Fisiología del Sistema Reproductor Humano: Estructura, Función y Regulación Hormonal

Aparato Reproductor Masculino

Estructura del Aparato Reproductor Masculino

  1. Gónadas (Testículos)

    Producen espermatozoides y testosterona.

  2. Sistema de Conductos

    • Túbulos seminíferos, túbulos rectos, red testicular (rete testis), conductos eferentes.
    • Epidídimo: Conducto epididimario.
    • Conducto deferente.
    • Conductos eyaculadores.
    • Uretra (prostática, membranosa, esponjosa).
  3. Glándulas Sexuales Accesorias

    Vesículas seminales, próstata, glándulas bulbouretrales.

  4. Estructuras de Sostén

    Escroto, cordón espermático, pene.

Localización de los Órganos Reproductores Masculinos

Testículos

Ubicados en el interior del escroto, fuera de la cavidad pélvica.

Conductos y Glándulas Accesorias

En la cavidad pélvica y perineal.

Pene y Escroto

En la región perineal, visibles externamente.

Histología del Aparato Reproductor Masculino

Escroto

  • Piel fina con músculo dartos (liso) que arruga la piel.
  • Músculo cremáster (esquelético), en el cordón espermático, eleva el testículo.

Testículos

Cubiertas:
  • Túnica Vaginal: Serosa derivada del peritoneo.
  • Túnica Albugínea: Capa de tejido conectivo denso que forma tabiques hacia el interior, creando 200-300 lóbulos testiculares.
Lóbulos Testiculares:
  • Contienen 1 a 3 túbulos seminíferos, donde ocurre la espermatogénesis.
  • Túbulos Rectos: Conectan los túbulos seminíferos con la red testicular.
  • Rete Testis (Red Testicular): Red de conductillos dentro del mediastino testicular, conecta con los conductos eferentes.

Células Testiculares

  • Espermatogénicas: Producen espermatozoides.
  • Sertoli: Sostén, nutrición, barrera hematotesticular, secreción de inhibina.
  • Leydig: Producen testosterona (en el intersticio testicular).

Sistema de Conductos (Histología Detallada)

1. Conductos Eferentes

  • Transportan espermatozoides desde la rete testis al epidídimo.
  • Revestidos por epitelio cúbico y cilíndrico ciliado que ayuda al transporte.

2. Epidídimo

  • Conducto largo (4-6 metros enrollados) en tres partes:
  1. Cabeza: Recibe los conductos eferentes.
  2. Cuerpo: Porción intermedia donde continúa la maduración.
  3. Cola: Zona de almacenamiento.
Revestido por epitelio cilíndrico pseudoestratificado con estereocilios (prolongaciones inmóviles de microvellosidades), que reabsorben líquido y participan en la maduración del espermatozoide.Maduración: Aquí adquieren movilidad y capacidad fecundante en un proceso que tarda entre 12 a 20 días.

3. Conducto Deferente

  • Tubo muscular grueso (aprox. 45 cm de largo) que transporta espermatozoides desde el epidídimo a la uretra.
  • Su porción terminal se ensancha formando la ampolla del conducto deferente, que almacena espermatozoides y se une a la vesícula seminal para formar el conducto eyaculador.
  • El revestimiento es epitelio pseudoestratificado con microvellosidades, rodeado por tres capas de músculo liso (longitudinal interna, circular media, longitudinal externa) que permiten contracciones durante la eyaculación.

Cordón Espermático y Región Inguinal

Cordón Espermático:

Estructura que suspende al testículo y contiene:

  • Conducto deferente.
  • Arteria testicular, arteria deferencial, arteria cremasteriana.
  • Plexo pampiniforme (red venosa).
  • Vasos linfáticos.
  • Nervios.

Conducto Inguinal:

Paso oblicuo a través de la pared abdominal.

4. Conductos Eyaculadores

  • Formados por la unión de la ampolla del conducto deferente y el conducto de la vesícula seminal.
  • Miden aprox. 2 cm.

Glándulas Sexuales Accesorias Masculinas

Vesículas Seminales:

Secretan líquido alcalino con fructosa y prostaglandinas.

Próstata:

Secreta líquido lechoso con enzimas y ácido cítrico.

Glándulas Bulbouretrales (Cowper):

Producen moco preeyaculatorio lubricante y alcalino.

