Морфология спермы
Спермограмма позволяет оценить только общие характеристики эякулята: цвет, вязкость, рН, общее количество и подвижность сперматозоидов. Но чтобы проверить другие изменения — например, строение головки и структуру хвоста — нужна морфология сперматозоидов. Что это такое, как подготовиться и расшифровать результаты.
Что такое морфология сперматозоидов?
Морфология сперматозоидов — это структура, особенности строения мужских половых клеток. Чтобы сперматозоид мог достигнуть яйцеклетки в половых путях женщины или in vitro, он должен соответствовать определенным критериям. Иными словами — не иметь дефектов, которые мешают двигаться. Например, если хвостовая часть сперматозоида окажется слишком изогнутой, он будет двигаться только по кругу, не сможет добраться до яйцеклетки — и зачатие не случится.
Сперматозоид состоит из головки и хвоста. Часть хвоста, более толстая, которая соединена с головкой, содержащая митохондрии, называется средней частью. Остальная часть хвоста состоит из основной части (аксонема, окруженная внешними плотными волокнами, фиброзной оболочки с продольными столбиками) и концевой части. Поскольку концевую часть трудно увидеть с помощью светового микроскопа, можно считать, что сперматозоид состоит из головки (и шейки) и хвоста (средней части и основной части).
Морфологические дефекты сперматозоида, как правило, носят смешанный характер. Аномальные сперматозоиды обычно имеют более низкую способность к оплодотворению, в зависимости от типа аномалий, а также могут иметь аномальную ДНК. Часто морфологические дефекты сперматозоида связаны с повышенной фрагментацией ДНК, повышенной частотой структурных хромосомных аберраций, незрелым хроматином и анеуплоидией. Поэтому особое внимание уделяется форме головки, хотя хвост сперматозоида (средняя и основная части) также важно учитывать для понимания состояния мужской фертильности.
Строгую морфологию сперматозоидов оценивают по критериям Крюгера учитывая все отклонения в структуре сперматозоида. Анализ назначает врач-репродуктолог или андролог при наличии показаний. Анализ можно сдавать вместе со стандартной спермограммой.
Показания для обследования
Вот в каких случаях проводят оценку морфологии сперматозоидов:
- Бесплодный брак. С помощью этого анализа можно обнаружить мужской фактор бесплодия.
- Мужское бесплодие. Анализ назначают в том случае, если уже установлены нарушения фертильности у мужчины и нужно найти причину, а также поставить точный диагноз.
- Подготовка к искусственной инсеминации или ЭКО. Анализ делают перед вступлением пары в цикл ЭКО, чтобы повысить эффективность программы.
Как подготовиться к сдаче анализа
Перед сдачей анализа нужно:
- В течение 1-2 недель не посещать сауну, баню, не принимать горячие ванны.
- За 2-7 дней воздержаться от интимной близости и мастурбации.
- За сутки до исследования не принимать алкоголь, ограничить физические нагрузки и эмоциональное напряжение.
- В день исследования не курить.
Нужно также обсудить с врачом прием лекарственных средств, некоторые из них могут повлиять на качество спермы. Врач может на время отменить препараты, которые ухудшают состояние сперматозоидов.
- 1Сбор материала. Мужчина сдает сперму путем мастурбации в условиях клиники в специальный стерильный контейнер в отведенном помещении.
- 2Отправка/передача материала в лабораторию. Во время транспортировки соблюдаются все условия хранения, чтобы факторы окружающей среды не повредили сперматозоиды и не исказили результат.
- 3Оценка материала в лаборатории. Специалист готовит препарат эякулята, окрашивает их красителями и изучает состояние сперматозоидов по критериям Крюгера.
- 4Выдача результата. Врач получает расшифровку показателей анализа и использует полученные данные, чтобы поставить диагноз и назначить лечение.
Расшифровка результатов морфологии спермы
При оценке морфологии сперматозоидов по Крюгеру специалист изучает каждый сперматозоид отдельно и каждую часть сперматозоида — головку, шейку и хвост. Общая длина сперматозоида у человека около 55 мкм: на головку приходится примерно 5,0 мкм, средняя часть и хвост имеют длину примерно 4,5 и 45 мкм соответственно.
Длина и форма хвоста отвечают за траекторию движения, расположение и форма акросомы — за возможность сперматозоида проникнуть через блестящую оболочку яйцеклетки, размер и форма нуклеосомы — нуклеосома несет одиночный набор отцовских хромосом, в шейке содержатся митохондрии, продуцирующие необходимую энергию для движения сперматозоида и т. д.
В норме должны быть такие показатели:
1. Головка — гладкая, овальная, с четкими контурами, длиной 4,5—5 мкм, шириной 2,5—3 мкм (Атлас морфологических форм сперматозоидов / Н.П.Гончаров, А.Д. Добрачева, Г.М. Попова и [др.]. — 2-е изд., доп. — Москва: ООО «Медицинское информационное агентство», 2018. - 104 с.: ил. ISBN 978-5-6040008-2-3).
У головки есть два отдела:
- Акросома (передняя часть головки сперматозоида) занимает 50–70% головки, видоизмененная лизосома с литическими ферментами — веществами, растворяющими оболочку яйцеклетки для облегчения проникновения сперматозоида в яйцеклетку. Акросома содержит около 15 литических ферментов, таких как гиалуронидаза, акрозин и другие.
