Репродуктивная функция мужчин

Репродуктивная функция у мужчин зависит от ряда факторов, важнейшим из которых является образование зрелых мужских половых клеток — сперматозоонов. Процесс образования этих клеток — сперматогенез — носит непрерывный циклический характер и проходит несколько стадий.

На базальной мембране извитых канальцев яичка располагаются исходные семяродные клетки — сперматогонии А, из которых в результате митотического деления образуются вначале промежуточные сперматогонии, а затем более крупные клетки — сперматогонии В. Из сперматогоний В возникают первичные сперматоциты. Последние проходят стадию мейоза и превращаются во вторичные сперматоциты с гаплоидным набором хромосом. Каждый вторичный сперматоцит делится митотически и дает начало двум сперматидам, которые, пройдя три стадии развития (молодые, промежуточные, зрелые), превращаются в сперматозооны. Созревающие сперматозооны головкой погружаются в поддерживающие клетки (клетки Сертоли). Последние имеют вытянутую форму, располагаются на базальной мембране канальца и своей верхушкой достигают его просвета.

У большинства млекопитающих, особенно мелких (крысы, хомяки), клетки сперматогенеза располагаются четкими слоями: слой сперматогоний, затем сперматоцитов и далее сперматид. Между слоями в виде поперечных отростков находятся поддерживающие клетки, в которые погружаются сперматозооны. У человека такое распределение клеток проследить не удается, так как стадии сперматогенеза наслаиваются друг на друга.
Период, в течение которого у человека из сперматогоний А образуются сперматозооны, составляет 74 дня. Беспрерывность сперматогенеза обеспечивается тем, что клеточное деление в семенных канальцах различных долек проходит поочередно: в одних дольках оно заканчивается, а в других только начинается. При патологических изменениях в некоторых дольках отмечается полное отсутствие сперматогенеза, в результате чего в сперматограмме могут быть значительные количественные колебания.

Согласно современным данным, следует различать сперматогенез и спермиегенез. Сперматогенез включает клеточные превращения от сперматогонии до сперматиды, а спермиегенез — от сперматиды до зрелого сперматозоона.
Сперматогенез — сложный, упорядоченный в пространстве и времени процесс. В нем выделяют четыре периода.
Первый период — размножения. В результате митоза количество сперматогоний увеличивается. Образующиеся клетки оттесняют друг друга от базальной мембраны и прекращают деление.

Второй период — роста. Перестав делиться, сперматогонии увеличиваются, достигают крупных размеров и превращаются в первичные сперматоциты.
В третьем периоде — созревания — происходит два последовательных мейотических деления: первичные сперматоциты, содержащие тетраплоидное количество ДНК, превращаются во вторичные сперматоциты с диплоидным количеством ДНК; в результате последующего мейоза из вторичных сперматоцитов образуются сперматиды с гаплоидным набором хромосом. Четвертый период — дифференциации и превращения сперматиды в сперматозоон. Спермиегенез заключается в последовательной перестройке различных структур ядра и цитоплазматических элементов. Этапы спермиегенеза у млекопитающих объединяются в четыре фазы. Первая фаза — формирование акросомальной гранулы в зоне комплекса Гольджи (фаза Гольджи). Вторая фаза — постепенное окружение ядра сперматиды акросомальной гранулой в виде колпачка (фаза колпачка). Третья фаза — образование зрелой акросомы и формирование головки (акросомная фаза). Четвертая фаза — завершение созревания сперматозоонов, сопровождающееся утратой ими цитоплазмы, смещением акросомы, которая располагается впереди ядра. В таком виде сперматозооны выходят в просвет семенных канальцев.

Структура и биологические свойства сперматозоонов имеют большое значение для оценки оплодотворяющих способностей (фертильности) мужчины. В разное время сперматозооны называли по-разному: семенные нити, живчики, спермин. Это было связано с тем, что сперматозоон рассматривался как самостоятельная биологическая особь. Впоследствии было доказано, что он является одной из важных клеток организма. В связи с этим стали предлагать новые названия. Согласно Международной гистологической номенклатуре, мужская половая клетка называется сперматозооном, или спермием.