Funciones del Aparato Reproductor Masculino

  1. Los testículos producen espermatozoides y la hormona sexual masculina, testosterona.
  2. Los conductos transportan, almacenan y contribuyen a la maduración de los espermatozoides.
  3. Las glándulas sexuales accesorias secretan la mayor parte del líquido que forma el semen.
  4. El pene contiene la uretra y es la vía de paso para la eyaculación del semen y la excreción de la orina.

Espermatogénesis

Proceso mediante el cual se forman los espermatozoides a partir de células germinales primitivas en los túbulos seminíferos de los testículos. En los seres humanos, este proceso dura entre 65 y 75 días y ocurre de forma continua desde la pubertad hasta la vejez.

Pasos de la Espermatogénesis:

  1. Espermatogonias (2N): Son células madre diploides que se encuentran en la membrana basal de los túbulos seminíferos. Se dividen por mitosis. Algunas se mantienen como células madre, y otras se diferencian en:
  2. Espermatocitos Primarios (2N): Se introducen en el compartimento interno del túbulo, atraviesan la barrera hematotesticular y duplican su ADN para iniciar la meiosis I.
  3. Espermatocitos Secundarios (N): Resultado de la meiosis I. Son haploides (23 cromosomas) pero con cromosomas aún duplicados. No replican el ADN antes de continuar con la división.
  4. Espermátides (N): Se originan tras la meiosis II, donde se separan las cromátides hermanas. Cada espermatocito primario produce cuatro espermátides haploides.
  5. Espermiogénesis: Es la transformación de espermátides en espermatozoides maduros. Incluye:
    • Formación del acrosoma
    • Elongación del núcleo
    • Formación del flagelo
    • Multiplicación de mitocondrias
    • Eliminación del citoplasma excedente por acción de las células de Sertoli
  6. Espermiación: Los espermatozoides maduros son liberados hacia la luz del túbulo seminífero y empujados hacia los conductos testiculares.

Estructura del Espermatozoide y Enzimas Fecundantes

Un espermatozoide mide alrededor de 60 μm de largo y se divide en:

Cabeza:

  • Contiene el núcleo con los 23 cromosomas haploides.
  • En su parte anterior se encuentra el acrosoma, una vesícula con forma de capuchón que contiene enzimas como hialuronidasa y proteasas, fundamentales para penetrar las capas del ovocito secundario (zona pelúcida y corona radiada).

Cuello:

  • Une la cabeza con la cola y contiene los centriolos.

Cola:

  • Pieza Intermedia: Rica en mitocondrias, produce ATP para la locomoción.
  • Pieza Principal y Terminal: Forman el flagelo, que permite la movilidad.

Control Hormonal Masculino: Hormonas Clave

El control de la espermatogénesis y de las funciones sexuales masculinas está regulado por un eje hipotálamo-hipófiso-testicular:

  1. GnRH (Hormona Liberadora de Gonadotrofinas):
    • Producida por el hipotálamo.
    • Estimula a la hipófisis anterior (adenohipófisis) para secretar FSH y LH.
  2. LH (Hormona Luteinizante):
    • Estimula a las células de Leydig del testículo para que produzcan testosterona, la hormona androgénica principal.
  3. FSH (Hormona Foliculoestimulante):
    • Estimula junto con la testosterona a las células de Sertoli.
    • Favorece la producción de ABP (proteína ligadora de andrógenos), que fija la testosterona en el túbulo seminífero y facilita su acción.
    • Promueve indirectamente la espermatogénesis.
  4. Inhibina:
    • Producida por las células de Sertoli.
    • Suprime la secreción de FSH mediante retroalimentación negativa, ayudando a mantener la producción espermática dentro de límites adecuados.

Importancia de la Barrera Hematotesticular

Formada por uniones estrechas entre células de Sertoli, esta barrera:

  • Protege a las células espermatogénicas en desarrollo de sustancias nocivas y del sistema inmune (ya que los espermatozoides tienen antígenos distintos).
  • Permite un microambiente ideal para la espermatogénesis.

