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Sistema re""-"ro uctor mascu ino El sistema reproductor masculino consiste en los dos tes- tículos suspendidos en el escroto, un sistema de conductos genitales intratesticulares y extratesticulares, glándulas relacionadas y el órgano masculino de la copulación, el pene (fig. 21-1 ). Los testículos tienen a su cargo la forma- ción de los gametos masculinos , conocidos cómo esper- matozoos, y también la síntesis, el almacenamiento y la liberación de la hormona sexual masculina, testoste- rona. Las glándulas relacionadas con el aparato reproductor masculino son las dos vesículas seminales, la glándula próstata única y las dos glándulas bulbouretrales (de Cowper). Estas glándulas forman la porción no celular del semen (espermatozoos suspendidos en las secreciones de las glándulas accesorias), que no sólo nutre los espermato- zoos sino que también proporciona un vehículo líquido para su transporte dentro del aparato reproductor fem e- nino. El pene tiene una función doble: lleva al semen al aparato reproductor femenino durante el coito y sirve como conducto para la orina de la vejiga urinaria al exterior del cuerpo. TESTICULOS Los testículos, localizados en el escroto, son dos órganos que producen espermatozoos y testosterona. Cada testículo de un varón maduro es un órgano oval de alrededor de 4 cm de largo, 2 a 3 cm de ancho y 3 cm de grueso. Durante la embriogénesis, los testículos se desarrollan retroperitonealmente en la pared posterior de la cavidad abdominal. Conforme descienden al escroto llevan consigo una porción del peritoneo. Esta evaginación peritoneal, la túnica vaginal, forma una cavidad serosa que rodea de manera parcial la superficie anteroexterna de cada testículo y ello le permite cierto grado de movilidad dentro de su compartimiento en el escroto. • • • Estructura general y aporte vascular El testículo está dividido por tabiques de tejido conectivo en lóbulos testiculares, cada uno de los cuales aloja uno a cuatro túbulos seminíferos. Cada testículo está rodeado por una cápsula de tejido conectivo denso irregular, colagenoso , conocido como túnica albugínea. Justo profundo a esta capa se encuentra un tejido conectivo laxo muy vascularizado , la túnica vascular, que forma la cápsula vascular del testículo. La superfici e posterior de la túnica albugínea está un poco engrosada y forma el mediastino testicular, del cual irrradian tabiques de tejido conectivo que subdividen cada testículo en alrededor de 250 compartimientos en forma de pirámide intercomunicados que se conocen como lóbulos testiculares (fig. 21-2 ). Cada lóbulo tiene uno a cuatro túbulos seminíferos de te rminación ciega, rodeados por un tejido conectivo laxo muy vascularizado y con inervación abundante derivado de la túnica vascular. En este tejido conectivo se encuentran dispersas pequeñas aglomeraciones de células endocrinas, las células intersticiales (de Leydig) (véase más ade- lante ), que sintetizan testosteron a. Los espermatozoos se producen en el epitelio semi- nífero de los túbulos seminíferos, pasan a conductos rectos cortos, los túbulos rectos, que unen el extremo abierto de cada túbulo seminífero con la red testicular, un sistema de espacios laberínticos que se localiza en el mediastino testicular. Los espermatozoos salen de la red testicular a través de 10 a 20 túbulos cortos, los conductillos eferen- tes, que se fusionan terminalmente con el epidídimo. La vasculatura de cada tes tículo deriva de la arteria testicular, que desciende con el testículo al escroto en compañía del conducto deferente (vas deferens). La arteria testicular forma varias ramas antes de perforar la cápsula del testículo para constituir los elementos vasculares intratesticulares. Los lechos capilares de los testículos se reún en en varias venas, el plexo venoso pampiniforme, 463 464 ••• Sistema reproductor masculino G próstata Conducto eyaculador Glándula --~ bulbouretral Fig. 21-1. Esquema del sistema reproductor masculino. que envuelven la arteria testicular. La arteria, las venas y el conducto deferentes forman un cordón espermático que pasa a través del conducto inguinal, el trayecto de la cavidad abdominal al escroto. La sangre del plexo venoso pampiniforme, que es más fría que la de la arteria testicular, actúa para reducir la temperatura de la sangre arterial y en consecuencia formar un sistema de contracorriente de intercambio de calor. De esta manera ayuda a conservar la temperatura de los testículos unos cuantos grados más baja que la de todo el Conducto deferente -------rL Epidídimo Conductillos eferentes \ _____ --- Red testicular ..___..--- Túnica nn,~ albugínea .----- Túbulos seminíferos t:J---~ Lobulillos testiculares Tabique ~TeStíCUIO Fig. 21-2. Esquema del testículo y el epidídimo. Los lobulillos y su contenido no están dibujados a escala . ___ - +!il- '--Conducto deferente r-++!i'--- - - - Vejiga urinaria - - Pubis Cuerpo cavernoso Cuerpo esponjoso Pene Uretra ~ Escroto Glándula del pene Testículo '-- Epidídimo cuerpo. Los espermatozoos se desarrollan con normalidad a esta temperatura más fría (35°C); los espermatozoos que se forman a la temperatura del cuerpo son defectuosos. Túbulos seminíferos Los túbulos seminíferos se componen de epitelio seminífero grueso rodeado por un tejido conectivo delgado, la túnica propia. Los túbulos seminíferos son túbulos huecos muy contorneados, de 30 a 70 cm de largo y 150 a 250 f.Lm de diámetro, rodeados por lechos capilares extensos. En los dos testículos se encuentran cerca de 1 000 túbulos seminíferos, para una longitud total de casi 0.5 km (0.3 millas ), dedicados a la producción de espermatozoos. La pared del túbulo seminífero está compuesta por una capa de tejido conectivo delgado, la túnica propia, y un epitelio seminífero grueso. La túnica propia y el epitelio seminífero se separan entre sí por una lámina basal bien desarrollada. El tejido conectivo comprende sobre todo haces entrelazados, delgados, de fibras de colágena tipo 1 que contienen varias capas de fibroblastos. En algunos animales, pero no en el hombre, también se encuentran células mioides similares a las de músculo liso; estas células confieren contractilidad a los túbulos seminíferos de los animales. El epitelio seminífe ro (o epitelio germinal) tiene varias capas de células de grosor (figs. 21-3 y 21-4) Y se compone de dos tipos de células: de Sertoli y espermató- genas (fig. 21-5; véase fig. 21-4). Las últimas se encuentran en diversas etapas de maduración. • • • • 1) • · e .. . - ti e o <9* '8 ~ • - , f .. "' _ . .... " - \ ,- -~. . .. • $o • io . ... 1' • I ~, ,¡~ \t. ..' _ "" Vl ' , .' . '. \ ", ' • , .." " e,t , o,. ~'~" i .... ~c •• & • • 't . ,_ ,. • • -. ~ ... , '. * .' · ... • o .. , .. - ,., i • • ' . . , ~ ". ' v" .. ~ .; ~'. . " -, . ., .' ~ , r • •• . . .. .. ; .... ~.. . • 11 ... ~. 1ft .. '~ ~ .... .. , • • e , •• • _ • _.... . r : -!.' •• _ .. ~ . .... ... .. , ( ::" '''''.... '" • .' l ~:¡ .. :f.. • ... . • . '" • e •• G" ~ " .. :t. 