductos intratesticulares ............................................................................................. 20 Ductos genitais extratesticulares .............................................................................. 21 5. Glândulas acessórias ........................................................................................24 6. Pênis ................................................................................................................27 Referências ...................................................................................................................... 34 Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 3 1. INTRODUÇÃO Para melhor compreensão do tema, precisamos estabelecer as correlações necessárias entre as bases embrionárias e histológicas sobre as quais esse seg‑ mento da nossa fisiologia se sustenta; afinal, todas as atividades pertinentes a ela traduzem o modo como a embriologia e a histologia se processaram no curso do desenvolvimento. O sistema reprodutor masculino evoluiu para uma gametogênese contínua, que perdura por toda a vida, associado à inseminação interna com uma alta densidade de espermatozoides. Isso traduz, em perspectiva evolutiva, a importância da perpe‑ tuação da espécie e da necessidade de um aparato anatomofisiológico que possa fazer frente a essa tarefa tão importante. A componente endócrina é essencial para dar condições ao funcionamento pleno ao sistema reprodutor. Em um homem adulto, as funções básicas dos hormônios go‑ nadais são descritas abaixo: FLUXOGRAMA – FUNÇÕES DO SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO FUNÇÕES DO SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO Manter o trato reprodutor masculino e a produção de sêmen Manter a gametogênese (espermatogênese) Manter as características sexuais secundárias e a libido 2. EMBRIOLOGIA Sabemos que o desenvolvimento do sistema genital está estreitamente integrado aos órgãos urinários primitivos em machos e fêmeas. E o que reforça isso? O fato de que eles compartilham estruturas tubulares comuns que permitem tanto a urese (produção de urina) quanto o transporte de gametas. Além das estruturas néfricas, o mesoderma intermediário em ambos os lados da parede dorsal do corpo dá origem a uma crista gonadal. Por volta da 6ª semana, as células germinativas que migram a partir do saco vi‑ telino começam a chegar ao mesênquima da parede dorsal do corpo. A chegada de Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 4 células germinativas à área imediatamente medial aos mesonefros no décimo seg‑ mento torácico induz o epitélio celômico a produzir células somáticas de sustenta- ção que envolvem as células germinativas. As células somáticas de sustentação se diferenciarão em células de Sertoli (epi- teliócito sustentador) nos homens e em células foliculares (ou células granulosas) nas mulheres. Durante o mesmo período, um novo par de ductos, os ductos parame- sonéfricos (müllerianos), é formado na parede dorsal do corpo a partir do epitélio celômico imediatamente lateral aos ductos mesonéfricos. A diferenciação sexual genética masculina começa no fim da 6ª semana, quando um gene específico no cromossoma Y (SRY) é expresso nas células somáticas de susten‑ tação. O produto deste gene, denominado proteína SRY, inicia uma cascata de desen‑ volvimento que conduz à formação dos testículos, dos ductos genitais masculinos e glândulas associadas, dos genitais externos masculinos e de todo o conjunto de carac- terísticas sexuais secundárias masculinas. A proteína SRY exerce controle autônomo sobre o desenvolvimento de células so‑ máticas de sustentação em células pré‑Sertoli. Células pré‑Sertoli, então, recrutam células mesenquimais para a crista gonadal, e estas células dão origem a células de Leydig e células endoteliais testiculares. Células de Sertoli em diferenciação, em seguida, envolvem as células germinativas e, em conjunto com as células mioepiteliais, organizam‑se em cordões testiculares (futuros túbulos seminíferos). As porções mais profundas das células somáticas de sustentação na gônada em desenvolvimento, que não contêm células germinativas, diferenciam‑se na rede testicular. A rede testicular se conecta com um número limitado de túbulos mesonéfricos e se canaliza na puberdade para formar ductos que conectam os túbulos seminíferos ao ducto mesonéfrico. Estes túbulos néfricos se tornam os dúctulos eferentes dos testículos, e os ductos mesonéfricos se tornam os epidídimos e ductos deferentes. Os ductos paramesonéfricos se degeneram. Durante o 3° mês, do ducto deferente distal brota a vesícula seminal e a prós- tata e as glândulas bulbouretrais crescem a partir da uretra pélvica adjacente. Simultaneamente, as genitálias externas indiferenciadas se diferenciam em pênis e escroto. Mais tarde, no desenvolvimento fetal, os testículos descem para o escroto pelos canais inguinais. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 5 Se liga! O primeiro evento no desenvolvimento genital masculino é a expressão da proteína SRY no interior das células somáticas de sustentação da gônada XY. Sob a influência deste fator, as células somáticas de sustentação começam a se diferenciar em células de Sertoli e envolver as células germinati‑ vas. Caso o SRY esteja ausente, como ocorre nas gônadas XX, as células somá‑ ticas de sustentação irão se diferenciar em células foliculares ovarianas, que envolvem as células germinativas. Derivados adultos e remanescentes vestigiais das estruturas reprodutivas embrionárias do homem Rudimentos presuntivos Estrutura masculina Gônada indiferenciada Testículos Célula germinativa primordial Espermatogônia Célula somática de suporte Células de Sertoli Células do estroma Células de Leydig Gubernáculo Gubernáculo dos testículos Túbulos mesonéfricos Ductos eferentes dos