Сперматозоон представляет собой вытянутую клетку длиной 50—60 мкм. В нем выделяют головку, шейку и хвост. Головка имеет длину 4—6 мкм, содержит ядро, окруженное тонким слоем цитоплазмы. В верхней части находится сплющенная в виде совка акросома— остаток цитоплазмы сперматиды. Ядро занимает большую часть головки. В нем заключена ДНК, в которой закодирована генетическая информация. Шейка длиной 6—7 мкм в верхней своей части, примыкающей к ядру, содержит проксимальную центриолу, от которой отходит осевая нить. Последняя окружена несколькими фибриллами (8—10 витков), являющимися видоизмененными митохондриями, покрытыми плазматической оболочкой. Осевая нить из шейки сперматозоона переходит в хвост (40—50 мкм) и располагается вдоль всей его длины. Хвост сперматозоона заканчивается короткой (10 мкм) тонкой концевой нитью.
Движение сперматозоона осуществляется с помощью хвоста, а управляет двигательной реакцией верхняя часть шейки. Головка не имеет отношения к двигательной функции.

Зрелые сперматозооны являются составной частью спермы (эякулята) —смеси секретов яичка и его придатков с секретами других желез — семенных пузырьков, предстательной, бульбоуретральной, желез мочеиспускательного канала.
Двигательная активность сперматозоона имеет важное функциональное значение. Выраженная подвижность предохраняет сперматозоон от вредного воздействия кислой среды влагалища. Если pH спермы колеблется от 6,9 до 7,6 (оптимально 7,2—7,4), то pH содержимого влагалища составляет 4,1—4,5; в то же время pH слизи шейки матки равен 7,5.

Разница кислотно-основных показателей выравнивается при смешивании секретов разных желез. При семяизвержении в первую очередь выделяется секрет желез мочеиспускательного канала (pH 7,6), который нейтрализует кислую среду влагалища и создает благоприятные условия для прохождения сперматозоонов. В женском организме такими же свойствами обладает секрет желез преддверия влагалища. Выделяемый в конце эякуляции секрет семенных пузырьков имеет желатиноподобную консистенцию и щелочную реакцию (pH 7,6), что также способствует поддержанию подвижности сперматозоонов.

Двигательная функция сперматозоонов может быть хорошей (прямолинейное поступательное движение), умеренной (движение поступательное, но не очень активное) и недостаточной (манежное, маятникообразное движение — свойственно погибающим сперматозоонам). Подвижность сперматозоонов согласуется с их жизнеспособностью и оплодотворяющей функцией, хотя последняя зависит и от многих других условий, например от наличия в эякуляте аскорбиновой кислоты (витамина С), которая образуется в семенных пузырьках. При патологии семенных пузырьков способность к оплодотворению может резко снижаться, несмотря на достаточные количественные показатели сперматограммы. Из других витаминов, имеющихся в сперме, следует назвать следующие: В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В6 (кислота пантотеновая), РР (никотинамид). Они содержатся в незначительных количествах, но играют важную роль в осуществлении окислительно-восстановительных процессов, т. е. участвуют в обмене веществ в сперматозооне.

Функциональная активность сперматозоонов во влагалищной среде сохраняется от нескольких минут до 2 ч, в шейке матки и маточной трубе — до 48 ч, в полости матки — до 25 ч. В пробирке сперматозооны сохраняют подвижность при комнатной температуре в течение 12—24 ч и более, при этом через 5 ч подвижность их уменьшается наполовину.

Активность сперматозоонов в различных участках семя- выносящих путей вариабельна. Например, в придатке яичка она сохраняется до 40 дней (по другим данным — до 60 дней), в то время как в ампуле семявыносящего протока и в семенных пузырьках — всего 2 дня. Объясняется это по-разному. Прежде всего, температура в ампуле семявыносящего протока и семенных пузырьках на 1—3 С выше, чем в придатках. Кроме того, секрет придатка имеет кислую реакцию (pH 6,1—6,6). Сперматозооны сохраняются в нем как бы в состоянии анабиоза.

Оплодотворяющая способность спермы зависит от многих факторов, в частности от количества в ней сперматозоонов. В норме в 1 мл спермы содержится 60—120 млн. сперматозоонов, среди них подвижные составляют 75—80%, морфологически неизмененные — 80—85%. В зависимости от состава спермы, а также индивидуальных особенностей функция оплодотворения может изменяться.