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'. , • , , • , • • I Fig, 21-3, Fotomicrografía de la cápsula de un testículo de mono y perfiles en corte transversal de túbulos seminíferos (x 132). Células de Sertoli Las células de Sertoli apoyan, protegen y nutren las células espermatógenas; fagocitan remanentes citoplásmicos de espermátides; secretan la proteína fijadora de andrógeno, hormonas y un medio nutritivo, y establecen la barrera hematotesticular. Las células de Sertoli son cilíndricas, altas, cuyas mem- branas celulares laterales poseen plegamientos complejos que imposibilitan diferenciar sus límites celulares latera- les en la microscopia de luz. Sus membranas celulares apicales también están muy plegadas y se proyectan a la luz de los túbulos seminíferos. Estas células tienen un nú- cleo oval, claro, localizado en la parte basal con un nucleólo grande, colocado en el centro (véase fig. 21·.5 ). Se demos- tró que el citoplasma contiene productos de inclusión conocidos como cristales de Charcot-Bottcher, cuya composición y función se desconocen. Las micrografías electrónicas muestran que el cito· plasma de las células de Sertoli está repleto de perfiles ele retículo endoplásmico liso , pero la cantidad de retículo endoplásmico rugoso (RER) es limitada. Asimismo la célula tiene múltiples mitocondrias, un aparato de Golgi bien desarrollado y numerosas vesículas que pertenecen al complejo endolisosómico. También abundan los elementos citosqueléticos de células de Sertoli que indican que una Sistema reproductor masculino ••• 465 de las funciones de estas células es proporcionar apoyo estructural para los gametos en desarrollo. Las membranas celulares laterales de las células de Sertoli adyacentes forman uniones de oclusión entre sí y en consecuencia subdividen la luz del túbulo seminífero en dos compartimientos concéntricos aislados (fig. 21-6; véase fig. 21-5). El compartimiento basal es más estrecho, se localiza basal a la zona ocluyente y rodea el comparti- miento adluminal más ancho. Por tanto las zonas ocluyen- tes de estas células establecen una barrera hematotesticular que aísla el compartimiento adluminal de las influencias del tejido conectivo y en consecuencia protege los gametos en desarrollo del sistema inmunitario. Como la esperma- togénesis se inicia después de la pubertad, el sistema inmunitario consideraría "células extrañas" las células germinales recién diferenciadas , que tienen un número de cromosomas diferente y también expresan distintos receptores y moléculas en la superficie de membrana. De no ser por el aislamiento de las células germinales de los compartimientos de tejido conectivo por las zonas oclu- yentes de las células de Sertoli, se montaría una respuesta inmunitaria contra ellas. Las células de Sertoli desempeñan las funciones siguien- tes: • Apoyo físico y nutricional de las células germinales en desarrollo • Fagocitosis del citoplasma que se elimina durante la . , . espermlOgenesls • Establecimiento de una barrera hematotesticular por la formación de zonas ocluyen tes entre células de Sertoli adyacentes • Síntesis y liberación de proteína fijadora de andró- geno (ABP), una macromolécula que facilita un incre- mento en la concentración de testosterona en el túbulo seminífero al unirla y evitar que salga del túbulo • Síntesis y libe ración (durante la em briogénesis ) de hormona antimüIleriana, que suprime la forma- ción del conducto mülleriano (precursor del sistema reproductor femenino) y en consecuencia establece la "masculinidad" del embrión en desarrollo • Síntesis y secreción de inhibina, una hormona que inhibe la liberación de hormona estimulante del folículo (FSH) por la hipófisis anterior • Secreción de un medio rico en fructosa que nutre los espermatozoos y facilita su transporte a los conductos genitales • Síntesis y secreción de transferrina testicular, una apoproteína que une hierro de la transferrina sérica y lo transporta a los gametos en maduración Células espermatógenas El proceso de espermatogénesis, por el cual la espermatogonia da lugar a los espermatozoos, se divide en tres fases: espermatocitogénesis, meiosis . , . y espermlOgenesls, Casi todas las células que componen el epitelio seminífero grueso son células espermatógenas en diversas etapas de 466 •• Sistema reproductor masculino - If • ';, , ... ~ • ,,' .. , ", • • • '\ , • • • • ~.,. .;pi> • • • {tt • • • • , maduración (véase fig, 21-S ), Algunas de estas células, la espermatogonia, se localizan en el compartimiento basal, en tanto que la mayor parte de las células en desarrollo -espermatocitos primarios, espermatocitos secunda- rios, espermátides y espermatozoos- ocupa el comparti- miento adluminaL Las espennatogonias son células diploides que se dividen por mitosis para formar más espermatogonias y espennatocitos primarios, que migran del compartimiento basal al adluminaL Los espermatocitos primarios pasan a la primera división meiótica para formar espermatocitos secundarios, que experimentan la segunda división meió- tica para convertirse en células haploides conocidas como espermátides. Estas células haploides se transforman en espermatozoos (espermatozoos maduros ) mediante la eli- minación de gran parte de su citoplasma, el reordenamiento de sus organelos y la formación de flagelos , En la figura 21-7 se esquematizan los diversos tipos de células resultantes de este proceso de maduración celular llamado espermatogénesis. El proceso de maduración se di vide en tres fases: • Espermatocitogénesis: diferenciación de la esper- matogonia en espermatocitos primarios • Meiosis: división reduccional por la que los esperma- tocitos primarios diploides reducen su complemento de cromosomas y forman esperm átides haploides • Espermiogénesis: transformación de espermátides en espermatozoos Diferenciación de la espermatogonia En la pubertad la testosterona influye las espermatogonias (2n) para que ingresen en el cic/o celular. Las espermatogonias son células germinales diploides, pequeñas, localizadas en el compartimiento basal de los • f , • Fig. 21-4. Túbulo seminífero . ~ • túbulos seminíferos (véanse figs, 21-6 y 21-7), Estas células se encuentran en la lámina basal y después de la pubertad son influidas por la tes tos te rona para ingresar al ciclo celular, Hay tres categorías de espermatogonias: 1. Las espermatogonias oscuras tipo A son células pequeñas (12 m de diám etro ) en forma de cúpula. Tiene núcleos ovales aplanados con heterocromatina abundante, que imparte un aspecto denso al núcleo, Las espermatogonias oscuras tipo A son células de reserva que no entraron al ciclo celular pero que ~ Luz del .....---í túbulo o ~ e QJ E ~ ~ C1l 0. _ E C1l o <Jl ü21 @ . ~ .. " ' .. ~:' '"'" ,',. · >. ." .. ".~ \ t::"; U Fig. 21-5. Esquema del epiteli o seminífero . seminífero Espermiogénesis tardía Espermátides tempranas Espermatocitos secundarios Espermatocitos . . primarios ---r Núcleo de la célu la de Sertoli Espermatogonia Fibroblasto Fig. 21-6. Micrografía electrónica del com- partimiento basal del epitelio seminífero (x 15000). El testículo se perfundió con un trazador electrodenso (nitrato de lantano) para demostrar que las uniones oc1uyentes (flechas) entre células de Sertoli adyacentes impiden que el trazador penetre al compartimiento adlumimtl. (Tomado de Leeson TS, Leeson e R, Papparo AA: Textl Atlas of Histology. Phi- ladelphia, WB Saunders, 1988. ) pueden hacerlo. Una vez que se someten a mitosis, forman tanto espermatogonias oscuras tipo A adicionales como espermatogonias claras tipo A. 2. Las espermatogonias claras tipo A son idénticas a las células oscuras tipo A, pero sus núcleos tienen eucromatina en abundancia, lo que les confiere un aspecto pálido. Estas células sólo poseen unos cuantos organelos, que incluyenmitocondrias , un complejo de Golgi limitado, un poco de RER y múltiples ribosomas libres . La testosterona induce la proliferación de estas células para dar lugar, mediante mitosis , a espermato- gonias claras tipo A adicionales y a espermatogonias tipo B. 3. Las espermatogonias tipo B se asemejan a las esper- matogonias claras tipo A pero su núcleo suele ser redondo en lugar de aplanado. Estas células también se dividen por mitosis para originar espermatocitos primarios. División meiótica de los espermatocitos La primera división meiótica del espermatocito primario, seguida por la segunda división meiótica del espermatocito secundario, reduce el número de cromosomas y el contenido de ácido desoxirribonuc/eico (DNA) al estado haploide (n) en las espermátides. Los espermatocitos primarios migran del comparti- miento basal al adluminal tan pronto como se forman. Conforme estas células migran entre células de Sertoli adyacentes, forman zonas ocluyentes con las células de Sertoli y en consecuencia ayudan a conservar la integridad ele la barrera hematotesticular. Los espermatocitos prima- rios son las células más grandes del epitelio seminífero \'éase fig. 21-5). Tienen grandes núcleos de aspecto vesi- cular, cuyos cromosomas se encuentran en diversas etapas ele condensación. Poco después de formarse los esperma- tocitos primarios duplican sus cromosomas para obtener un contenido de DNA 4n y un número diploide (2n) de cromosomas. Sistema reproductor masculino ••• 467 ,... _'0, '''t- Durante la primera división meiótica, el contenido de DNA se divide a la mitad (DNA 2n) en