Sinh lý sinh dục nam giới

Các cơ quan thuộc hệ sinh dục nam bao gồm tinh hoàn, các hệ thống ống, các tuyến sinh dục phụ và các cấu trúc hỗ trợ kể cả dương vật (hình).

Hình: Cơ quan sinh dục nam.

Bìu

Bìu là một cấu trúc che chở cho tinh hoàn. Trong bìu có một vách ngăn được cấu tạo bởi lớp cân nông và cơ dartos (cơ bì) chia bìu ra làm hai, mỗi bên chứa một tinh hoàn.

Cơ dartos cũng được thấy ở tổ chức dưới da của bìu, chúng được cấu tạo từ các bó sợi cơ trơn liên kết trực tiếp với tổ  chức dưới da của thành bụng, khi các cơ này co sẽ làm  cho bìu nhăn lại.

Bìu nằm ở ngoài khoang ổ bụng nên giúp duy trì nhiệt độ của tinh hoàn thấp hơn từ 2 đến 3oC so với nhiệt độ của cơ thể, điều này hết sức quan trọng đối với sự sản xuất và sự sống còn của tinh trùng.

Cơ treo bìu (cremaster muscle) là một dãi cơ vân nhỏ nằm trong thừng tinh và nối tiếp với cơ chéo trong trong thành bụng. Cơ treo bìu sẽ nâng các tinh hoàn lên sát với ổ bụng khi giao hợp và khi lạnh để sưởi ấm cho tinh hoàn và ngược lại khi nóng cơ này dãn để đưa tinh hoàn ra xa ổ bụng qua đó điều chỉnh nhiệt độ cho tinh hoàn. Việc điều chỉnh nhiệt độ cho tinh hoàn hết sức cần thiết để đảm bảo cho hoạt động sinh tinh diễn ra bình thường. Trong hoạt động này cũng có sự tham gia một phần của các cơ dartos.

Tinh hoàn

Mỗi người nam có 2 tinh hoàn, khi trưởng thành mỗi tinh hoàn có kích thước trung bình khoảng 4,5 x 2,5 cm, nặng khoảng 10 - 15 gram (hình). 

Trong thời kỳ phôi thai các tinh hoàn nằm cao ở phía thành sau của ổ bụng.

Hình: Cấu trúc của tinh hoàn và mào tinh.

Từ nửa sau tháng thứ bảy của thai kỳ chúng bắt đầu đi dần xuống bìu qua ống bẹn.

Tật tinh hoàn ẩn ở trẻ nam xảy ra nếu tinh hoàn không xuống được bìu.

Tinh hoàn được bọc trong lớp tinh mạc (tunica vagi-nalis) có nguồn gốc từ phúc mạc, phía trong lơpï tinh mạc là lớp vỏ trắng (tunica albuginea) kép xuyên vào phía trong tinh hoàn, chia tinh hoàn thành khoảng 200 đến 300 thùy, mỗi thùy chứa từ 1 đến 3 ống sinh tinh cuộn xoắn lại (hình 3a).

Nằm sát với lớp màng đáy của ống sinh tinh là các tinh nguyên bào (spermatogonia), càng hướng về phía lòng ống là những tế bào sinh tinh ở các bước phát triển tiếp theo của quá trình giảm phân (meiosis) tạo tinh trùng theo tuần tự: (1) tinh bào cấp I (bắt đầu lần phân bào I của giảm phân); (2) tinh bào  cấp II (băït đầu lần phân bào II của giảm phân); (3) tinh tử  và (4) tinh trùng. Các tinh trùng lúc này đã gần thành thục và được giải phóng vào lòng của ống sinh tinh.

Hình: (a) Mặt cắt ngang của các ống sinh tinh, (b) Tế bào Sertoli.

Các tế bào sinh tinh được vùi vào trong các tế bào Sertoli, mỗi tế bào Sertoli nằm trải dài từ lớp màng đáy tới phía lòng ống, các mối liên kết chặt (tight junction) gắn chặt các tế bào này lại với nhau tạo nên một hàng rào sinh học ngăn cách giữa máu và các tế bào dòng tinh.