Aparato Reproductor Femenino

Estructura del Aparato Reproductor Femenino

  1. Ovarios:

    Dos glándulas con forma de almendra (≈ 3 cm × 1.5 cm) situadas a ambos lados del útero, dentro de la cavidad pélvica. Cada ovario se fija mediante tres ligamentos:

    • Mesovario: Parte del ligamento ancho que forma un pliegue de peritoneo.
    • Ligamento Propio del Ovario: Lo une directamente al útero.
    • Ligamento Suspensorio: Lo conecta a la pared pélvica y contiene vasos sanguíneos y nervios.
  2. Trompas Uterinas (Oviductos):

    Cada trompa mide unos 10 cm y se pliega dentro del ligamento ancho. Se compone de:

    • Infundíbulo: La porción más externa con fimbrias (“dedos” ciliados) que captan al ovocito liberado.
    • Ampolla: Tramo más ancho y largo, donde normalmente ocurre la fecundación.
    • Istmo: Porción estrecha y de paredes más gruesas, que une con el útero.
  3. Útero:

    Órgano central en forma de pera invertida (≈ 7.5 × 5 × 2.5 cm en nulíparas) situado entre la vejiga y el recto. Se divide en:

    • Fondo: Porción superior sobre las inserciones de las trompas.
    • Cuerpo: Parte media donde el embrión se implanta.
    • Istmo: Región angosta que conecta con el cuello (cérvix).

    El cuello uterino desemboca en la vagina y se mantiene en anteflexión gracias a ligamentos (anchos, redondos, uterosacros y cardinales).

  4. Vagina:

    Conducto fibromuscular de ≈ 10 cm que comunica el útero con el exterior. Su pared consta de:

    • Mucosa: Epitelio escamoso estratificado no queratinizado con pliegues transversales, rico en glucógeno.
    • Muscular: Dos capas de músculo liso muy elásticas (longitudinal interna y circular externa).
    • Adventicia: Tejido conectivo que fija la vagina a órganos vecinos.
  5. Vulva (Genitales Externos):

    Conjunto de estructuras que rodean la entrada vaginal:

    • Monte del Pubis y Labios Mayores: Pliegues de piel y grasa.
    • Labios Menores: Más internos y sin vello.
    • Clítoris: Órgano eréctil con glande y prepucio.
    • Vestíbulo: Espacio donde se abren el meato uretral, el orificio vaginal y las glándulas de Skene (parauretrales) y Bartholin (vestibulares mayores).

Histología del Aparato Reproductor Femenino

Ovario:

  • Superficie cubierta por epitelio simple cúbico (epitelio germinal).
  • Debajo, la túnica albugínea (tejido conectivo denso).
  • Corteza: Con folículos en distintos estadios rodeados de estroma.
  • Médula: Más interna, con vasos, nervios y tejido conectivo laxo.

Trompas Uterinas:

  • Mucosa: Epitelio simple de células ciliadas (mueven el ovocito) y secretoras (nutrientes).
  • Muscular: Capa circular interna y longitudinal externa de músculo liso.
  • Serosa: Peritoneo.

Útero:

  • Perimetrio: Capa serosa de peritoneo.
  • Miometrio: Tres capas de músculo liso (interna longitudinal/oblicua, media circular gruesa, externa longitudinal).
  • Endometrio:
    1. Estrato Funcional, que se desprende en la menstruación.
    2. Estrato Basal, que regenera la capa funcional.

Vagina:

  • Mucosa: Estratificada no queratinizada sobre tejido laxo.
  • Muscular: Dual de músculo liso.
  • Adventicia: De tejido conectivo.

Funciones del Aparato Reproductor Femenino

  1. Los ovarios producen ovocitos secundarios y hormonas: progesterona y estrógenos (hormonas sexuales femeninas), inhibina y relaxina.
  2. Las trompas uterinas transportan el ovocito secundario al útero y son el sitio donde, normalmente, se produce la fecundación.
  3. El útero es el sitio de implantación del óvulo fecundado, de desarrollo del feto durante el embarazo y del parto.
  4. La vagina recibe el pene durante la relación sexual y es la vía de paso durante el parto.
  5. Las glándulas mamarias sintetizan, secretan y eyectan leche para alimentar al recién nacido.

Ovogénesis y Desarrollo Folicular

Etapa Fetal:

  • Células germinales migran al ovario y se diferencian en ovogonias (2n).
  • Por mitosis generan ovocitos primarios, que inician la meiosis I y quedan detenidos en profase hasta la pubertad.
  • Estos ovocitos, rodeados por una capa de células planas, forman los folículos primordiales.

Desde la Pubertad:

Cada ciclo menstrual, la FSH y la LH desencadenan:

  • Folículos Primordiales → Primarios: Las células foliculares se convierten en varias capas de granulosa y aparece la zona pelúcida.
  • Primarios → Secundarios (Antrales): Se forma el antro lleno de líquido y se diferencian las tecas (interna, productora de estrógenos; externa, de soporte).
  • Secundarios → de Graaf: Grandes, con antro amplio; justo antes de ovular, el ovocito primario completa la meiosis I, dando un ovocito secundario (n) y el primer cuerpo polar.

