Geslachtsklieren: eierstokken, testes en kiemcellen

De hersenen en geslachtsklieren houden elkaar op de hoogte

Eierstokken en teelballen heten ook gonaden. Ze hebben twee samenhangende taken: geslachtscellen laten ontstaan of rijpen en hormonen afgeven aan het bloed. Dat zijn verschillende routes. Een zaadcel verlaat de teelbal via buisjes; een hormoon bereikt andere organen via de bloedsomloop.

De hypothalamus en hypofyse helpen beide taken regelen. De hypothalamus geeft het signaalhormoon GnRH in korte pulsen af. De hypofyse reageert daarop met LH en FSH, hormonen die de geslachtsklieren aansturen. LH ondersteunt onder meer testosteronproductie en de eisprong. FSH helpt de cellen die zaadcelontwikkeling en follikelrijping begeleiden.^[1][2]

Geslachtshormonen geven op hun beurt informatie terug aan de hersenen. Testosteron, oestrogenen en progesteron beïnvloeden de aansturing; inhibinen remmen vooral FSH. Deze terugkoppeling is niet altijd remmend: vlak vóór de eisprong kan aanhoudend veel estradiol juist helpen een sterke LH-stijging uit te lokken. Estradiol is een belangrijk oestrogeen.

In de teelballen liggen opgerolde zaadbuisjes

De twee teelballen, of testes, liggen in de balzak. Hun ligging buiten de buik en de regeling van de bloedtoevoer helpen een temperatuur te behouden die wat lager is dan de kerntemperatuur van het lichaam. Dat is belangrijk voor de vorming van zaadcellen.

Een stevig bindweefselkapsel omgeeft iedere teelbal. Tussenschotjes verdelen het binnenste in kleine compartimenten met sterk opgerolde zaadbuisjes. In hun wand liggen kiemcellen in verschillende ontwikkelingsstadia. De ruimte tussen de buisjes bevat onder meer bloedvaten en hormoonproducerende cellen.^[5]

Twee ondersteunende celtypen

Sertolicellen staan tussen de zich ontwikkelende kiemcellen. Ze ondersteunen en voeden die cellen en ruimen restmateriaal op. Verbindingen tussen Sertolicellen vormen de bloed-testisbarrière: een selectieve afscheiding die de omgeving van rijpende kiemcellen helpt bewaken. Het is geen volledig gesloten muur; ook plaatselijke afweerregulatie draagt bij aan bescherming.

Leydigcellen liggen tussen de zaadbuisjes. Onder invloed van LH maken ze testosteron. Dat werkt in de teelbal mee aan zaadcelontwikkeling en bereikt via het bloed onder meer spieren en botten. Sertolicellen reageren op FSH en testosteron en maken ook inhibine B, een terugkoppelingssignaal voor de hypofyse.^[2]

De bijbal is een volgende halte, niet nog een hormoonklier

Na hun vorming komen zaadcellen vanuit de zaadbuisjes in een netwerk van verzamelbuisjes, het rete testis. Kleine afvoerbuisjes brengen ze vervolgens naar de bijbal. Die ligt tegen de teelbal en bevat één lange, sterk opgerolde gang. Tijdens het verblijf daar rijpen zaadcellen verder; vooral het laatste deel dient ook als opslagplaats.

Bij een zaadlozing verplaatsen spiersamentrekkingen de zaadcellen via de zaadleider en de zaadlozingsbuis naar de urinebuis. De urinebuis loopt door de penis naar buiten. Onderweg worden vloeistoffen van andere klieren toegevoegd. Sperma is dus een mengsel van zaadcellen en klierproducten, niet een hoeveelheid losse stamcellen.^[5]

Zaadblaasjes, prostaat en Cowper voegen vloeistof toe

Deze ondersteunende klieren liggen buiten de teelballen. Ze helpen de samenstelling en het transport van sperma, maar maken zelf geen zaadcellen.

• Zaadblaasjes: klieren achter de blaas die een groot deel van de zaadvloeistof leveren. Hun product bevat onder meer fructose, een suiker die als energiebron kan dienen. Ondanks de naam zijn dit geen opslagzakjes voor zaadcellen.
• Prostaat: een klier onder de blaas, rond het eerste deel van de urinebuis. Het prostaatvocht bevat onder meer enzymen die de eigenschappen van het sperma beïnvloeden, waaronder het later weer vloeibaarder worden.
• Klieren van Cowper: kleine klieren onder de prostaat. Ze geven bij seksuele opwinding slijmerig vocht af dat de urinebuis helpt bevochtigen. Dit vocht wordt vóór de eigenlijke zaadlozing afgegeven.

Het onderscheid tussen productie, rijping en transport maakt de anatomie begrijpelijker: de teelbal vormt zaadcellen, de bijbal ondersteunt verdere rijping en de aanvullende klieren leveren vloeistof.^[5]

De voorraad stamcellen en de rijpe zaadcellen zijn niet hetzelfde

Aan de buitenzijde van het kiemcelepitheel in de zaadbuisjes zitten spermatogoniale stamcellen. Dat epitheel is de cellaag waarin de zaadcelontwikkeling plaatsvindt. Een deel van de nakomelingen houdt de voorraad in stand; andere cellen gaan verder in hun ontwikkeling.

