Die männlichen Geschlechtsorgane: Hoden, Samenwege und Drüsen

Ein System mit verschiedenen Arbeitsorten

Die beiden Hoden liegen im Hodensack außerhalb der eigentlichen Beckenhöhle. Nebenhoden liegen ihnen hinten an. Von jedem Nebenhodenschwanz zieht ein Samenleiter im Samenstrang aufwärts, durch den Leistenkanal und weiter ins Becken. Hinter der Harnblase vereinigt er sich mit dem Ausführungsgang des zugehörigen Samenbläschens. [1][2][6]

Der daraus entstehende Spritzkanal durchzieht die Prostata und mündet in den von ihr umgebenen Abschnitt der Harnröhre. Kleine Ausführungsgänge der Prostata geben dort zusätzlich Sekret ab. Nach Passage des Beckenbodens verläuft die Harnröhre im Corpus spongiosum des Penis bis zur äußeren Öffnung. Dieser Verlauf verbindet mehrere getrennte Produktions- und Transportorte. [1][6][7]

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Hodenhüllen und Aufhängung

Eine feste bindegewebige Kapsel, die Tunica albuginea, umgibt den Hoden. Septen ziehen von ihr nach innen und unterteilen das Organ in Läppchen. Hinten verdichtet sich das Bindegewebe zum Mediastinum testis mit dem Hodennetz. Eine zusätzliche seröse Hülle, die Tunica vaginalis, ermöglicht verschiebliche Beziehungen zwischen Hodenoberfläche und umgebender Hülle. [2][14]

Die Hüllen hängen mit der vorgeburtlichen Verlagerung der Hoden aus der Bauchregion in das Skrotum zusammen. Durch den Leistenkanal erreichen Samenstrukturen und Gefäße ihre endgültige Lage. Im Samenstrang verlaufen neben dem Samenleiter Blut- und Lymphgefäße sowie Nerven. Der Musculus cremaster kann den Hoden anheben; die glatte Muskulatur der Skrotalhaut verändert deren Faltung. [2]

Der Begriff Samenstrang fasst mehrere nebeneinander verlaufende Strukturen zusammen. Der Samenleiter hat darin seine eigene Wand und ein eigenes Lumen. Die Arterien führen Blut zu, die Venen führen es ab; Lymphgefäße und Nerven bilden weitere Wege. Diese Bündelung erlaubt die gemeinsame Aufhängung und Versorgung des außerhalb der Beckenhöhle liegenden Hodens. [2]

Samenkanälchen und Zwischengewebe

In jedem Hodenläppchen liegen stark gewundene Samenkanälchen. Ihre Wand enthält Keimzellen unterschiedlicher Entwicklungsstadien und Sertoli-Zellen. Die Zellfolge entwickelt sich von der äußeren Basalmembran zum Lumen hin. An der Wand bleiben frühe Vorläufer, weiter innen liegen fortgeschrittene Stadien; fertige Spermatozoen werden schließlich in die Kanälchenflüssigkeit freigesetzt. [2][4]

Sertoli-Zellen reichen von der Basalmembran bis zum Lumen. Sie umhüllen Keimzellen mit ihren Fortsätzen, versorgen sie und verarbeiten abgestoßene Zellbestandteile. Dichte Verbindungen benachbarter Sertoli-Zellen gliedern das Epithel in basale und adluminale Bereiche. Damit entstehen kontrollierte Bedingungen für spätere meiotische und nachmeiotische Entwicklungsstadien. [2][4][16]

Zwischen den Kanälchen liegen Gefäße, Bindegewebe, Immunzellen und Leydig-Zellen. Die Leydig-Zellen bilden unter LH-Einfluss Testosteron. Die räumliche Nähe zum Keimepithel ermöglicht hohe örtliche Androgenbedingungen. Hormonproduktion und Keimzellbildung sind somit verschiedenen Zellgruppen zugeordnet, die im selben Organ zusammenarbeiten. [2][3]

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Wie die typische Spermienform entsteht

Spermatogonien erhalten und erweitern den Vorrat an Keimzellvorläufern. Nach weiteren Entwicklungs- und Teilungsschritten entstehen primäre Spermatozyten. Diese durchlaufen zwei meiotische Teilungen. Dabei werden homologe Chromosomen und danach Schwesterchromatiden getrennt; am Ende besitzen Spermatiden einen einfachen Chromosomensatz. [4]