testículos Paradídimo Ducto mesonéfrico Apêndice do epidídimo – Epidídimo – Canais defe‑ rentes – Vesícula seminal – Ducto ejaculatório Ductos paramesonéfricos Apêndice dos testículos Seio urogenital Uretra prostática e membranosa – Utrículo prostático – Glândula prostática – Glândulas bulbouretrais Tubérculo genital Glande do pênis – Corpo cavernoso do pênis – Corpo esponjoso do pênis Pregas urogenitais e placa urogenital e da glande Uretra peniana/parte ventral do pênis Pregas labioescrotais Escroto Fonte: Schoenwolf, GC -Larsen Embriologia Humana – 5ª Edição Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 6 3. HISTOFISIOLOGIA O aparelho reprodutor masculino é, então, composto pelos testículos, ductos ge- nitais, glândulas acessórias e pênis, evidenciados a seguir: Ductos eferentes Próstata Ducto epididimário Vesículas seminais Ducto ejaculatório Ducto deferente Glândulas bulbouretrais Uretra Ductos genitaisTestículos Glândulas acessórias Pênis Aparelho Reprodutor Masculino Componentes FLUXOGRAMA – COMPOSIÇÃO DO APARELHO REPRODUTOR MASCULINO Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 7 Figura 1: Anatomia do sistemareprodutor masculino. Fonte: logika600/Shutterstock.com Testículos São órgãos pareados e que, diferentemente dos ovários, se encontram fora da cavidade abdominal, no escroto. Esta localização mantém a temperatura testicular cerca de 2 graus mais baixa do que a temperatura corporal, o que é crucial para um desenvolvimento ótimo do espermatozoide. Exercem uma função dupla, que é produzir hormônios sexuais masculinos e espermatozoides. A testosterona é o principal hormônio produzido nos testículos, e seu metabólito, a dihidrotestosterona, é muito importante para a fisiologia do homem. A testosterona tem um papel essencial para a espermatogênese, para a diferen‑ ciação sexual durante o desenvolvimento embrionário e fetal e para o controle da secreção de gonadotrofinas. Ela possui diversas funções e age em muitos órgãos e tecidos do corpo, como demonstrado na imagem a seguir: Durante a embriogênese, os testículos se desenvolvem retroperitonealmente na parede posterior da cavidade abdominal. À medida que eles descem para o escroto, levam junto com eles uma porção do peritônio. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 8 Esta evaginação peritoneal, a túnica vaginal, consiste em uma camada parie- tal exterior e uma camada visceral interna, a qual forma uma cavidade serosa que envolve, parcialmente, a região anterolateral de cada testículo, permitindo um certo grau de mobilidade dentro do seu compartimento no escroto. Figura 2: Anatomia e organização dos testículos Fonte: Sakurra/Shutterstock.com Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 9 Cada testículo está envolvido por uma cápsula de tecido conjuntivo denso mode- lado, denominada túnica albugínea. Imediatamente abaixo desta camada, existe um tecido conjuntivo frouxo altamente vascularizado, a túnica vascular, a qual forma a cápsula vascular dos testículos. Figura 3: Histologia de um lóbulo testicular Fonte: Jose Luis Calvo/Shutterstock.com A região posterior da túnica albugínea é um pouco mais espessada, formando o mediastino testicular, a partir do qual se irradiam septos de tecido conjuntivo, que subdividem cada testículo em aproximadamente 250 compartimentos piramidais intercomunicantes, denominados lóbulos testiculares. Cada lóbulo contêm de um a quatro túbulos seminíferos de fundo cego, envolvidos por tecido conjuntivo frouxo altamente vascularizado e ricamente inervado, derivado da túnica vascular. Se liga! Dispersos por todo este tecido conjuntivo estão pequenos conglomerados de células endócrinas, as células intersticiais de Leydig, que são responsáveis pela síntese de testosterona. Os espermatozoides são produ‑ zidos pelo epitélio seminífero dos túbulos seminíferos. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 10 Os espermatozoides dirigem‑se para curtos ductos retilíneos, os túbulos retos, que ligam a extremidade aberta de cada túbulo seminífero à rede testicular, um sis‑ tema de espaços labirínticos localizado no mediastino testicular. Esta rede continua com ductos menores, os dúctulos eferentes, que levam o espermatozoide do testícu‑ lo para a cabeça do epidídimo, no polo superior do testículo. Uma vez no epidídimo, o espermatozoide passa da cabeça para o corpo, e em se‑ guida para a cauda do epidídimo e, então, segue para o ducto deferente. A presença dos túbulos seminíferos cria dois compartimentos em cada lóbulo: um comparti- mento intratubular, que é composto pelo epitélio seminífero do túbulo seminífero, e um compartimento peritubular, que é composto por elementos neurovasculares, cé‑ lulas do tecido conjuntivo, células imunes e as “células intersticiais de Leydig”, que têm como função principal produzir testosterona. O suprimento vascular de cada testículo origina-se da aorta abdominal como a artéria testicular, a qual desce junto com os testículos para dentro do escroto, acompanhando os ductos deferentes ou canais deferentes. A artéria testicular forma vários ramos antes de perfurar a cápsula do testículo para formar os elementos vas- culares intratesticulares. Os leitos capilares dos testículos são coletados por várias veias, que formam o plexo venoso pampiniforme, as quais se encontram enroladas ao redor da artéria tes‑ ticular. A artéria, as veias e o ducto deferente formam juntos o cordão espermático, o qual atravessa o canal inguinal, a passagem que comunica a cavidade abdominal com o escroto. Se liga! O sangue do plexo pampiniforme de veias, que é mais frio do que o da artéria testicular, atua reduzindo a temperatura do sangue arterial, formando assim um sistema contracorrente de trocas de calor. Os testículos são mantidos, então, a uma temperatura mais baixa no escroto; deste modo, ajudando o efeito de resfriamento do plexo pampiniforme de veias, o que, como já foi mencionado, favorece a vitalidade dos espermatozoides. Túbulos seminíferos Os túbulos seminíferos são constituídos por um espesso epitélio seminífero en‑ volvido por um delgado tecido conjuntivo, a túnica própria. Os túbulos seminíferos são túbulos ocos, altamente contorcidos, com 30 a 70 cm de comprimento e 150 a 250 μm de diâmetro, que estão circundados por extensos leitos capilares. Cerca de 1.000 túbulos seminíferos estão presentes nos dois testículos, com um comprimen‑ to total de quase 0,5 km de túbulos, dedicados à produção de espermatozoides. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 11 A parede dos túbulos seminíferos é constituída por uma delgada camada de teci‑ do conjuntivo, a túnica própria, e por um espesso epitélio seminífero. A túnica pró‑ pria e o epitélio seminífero estão separados um do outro por uma lâmina basal bem desenvolvida. O tecido conjuntivo é constituído principalmente por delgados feixes entrelaçados de fibras de colágeno tipo I contendo várias camadas de fibroblastos. O epitélio seminífero ou epitélio germinativo apresenta várias camadas de células e é constituído por duas linhagens de células: as células de Sertoli e as células da li- nhagem seminífera (ou células da linhagem espermatogênica). Estas últimas células encontram‑se em diferentes estágios de maturação. Células de Sertoli As células de Sertoli são conhecidas como as verdadeiras células epiteliais do epitélio seminífero e se estendem da lâmina basal ao lúmen. São células cilíndricas altas, cujas membranas plasmáticas laterais possuem complexas invaginações, as quais tornam impossível a distinção de seus limites celulares laterais quando visuali‑ zadas ao microscópio óptico. Suas membranas plasmáticas apicais também são muito pregueadas e se proje‑ tam para os lúmens dos túbulos seminíferos. Estas células têm um núcleo oval, pou‑ co corado, e localizado no citoplasma basal, com um grande nucléolo centralmente posicionado. O citoplasma apresenta inclusões, denominadas cristaloides de Charcot-Böttcher, cuja composição e função são desconhecidas. Eletromicrografias revelam que o ci‑ toplasma das células de Sertoli está repleto de túbulos e vesículas de retículo endo- plasmático liso (REL), porém a quantidade de retículo endoplasmático granular (RE) é limitada. Esta célula também apresenta numerosas mitocôndrias, um aparelho de Golgi bem desenvolvido e numerosas vesículas que pertencem ao complexo endolisosso‑ mal. Os elementos do citoesqueleto das células de Sertoli também são abundantes, indicando que uma das funções desta célula é fornecer suporte estrutural para os gametas em desenvolvimento. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 12 Figura 4: Túbulos seminíferos. Fonte: David A Litman/Shutterstock.com As células de Sertoli realizam as seguintes funções: FLUXOGRAMA – Funções das células de Sertoli Funções das células de Sertoli Suporte físico e nutricional das células germinativas em desenvolvimento Síntese e liberação da proteína de ligação a andrógeno Estabelece barreira hematotesticular Secreção de um meio rico em frutose que nutre e facilita o transporte dos espermatozoides Síntese e secreção de inibina Síntese e secreçãoda transferrina testicular Síntese e liberação do hormônio antimülleriano Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 13 Célula de Leydig Também estão dispersas por toda a túnica vascular pequenos grupos de células en‑ dócrinas, as células intersticiais de Leydig, as quais produzem o hormônio testosterona. Assim, constituem‑se em típicas células esteroidogênicas, apresentando mitocôndrias com cristas tubulosas, além de um aparelho de Golgi bem desenvolvido. Estas células também possuem algum reticulo endoplasmático rugoso e nu‑ merosas gotículas lipídicas, mas não contêm vesículas de secreção, porque a tes‑ tosterona é, provavelmente, liberada logo após a sua síntese ser completada. Os lisossomos e os peroxissomos também são evidentes, assim como pigmentos de lipocromo, especialmente em homens idosos. O citoplasma também contêm prote‑ ínas cristalizadas, os cristais de Reinke, uma característica das células intersticiais humanas. Se liga! A testosterona produzida pelas células de Leydig tem di‑ versos destinos e múltiplas ações. Devido à proximidade das células de Leydig dos túbulos seminíferos, quantidades significativas de testosterona se difun‑ dem para eles e são concentradas no compartimento adluminal. Os níveis de testosterona nos túbulos seminíferos são mais de 100 vezes superiores aos níveis de testosterona circulantes, e são necessários para a espermatogênese normal. FLUXOGRAMA – RESUMO DE TESTÍCULO Cápsula de tecido conjuntivo denso Lóbulos testiculares Se encontram fora da cavidade abdominal Produção de hormônios Produção de espermatozoides Suprimento arterial pela artéria testicular Produzem o hormônio testosterona Nervos Vasos sanguíneos e linfáticos Células de Sertoli Células de Leydig Tecido conjuntivo frouxo 1-4 túbulos seminíferos Mediastino: septos fibrosos Túnica albugínea Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 14 Espermatogênese O processo de espermatogênese, através do qual as espermatogônias dão origem aos espermatozoides, é dividido em três fases: espermatocitogênese, meiose e es- permiogênese. A maioria das células que compõem o espesso epitélio seminífero é de células da linhagem espermatogênica em diferentes estágios de maturação. Espermatogênese Diferenciação das espermatogônias em espermatócitos primários Processo por meio da qual espermatócitos primários diploides formam espermátides haploides Transformação de espermátides em espermatozoides MeioseEspermatocitogênese Espermiogênese Fases FLUXOGRAMA – Fases da espermatogênese Algumas destas células, as espermatogônias, estão localizadas