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Lichtmikroskopische Anatomie männlicher Geschlechtsorgane

Herzlich Willkommen bei Teil eins des Histo-Trainers zu den männlichen Geschlechtsorganen. In diesem Video zeigen wir dir die lichtmikroskopisch erkennbaren Strukturen der Samenwege. Dazu zählen: Hoden, Nebenhoden und Samenleiter. Ok, beginnen wir mit dem Präparat eines Hoden-Längsschnittes in der Ladewig-Färbung. Denn die eignet sich gut, um die bindegewebigen Strukturen des Hodens darzustellen. Du siehst hier eine relativ breite, bindegewebige, hier kräftig blau angefärbte Kapsel, die dem Hodengewebe außen anliegt. Man nennt sie Tunica albuginea. Albuginea deshalb weil sie makroskopisch weiß erscheint. Bei der Gewebeaufarbeitung hat sie sich vom rechten Präparateteil hier artifiziell abgelöst. Und am oberen Präparaterand befindet sich hier der Schnittrand. Die Tunica albuginea besteht hauptsächlich aus straffem kollagenem Bindegewebe - das hier ebenfalls im rechten Bereich stellenweise artifiziell aufgerissen ist. Das Bindegewebe wird außen von einschichtigem Plattenepithel überzogen. Dessen Zellen sind sehr flach, aber die rotbraun gefärbten Kerne heben sich gut von der blaugefärbten Tunica albuginea ab. Das Plattenepithel stellt das viszerale Blatt der Tunica vaginalis testis dar und wird auch Epiorchium genannt. Die Epithelzellen bilden übrigens einen Flüssigkeitsfilm, sodass der Hoden innerhalb der Cavitas serosa scroti frei verschieblich ist. An der dorsalen Seite des Hodens verdickt sich die Tunica albuginea zum Mediastinum testis, hier oben rechts im Präparat zu sehen. Das Mediastinum entspricht der Hilusregion anderer Organe. Das heißt, du erkennst es auch daran, dass hier die großen Blutgefäße in den Hoden ein- beziehungsweise aus ihm austreten. Diese Leitungsbahnen verlaufen in Bindegewebssepten, welche vom Mediastinum testis aus ins Hodengewebe einstrahlen. Gleichzeitig gliedern diese Septen das Organ in Läppchen - sogenannte Lobuli testis. Die Lobuli testis enthalten dann die Hodenkanälchen, die auch Tubuli seminiferi contorti genannt werden. In ihnen befindet sich das Keimepithel für die eigentliche Spermienbildung. Die verschiedenen Zellen des Keimepithels lassen sich aber besser in der H.E.-Färbung unterscheiden, weshalb wir nun einmal das Präparat wechseln. Die Bezeichnung “contorti” stammt übrigens vom Lateinischen contortus, was soviel wie ”aufgeknäuelt” oder “gewunden” bedeutet. Denn ein solcher Tubulus ist ein stark aufgeknäuelter Gang, das erklärt auch, warum man so viele verschiedene Anschnittformen nebeneinander im Hodengewebe sehen kann. Hier siehst du beispielsweise zwei Tubulus-Querschnitte, während darunter eher ein Längsschnitt sichtbar ist. Und rechts daneben sieht man beispielhaft den gewundenen, hier C-förmigen Verlauf eines Tubulus. Die Tubuli seminiferi contorti haben ganz innen ein Lumen, das vom Keimepithel begrenzt wird. Das Epithel sitzt auf einer Basalmembran, welche aber nur elektronenmikroskopisch wirklich abgrenzbar ist - und die nahtlos in eine dünne Bindegewebsschicht übergeht. Dies ist die Lamina propria. Sie enthält Myofibroblasten, deren schmale, spindelförmige Kerne man hier sieht. Die Myofibroblasten können durch ihre Kontraktionen die noch bewegungsunfähigen Spermatozoen aus den Hodenkanälchen in Richtung Nebenhoden transportieren. Nun wollen wir uns die verschiedenen Zelltypen der Tubuli mal genauer anschauen. Wir beginnen mit den Sertoli-Zellen. Diese haben ovale Zellkerne und zeigen stets einen prominenten Nukleolus. Ihre Zellgrenzen sind lichtmikroskopisch nicht sichtbar. Man weiß aber, dass der Zellleib jeder Sertoli-Zelle mit der Basallamina verbunden ist und bis zum Tubulus-Lumen reicht. Sie bilden mit ihren eosinophilen Zellfortsätzen, die man überall im Keimepithel sieht, nämlich ein stützendes Netzwerk, in dem die Keimzellen in dem nötigen biochemischen Mikromilieu heranreifen können. Benachbarte Sertoli-Zellen bilden untereinander Tight Junctions aus, die man aber nur elektronenmikroskopisch sehen kann. Damit