Что означает патология головки сперматозоидов и что считается нормой на спермограмме

Сперматозоид – это самая маленькая клетка в организме мужчины, высокоспециализированная и имеющая такую форму, которая позволяет выполнить единственное предназначение – оплодотворение яйцеклетки.

Строение сперматозоида

В норме сперматозоиды состоят из одной головки, тельца и прикрепленного к нему жгутика. Сужение между средней частью (тельцем) и головкой называется шейкой. Головка спермиев в норме – овальная, слегка сплюснутая с боков, с небольшим углублением с одной стороны, что позволяет характеризовать ее форму как «ложковидную». Такая форма – норма для мужской гаметы. Головка содержит:

1. Овальное ядро, внутри которого расположены хромосомы.
2. Акросому – особый пузырек, заполненный ферментами, растворяющими мембрану яйцеклетки и обеспечивающими проникновение внутрь женской гаметы.
3. Центросому – участвует в клеточном делении и обеспечивает движения хвоста спермиев.

В норме размер головки сперматозоида составляет 5,0 х 3,5 х 2,5 мкм в длину, ширину и высоту, соответственно. Средняя часть несколько утолщена и пронизана цитоскелетом хвоста, который состоит из полых цилиндров – микротрубочек. Вокруг цитоскелета, обвивая его по спирали, расположен митохондрион, который составлен 28 митохондриями – источниками энергии для движений. Тельце спермиев составляет 4,5 мкм в длину (это норма).

К задней части тельца крепится хвост, который состоит из 11 фибрилл. Две из них являются опорными, остальные расположены на периферии и состоят из соединенных между собой микротрубочек. Хвост может двигаться в двух плоскостях, обеспечивая поступательное движение. Хвост составляет самую длинную часть (45 мкм – норма) спермиев. При созревании сперматозоидов головка претерпевает ряд изменений, которые обусловлены функцией гаметы.

Для обследования спермы проводят анализ спермограммы.

Такой маленький размер спермиев облегчает их передвижение. Поэтому при созревании происходит уплотнение ядра и вытеснение за пределы клетки части цитоплазмы. В результате головка существенно уменьшается, не теряя своих свойств. Для того чтобы определить фертильность мужчины или причину его бесплодия, изучают сперму и проводят анализ спермограммы.

Исследование эякулята мужчины

При анализе спермограммы учитывают:

• Объем спермы, ее характеристики (консистенцию, цвет).
• Количество клеток в единице объема.
• Подвижность (активность) спермиев и характер их движения.
• Наличие аномалий строения сперматозоидов.

Именно визуальный анализ спермограммы помогает выявить аномалии и дефекты головки. Несмотря на то, что в сперме может присутствовать некоторое количество спермиев с дефектами или аномалией строения, а сама сперма отличаться от нормы по некоторым параметрам, считается, что оплодотворение возможно. Рассмотрим, что собой представляет норма при анализе спермограммы, варианты нормы и аномалии. Так, в норме сперма должна содержать менее 50% дефектных сперматозоидов.

Научные исследования показали, что зачатие возможно и при 80% спермиев с аномалиями развития. В таком случае оценивают не только состав спермы, но и ее объем. При анализе спермограммы учитывается соотношение количества спермиев с дефектами и аномалией к общему объему выделенной спермы. При различных аномалиях подвижности спермиев диагностируют патологии:

• Астенозооспермию (большинство спермиев неподвижны).
• Акиноспермию (все неподвижны).

Анализ на спермограмму имеет меньшую информативность, чем специфический анализ Крюгера. Данный вид анализа спермограммы помогает оценить морфологические характеристики спермы. При исследовании спермы под микроскопом по шкале Крюгера выявляют соответствие характеристик образца норме. Так, например:

• Норма количества сперматозоидов в сперме – 20 млн/мл. Патологией считается меньшее, чем в норме, количество (олигозооспермия) или полное отсутствие (азооспермия) гамет в образце спермы.
• Норма содержания подвижных клеток – 25-30%. Патология отмечается при количестве активноподвижных спермиев (категория А) менее 25%, слабоподвижных (категория А+В) менее 50% и слабоподвижных (категория С) более 50%, неподвижных (категория D) – более 10%.
• При наличии некоторых отклонений от нормы, которые не влияют на фертильность спермы, в результатах анализа ставят «патология нормозооспермия».
• Если все характеристики спермы в норме, то результат анализа – нормоспермия.
• При превышении нормы (менее 50%) соотношения спермиев с аномалией к нормальным гаметам диагностируют патологию – тератозооспермию.
• При недостаточном объеме (менее 2 мл) выделенной спермы патология – олигоспермия.

Нормой подвижных спермиев считается 25-30%.

Слабодвижущиеся сперматозоиды попадают в различные категории при анализе их движения. Так, если спермий двигается поступательно и по прямой, но его скорость низкая (0,025 мм/с), то он относится к категории В. Как правило, причиной патологии является возраст сперматозоида (старые спермии), дефект в строении. Сперматозоид, который не совершает поступательного движения, а вращается на месте (манежное движение), относят к категории С. Для определения продолжительности жизни сперматозоидов анализ спермограммы на количество подвижных форм проводят с интервалом в 3-6 часов. Патологией считается, если через 24 часа двигается менее 10% спермиев. Какие патологии и дефекты головки сперматозоида встречаются при анализе спермограммы?

