Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino

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ISABELA MATOS – T5 – UFMS CPTL 
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Fisiologia do Sistema Reprodutor Masculino 
Muito do que é estudado na fisiologia da reprodução 
masculina está relacionado com a embriologia e histologia. O objetivo 
primordial é a produção de gametas. Por isso, o estudo fisiológico é 
voltado para a gametogênese com a regulação hormonal. 
 
DESENVOLVIMENTO DOS ÓRGÃOS INTERNOS 
Ao observar a reprodução, todo o processo de 
desenvolvimento de órgãos internos e externos ocorre na fase 
embrionária. O que determina a diferenciação sexual do embrião é a 
presença do cromossomo Y, ou seja, é o espermatozoide que 
determina o sexo do embrião. Esse cromossomo codifica uma 
proteína chave no processo de diferenciação sexual, a proteína SRY. 
A mulher tem dois cromossomos X e eles não sinalizam para essa 
proteína. 
Até em torno de 8 semanas de desenvolvimento, as 
gônadas são bipotenciais, isto é, tem o potencial tanto de se 
desenvolver em estruturas reprodutoras femininas, quanto em 
estruturas reprodutoras masculinas. A partir da 8ª semana, se houver 
cromossomo Y, ocorre produção da proteína SRY que determina a 
diferencial da medula gonadal em testículo. Se não houver, o córtex 
gonadal se diferencia em ovário. Logo, se será testículo ou ovário 
depende da presença da SRY e da região da gônada bipotencial que 
será estimulada. Isso influencia o desenvolvimento das outras 
estruturas que fazem parte dos órgãos internos do sistema 
reprodutor. 
No sexo masculino, a presença da proteína SRY e o 
desenvolvimento de testículo faz com que seja produzido o hormônio 
antimulleriano (AMH). Esse hormônio é liberado pelos testículos e faz 
com que os ductos de Muller se degenerem e os ductos de Wolf se 
desenvolvam. Logo, para ser do sexo masculino tem que degenerar 
os ductos de Muller e desenvolver os ductos de Wolf. 
O oposto ocorre no sexo feminino: ausência da SRY, 
provoca ausência de testículos e de AMH, os ductos de Wolf atrofiam 
e os ductos de Muller proliferam, originando outras estruturas 
internas. 
Os ductos de Wolf origina vesícula seminal, ducto deferente 
e epidídimo. 
Seguindo a imagem abaixo, o gene SRY, do cromossomo Y, 
produz proteína SRY que inicia a produção de uma série de proteínas 
que leva a diferenciação da medula gonadal. 
O testículo possui 
células de Leydig e 
células de Sertoli que 
sofrem ação hormonal 
e produzem também 
hormônios. As células 
de Leydig são as 
responsáveis pela 
produção de 
testosterona que 
desenvolve o ducto de 
Wolf. Esse ducto será 
responsável por 
desenvolver outras 
estruturas da genitália 
interna masculina. As 
células de Sertoli 
secretam AMH que 
garante a atrofia dos 
ductos de Muller. 
 
 
 
 
 
 
 
DESENVOLVIMENTO DOS ÓRGÃOS EXTERNOS 
No processo de desenvolvimento sexual, há o 
desenvolvimento dos órgãos internos e o desenvolvimento dos 
órgãos externos que também ocorre no estágio embrionário. 
 
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No sexo masculino, fator chave é o que ocorre na 
diferenciação da medula porque a produção de di-hidrotestosterona 
(forma mais potente que surge a partir da conversão da testosterona) 
só ocorre depois que a medula se diferencia em células de Leydig e 
células de Sertoli. E é essa di-hidrotestosterona que vai originar a 
genitália masculina externa. 
No sexo feminino, a medula atrofiou, o córtex se 
desenvolveu e isso direciona o desenvolvimento da genitália feminina 
externa. Logo, os hormônios estão envolvidos desde o 
desenvolvimento embrionário. 
 
GAMETOGÊNESE 
A principal função do sistema reprodutor é a produção de 
gametas. E assim como o desenvolvimento das estruturas sexuais se 
iniciam no estágio embrionário, a produção de gametas também se 
inicia nesse período. 
Há uma certa diferença entre os sexos. Na mulher há mais 
tipos de células da gametogênese durante o estágio embrionário. Já 
no homem, as células primordiais são mantidas até a fase adulta, 
quando há maior produção de testosterona. 
Na próxima figura, pode-se observar que a produção de 
gametas está relacionada com a diferenciação de células imaturas 
em células mais desenvolvidas por meio de várias divisões celulares. 
O resultado final é a produção de espermatozoides. O homem nasce 
com espermatogônias e somente na puberdade, essas células 
começam as divisões que as tornam em espermatozoides. 
 