bilden sie die sogenannte Blut-Hoden-Schranke, um die genetisch rekombinanten Keimzellen vor dem Immunsystem des Körpers zu schützen. Die Keimzellen schauen wir uns jetzt mla als nächstes an: Dabei beginnen wir mit den basal gelegenen, unreiferen Zellstadien und arbeiten uns dann zu den luminal gelegenen, reiferen Stadien vor. Ganz basal im Epithel liegen die Spermatogonien. Du erkennst sie anhand ihres ungefärbten, blasenartigen Zellleibs, der direkt der Basalmembran aufsitzt. Es gibt Typ-A-Spermatogonien, die für den Stammzellvorrat sorgen, und Typ-B-Spermatogonien, die sich in die primären Spermatozyten weiter differenzieren. Diese beiden Typen sind lichtmikroskopisch aber ohne weiteres nicht zu unterscheiden. Die primären Spermatozyten erkennt man daran, dass sie die größten runden Kerne im Keimepithel haben. Zudem ist ihr Kernchromatin oft vergröbert, erscheint dann sozusagen körnig so wie hier. Dieses auffällige Kernbild kommt durch die unterschiedlichen Stadien der Prophase eins zu Stande, die von den primären Spermatozyten durchlaufen werden. Die primären Spermatozyten entwickeln sich zu sekundären Spermatozyten durch Abschluss der ersten Reifeteilung der Meiose. Die sekundären Spermatozyten sind aber im normalen Präparat, so wie in diesem Fall, nicht zu sehen, da sie nur wenige Stunden dieses Stadium beibehalten. Sie durchlaufen nämlich zügig die zweite Reifeteilung der Meiose und werden dadurch zu frühen Spermatiden. Die frühen Spermatiden erkennst du an den kleinen, runden Kernen, die oberhalb, also lumenseitig von den sekundären Spermatozyten liegen. Sie reifen weiter zu den späten Spermatiden, welche die kleinsten Kerne des Epithels haben. Ihre Kerne sind jetzt nicht mehr rund, sondern schon stark kondensiert und somit oval bis länglich und liegen nah am Tubulus-Lumen. Die späten Spermatiden lösen sich von den Sertoli-Zellen und werden dadurch zu Spermatozoen - das nennt man “Spermiation”. Die Spermatozoen werden dann kontinuierlich in Richtung Mediastinum testis transportiert, worauf wir gleich noch eingehen werden. Zuvor zeigen wir aber noch die Leydig-Zellen, ohne welche die Spermatogenese gar nicht erst ablaufen würde. Du findest sie im Hodeninterstitium, also im Raum zwischen den Hodenkanälchen. Im Interstitium findet sich lockeres Bindegewebe mit spindeligen Kernen von Fibroblasten. Hier verlaufen auch die kleineren Blutgefäße für die Versorgung der Tubuli seminiferi. Zudem fallen in der H.E.-Färbung solche Gruppen aus kräftig rot gefärbten, also stark eosinophilen, Zellen auf. Das sind die Leydig-Zellen. Es handelt sich dabei um endokrine Drüsenzellen, die im Hoden Androgene wie das Testosteron produzieren, ohne das die Spermienbildung gar nicht stattfinden könnte. Sie haben einen großen Zellleib mit reichlich eosinophilem Zytoplasma und einen runden Zellkern mit oftmals auffälligem Nukleolus. Zudem können die Leydig-Zellen kristalline Einschlüsse haben, die sich stellenweise als ungefärbte, blasse Strukturen im roten Zytoplasma abheben. Man nennt sie “Reinke-Kristalle” und geht davon aus, dass es sich um Protein-Ablagerungen handelt. Ihre Bedeutung ist aber noch nicht geklärt. Auch solch bräunliches Pigment findet sich oft im Zytoplasma der Leydig-Zellen. Dabei handelt es sich um Lipofuszin, das als Abfallprodukt beim lysosomalen Abbau entstehen kann. Ok, wie versprochen, gehen wir jetzt nochmal auf den Transport der Spermatozoen in Richtung Nebenhoden ein. Dafür wechseln wir noch einmal in die Ladewig-Färbung, da hier das Mediastinum testis mit erfasst ist. Die noch unbeweglichen Spermatozoen werden durch regelmäßige Kontraktionen der aus den Tubuli seminiferi in die Tubuli recti transportiert. Das sind kurze Gänge, welche die Hodenläppchen verlassen, und ins Mediastinum testis eintreten. Die Tubuli recti haben ein einschichtiges Epithel, das zunächst nur aus hochprismatischen Sertoli-Zellen und dann im mündungsnahen Teil nur aus kubischen Gangzellen besteht. Im Ganglumen können Spermatozoen zu sehen sein, so wie hier. Im Mediastinum testis vereinigen sich dann