Виды деформации

Когда анализируется спермограмма, патология головки сперматозоидов отмечается обязательно, так как от ее формы зависит траектория движения и способность к проникновению внутрь яйцеклетки. У мужчин с нормальной фертильностью при анализе спермограммы может обнаруживаться до 20% сперматозоидов с различными дефектами. Для анализа спермограммы на наличие аномалии формы спермиев используют окрашенный мазок нативной (необработанной) спермы. При анализе спермограммы могут быть выявлены клетки с такими аномалиями и дефектами головки:

1. Аномалия или дефект формы (грушевидная, круглая, трапециевидная, коническая).
2. Патология размера (слишком большая – макроцефалия или маленькая – микроцефалия).
3. Дефект акросомы (отсутствие, асимметрия расположения, уменьшение размера).
4. Патология цитоплазматической капли (капля имеет величину более 1/2 головки или отсутствует, расположена внутри).
5. Наличие вакуоли.
6. Дефекты ядра (расположение, отсутствие хромосом, фрагментация ДНК).

Кроме перечисленных патологий, в спермограмме могут присутствовать аномалии форм с несколькими головками либо с дефектами прикрепления жгутика или различными патологиями хвостика. Дефекты строения головки являются наиболее тяжелой патологией, чем, например, аномалия хвоста. Аномалии формы головки препятствуют проникновению спермия внутрь женской гаметы. «Ложкообразная» форма способствует вращению сперматозоида вокруг своей оси, что позволяет клетке двигаться против тока жидкости при преодолении женских половых путей.

При патологии размера нарушается центрирование сперматозоида, изменяется траектория и скорость его движения, снижается возможность проникновения в яйцеклетку. Акросома и ее содержимое отвечают за возможность проникновения спермия в яйцеклетку. При аномалии или дефекте акросомы нарушается ее функция и снижается вероятность оплодотворения. Наличие цитоплазматической капли внутри головки говорит о патологии процесса созревания спермия. В норме цитоплазматическая капля у зрелого спермия располагается в среднем отделе жгутика и не превышает ½ объема головки.

При анализе спермограммы может отмечаться и такая патология головки, как наличие в ней вакуолей. Они нарушают плотность головки спермия и способствуют патологии оплодотворения, развитию аномалии и дефектов эмбриона. В норме вакуоль в процессе созревания спермия перемещается в переднюю часть головки, уплощается и образует зонтикообразную структуру на поверхности оболочки ядра. Дефект, выражающийся в наличии вакуоли в гамете, свидетельствует о патологии на одном из этапов сперматогенеза.

При патологиях сперматозоида, у него изменяется скорость и траектория движения.

Так как в процессе оплодотворения внутрь яйцеклетки проникает только головка, то от состояния ядра и хроматина зависит нормальный процесс эмбриогенеза. Обычная спермограмма не может показать патологию генетического материала в ядре. Одним из методов оценки степени дефектов является TUNEL-метод. Фрагментация нитей ДНК – одна из причин патологии развития плода или бесплодия. В дальнейшем нарушается эмбриональное развитие и происходит самопроизвольное прерывание беременности. При этом результаты анализа спермограммы могут быть в норме. Причиной фрагментации хроматина могут стать:

• Дефекты или аномалии «уплотнения».
• Процессы окисления.
• Апоптоз.

Отмечается корреляция между подвижностью клеток, наличием большого количества спермиев с аномалией морфологии и фрагментацией хроматина. Чем тяжелее степень олигозооспермии, тем вероятнее обнаружение фрагментированной ДНК. Введение антиоксидантов способствует обратному процессу, при котором происходит дефрагментация хроматина. Вышесказанное значит, что оценка степени фрагментации ДНК является диагностическим методом выявления причин бесплодия мужчин и невынашивания беременности при показателях спермограммы, близких к нормальным.

Влияние половой активности на морфологию гамет

Часто при получении результатов расшифровки спермограммы у пары возникает вопрос: «Можно ли заниматься сексом при плохой спермограмме?» Качество спермы не влияет на занятие сексом. Но можно проследить взаимосвязь между частотой занятий сексом и морфологией сперматозоидов. Так, например, регулярные занятия сексом:

1. Улучшают подвижность спермиев.
2. Снижают воздействие свободных радикалов.
3. Препятствуют фрагментации ДНК.

При регулярных занятиях сексом качество спермы возрастает.

Длительное воздержание приводит к накоплению «старых» и патологических форм сперматозоидов. Влияние частоты занятий сексом на улучшение морфологии проследили ученый из Австралии Д. Гриниг и исследователи из Великобритании. Они также выявили зависимость между частотой занятий сексом и успешностью зачатия. Так, например, у пар, которые занимаются сексом раз в неделю, вероятность беременности снижается вдвое по сравнению с парами, которые занимаются сексом ежедневно или через день. Кроме того, длительный отказ или невозможность заниматься любовью:

• Отрицательно влияют на гормональный фон и нервную систему.
• Снижают фертильность.
• Повышают риск возникновения аномалий и патологии мужских половых клеток.

Слишком частые занятия также влияют на характеристики спермы:

• Она становится менее густой.
• Количество зрелых форм в ней снижается.

Снижение количества спермиев при занятиях сексом несколько раз в день снижает заряд и способствует агглютинации сперматозоидов. При длительном воздержании от занятий сексом происходит аналогичная ситуация, только на заряд действуют отрицательные радикалы. Кроме того, регулярные занятия сексом в целом благотворно действуют на организм обоих партнеров. С возрастом количество патологических форм сперматозоидов в сперме увеличивается. Регулярные занятия сексом омолаживают организм и «сдвигают» этот период.

Большое влияние на морфологию оказывает тот факт, что при занятиях сексом партнеры постоянны. Частая смена партнера увеличивает риск заболеваний, передающихся половым путем, что повреждает структуру сперматозоидов (различные дефекты) и негативно влияет на сперматогенез. Регулярные занятия сексом повышают выработку тестостерона, который является важным элементом сперматогенеза. Таким образом, одним из рецептов улучшения спермограммы является регулярное занятие сексом с постоянной партнершей.