cada célula hija y el número de cromosomas disminuye al haploide (n ). En la segunda división meiótica el contenido de DNA de cada nueva célula hija se reduce al haploide (DNA In ), en tanto que el número de cromosomas no se altera (haploide) . La profase 1 de la primera división meiótica dura 22 días e incluye cuatro etapas: • Leptoteno • Cigoteno • Paquiteno • Diacinesis Los cromosomas de un espermatocito primario comien- zan a condensarse, forman filamentos largos durante la fas e leptoteno y pares con sus homólogos en la cigoteno. La condensación adicional produce cromosomas gruesos, cortos, que se reconocen como tétradas durante la fase paquiteno. El intercambio de segmentos (entrecruza- miento) de cromosomas homólogos ocurre durante la diacinesis; esta recombinación genética aleatoria da por resultado el genoma único de cada gameto y contribuye a la variación del fondo común genético. Durante la metafase I los cromosomas homólogos pares se alinean en la placa ecuatorial. A continuación los miembros de cada par migran a polos opuestos de la célula en la anafase I y las células hijas se separan (aunque permanece un puente citoplásmico) para formar dos espermatocitos secundarios durante la telofase l. Como durante la anafase se segregan cromosomas homólogos , los cromosomas X y Y se seleccionan en esper- matocitos secundarios separados, que por último forman espermatozoos que llevan cromosomas X o Y. Por tanto, el espermatozoo es el que determina el sexo cromosómico (genético ) del futuro embrión. Los espermatocitos secundarios son células hasta cierto punto pequeñas y su vida corta dificulta su observa- 468 ••• Sistema reproductor masculino ----, A1 espermatogonia A2 espermatogonia A3 espermatogonia A4 espermatogonia In. espermatogonia B espermatogonia Espermatocitos primarios Espermatocitos secundarios Espermátides Espermatozoo maduro Fig. 21-7. Esquema de la espennatogénesis, que mues tra los puentes inte rcelulares que conservan el sincitio durante la diferenciación y la maduración. (Modificado de Ren X-D , Russell L: Clonal development of interconnected germ cells in the rat and its relationship to the segmental and subsegmental organization of spermatogenesis. Am J Anat 192:127, 1991. Copyright © 1991. Reimpreso con autorización de Wiley-Liss , Inc, una subsidiaria de Wiley & Sons, Inc. ) ción en el epitelio seminífero. E stas células , que contiene 2n de D N A, no replican sus cromosomas; pasan con rapidez a la segunda división meiótica y forman dos espermátides haploides (DNA In). La división nuclear (cariocinesis) se acompaña de una citocinesis modificada durante la mitosis de la espermatogonia y la meiosis de los espermatocitos. A medida que cada célula se divide para formar dos células , pe rmanece un puente citoplásmico entre ambas que conserva unidas entre sí las células recién form adas (véase fig. 21-7). Ya que esta división incompleta ocurre durante varios fenómenos mitóticos y meióticos, su resultado es la formación de un sincitio de células, un número grande de espermátides unidas entre sí. Esta conexión permite que las células espermatógenas se comuniquen unas con otras y en consecuencia sincronicen sus actividades. CORRELACIONES CLlNICAS La anormalidad más común por no disyunción de los homólogos :xx se conoce como síndrome de Klinefelter. Los individuos afectados con este síndrome suelen tener cromosomas :XXY (un cro- mosoma X extra). De manera característica son infértiles, altos y delgados, muestran varios grados de características masculinas (incluso testículos pequeños ) y tienen cierto retraso mental. Transformación de espermátides (espermiogénesis) Las espermátides descartan gran parte de su citoplasma, reordenan sus organelos y forman un flagelo para convertirse en espermatozoos; este proceso de transformación se conoce como espermiogénesis. Las espermátides son células haploides redondas , pe- queñas (8 f.Lm de diámetro). Todas las espermátides que son la progenie de una espermatogonia clara tipo A se unen entre sí mediante puente citoplásmico. Forman racimos pequeños que ocupan una posición cercana a la luz del tubo seminífero. Estas células tienen RER en abundancia, múltiples mitocondrias y un complejo de Golgi bien desa- rrollado. Durante su transformación en espermatozoos acumulan enzimas hidrolíticas , reordenan y reducen el número de sus organelos , forman flagelos y un aparato esquelético relacionado, y eliminan parte de su citoplasma. Este proceso de la espermiogénesis se subdivide en cuatro fases (figs. 21-8 y 21-9): • Fase de Golgi • Fase de cubierta • Fase acrosómica • Fase de maduración FASE DE GOLGI. Durante la fase de Golgi de la espermiogénesis se forman enzimas hidro líticas en el RER, se modifican en el aparato de Golgi y la red de Golgi trans las agrupa como gránulos preacrosómicos pequeilos , limitados por membranas. Estas vesículas pequeñas se fusionan unas con otras y forman una vesícula acrosómica. Las enzimas hidrolíticas en esta vesícula se observan con el microscopio electrónico como un material electrodenso conocido como el gránulo acrosómico. La vesícula acro- sómica entra en contacto con la envoltura nuclear, se une a la misma y así establece el polo anterior del espermatozoo en desarrollo. Conforme la vesícula acrosómica se forma, los centriolos se alejan de la cercanía del núcleo y uno de ellos participa en la formación del axonema flagelar. Tras el inicio de la generación de los microtúbulos los centriolos regresan a la cercanía del núcleo para ayudar en la formación de la pieza conectora, una estructura que rodeará los centriolos (véase más adelante en la descripción del espermatozoo). Sistema reproductor masculino ••• 469 Fig. 21-8. Mi crografía electrónica tIe la etapa de recubrimiento de una espermátide de roedor (x 18 000). AC, acrosoma; G, aparato de Golgi; N, núcleo, NE , envoltura nuclear. (Tomado de Oshako S, Brunick D , Hess RA, et al: Characterization of a testis specific protein localized in the encloplasmic reticulum of spermatogenic cells. Anat Rec 238:335-348, 1994. Copyright © 1994. Reimpreso con autorización de Wiley-Liss, lnc, un a subsidiaria de John \Viley & Sons. ) F ASE DE CUBIERTA. Durante la fase de cubierta la vesícula acrosómica aumenta de tamaño y sumembrana rodea de manera parcial el núcleo (véase fig. 21-8). Con- forme esta vesícula crece a su tamaño final , se conoce como acrosoma (cubierta acrosómica). FASE ACROSOMICA. La fase acrosómica se caracteriza por varias alteraciones en la morfología del espermátide. El núcleo se condensa, la célula se alarga y las mitocondrias cambian de sitio. Los cromosomas se condensan de modo apretado y se agrupan en forma densa. A medida que el volumen cromosómico disminuye, el volumen de la totalidad del núcleo también se reduce . Además este último se aplana y toma su morfología específica. Los microtúbulos se ensamblan para formar una estruc- tura cilíndrica, el manguito, que ayuda al alargamiento de las espermátides. El manguito se desensambla de los 470 ••• Sistema reproductor masculino ESPERMATIDE FASE DE GOLGI FASE ACROSOMICA FASE TEMPRANA DE MADURACION FASE INTERMEDIA DE MADURACION Núcleo Gránulo , . acrosomlco Mitocondria Núcleo Vesícula acrosómica Cilio Núcleo , ' acrosomlca " " . ", ' . . .. "" Pieza terminal Pieza principal Anillo - --- -- ----- I Pieza intermedia Mitocondria Cuello Cabeza --- --- --~~~ Fig. 21-9. Esquema de la espenniogénesis de un espermatozoo maduro, microtúbulos en cuanto el citoplasma en alargamiento llega a los microtúbulos del axonema flagelar, Su sitio es ocupado por el anillo, una estructura anular, electrodensa, que delinea la unión de la pieza intermedia del espermatozoo con su pieza principal (véase fig. 21-9). Se forma una vaina mitocondrial alrededor del axonema de la pieza intermedia de la cola del espermatozoo. Nueve columnas de fibras densas externas se forman alrededor del axonema durante la constitución de la vaina mitocondrial y el alargamiento de las espermátides, Estas fibras densas están unidas a la pieza conectora que se for- mó durante la fase de GolgL Luego de establecerse, las fibras densas se rodean de costillas, una serie de estructuras densas similares a anillos