Các chất dinh dưỡng muốn đến được các tế bào dòng tinh phải thông qua các tế bào Sertoli do đó hàng rào này giúp ngăn cản sự đáp ứng miễn dịch của cơ thể với các kháng nguyên trên bề mặt của các tế bào dòng tinh, vì những kháng nguyên này được coi là lạ đối với hệ miễn dịch của cơ thể.

Các tế bào Sertoli (hình 3b) có nhiệm vụ nuôi dưỡng các tế bào dòng tinh, tiêu thụ bớt lượng bào tương của các tinh tử trong quá trình phát triển, làm trung gian cho tác động của các horrmon testosterone và FSH, cung cấp dịch cho sự vận chuyển tinh trùng và bài tiết horrmon inhibin giúp điều hòa quá trình sinh tinh thông qua việc ức chế bài tiết FSH của thùy trước tuyến yên.

Trong các khoang giữa các ống sinh tinh là các đám tế bào Leydig, có nhiệm vụ bài tiết testosterone.

Quá trình sinh tinh (spermatogenesis)

Hình: Quá trình giảm phân tạo tinh trùng.

Ở người quá trình sinh tinh diễn ra mất khoảng từ 65 đến 70 ngày, bắt đầu từ các tinh nguyên bào ( spermatogonia) mang bộ NST 2n = 46.

Những tế bào này bắt nguồn từ các tế bào sinh dục nguyên thủy (primordial germ cell) xuất phát từ lớp nội bì của túi noãn hoàng của phôi và đi vào tinh hoàn trong giai đọan sớm của thời kỳ phát triển của bào thai.

Trong tinh hoàn của phôi, các tế bào mầm nguyên thủy sẽ biệt hóa thành các tinh nguyên bào và đợi cho đến khi cơ thể bước vào tuổi dậy thì mới bắt đầu tăng sinh đề gia tăng số lượng tế bào sinh tinh thông qua quá trình nguyên phân.

Các tinh nguyên bào được coi như là những tế bào gốc vì khi trải qua nguyên phân, một số trong chúng vẫn nằm lại cạnh lớp màng đáy đóng vai trò dự trữ cho các quá trình nguyên phân tiếp theo còn một số sẽ tách ra khỏi lớp màng đáy để bước vào quá trình giảm phân tạo tinh trùng.

Khởi đầu các tinh nguyên bào biệt hóa thành tinh bào cấp I mang bộ NST lưỡng bội 2n = 46 và bước vào lần phân bào thứ nhất của giảm phân.

Trong lần phân bào thứ nhất của giảm phân  xảy ra hiện tượng trao đổi chéo giữa các chromatid của cặp NST tương đồng có nguồn gốc từ bố và mẹ dẫn đến tái tổ hợp vật chất di truyền giữa các cặp NST tương đồng, góp phần tạo nên hiện tượng biến dị giữa các cá thể.

Kết thúc lần phân bào thứ nhất sẽ có 2 tinh bào cấp II hình thành từ 1 tế bào cấp I với bộ NST đơn bội kép ( mỗi NST vẫn gồm 2 chromatid gắn với nhau ở tâm động)

Trong lần phân bào 2 của giảm phân, từ mỗi tinh bào cấp II sẽ hình thành 2 tinh tử mang bộ NST đơn bội (n = 23), như vậy mỗi tinh bào cấp I sẽ cho 4 tinh tử. Ở thời điểm này các tinh tử nằm rất gần lòng ống sinh tinh.

Một điểm cần lưu ý trong quá trình sinh tinh là trong quá trình hình thành tinh tử chúng chỉ tách nhân mà không tách bào tương, cả 4 tinh tử  vẫn duy trì sự tiếp xúc với nhau qua các cầu bào tương trong suốt quá trình phát triển. Người ta cho rằng NST X có thể mang nhiều gen trọng yếu cho sự phát triển của tinh trùng mà NST Y không có vì vậy cách thức giảm phân này có ý nghĩa sống còn đối với các tinh tử mang nhiễm sắc thể Y.

