Мужская половая система состоит из яичек, семявыносящих (половых) путей, добавочных желез и полового члена. Яичко обладает двойной функцией — в нем образуются сперматозоиды и вырабатываются гормоны.
Семявыносящие пути и добавочные железы вырабатывают секреты, которые в сочетании с сокращениями гладких мышц способствуют выведению сперматозоидов из организма. Эти секреты также обеспечивают питательными веществами сперматозоиды, пока они находятся в мужском половом тракте.
Семенная жидкость (сперма), которая состоит из совокупности сперматозоидов и секретов семявыносящих путей и добавочных желез, вводится в женский половой тракт с помощью полового члена. Хотя тестостерон является главным гормоном, который вырабатывается яичками, для протекания физиологических процессов в организме мужчины необходимы как тестостерон, так и один из его метаболитов — дигидротестостерон.
Канальцы яичка и проток придатка яичка. 
Мужская половая система. Яичко и придаток яичка показаны в различных масштабах по сравнению с другими частями половой системы. 
Яичко. Видны семенные канальцы и группы бледноокрашенных интерстициальных клеток Лейдига (треугольники). Окраска: парарозанилин-толуидиновый синий. Среднее увеличение. 
Эпителий семенных канальцев, окруженный миоидными клетками. Пространства между канальцами содержат соединительную ткань, кровеносные и лимфатические сосуды, а также интерстициальные клетки. Окраска: парарозанилин— толуидиновый синий. Среднее увеличение. 
Участок семенного канальца с окружающими его тканями. Сперматогенный эпителий образован двумя клеточными популяциями: клетками сперматогенной линии и поддерживающими клетками, или клетками Сертоли. 
Участок стенки семенного канальца. Обратите внимание на жгутики сперматид (стрелки), связанных с клетками Сертоли. Окраска: гематоксилин—эозин. Большое увеличение. 
Клетки сперматогенного эпителия. Окраска: гематоксилин-эозин. Большое увеличение. 
Сперматоциты и сперматиды в эпителии семенного канальца. Каналец покрыт миоидными клетками. Окраска: пикросириус—гематоксилин. Среднее увеличение. 
Клональная природа половых клеток (схема). Только сперматогонии (начальные клетки процесса сперматогенеза) делятся, образуя самостоятельные дочерние клетки. Начав дифференцироваться, клетки во время всех последующих делений сохраняют связь друг с другом посредством межклеточных цитоплазматических мостиков. Сперматозоиды становятся изолированными клетками лишь после отделения остаточных телец. 
Важнейшие изменения, происходящие в сперматидах в течение спермиогенеза (сверху) и строение зрелого сперматозоида (внизу). Главным структурным компонентом сперматозоида является головка, которая состоит преимущественно из конденсированного ядерного хроматина. Уменьшение объема ядра придает сперматозоиду большую подвижность и может защищать геном от повреждения во время его движения к яйцеклетке. Структура остальной части сперматозоида организована таким образом, чтобы обеспечить его подвижность. 
Сперматида мыши. В центре располагается ядро, покрытое акросомой. В нижней части клетки под ядром виден жгутик. Латерально ядро ограничено манжеткой — цилиндрическим пучком микротрубочек. Электронная микрофотография. 
Сперматозоид в полости матки грызуна. Структуры в виде кустиков — это реснитчатые эпителиальные клетки. Сканирующая электронная микрофотография, х2000. 
Клетки Сертоли образуют гематотестикулярный барьер. Соседние клетки Сертоли связаны замыкающими соединениями, которые разделяют семенные канальцы на два компартмента и затрудняют перенос веществ из одного компартмента в другой. Базальный компартмент включает интерстициальное пространство и пространство, занимаемое сперматогониями. Адлюминальный компартмент включает просвет канальца и межклеточные пространства вплоть до уровня замыкающих соединений. В этом компартменте находятся сперматоциты, сперматиды и сперматозоиды. Клетки Сертоли фагоцитируют остаточные тельца цитоплазмы сперматид и переваривают их лизосомальными ферментами. Миоидные клетки окружают сперматогенный эпителий. 
Интерстициальная клетка. Цитоплазма содержит многочисленные цистерны агранулярной эндоплазматической сети (аЭПС) и митохондрии. Электронная микрофотография. Среднее увеличение. 
Гипофизарная регуляция мужской половой системы. Лютеинизирующий гормон (ЛГ) воздействует на клетки Лейдига, а фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — на семенные канальцы. Гормон яичка, ингибин, угнетает секрецию ФСГ гипофизом. АСБ — андрогенсвязывающий белок.
Каждое яичко окружено толстой капсулой из плотной соединительной ткани, известной как белочная оболочка. Белочная оболочка утолщается на задней поверхности яичка, образуя средостение яичка, от которого в орган проникают волокнистые септы, разделяя его на участки (компартменты) пирамидной формы — дольки яичка. Общее количество долек равно примерно 250.
Эти септы — неполные, поэтому имеются многочисленные участки, в которых дольки сообщаются между собой. Каждая долька содержит семенные канальцы (от одного до четырех), окруженные сетью из рыхлой соединительной ткани, содержащей многочисленные кровеносные и лимфатические сосуды, нервы и интерстициальные клетки, известные так же, как клетки Лейдига. Семенные канальцы образуют мужские половые клетки — сперматозоиды (спермии), тогда как интерстициальные клетки секретируют андрогены яичка.
В ходе эмбриогенеза яички развиваются забрюшинно на дорсальной стенке брюшной полости. Они мигрируют во время плодного развития и занимают свое положение внутри мошонки, на концах семенных тяжей. Благодаря этой миграции каждое яичко оказывается покрытым серозным мешком — влагалищным отростком, происходящим из брюшины. Отросток состоит из наружного париетального слоя и внутреннего висцерального слоя, покрывающего белочную оболочку на передней и боковых поверхностях яичка.