que se conocen como la vaina fibrosa. FASE DE MADURACION. La fase de maduración se caracteriza por la eliminación de citoplasma de las espermátides. A medida que el exceso de citoplasma se libera, el sincitio se altera y espermatozoos individuales se liberan de la masa celular grande, Los remanentes citoplásmicos son fagocitados por células de Sertoli y los espermatozoos sueltos se liberan a la luz del túbulo seminífero (espermiación). Cabe señalar que los espermatozoos recién formados son inmóviles y no pueden fecundar un oocito, Los esper- matozoos adquieren su movilidad a su paso a través del epidídimo. Los espermatozoos se capacitan (es decir, son capaces de fecundar ) sólo después de penetrar en el aparato reproductor femenino, Estructura de los espermatozoos Los espermatozoos están compuestos por una cabeza, que aloja el núcleo, y una cola que se divide en cuatro regiones: cuello, pieza intermedia, pieza principal y pieza terminar Los espermatozoos, producidos mediante esperma- togénesis , son células largas (alrededor de 65 m), Cada espermatozoo se compone de una cabeza, que contiene el núcleo, y una cola, que constituye la mayor parte de su longitud (fig. 21-10; véase fig, 21-9). Sistema reproductor masculino ••• 471 Fig. 21-10. Micrografía electrónica de barrido de un espermatozoo human o. Se muestra la totalidad del espermatozoo: región de la cabeza O-IR ), pieza interm edia (Mf), pieza principal (1'1') l ' pieza termi nal (E1') ( X 6.-:>O). Inserto , cabeza, cuello (l'i K) y pieza intermedia (MP) (X 1S 130). (Tom ado de Kessel HG: Tissue anrl Org,ms: A Text Atlas of Scannillg Electron Mi croscojll'. San Francisco, WH F reem an, 1979. ) CABEZA DEL ESPERMATOZOO. La cabeza aplanada del espermatozoo tiene alrededor de .5 ¡.¡.m de largo y está rodeada por plasmalema (véase fig. 21-9 ). La ocupan el núcleo electrodenso condensado, que contiene 23 cro- mosomas , y el acrosoma, que rodea en forma parcial la superficie anterior del núcleo. E l acrosoma entra en contacto con la membrana celular del espermatozoo en la parte anterior. Contiene varias enzimas, incluso neuroami- nidasa, hialuronidasa, fosfatasa ácida, aril sulfatasa y una proteasa similar a tripsina con ocida com o acrosina. La unión del espermatozoo a la mólecula ZP3 de la zona pe!úcida desen cadena la reacción acrosómica, que es la liberación de las enzimas acrosómicas que digieren una vía para que el espermatozoo llegue al oocito y en consecuencia se facilite el proceso de fecundación (véase cap. 20, fig . 20-15 ). En el capítulo 20 se describen tanto la reacción acrosómica como el proceso de fecundación. COLA DEL ESPERMATOZOO. La cola del espermatozoo se subdivide en cuatro region es: cuello, pieza interme- dia, pieza principal y pieza terminal (véase fi g. 21-9). El plasmalema de la cabeza se continúa con la memhrana plasmática de la cola. El cuello (alrededor de 5 ¡.¡. m de largo) une la cabeza con el resto de la cola. E stá compuesto por la di sposición cilíndrica de nueve columnas de la pieza conectora que circunda los dos centriolos , uno de los cuales suele estar fragm entado. La superfi cie posterior de las densida- des cilíndricas se continúa con las nueve fibras densas externas. La pieza intermedia (alrededor de 5 m de largo) está localizada entre el cuello y la pieza principal. Se caracteriza por la presencia de la vaina mitocondrial, que circunda las fibras densas externas y el axone ma más central. La pieza interm edia termina en el anillo, una estructura densa, de forma anular, a la que se adhiere el plasmalema y por tanto evita que la vaina mitocondrial se mueva en dirección más caudal a la cola. Además en el anillo terminan dos de las nueve fibras densas externas; las siete restantes continúan en la pieza principal. La pieza principal (alrededor de 4.5 ¡.¡.m de largo) es el segmento más largo de la cola y se extiende del an illo a la pieza terminal. El axonema de la pieza principal se continúa con el de la pieza intermedia. Alrededor del axonema se encuentran siete fibras densas externas que se continúan con las de la pieza interm edia y están rodeadas a su vez por la vaina fibrosa. La pieza principal se ahusa cerca de su extensión caudal, donde terminan tanto las fibras densas exte rnas como la vaina fibrosa, y se continúa con la pieza terminal. La pieza terminal (alrededor de 5 ¡.¡.m de largo) se compon e del axonema central rodeado por plasmalema. El axonema está desorganizado en el último 0.5 a 1.0 f-L111 , de manera que en lugar de los nueve microtúbulos dobles y los dos simples se observan 20 microtúbulos individuales dispuestos al azar. CICLO DEL EPITELIO SEMINIFERO El epitelio seminífero muestra ciclos de 16 días; se requieren cuatro ciclos para completar la espermatogénesis. Como las célu las germinales, que surgen de una esper- matogonia clara tipo A, están unidas por puentes citoplás- micos y constituyen un sincitio, pueden comunicarse unas con otras y sincronizar su desarrollo. El examen cuida- doso del epitelio seminífero humano revela seis posihles vinculaciones caracte rísticas de los tipos de célula en desarrollo, que se conocen como las seis etapas de la espermatogénesis, porque se someten a transformacio- nes para formar espermatozoos (fig. 21-11 ). Cada perfil transversal de un tubo seminífero puede subdividirse en tres o más áreas en forma de cuña y cada una muestra una etapa diferente de espermatogénesis. Estudios para seguir el destin o de timidina marcada con tritio (3H -timidina) inyectada en los testículos de voluntarios humanos demostraron que la radiactividad aparece a inte rvalos de 16 días en la misma etapa de la espermatogénesis. Cada intervalo de 16 días se conoce como ciclo del epitelio seminífero y el proceso de 472 ••• Sistema reproductor masculino Las seis etapas de la espermatogénesis dentro del tú bulo seminífero ETAPA I ETAPA 11 Espermatozoo Espermátide tardíaEspermátide temprana · . primario --- Célula de ~~~~--Espermatogonia _____ _ ETAPA 111 ETAPA IV .___.---- Espermátide · . primario Célula de Sertoli ETAPA V ETAPA VI Espermátide Espermatocito-" · . primario Célula de Sertoli ~;:S::::.-------- Es pe r matogon i a ~v..:::::~~"'" ,¿ ~--------------- Lám i n a basal espermatogénesis requiere el paso de cuatro ciclos , o 64 días . El examen de cortes transversales seriados de un tubo seminífero revela que la misma etapa del epitelio seminífe ro se repite a distancias específicas en toda la longitud del túbulo. La distancia entre dos etapas idénticas del epitelio seminífero se denomina onda del epitelio seminífero. Por tanto en el hombre hay seis ondas repetidas del epitelio seminífero que corresponden a las seis etapas. Células intersticiales de Leydig Las células intersticiales de Leydig, dispersas entre elementos de tejido conectivo de la túnica vascular, secretan testosterona. Fig.21-11. Esquema de las seis etapas de la espermatogénesis en el túbulo seminífe ro humano. (Redibujado de Clermont Y: The cycle of the semini ferous epithelium in mano Am J Anat 112:35-52, 1963. Copyright © 1963. Reim- preso con autori zación de Wiley-Liss, Inc, una subsidiaria de John Wiley & Sons, Inc.) Los túbulos seminíferos están incluidos en la túnica vascular, un tejido conectivo laxo, vascularizado en forma abundante, que contiene fibroblastos dispersos, células cebadas y otros constituyentes celulares dispersos que se hallan en el tejido conectivo laxo en condiciones normales. En la totalidad de la túnica vascular también se encuentran dispersas pequeñas acumulaciones de células endocrinas , las células intersticiales (de Leydig), que producen la hormona testosterona. Las células intersticiales de Leydig son poliédricas y miden alrededor de 15 fLm de diámetro. Contienen un núcleo, aunque en ocasiones pueden ser binucleadas. Son células típicas productoras de esteroides que contienen mitocondrias con crestas tubulares, una gran acumulación de retículo endoplásmico liso y un aparato de Golgi bien desarrollado (fig. 21-12 ). Estas células también alojan un poco de RER y múltiples gotitas de lípidos, pero no vesículas secretorias porque es probable que la testosterona se libere tan pronto termina de sintetizarse. Asimismo son obvios tanto