In der Spermiogenese verändern Spermatiden ihre Form. Der Zellkern verdichtet sich, das Akrosom entsteht über dem vorderen Kopfbereich und eine Geißel wird aufgebaut. Mitochondrien ordnen sich im Mittelstück an. Überschüssiges Zytoplasma wird abgegeben und von Sertoli-Zellen aufgenommen. Die Entwicklung benötigt mehrere Wochen und verläuft in räumlich sowie zeitlich organisierten Zellverbänden. [4][15]

Der Kopf trägt den stark verdichteten Chromosomensatz und die Akrosomregion. Das Mittelstück enthält eine Mitochondrienhülle, die zur Energieversorgung beiträgt. In der Geißel setzen molekulare Motoren chemische Energie in Bewegung um. Nach ihrer Freisetzung benötigen die Zellen weitere Reifungs- und Aktivierungsschritte entlang des Transportwegs. [4]

Vom Hodennetz in den Nebenhoden

Kurze gerade Kanälchen, die Tubuli recti, verbinden das Keimepithel mit dem Rete testis. Dessen Hohlraumsystem liegt im Mediastinum. Mehrere Ductuli efferentes führen weiter zum Nebenhodenkopf. Sie nehmen viel Flüssigkeit auf und leiten den konzentrierteren Zellinhalt in den stark gewundenen Nebenhodengang. [2][6][23]

Der Nebenhoden gliedert sich in Kopf, Körper und Schwanz. Sein Gang besitzt ein spezialisiertes Epithel mit langen, unbeweglichen Mikrovilli, den Stereozilien. Sekretion und Rückaufnahme verändern die Flüssigkeit, während sich Spermienmembranen und Bewegungseigenschaften weiterentwickeln. Glatte Muskelaktivität unterstützt die Passage. Der Schwanzabschnitt bildet ein wichtiges Reservoir. [6][17][24]

Der Samenleiter als muskuläre Transportstrecke

Vom Nebenhodenschwanz setzt sich der Gang in den Samenleiter fort. Sein kleines Lumen ist von einer auffallend kräftigen Muskelwand umgeben. Innen und außen verlaufen überwiegend längsgerichtete, dazwischen ringförmige Muskelzüge. Diese Organisation passt zu den kräftigen Kontraktionen, die bei der Emission den Inhalt weiterbefördern. [6][25]

Der Samenleiter zieht nach dem Leistenkanal an der Beckenwand entlang und erreicht die Rückseite der Harnblase. Im Endabschnitt ist er zur Ampulle erweitert. Hier liegt die Verbindung zum Gang des Samenbläschens. Der Spritzkanal ist die gemeinsame Fortsetzung dieser beiden Zuflüsse; seine Öffnung liegt im Prostataabschnitt der Harnröhre. [6][17]

Samenbläschen, Prostata und Bulbourethraldrüsen

Die paarigen Samenbläschen liegen hinter der Harnblase und oberhalb der Prostata. Stark gefaltete Schleimhaut vergrößert ihre sekretorische Oberfläche. Ihr Sekret enthält unter anderem Fruktose und trägt einen wesentlichen Anteil zur Samenflüssigkeit bei. Die Muskelwand unterstützt die Entleerung des Drüsenlumens. [7][18][26]

Die Prostata liegt unter dem Blasenboden und vor dem Rektum. Sie umgibt den ersten Harnröhrenabschnitt. Ihre verzweigten Drüsen sind in fibromuskuläres Stroma eingebettet und geben enzymhaltiges Sekret über zahlreiche kleine Gänge in die Harnröhre ab. Drüsenanteile, Bindegewebe und glatte Muskulatur bestimmen gemeinsam ihren Aufbau. [7]

Die kleinen Bulbourethraldrüsen liegen tiefer im Beckenbodenbereich. Ihre Gänge münden in die Harnröhre im Bereich des Bulbus. Ihr schleimiges Sekret trägt zur Befeuchtung der Strecke bei. Das Ejakulat setzt sich folglich aus Zellen der Hoden und Flüssigkeit aus mehreren örtlich getrennten Quellen zusammen. [7]

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Warum jede Innenwand anders aussieht

Die Samenkanälchen besitzen ein mehrschichtig wirkendes spezialisiertes Keimepithel mit Zellen verschiedener Entwicklungsstufen. Im Nebenhoden steht dagegen ein Gangepithel mit großer Austauschfläche im Vordergrund. Der Samenleiter verlagert den Schwerpunkt auf die Muskelwand. Schon die mikroskopische Organisation lässt damit auf Produktion, Reifung und kraftvollen Transport als verschiedene Aufgaben schließen. [2][4][6]

