Spermatogenese

SpermatogeneseDie Bildung der Spermien (Spermatogenese) ist ein komplexer Vorgang, der sich insgesamt über etwa neun bis zehn Wochen hinzieht. Für die Entwicklung der Samenzellen sind eine optimale Temperatur von circa 34 bis 35 °C und zahlreiche Nährstoffe, etwa L-Arginin, Selen oder Omega-3-Fettsäuren, nötig.

Steigt die Temperatur im Hoden auf mehr als 36 °C an, so wird die Spermienproduktion vorrübergehend eingestellt. Sind nicht ausreichend Nährstoffe vorhanden, dann können nur wenige oder schlecht bewegliche Keimzellen gebildet werden. Wenn Sie also zur Verbesserung Ihrer Fruchtbarkeit auf bestimmte Hitzequellen verzichten oder auf eine besonders ausgewogene Ernährung achten, dann zeigt sich eine verbesserte Spermienqualität dennoch erst nach mehr als zwei Monaten.

Der Aufbau des Hodens

Im Hoden befinden sich mehrere unterschiedliche Gewebe. Zum einen ist dort das so genannte tubuläre Kompartiment mit dem Keimepithel angesiedelt, in dem bereits in der Embryonalentwicklung die teilungsfähigen frühen Vorstufen der Spermien angelegt werden. Diese werden von den Sertoli-Zellen, dem Stützapparat des Keimepithels, umgeben. Die Sertoli-Zellen sind für die Nährstoffzufuhr und für die Koordination der Samenzellentwicklung wichtig. Gleichzeitig bauen die Sertoli-Zellen eine effektive Barriere auf, so dass die Antikörper des eigenen Immunsystems die sich entwickelnden Spermien nicht angreifen können. Im tubulären Kompartiment befinden sich außerdem die winzigen Samenkanälchen, in denen die heranreifenden Spermien bis zum Nebenhoden wandern.

Spermien befruchten EizelleDas Bindegewebe des Hodens hingegen unterteilt das tubuläre Kompartiment in viele kleine Abschnitte. Hier liegen die Leydig-Zellen, die für die Produktion des männlichen Sexualhormons Testosteron zuständig sind. Im Bindegewebe sind außerdem Nerven, Blutgefäße und Zellen des Immunsystems zu finden, die allerdings durch die oben beschriebene Barriere der Sertoli-Zellen räumlich von den Spermien getrennt sind. Nur in sehr seltenen Fällen kommt es durch Entzündungen oder Verletzungen dazu, dass die Immunzellen in die Samenkanälchen eindringen können und so zu einer Verklumpung der Spermien führen.

Die Hoden und Nebenhoden werden vom Hodensack umgeben. Der Nebenhoden besteht aus einem stark gewundenen Gang, in dem die Spermien bis zum Samenerguss gespeichert werden. Von hier aus gelangen sie über den Samenleiter bis zur Harnröhre. Eine Entzündung kann zu Verklebungen der Transportwege führen, wodurch es manchmal zu einer dauerhaften Unfruchtbar kommt.

Entwicklung der Spermien

Die bereits während der Embryonalentwicklung angelegten Stammzellen (Spermatogonien) können sich zeitlebens teilen und vermehren. So ist also eine Spermienproduktion bis ins hohe Alter möglich – auch wenn die Zeugungsfähigkeit eines Mannes mit den Jahren immer weiter abnimmt. Mit Beginn der Pubertät können die Spermatogonien durch eine Zellvergrößerung zu primären Spermatocyten heranreifen. Diese teilen sich meiotisch, das heißt, die dabei entstehenden sekundäre Spermatocyten besitzen nun lediglich den einfachen Chromosomensatz. Im Gegensatz dazu besitzen alle Körperzellen die Erbanlagen in doppelter Ausführung.

Die Halbierung des Chromosomensatzes ist nötig, da bei der Befruchtung sowohl die Erbanlagen der Frau als auch die des Mannes zusammentreffen. So ergibt sich bei dem Nachwuchs wieder die Verdopplung des Chromosomensatzes, wobei jeweils die Hälfte von jedem Elternteil beigesteuert wurde.

Befruchtung SpermienDie nun entstandenen Spermatiden entwickeln sich nach und nach zu Spermien. Dabei kommt es zur Ausbildung eines Kopfes, der das Erbgut enthält, eines Mittelstücks, das die Energie für die Fortbewegung bereitstellt und eines Schwanzes, der später für die gerichtete Bewegung der Samenzellen sorgt. Vorne am Kopf des Spermiums wird außerdem das Akrosom gebildet, das für das Eindringen in die Eizelle notwendig ist. Bei manchen Männern wird das Akrosom nicht ausgebildet, was eine Unfruchtbarkeit zur Folge hat.

Während der gesamten Spermatogenese wandern die Samenzellen von den Hodenkanälchen bis zum Nebenhoden.

Hormonelle Steuerung der Spermatogenese

An der Entwicklung der männlichen Keimzellen sind mehrere Botenstoffe des Gehirns und der Hirnanhangdrüse beteiligt. So regt beispielsweise das Luteinisierende Hormon (LH) die Produktion von Testosteron in den Leydig-Zellen an, während das Follikelstimulierende Hormon (FSH) die Sertoli-Zellen im Keimepithel dazu veranlasst, die Spermatogenese korrekt durchzuführen. Testosteron, das viele weitere Aufgaben im menschlichen Körper hat, sorgt ebenfalls für die genaue Koordination der Sertoli-Zellen bei der Bildung der Spermien.

Da die Samenzellbildung also von mehreren Botenstoffen abhängt, können auch hormonelle Störungen für eine verminderte Spermienqualität verantwortlich sein.

Ejakulation

erhoehen Fruchtbarkeit steigernDer Samenleiter und die Harnröhre sind mit verschiedenen zuführenden Gängen verbunden. Denn das Sperma enthält, neben den Keimzellen, zum größten Teil Samenflüssigkeit verschiedener Drüsen. Kommt es zum Samenerguss, so gibt beispielsweise die Prostata ein Sekret zu den Spermien, damit diese beweglich werden und den Weg bis zur befruchtungsfähigen Eizelle finden. Gleichzeitig sichert die Flüssigkeit der Prostata das Überleben der Spermien in der weiblichen Scheide. Denn es erhöht den pH-Wert des dort vorherrschenden sauren Milieus, so dass die Spermien nun optimale Bedingungen vorfinden.

Auch die Bläschendrüse produziert eine Samenflüssigkeit, die den pH-Wert erhöht und gleichzeitig viel Fruktose (Fruchtzucker) enthält. Der Fruchtzucker dient den Spermien auf dem Weg zur Eizelle als Energiequelle.

Manche Männer leiden an Unfruchtbarkeit, da die Spermien bei der Ejakulation von den Nebenhoden aus nicht über den Harnleiter nach außen abgegeben, sondern stattdessen in die Harnblase gespült werden. Andere leiden unter Potenzstörungen, so dass es bei ihnen nicht zum Samenerguss kommt.