Daarbij volgen gewone celdelingen, de meiose en de uiteindelijke vormverandering elkaar op. De meiose verdeelt het erfelijke materiaal zodat een zaadcel één set chromosomen krijgt. Tijdens de laatste stap ontstaat de herkenbare cel met kop en staart. Het hele proces duurt vele weken en wordt gevolgd door verdere rijping in de bijbal.^[2][5]

De afzonderlijke stappen staan uitgebreider bij van stamcel tot zaadcel. Lees ook hoe zelfvernieuwing de stamcelvoorraad behoudt.

Een eierstok bevat follikels in verschillende ontwikkelingsstadia

De eierstokken, of ovaria, liggen in het kleine bekken naast de baarmoeder. Aan de buitenzijde ligt een dunne bekleding. Daaronder bevindt zich vooral de schors met follikels; het binnenste bevat veel bloedvaten, zenuwen en bindweefsel.

Een follikel is een eicel met ondersteunende cellen eromheen. Een onrijpe eicel heet een oöcyt. De voorraad wordt vóór de geboorte aangelegd. Veel follikels gaan later verloren zonder ooit een eisprong te bereiken; dit natuurlijke afbraakproces heet atresie. Follikelgroei begint ruim voordat een follikel aan de laatste rijping binnen een menstruatiecyclus meedoet.^[4][6]

De cellen rondom de eicel werken samen

Bij een groeiende follikel liggen granulosacellen dichter bij de eicel en ontstaat daaromheen een laag thecacellen. Die werken samen bij de hormoonproductie: thecacellen leveren onder invloed van LH voorlopers die granulosacellen, gestimuleerd door FSH, kunnen omzetten in oestrogenen. Zo is de follikel tegelijk een ontwikkelingsomgeving en een kleine hormoonproducerende eenheid.^[4]

De eileider zit met zijn open, gefranjerde uiteinde naast de eierstok. Er is geen vaste buisverbinding tussen beide. Na de eisprong helpen de franjes de vrijgekomen eicel op te vangen. Beweging van trilhaartjes en samentrekkingen ondersteunen het transport door de eileider. Bevruchting vindt meestal daar plaats, niet in de eierstok.^[6]

Vergroten

De eierstokcyclus en de baarmoedercyclus lopen naast elkaar

De eerste dag van een menstruatie is dag één van een nieuwe cyclus. Wat er in de eierstok gebeurt en wat de baarmoeder doet, zijn verschillende maar hormonaal verbonden processen.

1. Follikelrijping: FSH ondersteunt een groep groeiende follikels. Meestal ontwikkelt één daarvan zich tot dominante follikel. De toenemende productie van estradiol stimuleert onder meer de opbouw van het baarmoederslijmvlies.
2. Eisprong: de LH-piek zet veranderingen in gang waardoor de eicel uit de follikel vrijkomt. Dit heet ovulatie.
3. Fase van het gele lichaam: de achtergebleven follikel verandert in het corpus luteum, het gele lichaam. Dat maakt vooral progesteron en ook estradiol. Het baarmoederslijmvlies wordt daardoor voorbereid op innesteling.
4. Zonder doorgaande zwangerschap: het gele lichaam verliest zijn functie. De hormoonspiegels dalen en een deel van het baarmoederslijmvlies wordt afgestoten. Dat is de menstruatie.

Bij een beginnende zwangerschap ondersteunt hCG uit het zich ontwikkelende zwangerschapsweefsel het gele lichaam. Later neemt de placenta veel van de hormoonproductie over.^[10]

Een cyclus van 28 dagen is een voorbeeld, geen norm waaraan iedereen elke maand moet voldoen. De timing kan tussen mensen én tussen cycli verschillen. Daarom is een eisprong niet betrouwbaar uit één vaste kalenderdag af te leiden.^[7]

De werking verandert met de levensfase

Geslachtsklieren ontstaan al vóór de geboorte. Het is dus niet zo dat ze pas in de puberteit een functie krijgen. In de puberteit wordt hun aansturing opnieuw sterker actief. Dat ondersteunt de rijping van het voortplantingssysteem en veranderingen zoals borstontwikkeling, stemverandering en groei.^[1]

Bij het ouder worden neemt de follikelvoorraad af. Rond de overgang worden cycli vaak onregelmatiger en verandert de hormoonproductie. Van menopauze wordt gesproken na twaalf maanden zonder menstruatie, als daar geen andere oorzaak voor is. Dit beëindigt de gebruikelijke cyclische eisprongen, niet alle biologische activiteit van de eierstokken.^[8]

Ook de functie van de teelballen kan veranderen met leeftijd, ziekte en geneesmiddelen, maar er bestaat geen vergelijkbare vaste stop van de zaadcelproductie. Een hormoonwaarde of vruchtbaarheid wordt daarom altijd in de persoonlijke context beoordeeld. Geslachtshormonen werken bovendien niet uitsluitend op voortplantingsorganen: ook botweefsel, spieren en andere weefsels reageren erop.^[2]