Auch die Drüsen unterscheiden sich: Im Samenbläschen vergrößern starke Falten die innere Oberfläche eines komplexen Lumens. In der Prostata liegen viele verzweigte Drüsen zwischen Muskel- und Bindegewebszügen. Ihre kleinen Gänge führen zur Harnröhre. Ein im Schnitt mehrfach erscheinender Hohlraum kann deshalb entweder Teil einer gefalteten Oberfläche oder Teil eines verzweigten Gangbaums sein. [7][26]

Prostatagewebe und Harnentleerung

Die enge Lagebeziehung zwischen Prostata und Harnröhre erklärt, warum eine Gewebevermehrung die Harnentleerung beeinflussen kann. Der Strahl kann schwächer werden, der Beginn verzögert sein oder Restharn zurückbleiben. Lage, Muskeltonus und Blasenfunktion bestimmen mit, wie stark Beschwerden ausgeprägt sind. [43]

Drüsengewebe ist innerhalb der Prostata regional gegliedert. Um den proximalen Harnröhrenabschnitt liegen Transitions- und periurethrale Regionen; weiter hinten und seitlich liegt die periphere Zone. Die zentrale Zone steht räumlich mit den Spritzkanälen in Beziehung. Vorn liegt ein kräftiger fibromuskulärer Anteil. Diese Einteilung erleichtert die Orientierung in Ultraschall, MRT und Gewebebefunden. [40]

Penis und Schwellkörper

Zwei Corpora cavernosa liegen überwiegend an der oberen Seite des Penisschafts nebeneinander. Darunter verläuft das Corpus spongiosum mit der Harnröhre; es erweitert sich vorn zur Eichel. Bindegewebige Hüllen begrenzen die Schwellkörper. In ihrem Inneren liegen von Endothel ausgekleidete Gefäßräume zwischen bindegewebigen und glatten Muskelbälkchen. [1][19]

Bei der Erektion entspannen sich glatte Muskelanteile, der arterielle Zufluss steigt und die Gefäßräume füllen sich. Die zunehmende Füllung komprimiert abführende Venen. Das Corpus spongiosum bleibt weniger stark unter Druck, sodass der Harnröhrenweg durchgängig bleiben kann. Eichel und Vorhaut besitzen eine ausgeprägte sensible Versorgung und sind Teil der örtlichen Schutz- und Wahrnehmungsfunktion. [1][19]

Autonome Nerven, örtliche Signale wie Stickstoffmonoxid und zentrale sowie spinale Verschaltungen beeinflussen diese Gefäß- und Muskelreaktion. Sensible Nerven leiten Berührungsinformationen zurück. Das Geschehen verbindet damit Gefäßphysiologie, glatte Muskulatur und nervale Rückmeldung. [1]

Die bindegewebige Hülle der Corpora cavernosa begrenzt die Ausdehnung der gefüllten Räume und beteiligt sich dadurch an der Druckentwicklung. Im Corpus spongiosum sind die mechanischen Bedingungen anders; seine enge Beziehung zur Harnröhre erfordert eine durchgängige Passage. Drei nebeneinander liegende Schwellkörper können daher funktionell verschiedene Druckverhältnisse aufweisen. [1][19]

Emission und Expulsion

Bei der Emission gelangen Spermien aus den ableitenden Wegen zusammen mit Drüsensekreten in den hinteren Harnröhrenbereich. Koordinierte Kontraktionen des Samenleiters, der Samenbläschen und der Prostata unterstützen diesen Transport. Gleichzeitig wird der Blasenhals funktionell geschlossen, wodurch der Weg in Richtung Blase begrenzt ist. [1][6][7]

Die anschließende Expulsion treibt die Samenflüssigkeit durch rhythmische Kontraktionen unter Beteiligung quergestreifter Beckenbodenmuskeln nach außen. Sympathische, parasympathische und somatische Verschaltungen tragen je nach Phase unterschiedlich bei. Emission, Ausstoß und Erektion sind dadurch in einen gemeinsamen Ablauf eingebunden, besitzen aber jeweils eigene örtliche Mechanismen. [1]

Gefäße und Temperaturregulation

Die Hodenarterien entspringen hoch an der Bauchaorta. Ihr Verlauf durch den Samenstrang bewahrt die Verbindung zur ursprünglichen Entwicklungsregion. Im venösen Pampiniformplexus kann Wärme zwischen zufließendem und abfließendem Blut ausgetauscht werden. Die rechte Hodenvene mündet gewöhnlich direkt in die untere Hohlvene, die linke in die linke Nierenvene. Die Lymphe folgt den Hodengefäßen zu lumbalen Lymphknoten. [2][38]

