睾丸大体结构
睾丸呈白色、卵圆形,正常体积15~25ml(Prader,1966),长度4.5~5.1cm(Tishler,1971;Winter and Faiman,1972)。白膜中含有平滑肌细胞,沿胶原组织走行(Langford and Heller,1973)。平滑肌细胞使睾丸具有收缩能力(Rikmaru and Shirai,1972),可影响血流进入睾丸(Schweitzer,1929),并促进生精小管内液体的流动(Davis and Horowitz,1978)。
睾丸实质被隔膜分隔,该隔膜将数根生精小管分成小叶,每个小叶包含一条离心动脉。每条生精小管含有发育中的生殖细胞。间质组织由间质细胞、肥大细胞、巨噬细胞、神经、血液和淋巴管组成。在人类睾丸间质组织占总睾丸体积的20%~30%(Setchell and Brooks,1988)。生精小管与间质组织解剖关系如图2-5所示。生精小管长且高度卷曲呈环状,两端终止于睾丸网。人类睾丸中含600~1200个生精小管,总长约250m(Lennox and Ahmad,1970)(图2-6)。睾丸生精小管汇集的“中心”也称为睾丸网,聚结形成6~12个输出小管,输送睾丸液和精子进入附睾头部(见图2-6)。
图2-5 人类睾丸切面的扫描电镜图片。注意间质组织与生精小管的关系[From Christensen AK.Leydig cells.ln:Greep RO,Astwood EB,editors.Handbook of physiology.Washingtom(DC):American Physiology Society;1975.p.57-94.]
图2-6 人类睾丸示意图,显示生精小管(长250m)、附睾(长3~4m)和输精管(Based on Hirsh AV.The anatomical preparations of the human testis and epididymis in the Glasgow Hunterian Collection.Hum Reprod Update 1995;1:515-21.)
睾丸和附睾的血液供应源自精索内动脉、输精管动脉和精索外(或提睾肌)动脉三条动脉(Harrison and Barclay,1948)。精索内动脉起源于腹主动脉,与蔓状静脉丛关系密切。蔓状静脉丛内的血管排列为对向流动的动脉和静脉,有促进热量和小分子交换的作用。例如,睾酮依浓度梯度的方式实现从静脉到动脉的被动扩散(Bayard et al,1975)。经逆流热量交换后为睾丸提供的动脉血比正常男性直肠温度低2~4℃(Agger,1971)。精索静脉曲张(Goldstein and Eid,1989)和隐睾症(Marshall and Edler,1982)患者的睾丸功能障碍与这种温度差异的缺失有关。在精索静脉曲张修复过程中精索通常被游离,术中可发现约50%的病例为单条动脉,30%有两条动脉,20%的情况下有三条动脉(Beck et al,1992)。
精索内动脉在经过阴囊静脉丛之后靠近睾丸纵隔,在进入睾丸前高度盘绕并发出分支。尤其是精索内动脉和输精管动脉之间存在广泛的交通支,即使在精索内动脉阻断后也能维持睾丸活力(图2-7)。来源于血管造影的研究表明,56%的病例有单根动脉进入睾丸,31%的病例有两根分支,13%有三根以上的分支(Kormano and Suoranta,1971)。当男性仅有单一睾丸动脉时,阻断睾丸动脉可导致睾丸萎缩(Silber,1979)。睾丸动脉穿透白膜,然后在实质内沿睾丸后表面走行。分支动脉向前穿过睾丸实质。主要的睾丸动脉分支也通过睾丸的下极向前走行,并发出分支至睾丸表面。这些血管的位置在临床上很重要,因其在睾丸炎或睾丸活检过程中可能受损(Jarow,1991;Schlegel and Su,1997)。与上部或下部区域相比,睾丸中部的血管相对较少。供应生精小管的单根动脉称为离心动脉,在含有小管的睾丸小叶内走行。离心动脉分支形成微小动脉,供应小管间和管周的毛细血管(Muller,1957)。管间毛细血管位于间质组织内,而在生精小管附近走行的阶梯状毛细血管称为管周毛细血管。通过这种血管复合体,每分钟可向100g睾丸组织提供9ml血液(Pettersson et al,1973)。
睾丸内的静脉较为特殊,并不与相应的睾丸内动脉伴行。睾丸实质内的小静脉回流到睾丸表面静脉,或沿睾丸网进入睾丸纵隔附近的一组静脉(Setchell and Brooks,1988)。这两组静脉连接在一起,并与输精管静脉形成蔓状静脉丛,上行进入阴囊。蔓状静脉丛血管薄壁,这可能有助于与精索动脉之间睾酮和热量的被动扩散。
睾丸不受躯体神经支配。睾丸主要接受来自肠系膜间神经和肾丛的自主神经支配(Mitchell,1935)。这些神经伴随睾丸动脉进入睾丸。睾丸肾上腺素能的神经支配主要限于供应间质细胞的小血管,可调节间质细胞类固醇生成(Baumgarten et al,1968;Turnbull and Rivier,1997)。睾丸内血管张力可能涉及几个水平的调节(Linzell and Setchell,1969):被膜动脉的自主调节(Davis et al,1990);基于局部代谢需要的局部调节,例如由多种肽类如心房利钠肽等控制的局部代谢(Collin et al,1997);借助诸如LH等转运分子穿过血管内皮进行的调节(Milgrom et al,1997)。事实上,这些观察结果提示了睾丸微血管的高度特化功能[见Desjardins(1989)综述]。
图2-7 睾丸周围区域和精索脉管示意图:精索内、精索外(提睾肌)和精索血管之间相互连接
在精索内可观察到凸显的淋巴管(Hundeiker,1971)。淋巴管的阻塞可导致睾丸间质的扩张,但生精小管并不扩张,提示间质液由淋巴引流,而小管液不由淋巴引流。淋巴管阻塞也可导致鞘膜积液,已知是精索静脉结扎术和疝修补术后的并发症。富含精子的小管液浸渍着支持细胞,从睾丸生精小管汇入睾丸网,随后进入附睾头部。这种与血浆等渗的液体主要来自生精小管(Setchell and Brooks,1988)。小管液在睾丸网和输精管内的重吸收受雌激素的调节(Lee et al,2000)。小管液的组成与血浆或淋巴液有明显的不同,这表明物质不能自由地扩散进出小管(Setchell and Waites,1975)。这就涉及后面要讨论的“血-生精小管屏障(血-睾屏障)”这一概念。