정자 생성 과정 - jeongja saengseong gwajeong

저번 포스팅에서는 고환의 주요한 두 가지 기능 중에서 하나인 남성호르몬의 생합성하고 분비하는 내분비 기능에 대하여 설명드렸습니다. 그래서 이번 포스팅에서는 또 다른 고환의 기능인 정자의 생성에 대하여 자세하게 설명드리겠습니다.  

이에 앞서 정액의 생성에 대하여 먼저 설명드리면 정액은 잘 아시다시피 유백색에서 약간 노란색을 띄며 밤꽃냄새와 유사한 비린내 나는 점성의 액체입니다. 정액의 총량은 성적흥분정도, 마지막 사정 후부터 다음 사정까지의 금욕기간, 정액의 대부분을 생성하는 정낭 및 전립선의 분비기능에 따라서 사람마다 차이가 있고, 심지어 같은 사람이더라도 한번 사정할 때마다 정액의 총량은 일정치 않은 것으로 알려져 있습니다.

하지만 평균적인 정액량을 보면 정상적으로는 2-3cc 정도되는 것으로 알려져 있고, 현재 정액검사의 기준으로 1.5cc 이하인 경우는 정액량이 비정상적으로 작다라도 일반적으로 판단합니다.

정액에서 정자가 차지하는 상대적인 용적은 3-5%밖에 되지 않습니다. 즉 고환에서 만들어져서 한번 사정할 때의 정자의 볼륨은 0.02cc정도에 불과하고 정액의 대부분은 정낭과 전립선에서 만들어지게 됩니다. 정액의 80-90%는 수분이고, 8-10%가 유기물질, 2-6%가 단백질, 0.2%가 지방으로 구성되게 됩니다.

고환은 태생기에서는 복강 내에 위치하다가 임신 말기에는 복강에서 하강하여 정상적으로는 출생 시에 양쪽 고환이 음낭 내에 위치하게 됩니다. 고환은 인체 장기 중에서 가장 바깥쪽에 노출되어 있고, 음낭 피부 또한 다른 피부에 비하여 피하지방이 적고, 주름이 많아서 다른 인체 부위의 피부에 비하여 열발산이 매우 용이하기 때문에 고환은 정상적으로 심부 체온에 비하여 2-3도 정도 낮고, 정상적인 고환의 정자 생성을 위해서는 고환의 온도가 체온보다 낮은 34-35도 정도로 유지되는 것이 필요합니다.

여러 동물 연구 및 인간을 대상으로 하는 연구를 보면 고환의 온도가 정상 온도인 34-35도에서 1도만 상승하여 수시간 유지되게 되면 고환의 정자생성에 심대한 악영향을 초래하는 것으로 알려져 있습니다.

즉 고환이 비정상적인 고온에 장기간 노출되면 고환 내에 정자에 강력한 독성을 나타내는 산소대사물질인 반응성산소기(reactive oxygen species, ROS)가 증가되어서 정자의 세포막의 구성물질인 불포화 지방산을 과산화(peroxidation)시켜서 정자의 세포막의 손상을 유발하고 정자 세포 핵 내에 존재하는 유전물질인 DNA를 손상을 유발하여 정자의 운동성을 저하시키고 기형정자의 수를 증가시켜서 정자의 질적 및 양적 상태에 이상을 초래하는 것으로 알려져 있습니다.

고환에서의 정자 생성은 세정관(seminiferous tubules)에서 정모세포에서 수차례의 세포분열을 통하여 성숙한 정자가 만들어지게 되며, 정모세포에서 꼬리가 있는 성숙한 세포로 성숙하는데 평균 72일정도 소요되는 것으로 알려져 있습니다. 고환 내부는 섬유 격막(fibrous septa)에 의해서 250에서 300개의 소엽으로 나누어지며, 한 소엽마다 1개에서 4개의 세정관을 포함합니다.

고환에서 정자의 생성과정을 보면 크게 2단계로 구분되는데, 첫단계는 세정관에서 정조세포(spermatogonia)가 감수분열 및 체세포 분열을 통하여 둥글고 큰 정모세포(spermatocytes)가 되고, 세정관에서 두 번 연속으로 유사분열을 하여 정자세포(spermatid)가 됩니다.