Quá trình tạo tinh (spermiogenesis)

Đây là giai đọan cuối cùng của quá trình sinh tinh. Tinh tử hình thành tinh trùng với phần đầu chứa ADN và thể đỉnh (acrosome), một cấu trúc tương tự lyzosome.

Thể đỉnh chứa các enzyme hyaluronidase và các pro-teinase giúp tinh trùng xâm nhập vào trứng. Thể đỉnh còn bài tiết acrosin giúp tinh trùng định hướng và kích thích sự vận động của chúng trong cơ quan sinh dục của người nữ.

Thân tinh trùng chứa nhiều ti thể thực hiện chức năng chuyển hóa để cung cấp ATP cho sự vận động của tinh trùng.

Hình: Cấu trúc của một tinh trùng.

Đuôi có hoạt động như một roi (flagellum) mà sự vận động của nó giúp đẩy tinh trùng tiến về phía trước, mỗi tinh tử hình thành một tinh trùng, các tinh trùng này tách khỏi các tế bào Sertoli để đi vào lòng ống sinh tinh và được cuốn về hướng các ống tiếp theo trong cấu trúc của tinh hoàn.

Mỗi ngày có khoảng 300 triệu tinh trùng được tạo thành. Sau khi được phóng tinh chúng sống không quá 48 giờ trong cơ quan sinh dục nữ.

Trong cơ quan sinh dục nữ các tinh trùng vận động tiến tới phía trước với tốc độ từ 1 đến 4mm/phút. Hoạt động của tinh trùng tăng lên đáng kể khi nhiệt độ tăng tuy nhiên sự gia tăng chuyển hóa sẽ làm đời sống của tinh trùng ngắn lại.

Chức năng nội tiết của tinh hoàn

Tổng hợp và bài tiết Testosterone:

Bài tiết, vận chuyển và chuyển hóa.

Vào thời điểm bắt đầu dậy thì, thùy trước tuyến yên bắt đầu tiết LH (luteinizing horrmon: horrmon dưỡng hoàng thể) và FSH (follicle-stimulating horrmon: horrmon kích thích phát triển nang trứng). Sự bài tiết các horrmon này được thực hiện dưới sự kiểm soát của GnRH (gonadotropin releasing horrmon: horrmon kích thích giải phóng các horrmon hướng sinh dục) của vùng dưới đồi (hypothalamus).

LH kích thích các tế bào Leydig tổng hợp horrmon sinh dục nam testosterone chủ yếu từ cholesterone. Ngoài ra testosterone còn được tổng hợp từ androstenedione do vỏ thượng thận bài tiết.

Ở người nam trưởng thành bình thường testosterone được bài tiết 4 - 9mg / ngày (13,9 - 31.2 nmol/ngày). Ở người nữ testosterone cũng được tuyến thượng thận bài tiết với một lượng rất nhỏ.

98% testosterone trong huyết tương  được gắn với các protein. Nồng độ testosterone tự do và gắn với protein trong huyết tương  khoảng 525ng/dL (18,2nmol/L) ở người nam trưởng thành. Nồng độ này ở người nữ là 30ng/dL (1,0 nmol/L) ở người nữ trưởng thành.  Nồng độ này ở người nam giảm dần một ít theo tuổi.

Testosterone tan được trong mỡ nên khuếch tán dễ dàng ra khỏi tế bào Leydig để vào máu để đến các tế bào đích.

Cơ chế tác động:

Giống như các steroid khác, testosterone gắn với receptor ở trong tế bào chất, sau đó phức hợp testosterone - receptor sẽ gắn với DNA trong nhân thúc đẩy quá trình sao mã của các gene khác nhau.