no compartimen- to basal, enquanto a maioria das células em desenvolvimento, como espermatócitos primários, espermatócitos secundários, espermátides e espermatozoides, ocupam o compartimento adluminal. As espermatogônias são células diploides que sofrem divisão mitótica para for‑ mar mais espermatogônias, bem como espermatócitos primários, que migram do compartimento basal para o compartimento adluminal. Existem três categorias de espermatogônias: Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 15 Figura 5: Interações entre as várias células dos testículos na regulação hormonal da espermatogênese. Fonte: Autoria própria Espermatogônias do tipo A escuras Espermatogônias do tipo A pálidas Espermatogônias do tipo B Células de reserva que não entraram no ciclo celular, mas que podem fazê-lo Possuem núcleos ovais achatados, com abundante heterocromatina, o que dá um aspecto denso ao núcleo Quando elas sofrem mitose, formam espermatogônias do tipo A escuras adicionais, assim como espermatogônias tipo A pálidas Induzidas pela testosterona a proliferar e dar origem, por mitose, a espermatogônias do tipo A pálidas adicionais e espermatogônias do tipo B Apresentando-se idênticas às espermatogônias do tipo A escuras, exceto que seus núcleos apresentam abundante eucromatina, o que lhes dá uma aparência clara Semelhantes às espermatogônias tipo A pálidas, mas geralmente seus núcleos são arredondados, em vez de achatados Estas células também se dividem mitoticamente para dar origem aos espermatócitos primários FLUXOGRAMA – Tipos de espermatogônias Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 16 Os espermatócitos primários entram na primeira divisão meiótica para formar es- permatócitos secundários, que sofrem a segunda divisão meiótica, formando células haploides denominadas espermátides. Estas células haploides transformam-se em espermatozoides através da eliminação de grande parte do seu citoplasma, do rear‑ ranjo de suas organelas e da formação de um flagelo. Espermatogônias DNA duplicado: 46 cromossomos Espermatócitos secundários: 23 cromossomos (diploide) Células-tronco Espermatócitos primários Espermatogônias tipo A Espermatogônias tipo B Espermátides: 23 cromossomos (haploide) Início das mitoses: puberdade Próximas à lâmina basal FLUXOGRAMA – RESUMO DA ESPERMATOGÔNIAS Espermiogênese Espermiogênese é o nome da fase final de produção de espermatozoides. Durante esse processo, as espermátides se transformam em espermatozoides, células alta‑ mente especializadas para transferir o DNA masculino ao ovócito. Nenhuma divisão celular ocorre durante esta transformação. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 17 Figura 6: Desenvolvimento das células espermáticas. Fonte: Ody_Stocker/Shutterstock.com As espermátides podem ser distinguidas por seu pequeno tamanho (7 a 8 μm de diâmetro), pelos núcleos com quantidades crescentes de cromatina condensada e formas variadas, que são inicialmente redondos e depois cada vez mais alongados, ou pela posição perto do lúmen dos túbulos seminíferos. A espermiogênese é um processo complexo, que inclui as seguintes etapas: O resultado final é o espermatozoide maduro, que é liberado no lúmen do túbulo seminífero. O processo da espermiogênese pode ser dividido em três etapas: no complexo de Golgi, no acrossomo e da maturação. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 18 Fatores que influenciam a espermatogênese Hormônios Os fatores de natureza endócrina constituem os mais importantes no controle da espermatogênese, a qual depende da ação dos hormônios FSH e LH da hipófise so‑ bre as células do testículo. O FSH age nas células de Sertoli, promovendo a síntese e a secreção de proteína ligante de andrógeno (ABP). O LH age nas células intersticiais, estimulando a produção de testosterona. A tes‑ tosterona se difunde das células intersticiais para o interior do túbulo seminífero e se combina com a proteína ligante de andrógeno. Dessa maneira, se mantém uma alta concentração de testosterona no túbulo seminífero, condição muito importante para estimular a espermatogênese. Temperatura A temperatura é muito importante para o controle da espermatogênese, que só acontece a temperaturas abaixo de 37ºC. A temperatura dos testículos é de aproxi‑ madamente 35ºC e é controlada por meio de vários mecanismos. Um rico plexo venoso, o plexo pampiniforme, envolve as artérias dos testículos e forma um sistema contracorrente de troca de calor, que é importante para manter a temperatura testicular. Outros fatores são a evaporação de suor da pele da bolsa es- crotal, que contribui para a perda de calor e a contração de músculos cremastéricos do cordão espermático que tracionam os testículos em direção aos canais inguinais, nos quais a sua temperatura pode ser aumentada. Outros fatores Desnutrição, alcoolismo e várias substâncias levam a alterações nas espermato‑ gônias, causando diminuição na produção de espermatozoides. Irradiações e sais de cádmio são bastante tóxicos para as células da linhagem espermatogênica, cau‑ sando a morte dessas células e esterilidade nos indivíduos acometidos. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 19 FLUXOGRAMA – Fatores que influenciam a espermatogênese Temperatura média testicular: 35ºC Radiações Desnutrição AlcoolismoLH FSH Células de Sertoli Síntese da proteína ligante de andrógeno Espermatogênese apenas se T<37°C Células de Leydig Síntese de testosterona Fatores que influenciam a espermatogênese Hormônios Temperatura Inibição à espermatogênese Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 20 4. DUCTOS GENITAIS Os ductos genitais e as glândulas acessórias produzem secreções que, impulsiona‑ das por contração de músculo liso, transportam os espermatozoides para o exterior. Assim, essas glândulas produzem a porção não celular do sêmen a qual se constitui num veículo fluido para liberar os espermatozoides no trato reprodutor feminino, além de promover a sua nutrição. Se liga! O sêmen é composto por espermatozoides e por essas secreções dos ductos genitais e das glândulas acessórias. As glândulas asso‑ ciadas ao trato reprodutor masculino são representadas pelas duas vesículas seminais, a próstata e as duas glândulas bulbouretrais. Já o pênis tem uma du‑ pla função: ele lança o sêmen no trato reprodutor feminino durante a cópula e serve de canal para a urina, conduzindo-a da bexiga para o exterior do corpo. Ductos intratesticulares Os ductos genitais intratesticulares seguem os túbulos seminíferos e conduzem espermatozoides e fluidos, sendo eles: os túbulos retos, rede testicular e ductos eferentes. A maioria dos túbulos seminíferos tem forma de alça, cujas extremidades continuam nos túbulos retos. Nesses túbulos, faltam as células da linhagem esper‑ matogênica e há um segmento inicial formado somente por células de Sertoli segui‑ do por um segmento principal revestido por um epitélio de células cuboides apoiado em uma envoltura de tecido conjuntivo denso. FLUXOGRAMA – FORMAÇÃO DOS DUCTOS INTRATESTICULARES Túbulos retos Rede testicular Ductos eferentes Ducto epididimário Túbulos seminíferos Ductos intratesticulares Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 21 Os túbulos retos continuam na rede testicular, situada no mediastino do testículo e composta por uma rede altamente anastomosada de canais revestidos por um epi‑ télio de células cuboides. Da rede testicular saem 10 a 20 ductos eferentes formados por grupos de células epiteliais cuboides não ciliadas que se alternam com grupos de células cujos cílios batem em direção do epidídimo, conferindo a este epitélio um característico aspecto com saliências e reentrâncias. As células não ciliadas absorvem fluido secretado pelos túbulos seminíferos, o que, juntamente com a atividade de células ciliadas, cria um fluxo que conduz os es‑ permatozoides para o epidídimo. Uma delgada camada de células musculares lisas orientadas circularmente existe em volta da lâmina basal do epitélio. Os ductos efe- rentes gradualmente se fundem para formar o ducto do epidídimo. Ductos genitais extratesticulares Os ductos genitais extratesticulares, que transportam os espermatozoides do testícu‑ lo para o meato do pênis, são o ducto epididimário, o ducto deferente e a uretra. O ducto e epididimário é um tubo único altamente enrolado, que mede de 4 a 6 m de comprimento. Juntamente com o tecido conjuntivo circunvizinho e vasos sanguí‑ neos, esse ducto forma o corpo e a cauda do epidídimo, uma estrutura anatômica com cápsula própria. Por ser muito enovelado, um corte do ducto do epidídimo mos‑ tra grande número de secções do tubo, dando a falsa impressão de que são muitos ductos. Ele é formado por um epitélio colunar pseudoestratificado, composto de células basais arredondadas e de células colunares. A superfície das células coluna‑ res é coberta por longos e ramificados microvilos de formas irregulares, chamados estereocílios. O epitélio do ducto epididimário participa da absorção e digestão dos corpos resi- duais das espermátides, que são eliminados durante a espermatogênese. As células epiteliais se apoiam sobre uma lâmina basal que é envolvida por células musculares lisas e por tecido conjuntivo frouxo. As contrações peristálticas do músculo liso aju‑ dam a mover o fluido ao longo do tubo. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 22 A extremidade do ducto do epidídimo origina o ducto deferente, que termina na uretra prostática, onde esvazia seu conteúdo. O ducto deferente é caracterizado por um lúmen estreito e uma espessa camada de músculo liso. Sua mucosa forma do‑ bras longitudinais e, ao longo da maior parte de seu trajeto, é coberta de um epitélio colunar pseudoestratificado com estereocílios. A lâmina própria da mucosa é uma camada de tecido conjuntivo rico em fibras elásticas, e a camada muscular consiste em camadas internas e externas longitu‑ dinais separadas por uma camada circular. O músculo liso sofre fortes contrações peristálticas que participam da expulsão do sêmen durante a ejaculação. O ducto deferente faz parte do cordão espermático, um conjunto de estruturas que inclui ainda a artéria testicular, o plexo pampiniforme e nervos. Antes de entrar na próstata, o ducto deferente se dilata, formando uma região chamada ampola, na qual o epitélio é mais espesso e muito pregueado. Na porção final da ampola, desembocam as vesículas seminais. Em seguida, o ducto deferente penetra a próstata e se abre na uretra prostática. O segmento que entra na próstata é chamado ducto ejaculatório, cuja mucosa é semelhante à do de‑ ferente, porém não é envolvida por músculo liso. Células musculares lisas Cápsula de tecido conjuntivo Forma o corpo e a cauda do epidídimo Ducto único e enovelado Ducto epididimário FLUXOGRAMA – DUCTOS GENITAIS EXTRATESTICULARES Tecido conjuntivo frouxo Células basais arredondadas Células colunares com estereocílios Epitélio colunar estratificado Uretra Ducto deferente Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 23 Características histológicas e funcionais dos ductos genitais masculinos. Características Histológicas e Funcionais dos Ductos Genitais Masculinos Ducto Revestimento epitelial Tecidos de sustentação Função Túbulos retos Células de Sertoli na metade proximal; epitélio simples cúbico na meta‑ de distal Tecido conjuntivo frouxo Conduz os esperma‑ tozoides dos túbulos seminíferos para a rede testicular Rede testicular Epitélio simples cúbico Tecido conjuntivo vascularizado Conduz os espermato‑ zoides dos túbulos retos para os ductos eferentes Ductos eferentes Áreas de células cúbicas não ciliadas que se alter‑ nam com células cilíndri‑ cas ciliadas Delgada camada de tecido conjuntivo frouxo envolvida