alle Tubuli recti und bilden dabei ein Netzwerk aus Gängen, das man hier in Form dünner, verzweigter Spalten sieht. Man nennt dieses Netzwerk auch Rete testis. Die Gänge des Rete testis sind von einschichtigem flachem bis kubischem Epithel ausgekleidet. Aus dem Rete testis zweigen dann schließlich etwa zehn größere Gänge ab, nämlich die Ductuli efferentes, die den Hoden mit den Nebenhoden verbinden. Der Nebenhoden ist nämlich dem Hoden kranio-dorsal aufgelagert und dient der Ausreifung und Speicherung der Spermatozoen. Er wird in die Abschnitte Kopf, Körper und Schwanz eingeteilt. Im Kopf, also im Caput epididymidis, münden die aus dem Rete testis kommenden Ductuli efferentes in den Nebenhoden ein. Die Spermatozoen gelangen dann weiter in den Nebenhodengang. Dabei handelt es sich um einen einzigen stark aufgeknäuelten Gang, der den Nebenhodenkörper und -schwanz größtenteils einnimmt. Im Schwanzbereich geht der Nebenhodengang dann fließend in den Ductus deferens über. Um die Ductuli efferentes gut sehen zu können, muss ein Präparat aus dem Nebenhodenkopf vorliegen. Man erkennt die Ductuli efferentes an ihrem wellenförmig begrenzten Lumen. Dieses Erscheinungsbild entsteht dadurch, dass ihr Epithel unterschiedlich hoch ist: Zweireihiges eher zylindrisches Epithel wechselt sich stellenweise mit einreihigem eher kubischem Epithel ab. Die Ductuli sind außen von mehreren Lagen aus Myofibroblasten umgeben, deren Kontraktion dem Spermientransport dient. In dieser Vergrößerung ist es zwar nicht darstellbar, aber es sei noch erwähnt, dass einige Epithelzellen Kinozilien tragen, die ebenfalls den Spermientransport unterstützen. Andere Epithelzellen besitzen dagegen Mikrovilli, diese resorbieren die Flüssigkeit aus dem Lumen, um die Spermienkonzentration im sich anschließenden Nebenhodengang zu erhöhen. Den Nebenhodengang wollen wir uns nun einmal in einem H.E.-Präparat aus dem Nebenhodenschwanz genau anschauen. Er wird auch Ductus epididymidis genannt und ist stark aufgeknäuelt, so dass man hier viele verschiedenförmige Ganganschnitte sehen kann. Der Ductus epididymidis wird von zweireihigem Zylinderepithel ausgekleidet. Die unterste Zellreihe wird von solchen Basalzellen mit runden Kernen gebildet. Sie haben keinen Kontakt zum Ganglumen und erneuern vermutlich das Epithel durch regelmäßige Zellteilungen. Die zweite Zellreihe wird von zylindrischen Zellen mit länglichen Kernen gebildet. Sie werden Hauptzellen genannt und grenzen an das Lumen. Durch Resorption vermindern sie die Flüssigkeitsmenge im Nebenhodengang noch weiter. Zudem sezernieren sie Nährstoffe und senken durch Protonensekretion den pH-Wert im Lumen, um die Spermatozoen vor Abschluss ihrer Reifung immobil zu halten. Ihre apikale Membran trägt lange Stereozilien - hier in Form fadenartiger Strukturen im Lumen zu sehen. Die Stereozilien dienen der Vergrößerung der Membranoberfläche und unterstützen somit die resorptive Funktion des Nebenhodenepithels. Im Lumen des Nebenhodengangs finden sich in der Regel Ansammlungen von Spermatozoen wie hier exemplarisch zu sehen. Auch die langen Stereozilien sind nochmal sehr deutlich auszumachen. Unterhalb des Epithels findet sich dann noch eine Lamina propria aus Bindegewebe und glatten Muskelzellen zum kontinuierlichen Weitertransport der Spermatozoen in den Samenleiter. Zudem findet man im Nebenhodenschwanz auch solche weitlumigen Anschnitte, in denen Epithelfalten ins Lumen vorragen. Gleichzeitig findet sich hier außen ein deutlich breiterer, eosinophiler Gewebemantel, der vermehrt glatte Muskulatur enthält. An diesen Charakteristika erkennst du, dass es sich hier bereits um die ersten Segmente des Ductus deferens handelt, der in der Cauda epididymidis fließend in den Nebenhodengang übergeht. Die noch zum Nebenhodengang zählenden Abschnitte zeigen im Vergleich dazu nämlich eine glatte, also faltenfreie Epithelschicht, so dass das Lumen dort noch glatt begrenzt wirkt. In höherer Vergrößerung sieht man, dass sich auch im Ductus deferens das zweireihige, Stereozilien-tragende Zylinderepithel fortsetzt. Im Anfangsteil des Ductus deferens werden die fertig gereiften Spermatozoen zwischengespeichert. Erst nach neuronaler Stimulation kontrahiert sich seine Tunica muscularis, wodurch es schließlich zur Austreibung der Spermatozoen in die distalen Samenleiter- und Urethra-Abschnitte kommt. Ok, wir wollen uns nun aber auch die eigentlichen im Samenstrang gelegenen Abschnitte des Ductus deferens anschauen. Hier liegt das H.E.