Chức năng của testosterone

Nói chung, testosterone có tác dụng phân biệt đặc trưng của cơ thể nam giới. Trong suốt quá trình bào thai,tinh hoàn được kích thích bởi gonadotropin màng đệm nhau thai sinh ra 1 lượng vừa phải testosterone trong suốt thời kì phát triển của thai nhi đến khoảng 10 tuần hoặc nhiều hơn sau khi sinh; sau đó testosterone gần như không được sản xuất trong thời thơ ấu cho đến khoảng 10-13 tuổi. Sau đó sự sản xuất testosterone tăng nhanh dưới sự kích thích của hormone gonadotropin tiết ra ở thùy trước tuyến yên bắt đầu thời kỉ dậy thì và trong suốt phần lớn thời gian còn lại của cuộc sống, sau tuổi 50 suy giảm nhanh chóng và chỉ còn 20-50% ở tuổi 80.

Chức năng của testosterone trong quá trình phát triển thai nhi

Trong thời kì bào thai,testosterone bắt đầu được tiết ra bởi tinh hoàn vào khoảng tuần thứ 7. Ở nam giới có gen trên  NST giới tính Y (SRY) mã hóa một protein gọi là yếu tố quyết định tinh hoàn (còn gọi là protein SRY). Các protein SRY bắt đầu 1 chuỗi kích hoạt gen tạo ra các té bào mầm  rãnh sinh dục (genital rigde cells) của phôi biệt hóa thành các tế bào tiết ra testosterone và cuối cùng trở thành tinh hoàn, trong khi NST nữ tạo ra protein biệt hóa tế bào này thành tế bào tiết estrogen. Tiêm một lượng lớn hormone sinh dục nam cho động vật có thai gây ra sự phát triển cơ quan sinh dục nam mặc dù thai nhi là nữ. Ngược lại, loại bỏ tinh hoàn ở giai đoạn đầu hình thành thai nam gây ra sự phát triển của cơ quan sinh dục nữ. Như vậy, testosterone được tiết ra đầu tiên ở các tế bào mầm rãnh sinh dục và sau đó là tinh hoàn của thai nhi chịu trách nhiệm trong sự phát triển các đặc điểm cơ thể nam giới, bao gồm cả sự hình thành dương vật và bìu chứ không phải là âm vật và âm đạo. Nó cũng gây ra sự hình thành tuyến tiền liệt,túi tinh, ống dẫn tinh và bộ phận sinh dục nam đồng thời ức chế sự hình thành cơ quan sinh dục  nữ.

Hình: Các giai đoạn khác nhau của chức năng sinh dục nam, thể hiện qua nồng độ testosterone trong huyết thanh( đường máu đỏ), và sự sản xuất tinh trùng (đường màu xanh) ở các lứa tuổi

Chức năng của testosteron trong nguyên nhân hạ tinh hoàn

Các tinh hoàn thường rơi xuống bìu trong khoảng 2-3 tháng cuối của thai kì khi số lượng testosterone được tiết ra vừa đủ. Nếu 1 đứa trẻ được sinh ra với tinh hoàn không được hạ xuống nhưng bất thường, testosterone thường tác động để hạ tinh hoàn xuống theo cách thông thường nếu ống bẹn đủ rộng cho phép tinh hoàn vượt qua

Hormone gonadotropin, hormone kích thích các tế bào Leydig của tinh hoàn trẻ sơ sinh để sản xuất testosterone, cũng có thể quyết định sự hạ tinh hoàn. Vì vậy, sự hạ tinh hoàn là do testosterone kích thích, một lần nữa cho thấy testosterone là một hormone quan trọng cho sự phát triển cơ quan sinh dục nam giới trong thời kì bào thai.

Ảnh hưởng của testosterone trong sự phát triển các đặc điểm tình dục nguyên phát và thứ phát  ở người trưởng thành

Sau tuổi dậy thì, sự bài tiết testosterone tăng lên làm cho dương vật, bìu và tinh hoàn tăng kích thước khoảng 8 lần trước tuổi 20. Ngoài ra, testosterone cũng gây ra các đặc điểm sinh dục thứ phát trong sự phát triển của nam giới, bắt đầu ở tuổi dậy thì và kết thúc lúc trưởng thành. Những đặc tính sinh dục thứ phát, ngoài các cơ quan sinh dục, từ đó phân biệt được nam và nữ.

Ảnh hưởng dến sự tăng trưởng của lông tóc

Testosteron tác động đến sự tăng trưởng của lông (1) trên xương mu,(2) dọc theo đường giữa bụng đôi khi đến rốn và trên rốn, (3) trên mặt,( 4) hay gặp trên ngực, (5) các vùng khác ít gặp hơn, chẳng hạn lưng. Đó cũng là lí do lông có mặt trên hầu hết các phần của cơ thể và làm cho cơ thể sung mãn hơn

Chứng hói đầu ở đàn ông

Testosteron làm giảm sự sinh trưởng của tóc trên đỉnh đầu, một người đàn ông không có chức năng của tinh hoàn sẽ không bị hói. Tuy nhiên người đàn ông nhiều dương vật cũng không bao giờ bị hói vì chứng hói đầu là kết quả của 2 yếu tố: yếu tố di truyền và số lượng hormone androgen. Khi một khối u androgenic phát triển lâu dài trên 1 người phụ nữ có nền tảng di truyền đặc biệt cũng có thể bị hói như đàn ông

Ảnh hưởng đến giọng nói

Testosteron tiết ra bởi tinh hoàn hoặc được tiêm vào cơ thể gây phì đại niêm mạc và phát triển thanh quản. Ảnh hưởng đó ban đầu không cân đối, hiện tượng “vỡ giọng” dần thay đổi thành giọng nói nam tính điển hình.