Ovulación:

  • Pico de LH rompe el folículo de Graaf y expulsa el ovocito secundario con su corona radiada.
  • Las fimbrias de la trompa captan el ovocito y lo introducen en la ampolla.

Meiosis II y Fecundación:

  • Solo si un espermatozoide penetra el ovocito, este completa la meiosis II, formando el óvulo y un segundo cuerpo polar.
  • La unión de los pronúcleos masculino y femenino forma el cigoto (2n).

Cuerpo Lúteo:

  • El folículo colapsado se convierte en cuerpo lúteo, que secreta progesterona, estrógenos, inhibina y relaxina para preparar el endometrio.
  • Si no hay embarazo, degenera a cuerpo albicans; si hay, persiste hasta que la placenta asume la producción hormonal.

Regulación Hormonal Femenina y Funciones

Hormonas Clave:

  • GnRH (Hipotálamo): Estimula la adenohipófisis a liberar FSH (desarrollo folicular, secreción de estrógenos) y LH (ovulación y formación del cuerpo lúteo).
  • Estrógenos: Proliferan el endometrio, desarrollan caracteres sexuales secundarios (mamas, pelvic features) y modifican el moco cervical para facilitar el paso espermático.
  • Progesterona: Mantiene el endometrio en fase secretora, inhibe contracciones uterinas y prepara las glándulas mamarias.
  • Inhibina: Producida por granulosa, frena la liberación de FSH cuando el desarrollo folicular es suficiente.
  • Relaxina: Relaja ligamentos pélvicos y dilata el cuello uterino en el embarazo.

Datos Adicionales Relevantes

  • Vascularización Uterina: Arterias uterinas → arcuatas → radiadas → arteriolas rectas (capa basal) y espiraladas (funcional).
  • Inervación: Plexo uterovaginal del plexo hipogástrico inferior, con aferencias de T10–L1 para el dolor de parto.
  • Microambiente Ovárico: Interacción teca–granulosa mediante mensajeros paracrinos (p. ej., factores de crecimiento).
  • Capacitación Espermática: En la trompa, el espermatozoide sufre cambios de membrana que aumentan su movilidad y capacidad de fusión con el óvulo.
  • Ligamentos del Útero: Permiten la anteflexión normal y cierta movilidad; su laxitud extrema puede conducir a retroflexión o prolapso.

Ciclo Ovárico y Ciclo Uterino

Objetivo:

  • Ciclo Ovárico: Maduración y liberación del ovocito.
  • Ciclo Uterino: Preparación del endometrio para implantación y, si no hay embarazo, su desprendimiento.

Duración de Fases:

  • Folicular/Preovulatoria: Variable (6–21 días) vs. Fase Proliferativa: Igual duración.
  • Lútea/Posovulatoria: Constante (~14 días) vs. Fase Secretora: (~14 días).

Regulación Hormonal:

  • El Ciclo Ovárico responde directamente a FSH/LH para el folículo y cuerpo lúteo.
  • El Ciclo Uterino responde principalmente a estrógenos y progesterona secretados por el ovario.

Regulación Hormonal del Ciclo Reproductor Femenino

  • GnRH pulsátil → FSH + LH.
  • FSH inicia desarrollo folicular → estrógenos suben.
  • Estrógenos (retroalimentación negativa) refrenan FSH/LH en fase folicular temprana; (retroalimentación positiva) generan pico de LH justo antes de ovulación.
  • LH provoca ovulación y formación del cuerpo lúteo → progesterona + estrógenos ↑.
  • Progesterona (retroalimentación negativa) inhibe GnRH y LH, estabiliza endometrio.
  • Inhibina secretada por granulosa y cuerpo lúteo → inhibe FSH.
  • Si no hay embarazo → cuerpo lúteo degenera → progesterona/estrógenos/inhibina caen → se reinicia el ciclo.

Fases del Ciclo Reproductor Femenino

  • Fase Menstrual (Días 1–5): Sangrado y evacuación del endometrio funcional.
  • Fase Proliferativa (Días 6–14): Estrógenos reconstruyen y engrosan el endometrio.
  • Ovulación (~Día 14): Pico de LH rompe el folículo y libera el ovocito.
  • Fase Secretora (Días 15–28): Progesterona y estrógenos del cuerpo lúteo transforman el endometrio en receptivo; si no hay implantación, hormonas caen y comienza una nueva menstruación.