lisosomas y peroxisomas como pigmentos lipocrómicos (sobre todo en varones de edad avanzada). El citoplasma también contiene proteínas cristalizadas, los cristales de Reinke, una característica de las células intersticiales del ser humano. Histofisiología de los testículos Las principales funciones de los testículos son la producción de espermatozoos y la síntesis y liberación de testosterona. Los dos testículos forman alrededor de 200 millones de espermatozoos al día mediante un proceso que puede considerarse un tipo de secreción holocrino. Las células de Sertoli del epitelio seminífero también producen un líquido rico en fructosa que actúa para nutrir y transportar los espermatozoos recién formados de la luz del túbulo seminífero a los conductos genitales extratesticulares. La hormona luteinizante (LH ), una gonadotropina liberada por la glándula hipófisis anterior, se une a recep- tores de LH en las células de Leydig y activa la ciclas a de adenilo para formar monofosfato de adenosina cíclica (cAMP). La activación de las cinasas de proteína de las células de Leydig mediante cAMP induce esterasas de colesterol inactivas para que se tornen activas y segmenten Sistema reproductor masculino ••• 473 colesterol libre de las gotitas lipídicas intracelulares. La primera etapa en la vía de la síntesis de testosterona también es sensible a LH porque esta última activa la desmolasa de colesterol, la enzima que convierte el colesterol libre en pregnenolona. Los diversos productos de la vía de síntesis son lanzados entre el retículo endoplásmico liso y las mitocondrias hasta que la testosterona, la hormona masculina, se forma y por último es liberada por estas células (fig. 21-13). Puesto que las concentraciones sanguíneas de testos- terona no son suficientes para iniciar y conservar la esper- matogénesis , la FSH, otra gonadotropina de la hipófisis anterior, induce a las células de Sertoli para que sinteticen y liberen proteína fijadora de andrógeno (ABP) (fig. 21-14). Como su nombre lo implica, la ABP une testoste- rona y por tanto impide que la hormona salga de la región del túbulo seminífero e incrementa las concentraciones de testosterona en el ambiente local lo suficiente para sostener la espennatogénesis. Las concentraciones mayores de testosterona inhiben la liberación de LH, en tanto que la de la FSH se suprime por la hormona inhibina, que las células de Sertoli pro- ducen (véase fig. 21-14). Resulta de interés señalar que los estrógenos , las hormonas sexuales femeninas, también se unen a la ABP y por consiguiente pueden reducir los niveles de la espermatogénesis. La testosterona también es necesaria para el funciona- miento normal de las vesículas seminales, la próstata y las glándulas bulbouretrales, así como para la aparición y conservación de las características sexuales secundarias masculinas. Las células que requieren testosterona poseen Fig.21-12. Micrografía electrónica a bajo aumento que muestra áreas de dos células de Leyelig (x 18 150). Las mitocondrias tienen un diámetro hasta cierto punto uniforme e incluso a bajo aumento, las láminas hacinadas son una forma obvia de las crestas (cabe;:,a de flecha). (Tomado de Prince FP: Mitochondrial cristae diversity in human Leydig cells: A revisedlook at cristae mOI1)hology in these steroid-producing cells. Anat Rec 954:534-541, 1999. Copyright © 1999. Reimpreso con autorización de Wiley-Liss , lnc. una subsidiaria de John Wiley & Sons, lnc. ) 474 ••• Sistema reproductor masculino Célula de _____ Leydig Receptor de L~ o Gotita de lípido Colesterol esterificado ... Ciclasa / de adenilo r--, cAM P -======:::::: + PPi - cAMP activan Cinasas de proteína Colesterol---* en plasma I Colesterol .... -- Acetil-coA;?V~", libre U \j activan -=-- t Q Núcleo D Esterasas de colesterol '" ~-./ Mitocondria ~~ -:;J¿I Testosterona -..... Al torrente , sangumeo segmentan Colesterol libre Fig_ 21-13. Esquema de la síntesis de testosterona por las células intersticiales de Lewlig. ATP, trifosfato de adenosina; cAMP, monofostato ele adenosina cíclico; CoA, coenzima A; HEL, retículo eneloplásmico liso. reductasa alfa-5, la enzima que convierte la testosterona en su forma más activa, dihidrotestosterona. CONDUCTOS GENITALES Los conductos genitales pueden subdividirse en dos cate- gorías: los que se hallan dentro de los testículos (intrates- ticulares) y los que se encuentran externos a los testículos (extratesticulares) (cuadro 21-1 ). Conductos genitales intratesticulares Los conductos genitales que se localizan dentro de los testículos unen los túbulos seminíferos al epidídimo. Estos conductos intratesticulares son los túbulos rectos v la red ~ testicular (véase Hg. 21-2). Túbulos rectos Los túbulos rectos llevan espermatozoos de 105 túbulos seminíferos a la red testicular. Los túbulos rectos son cortos y se continúan con los túbulos seminíferos que llevan los espermatozoos, formados por el epitelio seminífero, a la red testicular. Estos túbulos cortos están recubiertos por células de Sertoli en su primera mitad, cerca del túbulo seminífero, y por un epitelio cuboideo simple en su segunda mitad, cerca de la red testicular. Las células cuboides tienen microvellosidades regordetas , cortas y la mayor parte posee un cilio. Red testicular Los espermatozoos inmaduros pasan de 105 túbulos rectos a la red testicular, 105 espacios laberínticos recubiertos por epitelio cubo ideo. La red testicular consiste en espacios laberínticos, revestidos por un epitelio cuboideo simple, dentrodel mediastino testicular. Estas células cuboides, que se ase- mejan a las de los túbulos rectos , tienen múltiples micro- vellosidades cortas con un cilio (Hg. 21-1.5). Conductillos eferentes Los conductillos eferentes están interpuestos entre la red testicular y el epidídimo. Los 10 a 20 conductillos eferentes son túbulos cortos que llevan espermatozoos de la red testicular y perforan la túnica albugínea del testículo para conducirlos al epidídimo (véase Hg. 21-2). En consecuencia los conductillos eferentes se tornan confluentes con el epidídimo en este punto. Sistema reproductor masculino __ • 475 Hipotálamo FSH/LH-RH .----------:: Retroalimentación negativa de la testosterona en Retroalimentación negativa de inhibina en la liberación de GnRH la liberación de GnRH La LH estimula la síntesis de hormonas sexuales masculinas por células de Leydig (-) Fig. 21-14. Esquema del control hor- monal de la espermatogénesis. FSH, hor- mona estimulante del folícul o; GnHH , hormona liberadora de gonadotropin a; LH-RH, hormona libe radora de hormona luteinizante. (Adaptado de Fawcett. D\V: Bloom and Fawcett's A Textbook of Histo- logy, 10" ed. Philadelphia, \VB Saunders, 197,5, ) Las células de Leydig producen testosterona Vaso • sangul11eo El reves timiento epitelial simple de la luz de cada conductillo consiste en placas de células cuboides no ci- liadas, que alternan con regiones de células cilíndricas ciliadas. El agrupamiento sucesivo de células epiteliales cortas y altas confiere el aspecto fes ton ado caracterís - tico a la luz de los conductillos eferentes. Las células cuboides contienen lisosomas en abundancia y su plasma- lema apical muestra múltiples invaginaciones que indi- can endocitosis. Se piensa que estas células resorben la mayor parte del líquido luminal elaborado por las células de Sertoli del tubo seminífero. Es probable que los cilios de las células cilíndricas lleven los espermatozoos al epidí- dimo. El epitelio simple descansa en la lámina basal que lo separa de la pared de tejido conectivo laxo, delgada, de cada conductillo. El tejido conectivo se rodea de una capa delgada de músculo liso cuyas células están dispuestas en forma circular. Conductos genitales extratesticulares Los conductos genitales extratesticulares son los epidídimos, los conductos deferentes y el conducto eyaculador. Hipófisis anterior La FSH estimula las células de Sertoli para que sinteticen proteína fijadora de andrógeno (ABP) seminífero Los conductos genitales extratesticulares relacio- nados con cada testículo son el epidídimo, el conducto deferente y el conducto eyaculador (véase fig . 