정조세포에서 성숙한 정자로 발전할때까지 걸리는 시간은 보통 72-74일정도 소요되면 운동능력을 획득하여 난자를 수정시킬 수 있는 능력을 가지는 데는 약 2-3주 정도가 더 소요되는 것으로 알려져 있습니다. 즉 고환에서 갓 생성된 정자는 운동성이 없지만 고환의 정자가 부고환으로 이동 및 일시 저장될 때에 부고환에서 여러 가지 물질을 분비하여 정자가 수정능력을 획득할 수 있게합니다.

좀 더 자세히 설명드리자면 그림에서 보듯이 세정관의 기저막에 가까이 위치하는 정자이 모세포인 정조세포는 염색체 수에 전혀 변화를 주지않는 체세포분열을 통하여 1차 정모세포가 만들어지고, 이 후에 염색체의 수가 절반으로 줄게되는 감수분열에 의해서 염색체의 수가 23개인 2차 정모세포가 됩니다. 이후에 세포질은 최소로 축소되고, 세포핵 내에 DNA가 compaction 되면서 둥군 형태의 정모세포가 난자 수정을 위한 특별한 형태인 머리, 목, 꼬리 부위로 구성된 성숙한 정자세포(spermatid)가 되게 됩니다.

[월]생리학

남성 생식기의 구조,정자 형성 과정,남성의 성 기능(발기,사정,정액),테스토스테론

남성 생식기의 구조, 정자 형성 과정,남성의 성 기능(발기,사정,정액),테스토스테론

<남성 생식기의 구조>

남성 생식기의 구조

*고환: 정자를 생성

* 직세관, 고망관(고환그물), 수출소관, 부고환, 정관, 사정관 및 요도: 정자를 저장, 운반, 배출

* 정낭, 전립선(전립샘), 구요도선(망울요도샘): 정자에 분비물을 첨가하여 정액을 형성함

*남성의 외부생식기: 음낭, 음경

1.고환(Testis)

-가로 2~3cm, 세로 3~5cm 난원형 구조, 15g

-백막으로 둘러쌓여 있는데, 각 옆에는 1~3개의 미세하게ㅔ 꼬여진 정세관이 들어 있다.

--->sertoli 세포와정자형성 세포가있다.

-저에관의 사이사이에는 leydig의 간질세포가 있으며 혈액 내로 테스토스테론을 분비함

2. 부고환(Epididymis)

-고환 상단에 있는 약 6cm의 미세하게 꼬인 관/ 정관과 연결됨

3. 정관(Ducus Deferens)

-부고환에 연결된 길이 45cm 정도의 관, 음낭에서 상행하여 서혜관을 통해 복강내로

들어가며 방광 아래쪽을 지나 사정관으로 이어짐

4. 사정관(jaculator Duct)

-정관 말단과 정낭의 ㅐ출관이 합쳐서 된 2cm의 작은 관으로 전립선(전립샘)을 관통한 후

요도에 개구됨

5. 요도( Urethra)

=방광의 기저부에서 음경(Penis)의 끝까지 이어져 있으며 전립선(전립샘) 요도,

막성요도, 해면성 요도 이뤄짐

**소변과 정자를 운반(비뇨기계+ 생식기계 -->동시에 운반x)

**생성된 정자는 직세관, 원심성소관(고환날세관),부고환, 정관을 거쳐

정관 말단부의 정관 팽대부에 저장되어 있ㄷ다가 사정 할 때 사정관을경유하여 요도로 배출됨-->정낭, 전립선(전립샘), 구요도선에서 정자에 분비물을 첨가-->정액 형성

6 정낭(seminal Vesicle)

-방광과 직장(곧창자,rectm)사이에 위치하는 3~5cm길이의 주머니 모양의선(샘)

고환에서 생산된 정자를 일시 저장하며, 사정시에 정액의 일부인 알카리성 액체를 분비-->사정관에서 요도로 보냄

7. 전립선(전립샘)

-방광 밑에 위치한 한 개의 피라미드 모양의 선으로 남성 요도의 첫 부분과 사정관에 의해

관통되며 밤꽃 냄새를 풍기는우유빛 액체를 분비함

8.구요도선

-둥근 콩 모양의 선으로 요도의 상부 후방(위 뒤쪽 부분)에 위치하며 짧은 관을 통해

점도가 높은 알카리성 액체를 요도로 분비-->정자에 활기를 주는 작용

9. 음낭

-피부와 피하조직에 의해 형성된 주머니로 다리와 음경의 밑 부분 사이에 있으며 고환과 부고환이 들어 있고 중격에 의해 좌우로 나뉜다.