-Präparat eines Samenstrangs vor, der auch Funiculus spermaticus genannt wird. Auf dem Objektträger finden sich zwei Gewebeproben in unterschiedlichen Anschnitten: Die rechte Probe liegt als eher länglicher Anschnitt vor, während die linke Probe eher quer angeschnitten wurde. Der Ductus deferens ist in beiden Fällen anhand seines relativ kleinen, faltenförmigen Lumens und dem breiten umgebenden Muskelmantel zu erkennen. Schauen wir uns die Wand des Ductus deferens einmal in höherer Vergrößerung an. Innen findet sich eine Tunica mucosa aus zweireihigem, zylindrischem Epithel mit Stereozilien, wie wir es bereits im Nebenhoden vorgefunden haben. Hier sieht man auch nochmal die kleinen Längsfalten des Epithels, die das Lumen sternförmig erscheinen lassen. Unter dem Epithel findet sich eine schmale Bindegewebsschicht, also eine Lamina propria, die noch zur Tunica mucosa zählt. Außen folgt dann eine auffällig breite Tunica muscularis aus glatter Muskulatur. Sie verläuft in Spiralen und hat eine dreischichtige Struktur: Innen eine Längsmuskelschicht, dann in der Mitte eine breitere Ringmuskelschicht, die ganz außen wieder von einer Längsmuskelschicht umgeben wird. Die breite Muskularis ermöglicht die Emission der Spermien in die Harnröhre. Eine Tunica adventitia aus lockerem kollagenem Bindegewebe mit arteriellen sowie venösen Gefäßen und Nerven bildet die äußerste Wandschicht. Das Bindegewebe der Adventitia geht fließend in das übrige Bindegewebe des Samenstranges über. Dort finden sich nämlich noch einige Leitungsbahnen, die zwischen Leiste und Skrotum verlaufen. Bei den Blutgefäßen in direkter Nachbarschaft zum Ductus deferens handelt es sich am ehesten um Anschnitte von Arteria und Vena ductus deferentis. Andere dickwandige, arterielle Anschnitte eher im Zentrum des Samenstrangs zählen hingegen zur Arteria testicularis, die das Gewebe von Hoden und Nebenhoden mit arteriellem Blut versorgt. Um das Gefäß herum siehst du übrigens eine am ehesten präparationsbedingte, artifizielle Einblutung im Gewebe. Weiterhin verläuft im Samenstrang auch der Plexus pampiniformis. Er stellt das Geflecht der Venae testiculares dar, die das venöse Blut aus Hoden und Nebenhoden rücktransportieren. Die Venen des Plexus pampiniformis zeigen weite, teils unregelmäßige Lumina sowie eine für Venen ungewöhnlich breite Tunica media. Zudem verlaufen im Samenstrang auch viele Nervenäste des vegetativen Plexus testicularis, wie hier in Form dieser blass-eosinophilen, welligen Strukturen zu sehen. Außerhalb der Fascia spermatica interna, die sich hier als bindegewebige, etwas dunklere Schicht unscharf abgrenzen lässt, sieht man Anschnitte durch kräftig eosinophile Skelettmuskulatur. Du erkennst sie an den im Querschnitt polygonalen Muskelfasern mit jeweils mehreren, randständigen Zellkernen. Sie gehören zum Musculus cremaster, der das Skrotum sowohl bei Absinken der Körpertemperatur als auch beim Kremasterreflex anheben kann. So, jetzt hast du alle wichtigen Strukturen von Samenstrang, Nebenhoden und Hoden einmal gesehen - wir hoffen du kannst mit ein bisschen Übung auch beim selbstständigen Mikroskopieren alle gezeigten Strukturen wiedererkennen und benennen! Danke für’s Zuschauen und bis demnächst - Deine AMBOSS-Redaktion! Wenn du selber das Mikroskopieren dieses Organs oder vieler weiterer Organe wiederholen und üben möchtest, kannst du dir in unserem Shop das Smart-Zoom-Paket von unserem Kooperationspartner für die virtuelle Mikroskopie dazubuchen. Damit lassen sich histologische Präparate mit dem Computer oder Tablet auch von zu Hause aus ganz einfach selber mikroskopieren! Viel Erfolg!