21-1 ) El epidídimo secreta múltiples factores que facilitan la machl- ración de los espermatozoos de una manera que se desco- noce. Sin embargo, como se comentó, los espermatozoos no pueden fecundar un oocito secundario en tanto no se sometan a la capacitación, un proceso que las secreciones elaboradas en el tubo genital femenino desencadenan . Epidídimo El epidídimo, un túbulo muy contorneado que se divide en cabeza, cuerpo y cola, se continúa con el conducto deferente. Cada epidídimo es un túbulo sumamente contorneado delgado, largo (alrededor de 4 a 6 m ), que se pliega en un espacio de apenas 7 cm de largo en la superfi cie posterior del testículo (véase fig. 21-2). El epidídimo puede subdividirse en tres regiones: cabeza, cuerpo y cola , La cabeza, formada por la unión de los 10 a 20 conductillos eferentes, se enrolla muchísimo y continúa como cueq)o también muy enrollado. La porción distal de la cola, que 476 ••• Sistema reproductor masculino Cuadro 21-1. Características histológicas y funciones de los conductos genitales masculinos Conducto Recubrimiento epitelial Tejidos ele apoyo Función Túbulos rectos Células de Sertoli en la mitad Tejido conectivo laxo Transporta espermatozoos de los túbulos seminíferos a la red testicular proximal; epitelio cuboideo en la mitad distal Red testicular Epitelio cuboideo simple Tejido conectivo vascular Lleva espermatozoos de los túbulos rectos a los con- ductos eferentes Conductillos Placas de células cuboides eferentes no ciliadas alternadas con células cilíndricas ciliadas Tejido conectivo laxo delgado rodeado por una capa delgada de células de músculo liso dispuestas circularmente Transporta espermatozoos de la red testicular al epidídimo Epidídimo Epitelio seudoestratificado compuesto por células basales cortas y células Plin- cipales altas (con estereoci- lios ) Tejido conectivo laxo delgado rodeado por una capa de células de músculo liso dispuestas circularmente Lleva espermatozoos de los conductillos eferentes al conducto deferente Conducto deferente Epitelio cilíndrico seudoestra- tificado estereociliado Tejido conectivo fibroelástico laxo; tres capas de músculo liso grueso: interna y externa longitudinales , e intermedia circular Libera espermatozoos de la cola del epidídimo al con- ducto eyaculador Conducto eyacula- Epitelio cilíndrico simple dor Tejido conectivo sub epitelial ple- gado, que proporciona a la luz un aspecto irregular; no hay músculo liso Libera espermatozoos y líquido seminal a la uretra prostática en el montículo seminal almacena espermatozoos durante un tiempo corto, pierde sus circunvoluciones a medida que se continúa con el conducto deferente. La luz del epidídimo está recubierta por un epitelio seudoestratificado cilíndrico, compuesto de dos tipos de células (fig. 21-16). 1. Las células basales cortas de este epitelio son pirami- dales o poliédricas. Tienen un núcleo redondo en el que grandes acumulaciones de heterocromatina imparten un aspecto denso a esta estructura. El citoplasma escaso de estas células es hasta cierto punto claro con una escasez de organelos . Se piensa que las células basales actúan como célula madre y se regeneran tanto a sí mismas como a las células principales conforme es • necesano. 2. Las células principales altas del epitelio del epidídimo tienen un núcleo oval, irregular, con uno o dos nucleólos grandes . Estos núcleos son mucho más claros que los de las células basales y se localizan en la base de la célula. El citoplasma de la célula principal contiene RER en abundancia localizado entre el núcleo y el plasmalema basal. El citoplasma también tiene un complejo de Golgi grande, que se encuentra arriba del núcleo, numerosos perfiles de retículo endoplásmico liso situados en la parte apical, endolisosom as y cuerpos multivesiculares. Las membranas celulares apicales de las células principales muestran una profusión de vesículas pinocíticas y recu- biertas en las bases de los múltiples estereocilios que se proyectan a la luz del epidídimo. Estas extensiones celulares largas, ramificadas, son racimos de microvellosidades no móviles que parecen formar grupos conforme se adhieren unos a otros. Las células principales resorben el líquido luminal , que es endocitado por vesículas pinocíticas y llevado a los endolisosomas para desecharlos. Asimismo estas células fagocitan remanentes del citoplasma que las células de Sertoli no eliminaron. Las células principales también elaboran glicerofosfocolina, una glucoproteína que inhibe la capacitación del espermatozoo, y en consecuencia impi- den la fecundación de un oocito secundario hasta que el esperma penetra en el tubo genital femenino. U na lámina basal separa el epitelio del epidídimo del tejido conectivo laxo subyacente. La capa de tejido conec- tivo está rodeada por una capa de células de músculo liso dispuestas en forma circular. Las contracciones peristálti- cas de esta capa ayudan a llevar los espermatozoos a los conductos deferentes. Fig. 21-15. Micrografía electróni ca del epitelio de la red testicular del bovino (x 19900) EL, lámina basal; CF, fibras de colágena; CI , cilio; ID , interdigitación del plas malema lateral; JC, complejos de unión; MC, célula monocelular;MF, miofibroblasto; N, núcleo. (Tomado de Hees H , Wrobel KH , Elmagd AA. Hess 1: The medistinum of the bovine testis. Cell Tissue Res 255:29.39, 1989 . © Springer-Verlag. ) Conducto deferente (vas deferens) El conducto deferente es un tubo muscular que lleva espermatozoos de la cola del epidídimo al conducto eyacula dar. Cada conducto deferente (vas deferens) es un tubo muscular de pared gruesa con un a luz pequeña e irregular que lleva espermatozoos de la cola del epidídimo al conducto eyaculador (véanse figs. 21-1 y 21-2). El epitelio cilíndrico seudoestratificado estereoci- liado del conducto deferente es similar al del epidídimo, aunque las células principales son más cortas. Una lámina basal separa el epitelio del tejido conectivo fibroelástico laxo subyacente, que tiene múltiples pliegues , lo que confiere un aspecto irregular a la luz. La gruesa capa de músculo liso que rodea el tejido conectivo se compone de tres capas : longitudinal interna y externa con una capa circular intermedia. La capa de músculo liso está revestida por una capa delgada de tejido conectivo fibroelástico laxo. CORRELACIONES CLlNICAS Como el conducto deferente tiene una pared mus- cular de 1 mm de grueso, se percibe con facilidad Sistema reproductor masculino ••• 477 a través de la piel del escroto como un tubo denso que rueda. La vasectomía (extirpación quirúrgica de una parte del conducto deferente) se practica mediante una incisión pequeña en el saco escrotal y de ese modo se esteriliza a la persona. La terminal dilatada de cada conducto deferente , cono- cida como ampolla, tiene un epitelio engrosado, muy plegado. Conforme la ampolla se aproxima a la glándula próstata, recibe la vesícula seminal. La continuación de la unión de la ampolla con la vesícula seminal se denomina conducto eyaculador. Conducto eyaculador La ampolla del conducto deferente se une a la vesícula seminal para formar el conducto eyaculador, que a continuación penetra en la glándula próstata y desemboca en la uretra prostática. Cada conducto eyaculador es un túbulo recto, corto, que penetra en la sustancia de la glándula próstata y está rodeado por la misma (véase fig. 21-1 ). El conducto eyaculador termina cuando perfora la superficie posterior 478 ••• Sistema reproductor masculino • /" . .,., ......... - ' C¡ ' . __ • . , Fig. 21-16. Fotomicrografía del epidídimo de un mono (X270). de la uretra prostática en el montículo seminal. La luz del conducto eyaculador está recubierta por un epitelio cilíndrico simple. El tejido conectivo subepitelial está plegado, una característica que origina el aspecto irregular de su luz. El conducto eyaculador carece de músculo liso en su pared. GLANDULAS GENITALES ACCESORIAS El sistema reproductor masculino tiene cinco glándulas accesorias: un par de vesículas seminales, la glándula próstata única y dos glándulas bulbouretrales (véase fig. 21-1 ). Vesículas seminales Las dos vesículas seminales, localizadas adyacentes a la pared posterior de la glándula próstata, secretan un líquido viscoso que constituye alrededor de 70% del