فسيولوجيا الخصية

الخصيتان (الخصيتان) في الشخص البالغ السليم زوجان، بيضاويان، طولهما من 3.6 إلى 5.5 سم وعرضهما من 2.1 إلى 3.2 سم. يزن كل منهما حوالي 20 جرامًا. ونظرًا لموقعهما في كيس الصفن، فإن درجة حرارة هذه الغدد أقل بمقدار 2-2.5 درجة مئوية من درجة حرارة التجويف البطني، مما يعزز التبادل الحراري للدم بين الخصية المنوية والجهاز الوريدي السطحي. يشكل التدفق الوريدي من الخصيتين وملحقاتهما ضفيرة، يدخل الدم منها إلى الوريد الكلوي على اليسار والوريد التناسلي السفلي على اليمين. يحيط بالخصية كبسولة سميكة تتكون من 3 طبقات: الحشوية، الغلالة المهبلية، والغلالة الوعائية الداخلية. يتميز الغلالة البروتينية ببنية ليفية. تحتوي الأغشية على ألياف عضلية ملساء، يعزز تقلصها حركة الحيوانات المنوية إلى البربخ. تحت الكبسولة، يوجد حوالي 250 فصيصًا هرميًا، مفصولة عن بعضها البعض بفواصل ليفية. يحتوي كل فصيص على عدة أنابيب منوية ملتوية، يتراوح طولها بين 30 و60 سم. تُشكل هذه الأنابيب أكثر من 85% من حجم الخصية. تتصل الأنابيب مباشرة بشبكة الخصية عبر أنابيب قصيرة مستقيمة، حيث تدخل الحيوانات المنوية إلى قناة البربخ. يصل طول هذه القناة، عند استقامتها، إلى 4-5 أمتار، وعند لفها، تُشكل رأس البربخ وجسمه وذيله. تقع خلايا سيرتولي والخلايا المنوية في النسيج الظهاري المحيط بتجويف الأنبوب. تقع خلايا لايديغ والبلعميات والأوعية الدموية والأوعية اللمفاوية في النسيج الخلالي بين الأنابيب.

تؤدي خلايا سيرتولي الأسطوانية وظائف عديدة: حاجز (بسبب التقارب الوثيق بينها)، وبلعمية، ونقل (المشاركة في نقل الخلايا المنوية إلى تجويف الأنبوب)، وأخيرًا، صماء (تخليق وإفراز بروتين رابط الأندروجين والإنهيبين). تتميز خلايا لايديغ متعددة الأضلاع ببنية دقيقة (تُنطق الشبكة الإندوبلازمية الملساء) وإنزيمات مميزة للخلايا المنتجة للستيرويد.

تلعب الخصيتان دورًا رئيسيًا في فسيولوجيا التكاثر لدى الرجال. وبالتالي، فإن اكتساب الجنين للنمط الظاهري الذكري يتحدد إلى حد كبير بإنتاج المادة المثبطة المولرية وهرمون التستوستيرون في الخصيتين الجنينيتين، كما أن ظهور الخصائص الجنسية الثانوية خلال البلوغ والقدرة على التكاثر يتحددان بأنشطة الخصيتين الستيرويدية والمُنوية.

تخليق الأندروجينات وإفرازها واستقلابها. في إنتاجها، تلعب الخصيتان دورًا أهم من قشرة الغدة الكظرية. يكفي القول إن 5% فقط من هرمون التستوستيرون يتكون خارج الخصيتين. تستطيع خلايا لايديغ تخليقها من الأسيتات والكوليسترول. ولا يختلف تخليق هذا الأخير في الخصيتين على الأرجح عن العملية التي تحدث في قشرة الغدة الكظرية. المرحلة الأساسية في التخليق الحيوي للهرمونات الستيرويدية هي تحويل الكوليسترول إلى بريغنينولون، والذي يتضمن انقسام السلسلة الجانبية بوجود NADH والأكسجين الجزيئي. ويمكن أن يحدث تحويل بريغنينولون إلى بروجسترون بطرق مختلفة. في البشر، يبدو أن المسار السائد هو مسار D5 ^، الذي يتحول خلاله البريغنينولون إلى 17a-هيدروكسي بريغنينولون، ثم إلى ديهيدروإيبي أندروستيرون (DHEA) وهرمون التستوستيرون. ومع ذلك، من الممكن أيضًا وجود مسار D4 ^عبر 17-هيدروكسي بروجسترون وأندروستينيديون. إنزيمات هذه التحولات هي 3beta-oxysteroid dehydrogenase، و17a-hydroxylase، إلخ. في الخصيتين، كما هو الحال في الغدد الكظرية، تُنتج أيضًا مركبات ستيرويدية مترافقة (خاصةً الكبريتات). توجد الإنزيمات التي تشق السلسلة الجانبية للكوليسترول في الميتوكوندريا، بينما توجد الإنزيمات التي تُصنّع الكوليسترول من الأسيتات والتستوستيرون من البريغنينولون في الميكروسومات. يوجد تنظيم الركيزة-الإنزيمات في الخصيتين. وهكذا، يكون هيدروكسيل الستيرويد في الموضع العشرين نشطًا للغاية لدى البشر، وتُثبِّط مُستَقْلِبات 20-أوكسيميتابولات البروجسترون والبريغنينولون هيدروكسيل 17-أ. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن أن يُحفِّز التستوستيرون تكوينه الذاتي، مما يُؤثِّر على تحويل الأندروستينيون.