Um espermatócito primário origina quatro espermatozoide. Isso se 
difere do feminino em que se forma somente um ovócito secundário. 
CONTROLE DA FUNÇÃO REPRODUTORA 
Dentro do testículo há células em todos os estágios da 
gametogênese e isso ocorre na forma de colunas. Se fizer um corte 
na rede testicular, é possível observar essas colunas que são 
sustentadas e cercadas pelas células de Sertoli. Esse 
desenvolvimento depende da produção de testosterona pelas células 
de Leydig. 
 O colesterol é precursor da síntese de testosterona que é 
precursora 
da síntese de 
estrógeno. 
Logo, mulher 
também 
produz 
testosterona 
a fim de 
produzir 
estrógeno. 
Na figura ao 
lado, tem-se 
a síntese da 
testosterona 
e pode-se 
observar que 
a enzima 5alfa-redutase converte a testosterona no seu metabolito 
mais ativo, que é di-hidrotestosterona (DHT). 
 Esses dois hormônios regulam a própria produção, por 
retroalimentação negativa, como mostra a próxima figura. Seguindo 
o eixo hipotálamo-hipófise-gônada, ocorre estimulo para a produção 
do GnRH que estimula a adenohipófise a produzir LH e FSH. Esses 
dois hormônios tem alvos distintos: FSH atua preferencialmente em 
células de Sertoli e LH atua preferencialmente em células de Leydig. 
Sobre a ação do LH, as células de Leydig produzem testosterona que 
se autorregula negativamente. 
 
O aumento dos níveis de testosterona sinaliza para o 
hipotálamo e para a hipófise diminuírem a sua produção através na 
inibição da produção de GnRh, LH e FSH. 
O LH está envolvido na produção de gametas mas somente 
no sexo feminino devido a oscilação dos receptores. 
A produção de gametas, desde a espermatogônia até o 
espermatozoide, depende da ação da testosterona produzida pelas 
células de Leydig. 
 
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SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO 
 
Depois que o homem já chegou na fase adulta e está 
produzindo gametas, há algumas estruturas que compõem esse 
sistema reprodutor: testículo, pênis, escroto, próstata, glândula 
bulbouretral, vesícula seminal e ducto deferente. 
Na figura, há um corte do pênis que mostra que ele é 
composto por tecido elástico em que há presença de dois corpos 
cavernosos e um corpo esponjoso. Os corpos cavernosos são 
sinusoides, ou seja, são cheios de lacunas que enchem ou esvaziam 
de sangue e é esse processo que determina a ereção. O pênis é uma 
estrutura comum ao sistema reprodutor masculino e ao geniturinário 
já que a uretra passa pelo pênis. Assim, é um único canal que passa 
pelos dois sistemas, diferente do que ocorre na mulher: uretra é 
separada da entrada na vagina. 
Associado a essas estruturas básicas, há algumas glândulas 
que possuem importância na produção do sêmen: vesícula seminal, 
glândula bulbouretral e próstata. Essas glândulas proporcionam 
ambiente adequado aos gametas produzidos no testículo. 
O ducto deferente é importante para o transporte do 
espermatozoide pronto para atingir seu alvo. 
As gônadas não ficam localizadas dentro da cavidade 
abdominal, ficam envolvidas pela bolsa escrotal. Isso está 
relacionado com regulação da temperatura já que a produção de 
espermatozoide precisa de uma temperatura mais branda do que a 
temperatura corporal. 
 
 Conforme a imagem acima, os testículos tem papel 
primordial de produção de espermatozoides e hormônios. 
É possível observar a organização em colunas das células 
em desenvolvimento: na base, células mais imaturas e mais próximo 
ao lúmen do túbulo seminífero, células mais maduras. 
Entre as colunas, há células de Sertoli que regulam a 
produção de espermatozoide e relacionam-se com funções mais 
metabólicas: produção de enzimas,fatores de crescimento, proteínas 
ligadoras de andrógenos (sob ação dos hormônios da adenohipófise, 
principalmente FSH) e de inibina. 
 