eyaculado. Las dos vesículas seminales son dos estructuras tubulares sumamente enrolladas de unos 15 cm de largo. Se localizan entre la superficie posterior del cuello de la vejiga y la glándula próstata, y se unen a la ampolla del conducto deferente justo arriba de esta última. La mucosa de las vesículas seminales está muy contor- neada y forma fondos de saco similares a laberintos que, en tercera dimensión, se observa abiertos hacia una luz centraL La luz está revestida por un epitelio cilíndrico seudoestratificado que se compone de células basales cortas y células cilíndricas bajas (fig. 21-17). Cada célula cilíndrica tiene múltiples microvellosi- dades cortas y un cilio que se proyecta a la luz de la glándula. El citoplasma de estas células muestra RER, aparato de Golgi, múltiples mitocondrias, algunas gotitas de lípidos y del pigmento lipocromo, y gránulos secretorios en abundancia. La altura de las células varía de manera directa con las concentraciones sanguíneas de testosterona. El tejido conectivo subepitelial es fibroelástico y está rodeado por células de músculo liso, dispuestas en una capa circular interna y una longitudinal externa. La capa de músculo liso está rodeada a su vez por una capa débil de tejido conectivo fibroelástico. En una época se pensó que las vesículas seminales almacenaban espermatozoos, algunos de los cuales siempre se encuentran en la luz de estas glándulas. Ahora se sabe que estas glándulas producen un líquido seminal rico en fructosa de color amarillo que constituye 70% del volumen del semen. Aunque el líquido seminal también contiene aminoácidos, citratos, prostaglandinas y proteínas, el principal constituyente es la fructosa, porque es la fuente de energía para los espermatozoos. El color amarillo pálido característico del semen se debe al pigmento lipocromo liberado por las vesículas seminales. Fig.21-17. Fotomicrografía de una vesícula seminal de mono (X270) Próstata La próstata, que rodea una porción de la uretra, secreta fosfatasa ácida, fibrinolisina y ácido cítrico directamente a la luz de la uretra. La próstata, la más grande de las glándulas accesorias, es perforada por la uretra y los conductos eyaculadores (fig. 21-18) . La cápsula delgada de la glándula se com- pone de un tejido conectivo denso irregular, colagenoso, vascularizado en abundancia, entremezclado con células de músculo liso. El estroma del tejido conectivo de la glándula deriva de la cápsula y por tanto también tiene fibras musculares lisas en abundancia, además de sus células de tejido conectivo normales. La glándula próstata, un conglomerado de 30 a 50 glándulas tubuloalveolares compuestas individuales, está dispuesta en tres capas concéntricas discretas: • Mucosa • Submucosa • Principal Cada glándula tubuloalveolar tiene su conducto que lleva el producto secretorio a la uretra prostática. Las glándulas mucosas se hallan más cerca de la uretra y por consiguiente son las más cortas. Las glán- dulas submucosas son periféricas a las mucosas y en consecuencia, más grandes que estas últimas. Las más grandes y numerosas de las glándulas son las glándulas principales más periféricas , que constituyen la mayor parte de la próstata. Los componentes de la glándula prostática están reves- tidos por un epitelio cilíndrico simple a seudoestrati- ficado (fig. 21-19), cuyas células contienen organelos que se /'/0/ /44-- Vejiga +-- Próstata Cápsula - - - - - - - - ~~~ Conductos eyaculado res --"'=7 ...>.;~ Conductos Glándulas mucosas---- Glándulas submucosas - - Glándulas prostáticas principales Uretra Fig. 21-18. Esquema de la próstata humana que ilustra las glándulas mucosas, submucosas y pros tática principal. Sistema reproductor masculino •• 479 • Fig.21-19. Fotomicrografí,¡ de la prós tata de mono (X13) ). Las flechas indican concreciones prostáticas. encargan de la síntesis y el empaquetamiento de proteínas. Por tanto , estas células tienen RER en abundancia, un aparato de Golgi grande, múltiples gránulos secretorios (fig. 21-20) Y muchos lisosomas . La luz de las glándulas tubuloalveolares suele incluir concreciones prostáticas (cuerpos amiláceos) redon- dos a ovales, compuestos por glucoproteínas calcificadas , cuya cantidad aumenta con la edad de la persona (véase fig. 21-19). La importancia de estas concreciones no se conoce. La secreción prostática constituye un a parte del semen. Es un líquido blanco, seroso, rico en lípidos, enzimas proteolíticas, fosfatasa ácida, fibrinolisina y ácido cítrico. La dihidrotestosterona, la forma activa de testosterona, regula la form ación, la síntesis y la liberación de las secre- ciones prostáticas. CORRELACIONES CLlNICAS El estroma prostático y las glándulas mucosas y submucosas comienzan a crecer a medida que el , . varon envejece,un trastorno que se conoce como hipertrofia benigna de la próstata. La próstata crecida estrangula de manera parcial la luz de la uretra y causa dificultades en la micción. Alrededor de 40% de los varones de 50 años de edad padece este trastorno; el porcentaje aumenta a 95% en varones de 80 años de edad. La segun da fo rm a más común de cáncer en varones es el adenocarcinoma de la próstata. Afecta a cerca de 30% de los varones mayores de 480 ••• Sistema reproductor masculino Fig. 21-20. Micrografía e lectrónica de la próstata del criceto . e , aparato de eolgi; 'vI , Illicrovellosiebd; R, retícu lo endoplásmico rugoso . Barra = 5 fJ.J11. (Tomado de Toma Je, Buzzell GR: Fine structure ol' the ventral and dorsal lobes of' the pros tate in a yO llng adult Syrian hamster. Mesocri tetus aura/uso Am J Anat 18l:J 32- J 40, J 988 Cop\Tight © 1988. Reimpreso con autorización de vViley-Liss , lne. , una subsidiaria ele John Wiley & Sons, lnc.) 75 años de edad. Con frecuencia penetran células cancerosas en el sistema circulatorio y dan metástasis a huesos. Se cuenta con una prueba sanguínea simple para detectar antígeno específico de prós- tata (AEP) que permite la detección temprana del adenocarcinoma prostático. Glándulas bulbouretrales Las dos glándulas bulbouretrales, localizadas en la base del pene, secretan una solución lubricante resbalosa directamente en la uretra. Las glándulas bulbouretrales (glándulas de Cow- per) son pequeñas (3 a 5 mm de diámetro) y se localizan en la base del pene, justo al inicio de la uretra membranosa (véase fig. 21-1 ). Su cápsula fibroelástica contiene no sólo fibroblastos y células de músculo liso sino también fibras de músculo esquelético derivadas de los músculos del diafragma uro genital. Cada glándula se divide en varios lobulillos mediante tabiques derivados de la cápsula. El epitelio de estas glándulas tubuloalveolares compuestas varía de cuboideo simple a cilíndrico simple. La secreción que las glándulas bulbouretrales elaboran es un líquido resbaloso, grueso, que tal vez participe en la lubricación de la luz en la uretra. El líquido viscoso precede al resto del semen durante el proceso de la eya- culación. Histofisiología de las glándulas genitales accesorias Las glándulas bulbouretrales producen un líquido vis- coso resbaloso que lubrica el revestimiento de la uretra. Es la primera de las secreciones glandulares que se expulsa después de la erección del pene. Justo antes de la eyacu- lación se eliminan secreciones de la próstata a la uretra, así como los espermatozoos de la ampolla del conducto deferente. Al parecer las secreciones prostáticas ayudan a que los espermatozoos logren su motilidad. Las secreciones terminales provienen de las vesículas seminales, que se encargan de aumentar de manera importante el volumen del semen. Los espermatozoos utilizan su líquido rico en fi-uctosa para energía. El eyaculado, que se conoce como semen, constituye un volumen de alrededor de 3 mI en el hombre y consiste en secreciones de las glándulas accesorias y 200 a 300 millones de espermatozoos. PENE El pene actúa como un órgano excretorio para la orina y como el órgano masculino de la cópula para el depósito de espermatozoos en el aparato reproductor femenino. El pene está compuesto por tres columnas de tejido eré- ctil, encerradas cada una por una cápsula de tejido conectivo denso, fibroso, la túnica albugínea (fig. 21-21). Dos de las columnas de tejido eréctil, los cuerpos cavernosos, se encuentran dorsal mente; su túnica albugí- nea está interrumpida en algunos sitios y permite la comu- nicación entre sus tejidos eréctiles. La tercera columna de tejido eréctil, el cuerpo esponjoso, está colocado ventralm ente . Puesto que el cuerpo esponjoso aloja la porción peniana de la uretra, también se denomina cuerpo cavernoso uretral. El cuerpo esponjoso termina en una porción bulbar crecida, el glande del pene (cabeza del pene). La punta del glande del pene está perforada por el terminal de la uretra en forma de hendidura vertical. I \ • • • , Arteria y vena dorsales profundas Tejido eréctil Cuerpo cavernoso . ......... Vena dorsal superficial Cuerpo Uretra esponjOSO '" . . Túnica albugínea " • Fig. 21-21. Esquema del pene en un corte transversal. Una vaina de tejido conectivo laxo común, pero no hipodermis , rodea los tres cuerpos y están recubiertos por piel delgada. La piel de la porción proximal del pene tiene pelos púbicos gruesos y múltiples glándulas sudoríparas y sebáceas. La porción distal del pene carece de vello y sólo tiene unas cuantas glándulas sudoríparas. La piel continúa distal al glande del pene para formar una vaina retráctil, el prepucio, que está recubie rto por una membrana mucosa, un epitelio escamoso estratificado, no queratini- zado, húmedo. Cuando se circuncida a un individuo, se extirpa el prepucio. Estructura del tejido eréctil Los espacios vasculares dentro del tejido eréctil se congestionan con sangre y ello da lugar a la erección del pene. El tejido eréctil del pene contiene múltiples espacios de forma variable, recubiertos de endotelio , separados unos de otros por trabéculas de tejido conectivo y células de músculo liso. Estos espacios vasculares de los cuerpos ca- vernosos son más grandes en la parte central y más peque- ños en la periferia, cerca de la túnica albugínea. Sin embargo, el tamaño de los espacios vasculares del cuerpo esponjoso es similar en toda su extensión. Las trabéculas Sistema reproductor masculino ••• 481 del cuerpo esponjoso contienen más flbras elásticas y menos células de músculo liso que las de los cuerpos cavernosos. Los tejidos eréctiles de los cuerpos cavernosos reciben sangre de ramas de las arterias profunda y dorsal del pene (véase fig. 21 -21). Estas ramas penetran en las paredes de las trabéculas del tejido eréctil y forman plexos capilares, que proporcionan cierto flujo sanguíneo a los espacios vasculares , o bien arterias enrolladas (arterias helicoidales), que son fuentes importantes de sangre a los espacios vasculares durante la erección del pene. El drenaje venoso ocurre a través de tres grupos de venas, que son drenadas por la vena dorsal profunda (véase fig. 21 -21 ). Los tres grupos de venas provienen de la base del glande del pene, la superficie dorsal de los cuerpos cavernosos y la superficie ventral de los cuerpos cavernosos y el cuerpo esponjoso . Además, algunas de las venas salen del tejido eréctil en la base del pene y desem bacan en el plexo venoso que drena la glándula , prostata. Mecanismos de la erección, la eyaculación y detumescencia La erección está controlada por el sistema nervioso parasimpático; resulta de la estimulación sexual, táctil, olfatoria, visual, auditiva, psicológica o de todas ellas. El sistema nervioso simpático controla la eyaculación. Los espacios vasculares del tejido eréctil contienen muy poca sangre cuando el pene está flácido. En dicho estado gran parte del fluj o sanguíneo arterial se deriva a las anastomosis arteriovenosas que unen las ramas de las arterias profunda y dorsal del pene con venas que llevan la sangre a la vena dorsal profunda (fig. 21-22A). En consecuencia el flujo sanguíneo deriva los espacios vasculares del tejido eréctil. La erección ocurre cuando el flujo sanguíneo se cambia a los espacios vasculares de los tejidos eréctiles (los cuerpos cavernosos y, en grado limitado , el cuerpo esponjoso ) y ocasiona que el pene crezca y se torne turgente (fig. 21 -22B ). La túnica albugínea que rodea los tejidos eréctiles se estira y disminuye de grosor de 2 mm a 0 . .5 mm durante la erección. La desviación del flujo sanguíneo que conduce a la erección está controlada por el sistema nervioso para- simpático después de la estimulación sexual (p. ej., estí- mulos táctiles placenteros, olfatorios, visuales, auditivos y psicológicos). Los impulsos parasimpáticos desencadenanla liberación local de óxido nítrico, que relaja los músculos lisos de las ramas de las arterias profunda y dorsal del pene, e incrementa el flujo de sangre a este órgano. De manera simultánea se contraen las anastolllOsis arteriovenosas y derivan el flujo sanguíneo a las arterias helicoidales del tejido eréctil. Conforme estos espacios se congestionan con sangre, el pene crece, se torna turgente y sobreviene la erección. Las venas del pene se comprimen y la san- gre queda atrapada en los espacios vasculares del tejido 482 •• Sistema reproductor masculino Pene flácido Pene erecto - Sangre que circula a través de los cuerpos cavernosos Sangre que llena los cuerpos cavernosos ido eréctil Tejido eréctil Fig. 21-22. Esquema que ilustra la circulación del pene flácido y erecto. La anastomosis arteriovenosa (flecha ) en el pene flácido es amplia y deriva el flujo sanguíneo al drenaje venoso. En el pene erecto la anastomosis arteriovenosa se contrae, el flujo sanguíneo a los espacios vasculares del tejido eréctil aumenta y da lugar a que el pene se torne turgente con sangre. (Adaptado de Conti G: Acta Anat 5:217, 1952. ) eréctil para conservar al pene en estado erecto (véase Hg. 21-22). La estimulación continua del glande del pene origina la eyaculación, la expulsión forzada de semen de los conductos genitales masculinos. Cada eyaculado, cuyo volumen es cercano a 3 mI en el hombre, consiste en secreciones de las glándulas genitales accesorias y 200 a 300 millones de espermatozoos . Tras la erección, las glán- dulas bulbouretrales liberan un líquido viscoso que lubrica el recubrimiento de la uretra. Justo antes de la eyaculación la próstata elimina su secreción a la uretra y los esperma- tozoos de las ampollas de los dos conductos deferentes se liberan a los conductos eyaculadores. Al parecer la secreción prostática ayuda a que los espermatozoos adquie- ran su motilidad. La secreción terminal que se añade al semen es un líquido rico en fructosa , liberado de las vesículas seminales, que proporciona energía a los esper- matozoos. Esta secreción forma gran parte del volumen del e\aculado. CORRELACIONES CLlNICAS En condiciones normales un eyaculado contiene alrededor de 50 a 100 millones de espermatozoos por mililitro. Un varón cuya cuenta de esperma- tozoos es menor de 20 millones por mililitro de eyaculado se considera estéril. La incapacidad para lograr la erección se conoce como impotencia; la temporal puede resultar de factores psicológicos o fármacos (p. ej., alcohol); la impotencia permanente se debe a procesos patoló- gicos, neurológicos o vasculares. A diferencia de la erección, la eyaculación está regu- lada por el sistema nervioso simpático. Estos impulsos desencadenan la siguiente secuencia de fenómenos: 1. La contracción de los músculos lisos de los conductos genitales y las glándulas genitales accesorias fuerza el semen a la uretra. 2. El músculo esfínter de la vejiga urinaria se contrae e impide la salida de orina (o la entrada de semen a la vejiga). 3. El músculo bulboesponjoso, que rodea el extrem o proximal del cuerpo esponjoso (bulbo del pene), expe- rimenta contracciones rítmicas potentes que dan por resultado la expulsión forzada de semen de la uretra. Sistema reproductor masculino ••• 483 La eyaculación va seguida del cese de los impulsos parasimpáticos a la vasculatura del pene. Como resultado, las derivaciones arteriovenosas se abren de nuevo, el flujo de sangre a través de las arterias profunda y dorsal del pene disminuye, y los espacios vasculares de los tejidos eréctiles se vaCÍan lentamente de sangre a través del drenaje venoso. De esta manera, el pene experimenta detumescencia y se torna flácido conforme la sangre sale de estos espacios vasculares.
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