К органам мужской половой системы относятся гонады (яички, или семенники), выполняющие репродуктивную и эндокринную функции, добавочные органы — семявыносящие пути, железы, половой член.
Закладка яичек у человека появляется на 28-30-е сутки эмбриогенеза в виде парных утолщений целомического эпителия на медиовентральной поверхности первичных почек (мезонефросов). Здесь формируются половые валики, в которые мигрируют первичные половые клетки — гоноциты. С 33-35-х суток начинается формирование и врастание в мезенхиму половых валиков клеточных тяжей из целомического эпителия и клеток канальцев первичной почки — клеток сети. К концу 5-й — началу 6-й недели формируется гонадная бластема, в состав которой входят гоноциты, клетки целомического эпителия, канальцев первичной почки и мезенхимы. Вплоть до начала 7-й недели гонада человека гистологически не дифференцирована по половому признаку (стадия индифферентной гонады).
Индифферентная гонада начинает развиваться по мужскому типу с 7-й недели, когда наблюдается формирование закладки семенных канальцев в виде половых тяжей. Это происходит под влиянием экспрессии факторов Y хромосомы. Первично дифференцируются клетки Сертоли (поддерживающие эпителиоциты, сустентоциты), далее — клетки Лейдига (интерстициальные эндокриноциты). Гоноциты под влиянием факторов, ингибирующих развитие мюллеровых протоков, секретируемых клетками Сертоли, дифференцируются в сперматогонии, а мезенхимные клетки формируют характерную для семенников соединительнотканную строму и сосуды. Между половыми тяжами и эпителием гонады возникает белочная оболочка, которая разделяет яичко на отсеки, содержащие отдельные половые тяжи.
На 7-м месяце эмбриогенеза, яички опускаются в мошонку и покрываются соответствующими оболочками.
Яичко — парный орган эллипсоидной формы, расположенный у человека в мошонке. От белочной оболочки в глубь яичка отходят перегородки — септы, которые разделяют его на 200-300 долек конической формы. В области верхнезаднего края яичка септы сходятся, врастая в соединительнотканное средостение яичка. В средостение проникают нервы и сосуды.
В каждой дольке яичка располагаются 1-4 извитых семенных канальца длиной от 30 до 80 см, в стенке которых происходит сперматогенез. На верхушках долек извитые канальцы продолжаются в короткие прямые канальцы, которые переходят в сеть семенника, а из сети берет начало система семявыносящих протоков.
Строение извитого семенного канальца. Снаружи извитой семенной каналец ограничен базальной мембраной. На ней располагается однослойный эпителий целомического типа, состоящий из клеток Сертоли. Последние имеют древовидную форму и широким основанием прикреплены к базальной мембране. Апикальные части клеток Сертоли образуют множество анастомозирующих друг с другом отростков, между которыми, как в карманах, располагаются развивающиеся половые клетки. Пространства между базальными частями клеток Сертоли в совокупности именуются базальным отсеком канальца и заняты сперматогониями разных типов — здесь происходит процесс их размножения.
Центральный (противоположный базальному) отдел канальца назван адлюминальным отсеком — здесь находятся более развитые формы половых клеток, начиная со стадии сперматоцитов 1-го порядка. Адлюминальный отсек изолирован от базального с помощью плотных контактов между отростками соседних клеток Сертоли. Такая изоляция необходима потому, что в процессе развития (начиная со стадии сперматоцитов 1-го порядка), когда происходит кроссинговер хромосом, половые клетки становятся носителями неизвестных организму антигенов и должны быть изолированы от системы крови и лимфы. Это достигается путем их «помещения» в адлюминальный отсек.
Клетки Сертоли являются ведущими в создании гематотестикулярного барьера (ГТБ), или гистиона, предотвращающего иммунную реакцию организма на развивающиеся половые клетки. В состав ГТБ входят: система плотных контактов между отростками клеток Сертоли, базальная мембрана извитого семенного канальца, миоидные клетки, расположенные вокруг извитых канальцев, небольшое количество интерстициальной соединительной ткани, базальная мембрана гемокапилляров, эндотелиальные клетки гемокапилляров.
Полагают, что сперматогонии типа В, инициирующие рост и мейоз и приобретающие антигенные свойства, перемещаются из базального в адлюминальный отсек по способу «шлюзования» — в результате перестройки системы плотных контактов между отростками клеток Сертоли.
В извитом семенном канальце сперматогенез протекает неравномерно — волнами, поэтому на гистологических препаратах органа на одном срезе канальца не всегда можно наблюдать все стадии развития половых клеток. Цикл развития мужских половых клеток у человека продолжается около 74 суток.
Пространства между петлями извитых канальцев заняты рыхлой волокнистой соединительной тканью (интерстициальной тканью, стромой), содержащей большое количество кровеносных и лимфатических сосудов, нервных окончаний, а также клетки Лейдига. Клетки Лейдига являются мезенхимными производными. Это клетки округлой формы диаметром 10-15 мкм с оксифильной цитоплазмой, располагающиеся между извитыми канальцами небольшими группами или одиночно. Они синтезируют мужские половые гормоны — тестостерон, дигидротестостерон, андростендион, а также небольшие количества эстрогенов.
Помимо половых гормонов, клетки Лейдига вырабатывают вещества, оказывающие паракринное воздействие на клетки Сертоли; небольшие количества окситоцина, стимулирующего сокращения перитубулярных миоидных клеток извитых семенных канальцев, а также интерлейкин-1, действующий как фактор роста на сперматогонии типа В.