background image

*

Assest.prof.Dr.Hameed N. Mousa

Cosultant pathology


background image

MALE REPRODUCTIVE SYSTEM

The internal male genitalia consist of the testes with the 
adjoining epididymis, the vas deferens and the accessory 
sex glands, namely the seminal vesicles, the prostrate and 
the bulbourethral glands (the latter sometimes are 
included in the external genitalia).


background image

background image

Testes

The testes have, like the ovaries, two functions:
1- they

produce the male gametes or spermatozoa, 

2-they produce male sexual hormone, testosterone, which stimulates the accessory male sexual organs and causes the development of the masculine extragenitalsex characteristics.
The testis is surrounded by a thick capsule, the

tunica albuginea

, from which a conical mass of connective tissue, the

mediastinum testis

, projects into the testis. The tunica albugineais covered externally by 

a serosa.

.


background image

From the mediastinum, delicate fibrous septa radiate towards 

the tunica albuginea and divide the parenchyma of the testis 

into about 

300 lobuli testis

, which communicate peripherally. 

Each lobule contains ;

1-4 convoluted seminiferous tubules

(about 150-300 µm in 

diameter, 30-80 cm long).

Interstitial tissue between the convoluted tubules is continuous 

with a layer of loose vascular connective tissue, the

tunica

vasculosa testis

, which is found beneath the tunica albuginea.

Each seminiferous tubule continues near the mediastinum into 

a straight tubule, a

tubulus rectus

. The straight tubules 

continue into the

rete testis

, a labyrinthine system of cavities 

in the mediastinum

.


background image

background image

background image

background image

The Convoluted Seminiferous Tubules

These tubules are enclosed by a thick basal lamina and surrounded by 3-4 layers of 
smooth muscle cells (or myoid cells). The insides of the tubules are lined with 
seminiferous epithelium, which consists of two general types of cells: 
spermatogenic cells and Sertoli cells.

Spermatogenic cells:
Spermatogonia

are the first cells of spermatogenesis. They originate in the 4th week of foetal
development in the endodermal walls of the yolk sac and migrate to the 
primordium of the testis, where they differentiate into spermatogonia. 
Spermatogonia remain dormant until puberty. They are always in contact with the 
basal lamina of the tubule.

Two types of spermatogonia can be distinguished in the human seminiferous 
epithelium:

Type A spermatogonia

have a rounded nucleus with very fine chromatin grains and 

one or two nucleoli. They are stem cells which divide to form new generations of 
both type A and type B spermatogonia.

Type B spermatogonia

have rounded nuclei with chromatin granules of variable 

size, which often attach to the nuclear membrane, and one nucleolus. Although 
type B spermatogonia may divide repeatedly, they do not function as stem cells and 
their final mitosis always results in the formation of primary spermatocytes.


background image

Primary spermatocytes

which lie in the cell layer luminal to the spermatogonia. They appear larger than 
spermatogonia. They immediately enter the prophase of the first meiotic division, 
which is extremely prolonged (about 22 days!). A large number of primary 
spermatocytes is always visible in cross-sections through seminiferous tubules. 
Cell divisions, from the formation of primary spermatocytes and onwards, to the 
production of the spermatocytes, are incomplete. The cells remain connected by 
bridges of cytoplasm. The completion of the first meiotic division results in the 
formation 

of secondary

spermatocytes


background image

Secondary spermatocytes

,

which are smaller than primary spermatocytes. They rapidly enter and 
complete the second meiotic division and are therefore seldom seen in 
histological preparations. Their division results in the formation of spermaids.

Spermatids,

which lie in the luminal part of the seminiferous epithelium. They are small 
(about 10 µm in diameter) with an initially very light (often eccentric) 
nucleus. The chromatin condenses during the maturation of the spermatids 
into spermatozoa, and the nucleus becomes smaller and stains darker.


background image

The terminal phase of spermatogenesis is called spermiogenesis and 
consists of the differentiation of the newly formed spermatids into

Spermatozoa

The mature human spermatozoon is about 60 µm long and actively motile. 
It is divided into head, neck and tail.

The head (flattened, about 5 µm long and 3 µm wide) chiefly consists of 
the nucleus (greatly condensed chromatin!). The anterior 2/3 of the 
nucleus is covered by the acrosome, which contains enzymes important in 
the process of fertilisation. The posterior parts of the nuclear membrane 
forms the so-called basal plate.