Ở một số tế bào đích testosterone được chuyển thành estradiol, dihydrotestosterone (DHT) hoặc 5(-androstenediol. Những chất này cũng gắn với các receptor nội bào của nó. Sự chuyển đổi này được thực hiện dưới sự tác dụng của các enzyme có mựt trong các tế bào đích: enzyme acromatase xúc tác cho quá trình hình thành estradiol, 5 ( reductase xúc tác cho quá trình hình thành DHT và cả hai enzyme 5 ( reductase và 3 ( reductase xúc tác cho quá trình tạo thành  5(-androstenediol.

DHT cũng đi vào trong tuần hoàn. Nồng độ của DHT trong huyết tương  chiếm khoảng 10% nồng độ testosterone.

Phức hợp testosterone - receptor ít hằng định hơn so với phức hợp DHT - receptor trong các tế bào đích và kết hợp với DNA cũng kém hơn, do đó sự tạo thành DHT là con đường hiệu quả để khuếch đại tác động của testosterone trong các mô đích.

Phức hợp testosterone - receptor chịu trách nhiệm cho sự biệt hóa ống Wholf dẫn đến sự hình thành các cơ quan sinh dục trong.

Phức hợp DHT - receptor rất cần thiết cho sự hình thành và phát triển của cơ quan sinh dục ngoài của người nam trong thời kỳ bào thai. DHT cũng chịu trách nhiệm chính cho sự phát triển của tuyến tiền liệt và có lẽ của cả dương vật vào tuổi dậy thì. Cả DHT và 5(-androstenediol kích thích sự phát triển hệ thống lông và râu trên cơ thể, trên mặt và trên xương mu, tạo kiểu đường chân tóc cao lên ở hai bên thái dương ở người nam và chúng cũng góp phần gây ra biểu hiện sói đầu ở người nam.

Sự tăng trưởng của khối cơ, sự phát triển nam tính và libido chủ yếu phụ thuộc vào testosterone.

Trong trường hợp thiếu enzyme 5 ( reductase bẩm sinh sẽ dẫn đến tình trạng lưỡng giới giả dạng nam (male pseudohermaphoroditism), bệnh nhân vẫn có tinh hoàn nhưng lại có biểu hiện của cơ quan sinh dục ngoài của nữ.

Cơ chế điều hòa việc tổng hợp và bài tiết testosterone:

Sự tổng hợp và bài tiết testosterone được thực hịên qua cơ chế ức chế ngược (negative feedback).

LH kích thích sản xuất testosterone, khi nồng độ của testosterone trong máu tăng lên đến một ngưỡng nhất định sẽ ức chế sự giải phóng GnRH  của các tế bào vùng dưới đồi, sự sụt giảm nồng độ GnRH sẽ làm thùy trước tuyến yên giảm bài tiết LH

Lượng LH trong máu giảm sẽ làm các tế bào Leydig trong tinh hoàn giảm bài tiết testosterone.

Khi nồng độ testosterone trong máu xuống quá thấp, GnRH sẽ được vùng dưới đồi bài tiết để kích thích thùy trước tuyến yên tăng cường bài tiết LH, qua đó kích thích các tế bào Leydig tăng cường tổng hợp testosterone.

Inhibin là horrmon được bài tiết bởi các tế bào Sertoli, có khả năng ức chế sự bài tiết FSH của thùy trước tuyến yên.

Khi đã có đủ lượng tinh trùng cần thiết phục vụ cho chức năng sinh sản của người nam các tế bào Sertoli sẽ bài tiết  inhibin, ức chế bài tiết FSH và làm giảm quá trình sinh tinh.

Khi quá trình sản sinh tinh trùng diễn ra quá chậm, lượng inhibin sẽ giảm làm tăng cường bài tiết FSH và qua đo gia tăng quá trình sinh tinh.

Vai trò của testosterone và FSH trong quá trính sinh tinh:

FSH có tác dụng kích thích trực tiếp quá trình sinh tinh.

FSH và testosterone cùng tác động trên các tế bào Sertoli để kích thích chúng bài tiết một loại protein gọi là protein gắn androgen (androgen binding protein: ABP) vào lòng ống và trong dịch kẻ bao quanh các tế bào sinh tinh.

