Anatomie de l'appareil génital masculin

Appareil Génital Masculin

• L'appareil génital masculin comprend les testicules, les voies génitales excrétrices et les glandes annexes.
• Les testicules (gonades) produisent les gamètes et les hormones mâles.
• Les voies génitales excrétrices intra et extra testiculaires assurent le transport et la maturation des spermatozoïdes.
• Les glandes annexes (vésicules séminales, prostate, glandes bulbo-urétrales de Cowper) élaborent le liquide séminal et assurent le transport et la nutrition des spermatozoïdes.

Testicules - Anatomie

• Siègent dans le scrotum, à l'extérieur de la cavité abdominale, à une température inférieure à 2°C.
• Ils sont ovoïdes (4,5x3x2,5 cm, 11 à 17 g), coiffés par l'épididyme et suspendus par le cordon (déférent et vaisseaux).
• Le testicule et l'épididyme possèdent souvent des vestiges embryonnaires.
• L'hydatide sessile de Morgani se trouve au niveau du testicule (vestige müllerien).
• L'hydatide pédiculée se trouve au niveau de l'épididyme (vestige wolffien).

Testicules - Histologie

• De la surface vers la profondeur, on trouve la peau scrotale, le dartos et la vaginale du testicule.
• La peau scrotale est riche en glandes sudorales exocrines et en follicules pileux.
• Le dartos est un plan musculaire profond.
• La vaginale du testicule est un sac en 2 feuillets bordé par un mésothélium en continuité avec celui de la cavité péritonéale, formant un espace virtuel contenant du liquide lubrifiant.
• Du côté viscéral, le mésothélium repose sur l'albuginée, capsule fibreuse de 0,6m faite de faisceaux de collagène avec de rares fibres élastiques.
• L'albuginée entoure le testicule sauf en arrière au niveau du mediastinum testis (corps de Highmore) qui se prolonge dans le parenchyme testiculaire.
• Le mediastinum est creusé de canaux (rete testis) et contient les vaisseaux.
• Des cloisons fibreuses partent de l'albuginée, donnant des lobules (250 à 300), chacun contenant 1 à 4 tubes séminifères (400 à 500).
• Les tubes séminifères ont un diamètre de 150 µm et une longueur de 80 cm.
• Ils forment une anse fermée qui s'ouvre par de courts canaux droits dans les canaux du Rete Testis et se prolongent par 10 à 20 cônes efférents qui se jettent dans l'épididyme.

Histologie des Tubes Séminifères

• L'examen histologique révèle que le parenchyme testiculaire englobe les tubes séminifères.
• Les tubes séminifères présentent une lumière centrale et un épithélium comportant les cellules germinales à différents stades de maturation disposées en couches superposées.
• L'épithélium contient des cellules de Sertoli et une membrane basale ou vitrée composée d'une lame basale, de cellules péritubulaires (myoïdes), de fibres de collagène et de fibrocytes.
• Entre les tubes se trouve un tissu conjonctif lâche avec des vaisseaux, des nerfs et des amas de cellules de Leydig.
• L'activité testiculaire est double : exocrine (gamétogenèse au niveau de l'épithélium germinal des tubes) et endocrine (sécrétion hormonale au niveau de la glande interstitielle de Leydig).

Lignée Germinale

• La lignée germinale produit les gamètes mâles haploïdes (spermatozoïdes = spz).
• La spermatogenèse est l'ensemble des divisions et modifications partant de la cellule souche pour aboutir au spermatozoïde (64 jours environ chez l'homme).
• Elle comprend trois phases : des spermatogonies aux spermatocytes, la méiose (des spermatocytes aux spermatides) et la spermiogénèse (des spermatides aux spermatozoïdes).

Des Spermatogonies au Spermatocytes

• Le diamètre des spermatogonies (spg) varie de 9 à 15 μm.
• Elles sont situées contre la membrane basale et se divisent par mitoses.
• Il existe 3 types de spermatogonies selon l'aspect de leur noyau: type Ad (dark), type Ap (pale, à chromatine poussiéreuse), type B (à chromatine croutelleuse).
• Les spg Ad (cellules souches) se divisent en donnant d'autres Ad (renouvellement des cellules souches) et quelques spermatogonies Ap qui se transforment en spermatogonies B, puis en spermatocytes I.
• Les spermatocytes I présentent une phase de croissance importante, devenant de grandes cellules ovales (25 µm, = cellules les plus volumineuses) situées à distance de la vitrée.
• C'est pendant cette période que s'effectuent la synthèse d'ADN et la réplication des filaments (stade prèleptotène).
• Au début de la prophase, le spermatocyte I comporte 46 chromosomes (4n).

Méiose

• Les spermatocytes I passent par tous les stades de la prophase de la première division méiotique (leptotène, zygotène, pachytène, diplotène et diacinèse), qui dure 22 jours.
• La première division se poursuit ensuite plus rapidement (prométaphase, métaphase, anaphase, télophase et cytodiérèse).
• La première division réductionnelle méiotique donne des spermatocytes II (haploïdes 2n), deux fois plus petits et groupés par 2.
• Ils entrent rapidement (quelques heures) dans la deuxième division équationnelle méiotique, donnant les spermatides (Haploïde 1n), cellules de petite taille, ovoïdes, à noyau rond et clair, avec 1 ou 2 masses nucléolaires. Ces cellules sont proches de la lumière du tube.

Spermiogénèse

• Les spermatides se transforment en spermatozoïdes en passant par des modifications morphologiques.
• Les spz ainsi formés sont disposés en bouquets à l'apex des cellules de Sertoli et libérés par elles, lors de la spermiation.
• Le spz est immature et non fécondant à ce stade. (cf cours PACES)

Cellules de Sertoli

• Chez l'adulte, les cellules de Sertoli sont résistantes (peu sensibles à la température).
• Elles sont disposées en une seule assise, orientées avec un pôle basal sur la membrane basale et un pôle apical, faisant saillie dans la lumière.
• Elles sont cylindriques, à contours cytoplasmiques irréguliers, avec un noyau ovale, à chromatine fine, à nucléole apparent.
• Elles présentent une membrane plasmique avec de nombreuses anastomoses avec les autres cellules de Sertoli, formant des jonctions serrées réalisant un réseau.
• Deux compartiments sont ainsi créés : un contre la membrane basale contenant les spermatogonies et les spermatocytes I, et un vers la lumière contenant les spermatocytes II, les spermatides et les spz.

Rôle des Cellules de Sertoli

• Fournir soutien, protection, et nutrition aux cellules germinales.
• Spermiation (libération des spz).
• Phagocytose des excès de cytoplasme des spermatides.
• Sécrétion aux 8ème et 9ème semaines in utero du MIS (Mullerian Inhibiting Substance) et de l'ABP Androgen Binding Protein qui se lie à la testostérone et à l'hydrotestostérone, sous contrôle hypophysaire.
• Stéroïdogénèse : présence de récepteurs à la FSH et à la testostérone. La FSH est nécessaire au métabolisme de la testostérone. Transformée en dihydoxytestostérone, elle est aromatisée en β oestradiol (hormones nécessaires à la maturation de cellules germinales).
• Synthèse d'hormones peptidiques (inhibine et activine) qui modulent l'action de la FSH.

Cycle de Épithélium Séminifère

• Sur un plan de coupe d'un tube séminifère, on trouve toujours la même association de cellules germinales au même stade de développement.
• 6 associations (stades) sont possibles chez l'homme. Si à un temps T, on observe un stade, la succession des étapes aboutissant à la réapparition du même stade dans la même zone du tube séminifère définit le cycle séminifère. Il est de 16 jours chez l'homme.

Barrière Sang-Testicule

• Deux compartiments morpho-fonctionnels sont distingués :-compartiment luminal -compartiment basal
• Les interactions sont constantes et indispensables à la spermatogenèse.
• Les échanges se font par l'intermédiaire de la barrière sang-testicule dont l'élément le plus important est la cellule de Sertoli et ses jonctions serrées (++).
• La composition du liquide testiculaire est proche de celle du plasma sanguin, comparable à celle du milieu intercellulaire avec des protéines spécifiques (ABP, stéroïdes, inhibine) nécessaires à la maturation des cellules germinales.
• Cette barrière est : Perméable aux acides aminés, ions, à l'eauElle laisse diffuser lentement les hormones-Elle est imperméable à l'albumine, l'inositol, le fructose
• Elle empêche la reconnaissance par le système immunitaire de l'organisme des protéines spécifiques de surface qui apparaissent sur les cellules germinales dès le stade pachytène.
• -) Protection de l'épithélium germinal contre une réaction auto-immune.

Cellules de Leydig

• Glande interstitielle
• Sécrètent les androgènes testiculaires dont la testostérone (sous action de LH).
• En amas dans l'interstitium.
• NB on peut observer, moins nombreuses, dans le corps de Highmore, l'épididyme et le cordon
• Polyédriques de 15 à 20 µm à noyau arrondi avec un gros nucléole
• Cytoplasme granulaire éosinophile avec un cristalloïde de Reinke rectangulaire
• Pigments lipofuschiniques dont le nombre augmente avec l'âge
• ME: Aspect de cellules sécrétant des stéroïdes

Vascularisation

• Assurée par l'artère spermatique, branche de l'artère testiculaire.
• Les différentes branches se divisent dans l'albuginée suivent les septa et s'enfoncent dans le parenchyme. Le retour veineux forme au niveau de la partie haute du scrotum et dans le cordon spermatique le plexus veineux pampiniforme. Ce système d'échange de chaleur à contre-courant refroidit le sang artériel.
• NB: Le refroidissement est aussi assuré par la peau scrotale (transpiration --) évaporation.

Modification du Testicule

• L'évolution du testicule au cours de la vie.
• A la naissance tubes de 50 à 70 µm de diamètre, lumière virtuelle, bordées de cellules peu différenciées (surtout cellules de Sertoli) avec de rares spg.
• Jusqu'à 10 ans : le diamètre varie peu mais les tubes s'allongent et deviennent flexueux, les spg sont plus volumineuses
• Période prépubertaire 10 à 15 ans le diamètre augmente, les lumières apparaissent les cell de Sertoli sont plus nettes et les éléments germinaux sont visibles (spermatocytes I à 10 ans, spermatocytes II à 12 ans, spermatides à 15 ans)
• Le testicule endocrine apparaît vers 10 ans sous contrôle de FSH – LH.
• Sa différenciation nécessite une stimulation androgénique.

Voies Excrétrices (Spermatiques) Intra Testiculaires

• Simplement vectrices (spz non mobiles à ce niveau)
• Les tubes droits : reçoivent les extrémités des tubes séminifères et sont bordés par des cellules de Sertoli reposant sur la membrane basale.
• Le rete testis (ou réseau de Haller) : série d'anfractuosités de diamètre variable, bordées par un épithélium sertolien aplati avec des microvillosités.
• Elles contiennent le fluide testiculaire (riche en inositol, en acide glutamique...) sécrétés par les cellules épithéliales).

Voies Spermatiques Extra Testiculaires

• Les Canaux Efférents Le rete testis fusionne en 12 canaux à lumière festonnée, contournés en hélice réalisant des cônes canaux (cônes) efférentsIls sont bordés par un épithélium cylindriqueAvec des cellules ciliées et des cellules avec des microvillosités (réabsorption de liquide)Reposant sur une basale avec en dehors des cellules musculaires lisses.
• Épididyme Très contourné, mais lumière régulièreBordée par un épithélium pseudo-stratifié avec de longues microvillosités (appelées improprement stéréocils)Et au contact de la basale des cellules de réserveLe chorionLa musculeuse sous-jacente. Son épaisseur augmente de la tête vers la queue.L'adventice est riche en capillaires et fibres nerveuses.

Rôle Épididyme

• Site extra gonadique de la fertilité; sous contrôle androgéniqueVoie de transport des spz (12 j) (progression par pression intraluminale qui diminue de la tête vers la queue et par contraction éjaculatoire)
• Sécrétion des substances pour la maturation des spz qui y acquièrent également leur mobilité unidirectionnelle(protéines, glycoprotéines, carnitine (m aqueur de la fct épididymaire. Les spz deviennent fécondantsRéabsorption liquidienne de 90% du fluide séminal --) concentration des spz
• Phagocytose vraisemblable des spz non éjaculés qui stagnent dans la queue (réservoir). 50% des spz produits au niveau du testicule sont détruits par phagocytose macrophagique ou épithéliale.
• Canal déférent: Rectiligne (40 cm) à lumière étroite, étoilée Paroi épaisseIl passe dans le cordon avec les vaisseaux. L'épithélium est simple, cylindrique, haut avec des stéréocilsLe Chorion est fibro-élastique (replis)Musculeuse lisse avec 3 couchesLa partie terminale est dilatée = ampoule déférentielleA ce niveau le revêtement est prismatique simple et la muqueuse plissée (réservoir de sperme)Il se termine par un canal court et étroit, le canal éjaculateur (dépourvu de paroi musculaire) qui pénètre dans la prostate et débouche dans l'urètre prostatique de chaque coté du veru montanum