The neck is short (about 1 µm) and attached to the basal plate. A 
transversely oriented centriole is located immediately behind the basal 
plate. The neck also contains nine segmented columns of fibrous material, 
which continue as the outer dense fibres into the tail.


background image

background image

background image

The tail is further divided into a middle piece, a principal piece and 
an end piece. The axonema (the generic name for the arrangement 
of microtubules in all cilia) begins in the middle piece. It is 
surrounded by nine outer dense fibres, which are not found in other 
cilia. In the middle piece (about 5 µm long), the axonema and dense 
fibres are surrounded by a sheath of mitochondria. The middle piece 
is terminated by a dense ring, the annulus. The principal piece is 
about 45 µm long. It contains a fibrous sheath, which consists of 
dorsal and ventral longitudinal columns interconnected by regularly 
spaced circumferential hoops. The fibrous sheath and the dense 
fibres do not extend to the tip of the tail. Along the last part (5 µm) 
of the tail, called the end piece, the axonema is only surrounded by 
a small amount of cytoplasm and the plasma membrane

.


background image

Spermatogenesis.

takes about 48 days from the time cells enter meiosis until morphologically 

mature spermatozoa are formed. Depending on the length of reproduction of 
spermatogonia (which is not precisely determined) it takes approximately 64 
days to complete spermatogenesis.

Spermatogenesis is regulated by follicle stimulating hormone (FSH), which in 
males stimulates the spermatogenic epithelium, and luteinizing-hormone (LH), 
which in males stimulates testosterone production by Leydig cells in the 
interstitia


background image

background image

Sertoli cells

are far less numerous than the spermatogenic cells and are evenly 
distributed between them. Their shape is highly irregular - columnar is the 
best approximation. Sertoli cells extend from the basement membrane to 
the luminal surface of the seminiferous epithelium. Processes of the 
Sertoli cells extend in between the spermatogenic cells (cell limits are 
therefore not clearly visible in the LM). The nucleus of Sertoli cells is ovoid 
or angular, large and lightly stained and often contains a large nucleolus. 
The long axis of the nucleus is oriented perpendicular to wall of the 
tubule. A fold in the nuclear membrane is characteristic for Sertoli cells 
but not always visible in the LM (well ... actually ... it's not that difficult 
to find, but not that easy either ....).


background image

Lateral processes of Sertoli cells are interconnected by 
tight junctions. Sertoli cells provide mechanical and 
nutritive support for the spermatogenic cells. Sertoli cells 
also secrete two hormones -

inhibin and activin

- which 

provide positive and negative feedback on FSH secretion 
from the pituitary

.


background image

Interstitial tissue

Leydig cells (15-20 µm), located in the interstitial tissue between the 
convoluted seminiferous tubules, constitute the endocrine component 
of the testis. They synthesize and secrete testosterone. Leydig cells 
occur in clusters , which are variable in size and richly supplied by 
capillaries. The cytoplasm is strongly acidophilic and finely granular. 
The nucleus is large, round and often located eccentric in the cell.


background image

background image

background image

background image

Ducts of the Testis

Spermatozoa pass via the tubuli recti (low columnar epithelium) and 
the rete testis (flattened or cuboidal epithelium) into numerous 
ductuli efferentes, which are lined by a columnar epithelium, which 
consists of both absorptive and ciliated cells. The height of the two 
cells types which form the epithelium of the ductuli efferentes is 
variable which gives the lumen a characteristic wavy outline.


background image

The 

ductuli efferentes

leave the testis and open into a common duct, the 

ductus epididymidis

(about 6 m long!). It is lined by a very tall pseudostratified

columnar epithelium. Most cells of the epithelium, also called principal cells, 
have long stereocilia. Stereocilia are non-motile structures, which in the EM 
resemble large microvilli. Towards the basal lamina we see a number of small 
nuclei, which belong to the basal cells of the ductus epididymidis. These cells 
regenerate the epithelium.

Peristaltic contractions of smooth muscle cells surrounding the ductus
epididymidis move the spermatozoa towards the middle segment of the duct, 
which is the 

site of final functional maturation of the spermatozoa

- now they are 

motile. The terminal segment of the ductus epididymidis is the 

site of storage of 

the mature spermatozoa

. Smooth muscle fibres of the terminal part of the ductus

epididymidis do not contract spontaneously. They contract during sexual 
stimulation concurrently with the contraction of the musculature of the duct into 
which it opens, the vas deferens.


background image

background image

The Vas deferens (or ductus deferens

)

The mucosa of the vas deferens forms low longitudinal folds. It is lined 
by a pseudostratified columnar epithelium. Similar to the epididymis, 
cells have long stereocilia. The lamina propria is unusually rich in 
elastic fibres. The muscularis is well developed (up to 1.5 mm thick) 
and consists of a thick circular layer of smooth muscle between thinner 
inner and outer longitudinal layers. The muscularis is the structure 
which makes the vas deferens palpable in the spermatic cord. The vas 
deferens is surrounded by an adventitia, which is slightly denser than 
usual

.


background image

background image

Male Accessory Reproductive Glands

The accessory (or secondary) male sex glands consist of the seminal vesicles, the 
prostrate and the bulbourethral glands.