ABP gắn với testosterone và giữ cho horrmon này luôn luôn có nồng độ cao ở gần các ống sinh tinh. Testosterone kích thích các bước cuối cùng của quá trình sinh tinh.

Tổng hợp và bài tiết estrogen:

70%  estradiol trong huyết tương được tạo thành do qua trình thơm hóa (aromatization) testosterone và androstenedione trong hệ tuần hoàn. Một lượng nhỏ estradiol do vỏ thượng thận bài tiết và 30% còn lại do tinh hoàn bài tiết.

Lượng estradiol do tinh hoàn bài tiết một phần xuất phát từ tế bào Leydig và một phần do quá trình thơm hóa cácd androgen xảy ra ở tế bào Sertoli.

Ở người nam, lượng estradiol trong huyết tương vào khoảng 2ng/dL (70pmol/L) và được sản xuất với lượng 0,05 mg/ngày (0,18(mol/ngày).

Khác với người nữ, ở người nam có sự gia tăng tổng hợp estrogen theo tuổi.

Tác động của các androgen

Trong thời kỳ bào thai:

Trước khi sinh testosterone kích thích sự phát triển hệ thống ống sinh dục theo hướng nam và thúc đẩy sự đi xuống của tinh hoàn. DHT kích thích sự phát triển của cơ quan sinh dục ngoài.

Trong não testosterone được chuyển thành estrogen có vai trò nam hóa trong quá trình phát triển của một số vùng nhất định trong não bộ của người nam.

Các biểu hiện đặc trưng của giới

Vào tuổi dậy thì của người nam có những thay đổi rất lớn trên cơ thể do tác động của testoterone và DHT.

Cơ quan sinh dục ngoài: dương vật dài và lớn ra. Bìu bắt đầu nhiễm sắc tố và nhăn nheo.

Túi tinh phát triển, bài tiết và bắt đầu tổng hợp fructose. Tuyến tiền liệt và tuyến hành niệu (bulbourethral glands) phát triển và bài tiết.

Thanh quản phát triển, các dây thanh quản dài và dày hơn làm giọng nói trầm hơn.

Râu mọc, đường chân tóc ở phía hai bên trán cao lên, lông mu phát triển theo kiểu nam (mọc kiểu hình tam giác với đỉnh hướng lên trên). Lông mọc ở nách, ngực và chung quanh hậu môn, lông trên toàn cơ thể phát triển.

Thể hiện nam tính với tính tình hiếu động, năng nổ hơn, quan tâm tới người khác giới.

Vai phát triển bề rộng, cơ lớn ra.

Các tuyến bã tăng cường bài tiết

Chức năng sinh dục

Các androgen đóng vai trò chính trong việc tạo tinh trùng, hình thành hành vi giới tính nam và sự ham muốn tình dục ở cả nam và nữ.

Chuyển hóa

Các androgen là các horrmon chuyển hóa, kích thích quá trình sinh tổng hợp protein, làm khối cơ và xương của nam phát triển hơn so với nữ.

Các horrmon này cũng làm cốt hóa đầu các xương dài nên làm ngừng phát triển cơ thể.

Do sûư gia tăng quá trình đồng hóa nên các horrmon androgen làm tăng sự lưu giữ natri, kali, calci, sulfate và phosphate một cách trung bình và cũng làm tăng kích thước của thận.

Các hệ ống của cơ quan sinh dục nam

Các ống của tinh hoàn

Tinh trùng và thành phần dịch trong ống tinh do các tế bào Sertoli bài xuất. Thành phần dịch của ống tinh giàu ion K+, acid glutamic, acid aspartic và ABP (protein gắn androgen) được đẩy dần về phía các ống thẳng tiếp nối với các ống sinh tinh, từ đó đổ về hệ lưới ống của tinh hoàn (rete testis) và sau đó vào mào tinh (epididymis).

Trong mào tinh, ống được cuộn xoắn chặt lại (nếu trải dài ra ống này sẽ có chiều dài khoảng 6 mét). Ống này được lợp bởi các tế bào biểu mô trụ giả lát tầng và bào quanh bởi nhiều lớp cơ trơn, bề mặt tự do của các tế bào biểu mô này có các vi nhung mao làm tăng bề mặt tiếp xúc để hấp thu các tinh trùng thoái hóa.

Khi đi qua mào tinh, tinh trùng sẽ trải qua một số thay đổi để trở thành tinh trùng trưởng thành, quá trình này kéo dài khoảng từ 10 đến 14 ngày, ngoài ra mào tinh còn giúp lưu trữ tinh trùng và đẩy chúng vào ống tinh bằng cách co thắt các cơ trơn bao quanh ống. Tinh trùng có thể được lưu giữ ở mào tinh trong khoảng hơn một tháng.

Ống tinh

Ở mỗi tinh hoàn, tiếp nối với đuôi mào tinh là ống tinh, dài khỏang 45cm chạy xuyên qua ống bẹn để vào khung chậu, phần cuối của ống tinh giãn rộng tạo thành phần bóng của ống tinh.

Ống tinh là nơi lưu trữ tinh trùng, ở đây các tinh trùng có thể sống với mức chuyển hóa rất thấp trong nhiều tháng. Tinh trùng được chuyển từ mào tinh về hướng niệu đạo bằng các nhu động của lớp áo cơ bao quanh phía ngoài ống. 

Ống phóng

Ống phóng dài khoảng 2 cm, được tạo thành từ sự hợp nhất phần ống của túi tinh và phần bóng của ống tinh. Ống phóng sẽ phóng tinh trùng vào trong niệu đạo ngay trước khi được phóng tinh ra ngoài. Dịch tiết của túi tinh cũng được phóng xuất qua ống phóng.

Niệu đạo

Niệu đạo dài khoảng 20 cm, được chia làm 3 phần theo thứ tự từ trong ra ngoài: (1)  Phần niệu đạo tiền liệt  dài khoảng 2 - 3 cm đi qua tuyến tiền liệt; (2) Phần niệu đạo màng dài khoảng 1cm đi ngang qua phần hoành niệu sinh dục (urogenital diaphragm) và (3) phần niệu đạo dương vật dài khoảng từ 15 đến 20 cm và tận cùng ở lỗ niệu đạo ngoài. Niệu đạo là đường ra chung của tinh dịch và nước tiểu.

Các tuyến sinh dục phụ

Các tuyến sinh dục phụ làm nhiệm vụ bài tiết thành phần dịch của tinh dịch.

Túi tinh

Mỗi ống tinh có một túi tinh nằm cạnh ống phóng, mỗi túi dài khoảng 5cm, bài tiết dịch kiềm và nhớt chứa fructose, các prostaglandin và các protein.

Tính kiềm của dịch túi tinh giúp trung hòa tính acid ở trong đường sinh dục nữ, fructose cung cấp nguyên liệu cho tinh trùng sản xuất ATP, các prostaglandin góp phần vào khả năng sống và vận động của tinh trùng trong đường sinh dục nữ.

Semenogelin là protein chính gây ra sự đông vón của tinh dịch sau khi phóng tinh.

Thành phần dịch do túi tinh bài tiết chiếm khoảng 60% thể tích của tinh dịch.

Tuyến tiền liệt

Tuyến tiền liệt nằm phía dưới và sau bàng quang, bao quanh phần niệu đạo tiền liệt. bài tiết dịch có dạng sữa, hơi acid (pH khỏang 6,5) chứa citrate (acid citric bị ion hóa) được tinh trùng sử dụng làm nguyên liệu tạo ATP qua chu trình Krebs, PSA (prostate-specific antigen: kháng nguyên đặc hiệu cho tuyến tiền liệt), acid phosphatase có chức năng chưa rõ và nhiều enzyme thủy phân protein như pepsinogen, lyzozyme, amylase và hyaluronidase. PSA và các enzyme thủy phân protein khác có tác dụng làm tinh dịch chuyển từ dạng đông vón sang dạng loãng.

Dịch của tuyến tiền liệt được đưa vào niệu đạo tiền liệt qua ống tiền liệt, phần dịch này chiếm khoảng 25% thể tích của tinh dịch và cũng góp phần trong việc duy trì khả năng sống và vận động của tinh trùng.

Các tuyến hành niệu đạo (tuyến cowper)

Cặp tuyến hành niệu đạo nằm phía dưới tuyến tiền liệt, mỗi tuyến nằm mỗi bên phần niệu đạo màng và ống của chúng đổ vào phần niệu đạo dương vật.

Trong quá trình giao hợp dịch của các tuyếnn này có vai trò mở đường cho quá trình phóng tinh bằng cách bôi trơn niệu đạo và phần quy đầu, trung hòa tính acid trong niệu đạo.

Tinh dịch

Tinh dịch là một hỗn hợp gồm tinh trùng và thành phần dịch được bài tiết từ các ống sinh tinh, hai túi tinh, tuyến tiền liệt và hai tuyến hành niệu đạo.

Thể tích tinh dịch trong mỗi lần phóng tinh trung bình từ 2,5 đến 5 ml với số lượng tinh trùng khoảng từ 50 đến 150 triệu/ml. Mặc dù chỉ cần 1 tinh trùng thụ tinh cho một nõan bào cấp II nhưng để xuyên thủng noãn bào đòi hỏi phải có một số lượng lớn tinh trùng (một tinh trùng không giải phóng đủ các enzyme hyaluronisase và proteinase để tiêu hủy rào cản bao quanh noãn bào) và lượng tinh trùng bị tổn thất trên đường sinh dục nữ rất lớn nên khi số lượng này giảm xuống còn khoảng 20 triệu/ml thì được coi là vô sinh ở người nam.

Mặc dù thành phần dịch của tuyến tiền liệt hơi acid nhưng do lượng dịch của túi tinh chiếm thể tích lớn và kiềm tính nên tinh dịch có độ pH hơi kiềm (pH = 7,2 đến 7,7). Tinh dịch đã tạo ra một môi trường dinh dưỡng và vận động tối ưu cho tinh trùng.

Tinh dịch còn chứa seminoplasmin, một kháng sinh có khả năng tiêu diệt một số loại vi khuẩn, điều này hết sức có ích vìì trong đường sinh dục dưới của người nữ luôn luôn có sự  hiện diện của vi khuẩn.

Sau khi phóng tinh, tinh dịch duy trì trạng thái đông vón trong vòng 5 phút do các protein xuất phát từ túi tinh, vai trò của trạng thái này chưa được biết rõ, sau từ 10 đến 20 phút, tinh dịch trở nên loãng đi dưới tác dụng của PSA và các enzyme phân giải protein của tuyến tiền liệt. Nếu quá trình loãng hóa của tinh dịch diễn ra chậm lại có thể làm mất đi khả năng chuyển động của tinh trùng.

Dương vật

Dương vật mang niệu đạo, có hình trụ được chia ra thành ba phần: gốc, thân và quy đầu dương vật.

Thân dương vật gồm ba khối mô hình trụ, mỗi khối được bao bởi bởi một mô sợi gọi là lớp vỏ trắng (tunica albuginea), hai khối lưng bên gọi là dương vật thể hang (corpora cavernosa penis), khối bụng giữa nhỏ hơn gọi là dương vật thể xốp (corpus spongiosum), mang phần niệu đạo dương vật, khối này có chức năng là giữ cho phần niệu đạo dương vật mở ra trong quá trình phóng tinh. Cả ba khối có các xoang máu tạo ra khả năng cương của dương vật khi các xoang này chứa đầy máu.

Khi bị kích thích tình dục thông qua thị giác, xúc giác, khứu giác, thính giác hoặc qua tưởng tượng, các động mạch cung cấp máu cho dương vật bị giãn rộng làm cho một lượng máu lớn đi vào các xoang máu, sự căng giãn của các xoang này sẽ chèn ép các tĩnh mạch của dương vật và làm cho lượng máu đã đi vào các xoang bị giữ lại. Những thay đổi về vận mạch này sẽ làm cương cứng dương vật. Dương vật sẽ mềm trở lại khi các động mạch co lại làm giảm áp lực trên các tĩnh mạch dẫn đến sự giải phóng máu trong các xoang.    

Sự phóng tinh là một phản xạ giao cảm. Trong quá trình này cơ vòng ở đáy bàng quang sẽ thắt lại nhờ đó nước tiểu sẽ không bài xuất trong quá trình phóng tinh và tinh dịch cũng không đi ngược lên bàng quang.

Ngay trước khi quá trình phóng tinh xảy ra, các nhu động của phần bóng của ống tinh, túi tinh, ống phóng và tuyến tiền liệt sẽ đẩy tinh dịch vào phần niệu đạo dương vật làm chảy một lượng nhỏ tinh dịch trước khi phóng tinh, hiện tượng này được gọi là xuất tinh (emission), hiện tượng xuất tinh cũng có thể xảy ra trong giấc ngủ và được gọi là mộng tinh (nocturnal emission)

Gốc dương vật gồm hành dương vật là vùng tận cùng của thể xốp và hai giò dương vật (crura of the penis) là hai đầu tận cùng của 2 thể hang

Phần hành dương vật gắn với mặt dưới của hành niệu sinh dục và được bao quanh bởi cơ hành xốp (bulbospongiosus muscle). Mỗi giò dương vật được bao quanh bởi cơ ngồi hang (ischiocavernosus muscle). Sự co lại của các cơ này sẽ hỗ trợ cho quá trình phóng tinh.

Dậy thì

Ở Mỹ và Châu Âu, sự dậy thì ở người nam bắt đầu vào khỏang từ 10 - 11 tuổi và kết thúc ở tuổi 15-17.

Trong những năm trước dậy thì, nồng độ huyết tương của LH, FSH và testosterone thấp. Khoảng từ 6 đến 7 tuổi bắt đầu xảy ra sự phát triển tiền dậy thì, hiện tượng này có lẽ liên quan đến sự bài tiết horrmon androgen của tuyến thượng thận và hGH (human growth horrmon).

Sự gia tăng nồng độ về đêm của LH và FSH nhưng với mức độ thấp báo hiệu cho sự khởi phát hiện tượng dậy thì sau đó nồng độ LH và FSH gia tăng suốt ngày cùng với sự gia tăng nồng độ của testosterone.

Sự gia tăng nồng độ của LH và FSH được cho là do sự gia tăng bài tiết GnRH của vùng dưới đồi gây ra sự đáp ứng của thùy trước tuyến yên.

Những thay đổi trong tinh hoàn xảy ra trong thời kỳ dậy thì bao gồm sự thành thục của các tế bào Sertoli và bắt đầu quá trình sinh tinh. Những thay đổi về mặt giải phẫu và chức năng liên quan đến sự dậy thì là kết quả  của sự gia tăng bài tiết testosterone. Thông thường dấu hiệu đầu tiên là tinh hoàn to ra, khoảng một năm sau dương vật gia tăng kích thước và trong vòng vài năm sau đó tuyến tiền liệt, các túi tinh, các tuyến hành niệu và mào tinh sẽ gia tăng dần kích thước. Sự phát triển các dấu hiệu sinh dục phụ của nam và sự phát triển nhanh chóng của khối cơ xương xảy ra cũng do sự gia tăng nồng độ testosterone.

Những thay đổi ở người già

Người nam khỏe mạnh vẫn có thể duy trì khả năng sinh sản của họ ở độ tuổi 80 - 90. Ở vào khỏang độ tuổi 55, testosterone giảm tổng hợp dẫn đến việc làm  giảm cơ lực, số lượng tinh trùng có khả năng sống ít đi và giảm sự ham muốn tình dục. Tuy nhiên số lượng tinh trùng vẫn dồi dào ở tuổi già.

Một vấn đề phổ biến ở người già là sự phì đại của tuyến tiền liệt, sự gia tăng kích thước của tuyến này sẽ chèn ép niệu đạo và gây tiểu khó.