por uma delgada camada de células musculares lisas organizadas circularmente Conduz os espermato‑ zoides da rede testicular para o epidídimo Epidídimo Epitélio pseudoestrati‑ ficado constituído por células basais baixas e células principais altas (com estereocílios) Delgada camada de tecido conjuntivo frouxo envolvida por uma delgada camada de células musculares lisas organizadas circularmente Conduz os espermato‑ zoides dos ductos para o ducto deferente Ducto deferente Epitélio pseudoes‑ tratificado cilíndrico estereociliado Tecido conjuntivo frouxo fibroelás‑ tico, três camadas espessas de músculo liso, longitudinais interna e externa e circular média Leva os espermato‑ zoides da cauda do epidídimo para o ducto ejaculador Ducto ejaculador Epitélio simples cilíndrico Tecido conjuntivo subepitelial com pregas, dando um aspecto irregu‑ lar ao lúmen; ausência de músculo liso Leva os espermatozoi‑ des e o fluido seminal para a uretra prostática junto ao colículo seminal Saiba mais! Como o ducto deferente possui uma parede muscular de 1 mm de espessura, ele é facilmente perceptível através da pele do escroto como um túbulo denso rolante. A vasectomia, que consiste na remoção cirúrgi‑ ca de parte do ducto deferente, é realizada através de uma pequena incisão no saco escrotal, tornando, desta maneira, a pessoa infértil. Após a vasectomia, a ejaculação continua normal, só não havendo espermatozoides no líquido ejaculado. Fisiologiado Sistema Reprodutor Masculino 24 Figura 7: Vasectomia. Fonte: medicalstocks/Shutterstock.com 5. GLÂNDULAS ACESSÓRIAS As glândulas genitais acessórias são as vesículas seminais, a próstata e as glân- dulas bulbouretrais, sendo as produtoras de secreções essenciais para a função re‑ produtiva do homem. As vesículas seminais consistem em dois tubos muito tortuosos cuja mucosa se mostra pregueada e forrada com epitélio cuboide ou pseudoestratificado colunar. As células epiteliais são ricas em grânulos de secreção, semelhantes aos encontra‑ dos em células que sintetizam proteínas. A lâmina própria é rica em fibras elásticas e é envolvida por uma espessa camada de músculo liso. As vesículas seminais não são reservatórios para espermatozoides. São glân‑ dulas que produzem uma secreção que contêm substâncias importantes para os espermatozoides, como frutose, citrato, inositol, prostaglandinas e várias proteí- nas. Os carboidratos produzidos pelas glândulas acessórias do sistema reprodutor masculino e o líquido seminal constituem fonte energética para a motilidade dos espermatozoides. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 25 Se liga! O monossacarídeo frutose é o mais abundante dos carboi‑ dratos. Aproximadamente setenta por cento do volume de ejaculado humano se origina nas vesículas seminais, e o grau da atividade secretora da glândula depende dos níveis circulantes de testosterona. A próstata é um conjunto de 30 a 50 glândulas tubuloalveolares ramificadas que envol‑ vem uma porção da uretra chamada uretra prostática. A próstata tem três zonas distintas: a zona central, que corresponde a cerca de 25% do volume da glândula, a zona de transi- ção e a zona periférica, que abrange cerca de 70% da glândula. Os seus ductos desembo‑ cam na uretra prostática. Se liga! Em aproximadamente 70% dos casos, o carcinoma da próstata surge na zona periférica da glândula, classicamente em uma locali‑ zação posterior, onde pode ser palpável no exame retal. Caracteristicamente, no corte transversal da próstata, o tecido neoplásico é granuloso e firme, mas quando incrustado no interior da substância prostática sua visualização pode ser extremamente difícil, sendo mais facilmente aparente à palpação. Saiba mais! À medida que os homens envelhecem, o estroma prostático e as glândulas da mucosa e da submucosa começam a crescer, uma condição denominada hipertrofia prostática benigna (HPB). O aumento da prós‑ tata estrangula parcialmente o lúmen da uretra, resultando em dificuldades na micção. Aproximadamente 40% dos homens com 50 anos de idade são atingi‑ dos por esta condição, e a porcentagem aumenta para 95% em homens com 80 anos de idade. As glândulas tubuloalveolares da próstata são formadas por um epitélio cuboide alto ou pseudoestratificado colunar e um estroma fibromuscular que cerca as glân‑ dulas. A próstata é envolvida por uma cápsula fibroelástica rica em músculo liso. Septos dessa cápsula penetram na glândula e a dividem em lóbulos, que não são fa‑ cilmente percebidos em um adulto. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 26 As glândulas produzem secreção e a armazenam para expulsá-la durante a eja- culação. A secreção prostática constitui uma parte do sêmen, sendo um líquido seroso, branco, rico em lipídios, enzimas proteolíticas, fosfatase ácida, fibrinolisina e ácido cítrico. Da mesma maneira como ocorre na vesícula seminal, a estrutura e a função da próstata são reguladas por testosterona. Figura 8: Diferença entre próstata normal e próstata aumentada. Fonte: ilusmedical/Shutterstock.com Saiba mais! O exame de PSA é um teste usado no diagnóstico e no tratamento do câncer de próstata. Ele é um produto do epitélio prostático e é secretado normalmente no sêmen, sendo uma serina protease cuja função é clivar e liquefazer o coágulo seminal formado após a ejaculação. Em homens normais, apenas quantidades mínimas de PSA circulam no soro. Vale ressal‑ tar que, embora exista uma associação entre PSA elevado e adenocarcinoma prostático, o PSA é uma marcador órgão-específico, isto é, indica a presença do órgão, não sendo, pois, um marcador específico de câncer. As glândulas bulbouretrais (glândulas de Cowper), que medem de 3 a 5 mm de diâmetro, situam-se na porção membranosa da uretra, na qual lançam sua secre‑ ção. Elas são glândulas tubuloalveolares, revestidas por um epitélio cúbico simples secretor de muco. Células musculares esqueléticas e lisas são encontradas nos septos que dividem a glândula em lóbulos, e o muco secretado é claro e age como lubrificante. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 27 6. PÊNIS O pênis é dividido em três partes: raiz, corpo e glande. A raiz é encontrada na bol‑ sa perineal superficial, fixando o pênis ao períneo. O corpo do pênis é constituído por três tecidos eréteis, em que dois desses cilindros, os corpos cavernosos do pênis, estão localizados na parte dorsal do pênis. O terceiro, localizado ventralmente, é chamado corpo cavernoso da uretra ou corpo esponjoso e envolve a uretra. Na sua extremidade distal ele se dilata, formando a glande do pênis. Figura 9: Anatomia do pênis. Fonte: hogika600/Shutterstock.com Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 28 A maior parte da uretra peniana é revestida por epitélio pseudoestratificado colu‑ nar, que na glande se transforma em estratificado pavimentoso, e glândulas secreto‑ ras de muco são encontradas ao longo da uretra peniana. O prepúcio é uma dobra retrátil de pele que contêm tecido conjuntivo com mús‑ culo liso em seu interior, e glândulas sebáceas são encontradas na dobra interna e na pele que cobre a glande. Os corpos cavernosos são envolvidos por uma camada resistente de tecido conjuntivo denso, a túnica albugínea. É suprido por ramos da artéria pudenda interna, enquanto o sangue venoso é con‑ duzido pela veia pudenda externa superficial. A inervação do pênis é oferecida por três nervos principais: O tecido erétil que compõe os corpos cavernosos do pênis e da uretra tem uma grande quantidade de espaços venosos separados por trabéculas de fibras de tecido conjuntivo e células musculares lisas que recebem sangue dos ramos das artérias profunda e dorsal do pênis. Estes ramos penetram nas paredes das trabéculas do tecido erétil e formam ple‑ xos capilares, que fornecem fluxo sanguíneo para os espaços vasculares, ou formam artérias espiraladas (artérias helicinas), as quais são importantes fontes de sangue para os espaços vasculares durante a ereção do pênis. FLUXOGRAMA – INERVAÇÃO PENIANA Inervação peniana Fornece informações sensoriais e simpáticas Fornecem inervação parassimpática envolvida na função erétil através do plexo prostático Inerva a pele da raiz peniana Nervos esplâncnicos pélvicosNervo pudendo Nervo ilioinguinal Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 29 Figura 10: Seção transversal da anatomia do pênis. Fonte: medicalstocks/Shutterstock.com Assim, a ereção do pênis se constitui num processo hemodinâmico controlado por impulsos nervosos sobre o músculo liso das artérias do pênis e sobre o músculo liso das trabéculas que cercam os espaços vasculares dos corpos cavernosos. No estado flácido, o fluxo de sangue no pênis é pequeno, mantido pelo tônus intrínseco da musculatura lisa e por impulsos contínuos de inervação simpática. A ereção ocorre quando impulsos vasodilatadores do parassimpático causam o relaxamento da musculatura dos vasos penianos e do músculo liso dos corpos cavernosos. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 30 A vasodilatação também se associa à concomitante inibição de impulsos vaso- constritores do simpático. A abertura das artérias penianas e dos espaços caverno‑ sos aumenta o fluxo de sangue que preenche os espaços cavernosos, produzindo a rigidez do pênis. As veias do pênis tornam-se comprimidas e o sangue fica retido nos espaços vasculares do tecido erétil, mantendo, desta maneira, o pênis em uma condição ereta. A contração e o relaxamento doscorpos cavernosos dependem da taxa de cál- cio intracelular que, por sua vez, é modulada por guanosina monofosfato (GMP). A estimulação contínua da glande do pênis resulta na ejaculação, a expulsão forçada do sêmen a partir dos ductos genitais masculinos. Após a ejaculação ou quando cessam os impulsos parassimpáticos e os níveis de GMPc diminuem, outra enzima, a fosfodiesterase (PDE), degrada o GMPc, permitindo que as contrações das células musculares lisas ocorram novamente. Assim, os espaços cavernosos começam a ter o sangue drenado e a ereção termina. Portanto, o retorno do pênis ao estado de flacidez associa-se à redução da atividade parassimpática. Se liga! A ereção é controlada pelo sistema nervoso parassimpáti‑ co. Ela resulta de estímulos sexuais, táteis, olfativos, visuais, auditivos e/ou psi‑ cológicos. A ejaculação é controlada pelo sistema nervoso simpático. Saiba mais! O neurotransmissor óxido nítrico (NO) liberado pelas células endoteliais dos capilares ativa a guanilato ciclase das células muscu‑ lares lisas que produzem monofosfato cíclico de guanosina (GMPc) a partir do trifosfato de guanosina (GTP) que, deste modo, provoca o relaxamento das células musculares lisas. O relaxamento das células musculares lisas permite o acúmulo de sangue nos espaços vasculares, e este aumento dos vasos com‑ prime o pequeno canal do retorno venoso que drena os espaços cavernosos, resultando na ereção do pênis. Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 31 A ejaculação, ao contrário da ereção, é regulada pelo sistema nervoso simpático. Estes impulsos desencadeiam a seguinte sequência de acontecimentos, que come‑ ça com a contração do músculo liso dos ductos genitais e das glândulas genitais acessórias forçam o sêmen para dentro da uretra, dessa forma, o músculo do es‑ fíncter da bexiga urinária se contrai, impedindo a liberação de urina ou a entrada de sêmen na bexiga. Impulsos parassimpáticos Ativação da guanilil ciclase Direcionamento do fluxo sanguíneo para as artérias helicinas do tecido erétil ↓ [Ca++] intracelular ↑ GMPc Ereção Relaxamento do músculo liso dos ramos vasculares Liberação de NO Constrição das anastomoses arteriovenosas FLUXOGRAMA – MECANISMO DA EREÇÃO Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 32 Com isso, o músculo bulboesponjoso, que envolve a extremidade proximal do corpo esponjoso, sofre contrações rítmicas poderosas, que resultam na expulsão forçada do sêmen da uretra. A ejaculação é seguida pelo término dos impulsos pa‑ rassimpáticos para os vasos sanguíneos que irrigam o pênis. Como resultado, as anastomoses arteriovenosas são reativadas, o fluxo sanguí‑ neo através das artérias profunda e dorsal do pênis diminui, e a drenagem venosa esvazia lentamente o sangue dos espaços vasculares dos tecidos eréteis. Quando o sangue é drenado destes espaços vasculares, o pênis sofre detumescência e torna‑ -se flácido. Se liga! Uma incapacidade de atingir ou manter uma ereção é de‑ nominada disfunção erétil e é uma causa de infertilidade. Múltiplos fatores podem levar à disfunção erétil, incluindo produção insuficiente de andrógeno, dano neurovascular, como de diabetes melito, lesão de medula espinhal, dano estrutural ao pênis, períneo ou pélvis, fatores psicogênicos, como depressão, ansiedade de performance, e medicações prescritas e drogas recreacionais, incluindo álcool e tabaco. Um grande avanço no tratamento de algumas formas de disfunção erétil é o uso de inibidores seletivos de GMPc-fosfodiesterases, os quais auxiliam na manutenção de uma ereção. Resumo das funções primárias Armazenamento e emissão de espermatozoides O espermatozoide é armazenado na cauda do epidídimo e no ducto deferente por vários meses, sem que haja perda de viabilidade. A principal função do ducto deferente, além de proporcionar um local de armazenamento, é a de propelir o espermatozoide para a uretra masculina durante o ato sexual. O ducto deferente possui uma camada muscular bastante espessa, a qual é ricamente inervada por nervos simpáticos. Normalmente, em resposta à estimulação tátil repetitiva do pênis durante o coito, a camada muscular do ducto deferente recebe surtos de estimulação simpática que causam contrações peristálticas. O esvaziamento do conteúdo do ducto deferente na uretra prostática é denominado emissão. A emissão precede imediatamente a ejaculação, a qual é a propulsão do sêmen para fora da uretra masculina. Ereção e ejaculação A emissão e a ejaculação ocorrem durante o coito em resposta a um arco reflexo que envolve estimulação sensorial do pênis, seguida de estimulação motora simpática do músculo liso do trato masculino e estimulação motora somática da musculatura associada à base do pênis. Maturação espermática O espermatozoide permanece cerca de 1 mês no epidídimo, onde sofre maturação. O epitélio do epidídimo é secretório e adiciona diversos componentes ao fluido seminal. Os espermatozoides que penetram na cabeça do epidídimo são pouco móveis, mas são muito móveis unidirecionalmente no momento em que deixam a cauda do epidídimo. A função do epidídimo é dependente dos complexos testosterona-ABP luminais que são provenientes dos túbulos seminíferos e da testosterona do sangue. Produção e mistura do espermatozoide com o conteúdo seminal Durante a emissão, a contração do ducto deferente coincide com a contração das capas musculares de duas glândulas sexuais acessórias, as vesículas seminais e a próstata. Neste ponto, o espermatozoide é misturado com todos os componentes do sêmen. As vesículas seminais secretam aproximadamente 60% do volume. Estas glândulas são a fonte primária de frutose, um nutriente fundamental para o espermatozoide. As secreções alcalinas da próstata, que compõem cerca de 30% do volume, possuem grandes quantidades de citrato, zinco, espermina e fosfatase ácida. Uma terceira glândula acessória, a glândula bulbouretral, se esvazia na uretra peniana em resposta à excitação sexual antes da emissão e ejaculação. Esta secreção é rica em muco, o que lubrifica, limpa e tampona a uretra. FLUXOGRAMA – RESUMO DAS FUNÇÕES PRIMÁRIAS DO TRATO REPRODUTOR MASCULINO Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 34 FLUXOGRAMA – MAPA RESUMO DO SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO Cápsula de tecido conjuntivo densoTúnica albugínea Mediastino: septos fibrosos Lóbulos testicularesCélulas de Leydig Fases EspermiogêneseEspermatocitogênese Meiose Epitélio germinativo Células de Sertoli Espermatogênese Expressam receptores para andrógenos Células da linhagem espermatogênica Proteína ligante da testosterona Eventos relacionadosDesnutrição Alcoolismo Radiações Inibição à espermatogênese Hormônios LH Células de Leydig FSH Células de Sertoli Fatores que influenciam Temperatura Componentes Testículos Pênis Ductos genitais Extratesticulares Intratesticulares Rede testicular Ductos eferentesTúbulos retos Ducto epididimário Ducto deferente Ducto ejaculatórioUretraGlândulas acessórias Próstata Atividade secretora Zona centralZona de transiçãoZona periféricaSecreção de fluido viscoso Secreção solução lubrificante e viscosa Vesículas seminaisGlândulas bulbouretrais Estímulo sexual Inibição dos impulsos vasoconstritores do simpático Constrição das anastomoses arteriovenosas Liberação de NO Desencadeia Impulso parassimpático Composto por 3 corpos cilíndricos de tecido erétil APARELHO REPRODUTOR MASCULINO Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 35 REFERÊNCIAS Schoenwolf, GC; Bleyl, SB; Brauer, PR; FrancisWest, PH -Larsen Embriologia Humana – 5ª Edição -Elsevier, 2016. Gartner, LP; Hiatt, JL – Tratado de Histologia em Cores – 3ª Edição – Saunders/ Elsevier 2007. Junqueira, LC; Carneiro, J – Histologia Básica – Texto e Atlas – 12ª Edição – Editora Guanabara Koogan 2013. Koeppen,BM; Stanton, BA – Berne & Levy – Fisiologia – 6ª Edição – Elsevier 2009. Guyton, AC; Hall. JE – Tratado de Fisiologia Médica – 13ª Edição – Elsevier 2017. sanarflix.com.br Copyright © SanarFlix. Todos os direitos reservados. Sanar Rua Alceu Amoroso Lima, 172, 3º andar, Salvador-BA, 41820-770
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