Prostate

The prostate is the largest accessory sex gland in men (about 2 × 3 × 4 cm). It 
contains 30 - 50 tubuloalveolar glands, which empty into 15 - 25 independent 
excretory ducts. These ducts open into the urethra. The glands are embedded 
into a fibromuscular stroma, which mainly consists of smooth muscle 
separated by strands of connective tissue rich in collagenous and elastic 
fibres. The muscle forms a dense mass around the urethra and beneath the 
fairly thin capsule of the prostrate.


background image

The secretory alveoli of the prostate are very irregularly shaped 
because of papillary projections of the mucosa into the lumen of 
the gland. The epithelium is cuboidal or columnar. Basal cells are 
again present, and the epithelium may look pseudostratified
where they are found. The secretory cells are slightly acidophilic 
and secretory granules may be visible in the cytoplasm. Small 
extensions of the apical cytoplasm into the lumen of the alveoli 
may represent cells which  release their secretory products 
(secretion is apocrine/merocine). The secretion of the prostate 
contains citric acid, the enzyme fibrinolysin (liquefies the semen), 
acid phosphatase, a number of other enzymes and lipids. The 
secretion of the prostate is the first fraction of the ejaculate.


background image

the secretory ducts of the prostate are lined by a simple 
columnar epithelium, which changes to a transitional 
epithelium near the openings of the ducts into the urethra.

A characteristic feature of the prostate is the appearance 
of 

corpora amylacea

in the secretory alveoli. They are 

rounded eosinophilic bodies. Their average diameter is 
about 0.25 mm (up to 2 mm).. They may undergo 
calcification. Corpora amylacea may appear in semen.


background image

Macroscopically 

the prostrate can be divided into lobes, but they are 

inconspicuous in histological sections. In good histological 

sections it is possible to distinguish three concentric zones, which 

surround the prostatic part of the urethra.

1-The peripheral zone contains large, so-called main glands

whose ducts run posteriorly to open into the urethra.

2-The internal zone consists of the so-called submucosal glands

whereas

3-the innermost zone contains mucosal glands.


background image

This subdivision of the prostate is of clinical importance. 
With age the prostate becomes enlarged due to benign 
nodular hyperplasia. The onset age of these hyperplastic 
changes is 45. About 3/4 of the males above 60 are affected 
of which half will be symptomatic. This condition affects the 
mucosal glands.

Cancer of the prostate, which is the second most common 

malignant tumor in western males, involves the peripheral 
zone.


background image

background image

background image

background image

Seminal Vesicles

The seminal vesicles develop from the vas deferens. Their 
histological organisation resembles to some extent that of the 
vas deferens. They are elongated sacs (about 4 cm long and 2 
cm wide), which taper where they unite with the vas 
deferens. Each seminal vesicle consists of one coiling tube 
(about 15cm long). All the lumina visible in sections of the 
seminal vesicle are in continuity in the intact organ.

The mucosa shows thin, branched, anastomosing folds. The 
structure of the epithelium is variable appearing columnar or 
pseudostratified columnar (columnar cells and basal cells). 
The lamina propria of the mucosa is fairly thin and loose. The 
muscularis consists of inner circular and outer longitudinal 
layers of smooth muscle.


background image

Seminal vesicles were thought to store semen - hence there name. This 

turned out to be wrong. They are glands, whose secretion constitutes 60-

70 % of the ejaculate. The secretory product of the columnar cell, which 

may be seen in the lumen of the seminal vesicles, is strongly acidophilic. It 

contains large amounts of fructose which the spermatozoa utilise as a 

source of energy. Furthermore, the secretion contains prostaglandins, 

flavins (yellow fluorescing pigment - of use in forensic medicine to detect 

semen stains) and several other proteins and enzymes.

The cocktail of compounds which is released by the seminal vesicles in 

addition to fructose has three main functions:

1-the formation of the sperm coagulum,

2-the regulation of sperm motility and

3-the suppression of immune function in the female genital tract

.

The secretion of the seminal vesicles is the third fraction of the ejaculate 

(the spermatozoa are released with the second fraction - the contents of 

the vas deferens).


background image

background image



رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 142 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل