Anatomische und physiologische Grundlagen der Fertilität und der sexuellen Funktion

Die paarig angelegten Hoden besitzen ein Volumen von je 12–30 ml, wobei ein Absinken des Gesamtvolumens unter 15 ml mit Subfertilität verbunden ist (Abb. 1). Bei etwa 85 % der Männer hängt der rechte Hoden etwas tiefer als der linke, was in der unterschiedlichen Blutversorgung beider Hoden begründet ist. Die Blutzufuhr erfolgt über die beiden Hodenarterien Aa. testiculares. Diese entspringen aus der Aorta abdominalis und treten nach Verlassen der Bauchhöhle in den Samenstrang (Funiculus spermaticus) ein. Hier werden sie vom Plexus pampiniformis der Hodenvenen Vv. testiculares umsponnen. Während die V. testicularis dextra in die V. cava inferior mündet, verläuft die V. testicularis sinistra zur V. renalis sinistra. Zusammen mit den Hodenvenen verlaufen die Lymphgefäße zu den Lendenlymphknoten (Nodi lymphoidei lumbales), wo im Falle eines Hodentumors Metastasen auftreten können. Die Innervation des Hodens erfolgt durch den Sympathikus, wobei sich die Fasern in der Bindegewebskapsel (Tunica albuginea) verzweigen und nicht ins Hodengewebe eindringen. Die hohe Schmerzempfindlichkeit des Hodens wird über Äste des N. genitofemoralis vermittelt, dessen motorische Anteile den M. cremaster innervieren. Nach einer chirurgischen Korrektur eines Leistenbruchs können daher Schmerzen in den Hoden auftreten.

Die Hoden befinden sich, zusammen mit den Nebenhoden, im Hodensack (Skrotum). Durch das Zusammenspiel von Zu- und Abfluss des Blutes, sowie Kontraktion und Relaxation des M. cremaster und der glatten Muskelzellen der Tunica dartos, die sich unter der Skrotalhaut befindet, wird die Körpertemperatur innerhalb des Skrotums auf 34,4 °C eingestellt. Temperaturen über 36,7 °C wirken sich negativ auf die Spermienproduktion aus.

Die beiden Hauptfunktionen der Hoden sind

Benachbarte Sertoli-Zellen bilden sog. Sertoli-Sertoli Junctional Complexes aus und unterteilen das Keimepithel in ein basales und ein adluminales Kompartiment. Im Laufe der Spermatogenese müssen die Keimzellen diese Sertoli-Zellschranke, welche die anatomische Grundlage der Blut-Hoden-Schranke darstellt, passieren und folgende 3 Entwicklungsstadien durchlaufen:

Da alle Zellteilungen – von der Spermatogonie bis zu den Spermatiden – unvollständig ablaufen, stehen die einzelnen Zellen des Zellklons über Zytoplasmabrücken miteinander in Verbindung, was als Voraussetzung für die Synchronisation der Keimzellentwicklung angesehen wird. Da die Keimzellen permanenten Proliferations- und Differenzierungsprozessen unterliegen, sind an Querschnitten von Hodentubuli lichtmikroskopisch unterschiedliche Keimzellpopulationen sichtbar, die verschiedene Entwicklungsphasen der Keimzellen repräsentieren und zu definierten Stadien des Keimepithelzykluses zusammengefasst werden. Beim Mann wird der Keimepithelzyklus in 6 Stadien unterteilt (Clermont 1963). Die Entwicklung von einer Spermatogonie zu 4 noch unbeweglichen testikulären Spermatozoen dauert 74 Tage. Da sich hieran eine 8–17 Tage dauernde Reifungsphase im Nebenhoden anschließt, nimmt die Entwicklung eines befruchtungsfähigen Spermiums aus einer Spermatogonie insgesamt einen Zeitraum von 82 Tagen in Anspruch.

Die permanente und parallele Entwicklung unterschiedlicher Keimzellpopulationen erfordert stringente Regulationsmechanismen, die auf unterschiedlichen Ebenen lokalisiert sind:

Etwa in der 4. Schwangerschaftswoche (SSW) wird neben den Nieren die Gonadenanlage sichtbar. Für die geschlechtsspezifische Differenzierung zum Hoden ist das auf dem Y-Chromosom lokalisierte SRY-Gen verantwortlich (George und Wislon 1986; Abb. 4). Etwa ab der 6. SSW gruppieren sich Sertoli-Zellen um die aus dem Dottersack eingewanderten primordialen Keimzellen und formen Hodentubuli aus. Während der weiteren Entwicklung bis zur Geburt wandern die Hoden vom Bauchraum durch den Leistenkanal in das Skrotum ein (Descensus testis). Ein unvollständiger Hodenabstieg (Kryptorchismus) führt zu Infertilität. In über 95 % der Fälle befindet sich der unvollständig abgestiegene Hoden innerhalb des Leistenkanals (Kolon et al. 2004, Abb. 5). Parallel zum Hodenabstieg verlagert sich auch der Processus vaginalis peritonei ins Skrotum und bildet dort die Cavitas serosa scroti aus. Bei unvollständigem Verschluss können Teile des Darms durch den Leistenkanal in die Cavitas serosa scroti vorfallen (indirekte Leistenhernie).

Die Prostata (Vorsteherdrüse ) ist ca. 2 × 3 × 4 cm groß und umgreift die Urethra unterhalb der Harnblase, der sie anliegt. Innerhalb der Prostata münden die beiden Ductus ejaculatorii über die Colliculi seminales in die Urethra. Der untere Pol der Prostata reicht bis zum Diaphragma urogenitale, der ventrale Teil befindet sich nahe des Os pubicum und der dorsale Teil in direkter Nachbarschaft zur Ampulla des Rektums. Letztere Tatsache erlaubt die rektale Palpation der Prostata in ca. 4 cm Entfernung vom Anus.

Nach der Nomenklatur von McNeal (1983) wird die Prostata von innen nach außen in 3 konzentrische Zonen eingeteilt (Abb. 8):

Dieses besteht aus 30–50 verzweigten, tubulo-alveolären Drüsen, deren 15–30 Ausführungsgänge beiderseits des Colliculus seminalis der Pars prostatica der Urethra münden. Die Prostata ist in ein fibromuskuläres Stroma eingebettet und wird von einer fibroelastischen Kapsel umgeben.

Die Prostatadrüsen sind meist verzweigt und ihr Lumen erscheint durch Auffaltungen der Schleimhaut unterteilt. Das Epithel ist uneinheitlich, wobei die Höhe von der sekretorischen Aktivität, der hormonellen Situation und dem Alter abhängig ist. Es enthält Sekretzellen und Basalzellen, die als Vorläuferzellen der Sekretzellen gelten (Abb. 9). Häufig treten auch eosinophile Körperchen (Corpora amylacea) auf, die nicht selten einen Kalzifizierungsprozess durchlaufen und dann als Prostatasteine mit einem Durchmesser von bis zu 1 mm sichtbar sind.

Bei der benignen Prostatahyperplasie (BPH) kommt es zu einer Vergrößerung der zentralen Zone der Prostata, die bereits ab dem 40. Lebensjahr einsetzen und zum vollständigen Verschluss der Urethra führen kann.

Die Samenblase oder Bläschendrüse (Glandulae vesiculosae) befinden sich posterior-inferior zur Harnblase und lateral zur Ampulla des Samenleiters. Unter einer äußeren Bindegewebsschicht liegt die Tunica muscularis aus äußerer Längsmuskulatur und innerer Ringmuskulatur. Nahe dem Lumen befindet sich die Tunica mucosa aus mehrreihigem, iso- bis hochprismatischem Epithel. Die Epithelhöhe ist abhängig von der Aktivität und wird vom Serum-Testosteronspiegel beeinflusst.

In der Samenblase kommen keine Spermien (Samen) vor, die Bezeichnung ist historisch gewachsen. Das Sekret ist stark sauer und bildet 60–80 % des Ejakulatvolumens. Es enthält verschiedene Proteine und Enzyme, sowie Vitamin C und Metabolite, die für die Ernährung der Spermien von Bedeutung sind.

Der Fruktosegehalt (Referenzwert >13 μmol/Ejakulat; WHO 2010) dient als Bioindikator zum Nachweis der Funktionalität der Samenblasen und zum Nachweis einer Obstruktion der ableitenden Samenwege. Ein ebenfalls enthaltenes gelbliches und flavinreiches Pigment fluoresziert im UV-Licht und wird in der Rechtsmedizin zum Nachweis von Spermaflecken genutzt. Prostaglandine stimulieren die glatten Muskelzellen des weiblichen Genitaltrakts und fördern somit die Wanderung der Spermien von der Vagina zum Uterus.