Testosteron làm tăng độ dày của da và có thể góp phần phát triển mụn. Testosteron làm tăng độ dày da trên toàn cơ thể và độ chắc của các mô dưới da. Testosteron cũng làm tăng tiết các tuyến bã của cơ thể, đặc biệt là tuyến bã nhờn của khuôn mặt bài tiết quá mức có thể gây ra mụn trứng cá. Do vậy, mụn là một trong những đặc điểm thường thấy ở tuổi thanh niên nam khi cơ thể bắt đầu tăng sản xuất testosteron. Sau một thời gan tiết testosteron (có thể vài năm), da thường thích nghi với những biến đổi do testosterone và mụn trứng cá sẽ mất đi.

Testosteron làm tăng lượng protein và phát triển cơ

Một trong các đặc điểm quan trọng nhất ở cơ thể nam giới là sự phát triển cơ bắp sau tuổi dậy thì, cao hơn khoảng 50% khối lượng cơ bắp nhiều hơn so với ở nữ. Sự tăng khối lượng cơ bắp luôn kết hợp với tăng protein không tạo cơ. Nhiều thay đổi ở da là do lắng đọng các protein trong da và những thay đổi giọng nói cũng là kết quả 1 phần chức năng protein anabolic của testosteron. Do những ảnh hưởng to lớn mà testosterone và các androgen khác có trên hệ thống cơ, androgen tổng hợp được sử dụng rộng rãi để các vận động viên cải thiện hệ thống cơ bắp của họ. Thực tế thì điều này bị phản đối quyết liệt do tác hại của việc dư thừa androgen, liên quan đến sinh lý học thể thao. Testosteron và androgen tổng hợp đôi khi cũng được sự dụng ở tuổi già như một “hormone thanh niên” để cải thiện sức mạnh và sức sống, nhưng kết quả còn nhiều nghi vấn.

Testosterone trong sự phát triển cấu trúc xương và hàm lượng canxi trong xương

Sau khi tăng mạnh lưu hành testosterone ở tuổi dậy thì (hoặc sau khi tiêm testosterone kéo dài) xương dày và đặc thêm đáng kể các muổi canxi. Như vậy, testosteron làm tăng số lượng cấu trúc xương và căn nguyên lắng đọng canxi. Sự phát triển xương được cho là kết quả của protein chức năng đồng hóa chung của testosterone cùng với sự lắng đọng các muối canxi phản ứng với sụ tăng protein. Testosteron tác dụng trên xương chậu đến (1) thu hẹp khung chậu,(2) làm dài khung chậu, (3) hình ống thay vì hình hình bầu dục ngang như của nữ,(4) tăng sức mạnh và độ chịu lực của khung chậu. Trong trường hợp thiếu testosterone, xương chậu nam phát triển tương tự như của nữ. Bởi vì khả năng làm tăng kích thước và số lượng của xương, đôi khi nó được sử dụng để điều trị loãng xương cho những người đàn ông lớn tuổi.Khi một số lượng lớn testosterone (hoặc một androgen khác) được tiết ra bất thường ở trẻ đang phát triển, tỉ lệ tăng trưởng của xương tăng lên rõ rệt, tạo nên sự bứt phá về chiều cao của cơ thể. Tuy nhiên, testosterone cũng là nguyên do các đĩa sinh trưởng của xương liên hết với thân xương. Do đó, mặc dù tốc độ tăng trưởng nhanh chóng, sự lien kết này của các đĩa sinh trưởng ngăn cản sự tăng chiều cao của người đàn ông đã trưởng thành và testosteron không được tiết ra tất cả. Ngay cả ở những người đàn ông bình thường, chiều cao cuối cùng không đạt được như những người đàn ông bị hoạn

Testosteron làm tăng chuyển hóa cơ sở

Tiêm một lượng lớn testosterone có thể làm tăng tỉ lệ trao đổi chất cơ bản  khoảng 15%. Ngoài ra, ngay cả số lượng testosterone tiết ra bình thường trong thời kì thanh niên và thời gian đầu của tuổi trưởng thành làm tăng tỉ lệ trao đổi chất 5-10% so với khi tinh hoàn không hoạt động. Tỉ lệ trao đổi chất này có thể là kết quả gián tiếp của tác động testosterone trên quá trình đồng hóa protein, cùng với sự gia tăng của các protein-enzym đặc biệt- tăng các hoạt động của tất các tế bào.

Testosteron trong tăng số lượng hồng cầu

Khi số lượng thông thường testosterone được tiêm vào 1 người bị thiến, số lượng các tế bào hồng cầu mõi milimet khối máu tăng 15-20%. Như vậy, một người đàn ông trung bình có khoảng 700.000 tế bào hồng cầu mỗi milimet khối hơn so với một người phụ nữ bình thường. Mặc dù có sự liên quan chặt chẽ của testosteron và tăng hematocrit, testosterone không trực tiếp làm tăng nồng độ erythropoietin hoặc có ảnh hưởng trực tiếp đến sự sản xuất hồng cầu. Ảnh hưởng của testosterone đến tăng sản xuất tế bào hồng cầu có thể góp phần gián tiếp do tăng tỷ lệ trao đổi chất sau khi tiêm testosterone

Ảnh hưởng trên cân bằng nước và điện giải

Nhiều hormone steroid có thể làm tăng tái hấp thu ở ống lượn xa của thận, Testosteron cũng có tác dụng như vậy, nhưng chỉ 1 mức độ thấp hơn so với corticoid khoáng ở tuyến thượng thận. Mặc dù vậy, sau tuổi dậy thì, máu và thể tích ngoại bào của nam giới lien quan đến trọng lượng cơ thể tăng đáng kể, khoảng 5-10%.