Canal Urogénital et Pénis

• 3 portions: urètre prostatique, membraneux et pénien (il lui est appendu des petites glandes muqueuses, les glandes de Littré).
• Le pénis est constitué de tissus érectiles, les corps caverneux dorsaux et le corps spongieux ventral. Ce dernier englobe l'urètre pénien et forme dans sa partie distale le gland.
• Tissu érectile Lacunes veineuses revêtues d' séparées par des fibres conjonctives et des cellules musculaires lisses formant des travées.Vascularisation Les artères honteuses internes se poursuivent par les artères profondes et dorsales. Les artères profondes donnent:--) Artères nutritives --) oxygénation des trabécules--) Artères hélicines --) directement dans les lacunesLe retour veineux est permis par des veines accolées à la face profonde de l'albuginée et des shunts entre les artères hélicines et la veine dorsale profonde.DHLe fascia pénien, (tissu fibro-élastique engainant les corps caverneux et le corps spongieux) tissu conjonctif lâche riche en vaisseaux et une couche musculaire lisse peau fine, mobile dépourvue de graisse et riche en structure sensoriellesEn avant, la peau forme un repli (le prépuce)Dans le sillon balano-préputial siègent de glandes sébacées (glandes de Tyson) participant à la production d'une sécrétion, le smegmaInnervation : double. 1) sensitive 2) motrice sympathique (vasoconstrictrice) et para sympathique (vasodilatatrice).

GLANDES ANNEXES

• Vésicules Séminales: derrière le col vésical et sur les côtés des déférents, de 5 à 6 cm de long, diverticule tubuleux simple, contourné (15 cm) s'abouchant dans le déférentLa muqueuse dessine de nombreux replis:
• Elle est bordée par un épithélium cylindrique simple Cellules principales avec des vacuoles sécrétoires au pôle supérieur lipopigmentsChorion fibro-élastiqueMusculeuse faite de plusieurs couches de cellules musculaires lisses.

Rôle Vésicules Séminales

• Produit 70% du liquide séminal de l'éjaculâtLiquide épais, jaunâtre, visqueuxRiche en protéines, acide citrique, acide ascorbique, lactoferrine (anti agglutinant)... et en fructose (source d'énergie pour le spz)Le liquide séminal assure la nutrition et la mobilité des spzLa contraction du muscle éjecte le liquide séminal dans le canal évacuateurNB : La vésicule séminale n'est pas un réservoir à spz

• Prostate Pèse 20 gEntourée d'une capsule fibro-élastique d'où partent des cloisons dessinant des lobulesmal individualisés Comporte une 30aine de glandes tubulo alvéolaires ramifiées et dont les canaux excréteurs simples s'abouchent dans l'urètre. conjonctif soutien comporte des fibrocytes, du collagène - et des cellules musculaires lisses zones distinctes:

• Zone Centrale--) épithélium pseudostratifié (25%)Zone Périphérique--) épithélium + régulier (70%)------) cancerZone de Transition (peu visible) hyperplasie- Les glandes sont festonnéesBordées par un épithélium cubo-cylindrique à cytoplasme clairDoublé par une assise de petites cellules basalesDans les lumières glandulaires, on peut observer des sympexions (corps amylacés) = concrétions lamellaires deglycoprotéines qui parfois se calcifient.Leur nombre augmente avec l'âge.Entre les glandes, le tissu conjonctif est dense avec des faisceaux de cellules musculaires lisses à disposition concentrique.

Rôle Prostate

• Synthétise le liquide prostatique expulsé lors de l'éjaculationLiquide riche en enzymes (phophatases acides), acide citrique et en ions (Zn, Mg, Ca...) --) favorise la mobilité desspz; fibrinolysine --) liquéfie le sperme après éjaculation

Glandes Bulbo-Urétales

• Diamètre de 5 mm. Elles s'abouchent au niveau de la portion membraneuse de l'urètre.
• Glande tubuloalvéolaire avec un épithélium cubique simple muco-sécrétant.
• Chaque glande est divisée en lobes par des septa contenant des fibres musculaires lisses et striées.
• -) Liquide mucoïde riche en galactose, déversé dans l'urètre avant l'émission du sperme (lubrification).

Composition du Sperme

• Spz en suspension dans le liquide séminalLiquide visqueux, blanc gris, opaque, floconneuxVolume par éjaculât de 2,5 à 4 ml. Étude des spzEtude du sperme frais : 2 h après l'éjaculation.

• Spermogramme60 à 100 millions de spz/ ml> 50 % mobilesAprès fixation et coloration : Spermocytogrammeetude des anomalies de forme des spz (< à 40%)

• Etude du liquide séminalConstitué essentiellement par les sécrétions venant des :-vésicules séminales 65% + de la prostate 30% + de l'épididyme 5%

• Lors de l'éjaculation, il existe une chronologie d'émission des sécrétions: phase pré-éjaculatoire : sécrétion des glandes de Cowper et de Littré (lubrification de l'urètre)1èrepartie de l'éjaculât : contenu de la queue de l'épididyme et sécrétions prostatiques : sécrétions des vésicules séminales:

• Elles diminuent dans les cas d'hypoandrogénie et se normalisent après traitement hormonal.C'est la preuve de l'hormono-dépendance des voies excrétrices et des glandes annexes.