- Нуклеосома (расположена за акросомой) имеет ядро, несущее единичный набор хромосом. После слияния сперматозоида с яйцеклеткой образуется зигота с двойным набором хромосом, несущая материнские и отцовские хромосомы. При сперматогенезе образуются сперматозоиды двух типов: несущие Х-хромосомы и Y-хромосомы. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом образуется женский эмбрион, при оплодотворении яйцеклетки Y-несущим сперматозоидом формируется мужской эмбрион.
2. Позади головки сперматозоида находится так называемая «средняя часть» сперматозоида. От головки средняя часть отделена небольшим сужением — «шейкой». Шейка — тонкая, ровная, отчетливо выраженная, находится на одной оси с головкой. Длина шейки и головки должна быть примерно одинаковой, ширина шейки не менее 1 мкм.
В средней части находится митохондрион — большая митохондрия сперматозоида. Митохондрион имеет спиралевидную форму и как бы обвивает цитоскелет жгутика (хвоста). Митохондрион выполняет функцию синтеза АТФ и тем самым обеспечивает движение жгутика.
3. Хвост (жгутик) расположен за средней частью, тоньше средней части и намного длиннее ее, примерно в десять раз больше головки. Его строение типично для жгутиков эукариотических клеток. Предназначен для передвижения сперматозоида. Во время движения сперматозоид обычно вращается вокруг своей оси и может достигать скорости 0,1 мм в секунду или более 30 см в час.
На сегодняшний день норма морфологии по Крюгеру составляет 4%. Это значит, что при оценке сперматозоидов по строгим критериям доля морфологически нормальных сперматозоидов составляет не меньше 4%. (Лабораторное руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека, шестое издание [WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen, sixth edition] 2023).
При обследовании могут выявляться различные дефекты сперматозоидов:
- Дефекты головки: головки большие, маленькие, конические, грушевидные, круглые, аморфные, с вакуолями в области нуклеосомы, с маленькой акросомальной областью (меньше 40% площади головки), вакуолизированной акросомой, несимметрично расположенной акросомой, двойные и множественные головки, с компактным строением хроматина в виде ядра.
- Дефекты шейки и средней части: «склоненная» шейка (шейка и хвост образуют угол 90 градусов к длинной оси головки), асимметричное прикрепление средней части к головке, утолщенная или неравномерная средняя часть, патологически тонкая средняя часть, а также любая комбинация данных признаков.
- Дефекты хвоста: хвосты короткие, множественные, в виде шпильки, сломанные, наклонные (угол больше 90 градусов), неравномерная толщина хвоста, тонкая средняя часть, закрученный конец, а также любая комбинация данных признаков (Кондрашова, А.С., Морфология сперматозоидов.: [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.art-ivf.ru/info/articles/morfologicheskoe-stroenie-spermatozoidov/ - 04.12.2020).
Причины отклонений от нормы
Существует множество состояний, нарушающих морфологию сперматозоидов. Вот самые частые из них:
- хронические воспалительные заболевания половых органов;
- гормональные нарушения;
- последствия перенесенных травм и операций;
- опухоли репродуктивных органов;
- злоупотребление алкоголем;
- курение;
- воздействие вредных факторов окружающей среды;
- работа на вредном производстве;
- тепловое воздействие;
- прием некоторых лекарств;
- стресс;
- наследственность;
- возрастные изменения.
Частые вопросы и ответы о морфологии спермы
Собрали самые частые вопросы про анализ на морфологию сперматозоидов и даем на них ответы.
Зачем проводить морфологию сперматозоидов?
Стандартного анализа спермограммы во многих случаях бывает недостаточно — ведь она не показывает строение сперматозоида и количество нормальных и аномальных сперматозоидов. Поэтому в дополнение к спермограмме врач может назначить анализ на морфологию сперматозоидов.
Где сдать спермограмму?
Сдать спермограмму и анализ для оценки морфологии сперматозоидов можно в специализированной клинике или лаборатории с оборудованным кабинетом, где пациент может в комфортных условиях собрать материал и сразу передать его в лабораторию для анализа.
Какие патологии можно обнаружить при анализе?
При обследовании можно обнаружить изменение структуры всех частей сперматозоидов, выявить аномалии, которые мешают продвижению половых клеток, затруднению проникновения в яйцеклетку и не дают зачать ребенка.
Как улучшить качество спермы?
В некоторых случаях можно улучшить качество спермы. Для этого рекомендуется:
- устранить бытовые и производственные вредные факторы, которые влияют на состояние мужских половых клеток;
- наладить режим дня, обеспечить полноценный сон и отдых;
- пересмотреть ежедневный рацион и правильно питаться;
- поддерживать регулярную физическую активность.
В некоторых случаях врач может назначить витамины или препараты для улучшения качества спермы.
Условия передачи информации
Своей волей и в своем интересе даю согласие на обработку указанных мной персональных данных Акционерному обществу «Международный центр репродуктивной медицины» (АО «МЦРМ») (197350, Санкт-Петербург, пр. Комендантский, д. 53, корп. 1, лит. А, пом. 19Н), с целью записи на прием к специалисту АО «МЦРМ», установления со мной обратной связи, а также получения рассылок информационного и рекламного характера от АО «МЦРМ». Даю свое согласие на обработку следующих персональных данных: ФИО, адрес электронной почты, номер телефона. Я согласен (согласна), что обработка моих персональных данных будет осуществляться как с использованием, так и без использования средств автоматизации, и включать следующие действия: сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение. Согласие дается мной на неограниченный срок, и может быть отозвано в любой момент путем направления соответствующего письменного запроса по адресу 197350, Санкт-Петербург, пр. Комендантский, д. 53, корп. 1, лит. А, пом. 19Н, с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».