ESPERMATOGÊNESE REQUER GONADOTROFINAS E 
TESTOSTERONA 
 
Na imagina acima, temos o detalhamento da 
espermatogênese com o eixo hipotálamo-hipófise. 
O hormônio estimulador de gonadotrofina (GnRh) 
estimula a adenohipófise a produzir LH e FSH. Esses hormônios 
hipofisários tem alvos distintos. 
O FSH atua principalmente nas células de Sertoli, se 
ligando a receptores de membrana e resultando na produção de 
alguns produtos celulares, entre eles a proteína ligadora de 
androgênios (ABP) que é importante para o transporte de 
testosterona, enzimas e proteínas que auxiliam na gametogênese. 
Também estimulada pelo FSH, as células de Sertoli produzem 
inibina que ajuda no feedback negativo, ou seja, inibe a produção de 
FSH. 
 O LH atua preferencialmente nas células de Leydig, 
estimulando a produção de testosterona (T). Esse hormônio vai para 
circulação para ter os efeitos secundários no corpo e por isso, 
precisa se ligar a ABP. Também atua dentro dos testículos, 
regulando as etapas da gametogênese. A própria testosterona que 
regula a sua produção, ao fazer um feedback negativo na 
adenohipófise e no hipotálamo. 
OBS: a inibina só atua na adenohipófise. A testosterona atua 
na adenohipófise e no hipotálamo. 
 
TESTOSTERONA 
A testosterona também é importante para uma serie de 
outros sistemas como mostra a próxima figura. 
A testosterona atua: 
1. Na formação de eritrócitos 
2. No balanço reabsorção e absorção de matriz óssea, 
diretamente e quando convertida em estrógeno 
 
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3. Gordura visceral: a mulher acumula mais gordura na região 
abdominal porque produz menos testosterona 
4. Funções metabólicas 
5. Diferenciação e desenvolvimento da genitália externa 
6. Puberdade: crescimento de pelos 
7. Massa muscular: testosterona estimula a produção de massa 
magra 
ADMINISTRAÇÃO EXÓGENA DE ANDRÓGENOS 
Hoje em dia não é a testosterona em si que é usada e sim 
sintéticos derivados de testosterona. São usados por pessoas 
interessadas em desenvolvimento muscular, inclusive mulheres. 
Como a mulher produz pouca testosterona e a maior parte é 
convertida em estrógeno, algumas recorrem ao uso exógeno para 
diminuir acumulo de gordura e acelerar o ganho de massa magra 
através da musculação. 
Isso tem efeitos colaterais em homens e mulheres já que a 
testosterona está envolvida na gametogênese. Há ainda outras 
consequências já que são os níveis elevados desse hormônio que 
regula o quanto será produzido dele pelo organismo. 
Analogamente, há o uso de anticoncepcionais. É 
interessante que esse eixo hipotálamo-hipófise-gônada fique inibido 
para evitar ovulação nas mulheres. 
No sexo masculino, a administração exógena de 
andrógenos compromete muito a gametogênese e pode causar 
impotência sexual e outros problemas. Uma parte da testosterona fica 
na gônada e uma menor parte vai para a circulação com a ajuda da 
ABP e isso ocorre por gradiente de concentração: a testosterona da 
gônada passa para a circulação. Essa testosterona na circulação que 
faz feedback negativo. 
Ao administrar exogenamente, a concentração de 
testosterona na circulação é muito maior do que o nível na gônada e 
com isso, exerce um feedback negativo excessivo no hipotálamo e 
na hipófise. Consequentemente, há diminuição da produção de LH 
pela adenohipófise, de testosterona pela gônada e uma 
espermatogênese insuficiente. 
 
 
FORMAÇÃO DE SÊMEN 
Depois que o espermatozoide esta maduro, ele se junta 
a secreções vindas de glândulas acessórias. Isso ocorre para que 
o espermatozoide seja nutrido e tenha um ambiente adequado 
para ser externalizado e encontrar seu alvo no sistema reprodutor 
feminino. 
A próxima tabela mostra um resumo das principais 
secreções e contribuições das glândulas acessórias. Todas as 
glândulas fornecem um meio liquido para que o espermatozoide 
tenha mobilidade. 
 