-음낭의 온도: 건강한 정자를 만들기 위해 (체온보다 3도 낮다)

10. 음경

-음경의 원위부(먼쪽) 끝 부분이 확대된 조직인 귀두에 피부가 늘어져 주름이 잡겨 있는 것을 포피라고 함 (포피를 외과적으로 제거-->포경수술)

-음경응ㄴ 남성의 교접기인 동시에 요도의 역할을 담당하는 발기성 조직

<정자의 형성 과정>

-남성 상선의 주요 기능

-정세관 벽의 배아상피가 있는 정조세포--(성숙)-->1차 정모세포

--(감수분열)-->2차 정모세포--(유사분열)-->정자세포---(sertoli 둘러쌓임->효소, 영양물질)-->장자

-정자세포~정자-->75일 소요

*성숙한 정자-->정세관에 있으면 운동성x, 부고환에서 18시간~10일간 머무는 동안 운동성 생김

**난포 자극 호르몬-->정조세포가 정자로 성숙되는 과정에서 필요!!

**황체형성 호르몬에 의해 조절됨

-->테스토스테론(고환에서 분비) 정자 형성 초기단계에만 필요!!

(남성의 성 기능>

1. 발기(Erection)

-음경의 외피가 직접적으로 자극)음부신경을 통해 척수와 천수에 있는 발기 중추가 흥분

->부교감신경->음경동맥을 확장->음경해면체동이 혈류로 충만

​+음경정맥이 polster vavle라는 판맥에 의해 폐쇄->혈액 유출을 차단, 잔기둥을 긴장

-->발기 조직 내에 많은 양의 혈액을 충만되어 음경이 굵어지고 길어지는 발기상태가 됨

-종류: 반사성 발기(직접적인 자극을 받아서->발기 중추가 흥분되어!!),

정신적 발기(대뇌로부터 흉요수의 교감신경과 천수의 부교감신경을 통해 이루어짐)

2. 사정(Ejeculation)

-오르가즘) 척수반사로 정액이 요도로 이동하여 체외로 배출되는 현상

-구심성 회로)음경의 촉각 감수체로부터 시작되어 내음부신경을 통해 중추인 척수로 온다

-->교감신경을 통해 고환, 부고환, 정관, 정낭, 전립선(전립샘) 및 음경의 율동적인 수축이 일어남

3. 정액(semen)

-오르가즘) 사정되는 액체인 정액 2..5~3.5ml

정자, 정앙, 전립선(전립샘) 및 구도요선에서 분비되는 분비물의 혼합액

1ml-->2000만개 이하-->불임

<테스토스테론>

-고환의 Leydg의 간질세포에서 하루 4~9mg정도 분비

분비: 황체 형성 호르몬에 의해 음성되먹이기전 (조절)--> 난포 자극 호르몬은 황체 형성 호르몬의 작용을 강화함

-배설; 소량은 에스트로겐으로 전환, 대부분 간에서 대사되어 담즙과 소변ㅇ을 통해 배설됨

<테스토스테론의 작용>

-남성의 제2차 성징의 발현

-남성의 내,외 생식기를 발육시키며, 난포 자극 호르몬과 함께 정자를 성숙시키고 생식기의

색소 침착 및 음낭의 주름을 깊게 함

-후두가 성장하고 성대가 길어지고 두꺼워져서 목소리가 굵게 변성됨

-체모가 증가ㅏ되며, 수염과 가슴의 털, 겨드랑이 털, 음부 및 항문 주위의 치모가 발생

-단백질의 합성을 촉진시켜 근육을 발달하고, 성장을 촉진되며, 어깨가 넓어지고,

피부의 피지선 분비가 왕성해져서 여드름이 생기게 됨

-정신적으로 공격적이 되고, 진취적이며, 이성에 대한 관심과 성적 욕구가 생김