Die Lage im Skrotum unterstützt eine gegenüber dem Körperkern niedrigere Temperatur. Hautdurchblutung, Schweißabgabe, veränderliche Skrotaloberfläche und Hodenabstand wirken zusammen. Der Cremaster verändert die Lage; der Wärmeaustausch im Gefäßgeflecht ergänzt die Anpassung. Blutversorgung, Temperatur und hormonelle Umgebung schaffen gemeinsam Bedingungen für die Spermatogenese. [2]

Zusammensetzung und weitere Reifung der Samenflüssigkeit

Die sichtbare Samenflüssigkeit enthält viele gelöste Bestandteile und einen zellulären Anteil. Ein großer Teil ihres Volumens entsteht erst durch die Sekrete der akzessorischen Drüsen. Nährstoffe, Enzyme und örtliche Milieufaktoren beeinflussen die Umgebung der transportierten Zellen. Nach der Abgabe verändert sich auch die Konsistenz durch das Zusammenspiel sekretorischer Bestandteile. [5][7]

Die spätere Befruchtungsfähigkeit umfasst weitere Anpassungen der Spermienmembran und Signalverarbeitung. Diese Kapazitation erfolgt unter anderem im weiblichen Genitaltrakt. Der vollständige Entwicklungsweg verbindet dadurch einen lange dauernden Aufbau im Hoden, Reifung im Nebenhoden und nachfolgende Aktivierung unter neuen Umgebungsbedingungen. Zellform, Beweglichkeit und Membranfunktion entwickeln sich auf diesem Weg in aufeinanderfolgenden Schritten. [4]

Die hormonelle Achse

Der Hypothalamus gibt GnRH in Pulsen ab. In der Hypophyse beeinflusst es LH und FSH. LH fördert die Testosteronbildung der Leydig-Zellen; FSH wirkt auf Sertoli-Zellen. Testosteron unterstützt zusammen mit deren Signalen die Spermatogenese. Inhibin B aus den Sertoli-Zellen beteiligt sich besonders an der Rückmeldung auf FSH. [3][4]

Testosteron wirkt außerdem über die Blutbahn auf weitere Gewebe, darunter Muskel, Knochen und Geschlechtsorgane. Rückkopplungen an Hypothalamus und Hypophyse stimmen Hormonbildung und Keimzellproduktion aufeinander ab. Damit verbindet der Hoden örtliche Entwicklungsräume mit der übergeordneten endokrinen Regulation. [3]

Untersuchungen folgen den Funktionsorten

Die körperliche Untersuchung erfasst Hodenlage, Größe, Konsistenz, Nebenhoden und Samenstrang. Ultraschall kann Gewebe und Flüssigkeitsräume darstellen; Dopplerverfahren ergänzen Informationen zur Durchblutung. Eine Tastuntersuchung der Prostata ist wegen ihrer Lage vor dem Rektum über den Enddarm möglich. Die Wahl des Verfahrens richtet sich nach dem gesuchten Funktionsort. [2][7]

Ein Spermiogramm untersucht die abgegebene Samenprobe unter standardisierten Bedingungen. Es beschreibt unter anderem Zellzahl, Beweglichkeit und Form. Hormonuntersuchungen betrachten eine weitere Ebene. Aus der Kombination von anatomischem Verlauf, Reifungsorten und Sekretquellen wird verständlich, weshalb diese Verfahren unterschiedliche Fragen beantworten. [4][5][32]

Arbeitsorte auf dem Weg der Keimzelle

Wichtige Begriffe

Testis

Hoden

Epididymis

Nebenhoden

Ductus (vas) deferens

Samenleiter

Samenbläschen (Vesicula seminalis)

Samenblase

Prostata

Prostata

Spritzkanal (Ductus ejaculatorius)

Spritzkanal

Harnblase (Vesica urinaria)

Harnblase

Hodensack (Scrotum)

Hodensack

Corpus cavernosum

Penisschwellkörper

Corpus spongiosum

Harnröhrenschwellkörper

Glans penis

Eichel

Vorhaut (Praeputium)

Vorhaut

Spermatogenese

Entwicklung der Spermien aus Keimzellvorläufern.

Sertoli-Zelle

Unterstützende und regulierende Zelle im Keimepithel des Hodens.

Leydig-Zelle

Hormonbildende Zelle zwischen den Hodenkanälchen.

Emission

Transport und Zusammenführung der Ejakulatbestandteile in Richtung Harnröhre.

Im Gesundheitswissen weiterlesen

• Hoden, Spermienbildung und Samenwege
• Das Hormonsystem
• Harnleiter, Harnblase und Harnröhre: Transport und Entleerung
• Gewebe: Wie Zellen zusammenarbeiten