تنتج الخصيتان البالغتان من 5 إلى 12 ملغ من هرمون التستوستيرون يوميًا، بالإضافة إلى الأندروجينات الضعيفة ديهيدرو إيبي أندروستيرون، وأندروستينديون، وأندروستين-3 بيتا، 17 بيتا-ديول. كما تنتج أنسجة الخصية كميات صغيرة من ديهيدروتستوستيرون، وتوجد فيها إنزيمات الأروماتة، مما يؤدي إلى دخول كميات صغيرة من الإستراديول والإسترون إلى الدم والسائل المنوي. على الرغم من أن خلايا لايديغ هي المصدر الرئيسي لتستوستيرون الخصية، إلا أن إنزيمات تكوين الستيرويد موجودة أيضًا في خلايا أخرى من الخصية (الظهارة الأنبوبية). قد تشارك هذه الإنزيمات في تكوين مستويات هرمون التستوستيرون المحلية العالية اللازمة لتكوين الحيوانات المنوية بشكل طبيعي.

تفرز الخصيتان هرمون التستوستيرون بشكل متقطع وليس بشكل مستمر، وهو أحد أسباب التقلبات الكبيرة في مستوى هذا الهرمون في الدم (3-12 نانوغرام/مل في شاب سليم). يضمن الإيقاع اليومي لإفراز هرمون التستوستيرون أقصى محتواه في الدم في الصباح الباكر (حوالي الساعة 7 صباحًا) وأدنى مستوى له في فترة ما بعد الظهر (حوالي الساعة 1 ظهرًا). يوجد هرمون التستوستيرون في الدم بشكل أساسي كمركب مع الجلوبيولين الرابط للهرمون الجنسي (SHBG)، الذي يرتبط بهرمون التستوستيرون وDHT بألفة أكبر من الإستراديول. ينخفض تركيز SHBG تحت تأثير هرمون التستوستيرون وهرمون النمو ويزداد تحت تأثير هرمون الإستروجين وهرمونات الغدة الدرقية. يرتبط الألبومين بالأندروجينات بشكل أقل قوة من هرمون الإستروجين. في الشخص السليم، يكون حوالي 2% من هرمون التستوستيرون في المصل في حالة حرة، ويرتبط 60% بـ SHBG و38% بالألبومين. يخضع كلٌّ من التستوستيرون الحر والتستوستيرون المرتبط بالألبومين (باستثناء SHBG) لتحولات أيضية. تقتصر هذه التحولات بشكل رئيسي على اختزال مجموعة D4 ^- keto بتكوين مشتقات 3alpha-OH أو 3beta-OH (في الكبد). بالإضافة إلى ذلك، تتأكسد مجموعة 17beta-oxy إلى شكل 17beta-keto. يُطرح حوالي نصف التستوستيرون المُنتَج من الجسم على شكل أندروستيرون، وإيتيوكولانولون، وبدرجة أقل بكثير إيبي أندروستيرون. لا يسمح مستوى جميع هذه الـ 17-ketosteroids في البول بتقييم إنتاج التستوستيرون، لأن الأندروجينات الكظرية الضعيفة تخضع أيضًا لتحولات أيضية مماثلة. ومن بين المستقلبات الأخرى التي يتم إفرازها من هرمون التستوستيرون هي الجلوكورونيد (الذي يرتبط مستواه في بول الشخص السليم ارتباطًا جيدًا بإنتاج هرمون التستوستيرون)، بالإضافة إلى 5alpha و5beta-androstane-Zalfa، و17beta-diols.

التأثيرات الفسيولوجية للأندروجينات وآلية عملها. تتميز آلية العمل الفسيولوجي للأندروجينات بخصائص تميزها عن الهرمونات الستيرويدية الأخرى. ففي الأعضاء المستهدفة في الجهاز التناسلي، والكلى والجلد، يتحول هرمون التستوستيرون (T) تحت تأثير إنزيم D4-5a ^- reductase داخل الخلايا إلى DHT، مما يُسبب تأثيرات أندروجينية: زيادة في حجم الأعضاء التناسلية الإضافية ونشاطها الوظيفي، ونمو الشعر الذكري، وزيادة إفراز الغدد المفرزة. أما في العضلات الهيكلية، فإن هرمون التستوستيرون نفسه قادر على زيادة تخليق البروتين دون أي تحولات إضافية. ويبدو أن مستقبلات الأنابيب المنوية لها نفس التقارب مع هرمون التستوستيرون وDHT. لذلك، يحتفظ الأفراد المصابون بنقص إنزيم 5a-reductase بنشاط تكوين الحيوانات المنوية. ومن خلال تحويله إلى 5-بيتا-أندروستين أو 53-بريجنستيرويد، يمكن للأندروجينات، مثل البروجستينات، تحفيز تكون الدم. لم تتم دراسة آليات تأثير الأندروجين على النمو الخطي وتكوين العظام في الميتافيزيز بشكل كافٍ، على الرغم من أن تسارع النمو يتزامن مع زيادة إفراز هرمون التستوستيرون أثناء البلوغ.

في الأعضاء المستهدفة، يخترق التستوستيرون الحر سيتوبلازم الخلايا. حيث يوجد إنزيم 5a-reductase في الخلية، يتحول إلى DHT. يرتبط التستوستيرون أو DHT (حسب العضو المستهدف) بالمستقبل السيتوبلازمي، ويغير تكوين جزيئه، وبالتالي، تقاربه مع المستقبل النووي. يؤدي تفاعل معقد الهرمون-المستقبل مع هذا الأخير إلى زيادة تركيز عدد من الرنا المرسال، والذي لا يرجع فقط إلى تسريع نسخها، ولكن أيضًا إلى استقرار الجزيئات. في غدة البروستاتا، يعزز التستوستيرون أيضًا ارتباط الرنا المرسال للميثيونين بالريبوسومات، حيث تدخل كميات كبيرة من الرنا المرسال. كل هذا يؤدي إلى تنشيط الترجمة من خلال تخليق البروتينات الوظيفية التي تغير حالة الخلية.