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A próstata e a glândula bulbouretral são importantes para 
produzir tampões que neutralizam a acidez e dessa forma, forma um 
ambiente propicio para o encontro dos gametas. 
O ambiente dos gametas também precisar ter nutrição para 
que eles não morram. Os principais nutrientes são produzidos pela 
vesícula seminal e pela próstata. 
Algumas enzimas são produzidas pela vesícula seminal e 
pela próstata. São importantes no processo de coagulação e 
liquefação do sêmen. Quando o sêmen é ejaculado, ele está bem 
liquido porque é o ambiente ideal para o espermatozoide se 
locomover. Rapidamente, o sêmen fica gelatinoso para inativar de 
certa forma a função dos espermatozoides. 
O muco age como lubrificante e é produzido exclusivamente 
pelas glândulas bulbouretrais. 
O papel do zinco não é conhecido mas estima-se que ele 
atua aumentando a viabilidade do espermatozoide, aumentando a 
fertilidade. 
EREÇÃO PENIANA 
A ereção é resultado de relaxamento e não de contração 
das estruturas penianas. Os corpos cavernosos são sinusoides, isto 
é, pequenas lacunas que quando cheias de sangue fazem o tecido 
ficar ereto. Quando essas lacunas estão vazias, o pênis fica flácido. 
 
A ereção é resultado de vasodilatação na região. O principal 
mediador desse processo é o oxido nítrico (NO). O tecido cavernoso 
e a região peniana são inervados por terminações nervosas que 
liberam NO que é um vasodilatador. Assim, artérias dilatam, o fluxo 
sanguíneo aumenta, enchendo os corpos cavernosos. 
Um estimulo sexual (pode ser tátil, visual, auditivo e 
psicológico) estimula o nervo cavernoso a liberar NO. 
NO atua nas artérias, ativando a guanilato ciclase que 
converte o GTP em GMPc. Esse ultimo relaxa/dilata o vaso 
sanguíneo, aumenta o fluxo sanguíneo, corpos cavernosos recebem 
mais sangue e ocorre a ereção. 
Os corpos cavernosos quando cheios de sangue 
comprimem as veias que drenam esse sangue do tecido. Logo, a 
vasodilatação aumenta o fluxo sanguíneo para dentro do sinusóide e 
reduz a saída de sangue para que a ereção se mantenha. 
O termino da ereção é devido a diminuição de NO por ação 
da enzima fosfodiesterase tipo 5. 
 
 
 
RUI E PROCÓPIO: Na ereção, um arco reflexo espinal está 
envolvido. Impulsos passam ao longo dos nervos aferentes até o 
centro integrador na medula espinal sacral (S2-4), de onde novos 
impulsos iniciam o caminho de volta ao longo de fibras eferentes 
parassimpáticas dos nervos eretores, que estão sob influência da 
testosterona. A excitação das fibras parassimpáticas provoca 
liberação de óxido nítrico (NO), o qual, então, ativa a enzima guanilato 
ciclase, que leva à produção de monofosfato cíclico de guanosina 
(GMPc). O GMPc é, de fato, o responsável pela ereção, por afetar a 
quantidade de sangue que chega e sai do pênis através da dilatação 
arteriolar no mesmo, em que os vasos sinusoides venosos dos 
corpos cavernoso e esponjoso tornam-se cheios de sangue. Isso, 
juntamente com a compressão das veias de drenagem pelo músculo 
isquiocavernoso, produz ereção peniana. 
Por outro lado, ativação simpática α-adrenérgica é inibidora da 
ereção devido a sua ação vasoconstritora. Como a ejaculação 
envolve a ativação simpática, em geral, ela resulta em término 
fisiológico da ereção. A emissão das secreções glandulares ocorre 
de forma sequencial definida. Durante a ereção, as secreções das 
glândulas bulbouretrais são liberadas para lubrificar a uretra. Durante 
a ejaculação, a secreção alcalina da próstata é liberada para 
neutralizar a acidez da vagina e da própria uretra do macho. Isso é 
seguido pela descarga de espermatozoides e, finalmente, pela adição 
da secreção das vesículas seminais. O ejaculado imediatamente se 
comporta como um gel que captura os espermatozoides, e estes se 
tornam progressivamente móveis à medida que o gel se dissolve. As 
semenogelinas I e II são as responsáveis pela imediata formação de 
gel do ejaculado. A degradação dassemenogelinas é realizada pelo 
antígeno prostático específico (PSA), uma protease serina calicreína-
like, e resulta na liquefação do sêmen e na liberação progressiva dos 
espermatozoides móveis em 5 a 15 minutos pós-ejaculação. O PSA 
aparece na circulação especialmente de pacientes com câncer de 
próstata, hiperplasia prostática benigna e após palpação da próstata. 
Ele também é secretado no leite da mama em lactação.