Bạn đã biết gì về sụ hình thành tinh trùng và các điều kiện ảnh hưởng?

BS Hồ Mạnh Tường

Bệnh viện Từ Dũ

15/08/2005

1. ĐẠI CƯƠNG VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH TINH TRÙNG Ở NGƯỜI

Tinh trùng là giao tử đực ở người. Tinh trùng mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội, 23 nhiễm sắc thể và khi kết hợp với 23 nhiễm sắc thể từ tế bào noãn sẽ hình thành hợp tử 46 nhiễm sắc thể và phát triển thành cá thể hoàn chỉnh. Đây là loại tế bào biệt hóa cao độ để thực hiện chức năng sinh sản. Tinh trùng được biệt hóa để có khả năng di chuyển trong đường sinh dục nữ, nhận biết được trứng và thụ tinh trứng.

Quá trình sinh tinh trùng phụ thuộc đầu tiên vào sự phát trển của tinh hoàn trong bào thai, bắt đầu vào khoảng tuần từ 4-6 tuần tuổi thai. Vào giai đoạn này, các tế bào mầm sinh dục nguyên thủy ở gờ sinh dục bắt đầu tăng sinh. Một số tế bào sinh dục nguyên thủy sẽ thoái hóa, số còn lại biệt hóa thành tiền tinh nguyên bào và ngưng ở giai đoạn này. Đến khoảng từ lúc sanh đến 6 tháng tuổi, các tế bào này bắt đầu biệt hóa thành tinh nguyên bào và tăng sinh. Sau đó, đến tuổi dậy thì, các tinh nguyên bào bắt đầu quá trình giảm phân để tạo ra các tinh bào (Byskov, 1983).

Tinh trùng được sinh ra tại các ống sinh tinh trong tinh hoàn. Sau đó, tinh trùng đi vào mào tinh để trải qua giai đoạn trưởng thành cuối cùng trước khi xuất tinh. Khi Nếu không có hiện tượng phóng tinh, tinh trùng sẽ chết, thoái hóa và bị hấp thu bởi biểu mô của mào tinh. Vào thời điểm phóng tinh, tinh trùng sẽ đi theo ống dẫn tinh, sau đó được trộn lẫn với dịch của tiền liệt tuyến, túi tinh, tuyến hành niệu đạo và cuối cùng được tống xuất ra ngoài theo đường niệu đạo.

Quá trình hình thành tinh trùng bắt đầu từ thời điểm dậy thì và tiếp diễn liên tục cho đến khi chết. Quá trình sinh tinh là một quá trình rất hiệu quả và đạt hiệu suất cao. Mỗi ngày có thể có đến vài trăm triệu tinh trùng được sinh ra từ mỗi tinh hoàn. Tuy nhiên, quá trình thụ tinh lại là một quá trình không hiệu quả, khi hàng trăm triệu tinh trùng đi vào đường sinh dục nữ để cuối cùng chỉ có 1 tinh trùng thật sự thụ tinh noãn. Do đó, nếu quá trình sinh tinh bị suy giảm, dẫn đến số lượng và chất lượng tinh trùng giảm sẽ làm hạn chế rất nhiều quá trình thụ tinh bình thường và dẫn đến vô sinh.

Các loại tế bào sinh tinh thường xuyên ở trong trạng thái gián phân hoặc giảm phân tích cực để đảm bảo cho quá trình sinh tinh liên tục. Do đó, các tế bào này rất nhạy với các thay đổi về vật lý, hóa học, sinh học bên trong và bên ngoài cơ thể. Những yếu tố này vì thế có nhiều nguy cơ ảnh hưởng và gây những bất thường trong quá trình sinh tinh. Nhiều yếu tố của môi trường, yếu tố nội tại cơ thể đã được ghi nhận có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến quá trình sinh tinh.

Sự hình thành tinh trùng đóng vai trò rất quan trọng trong khả năng sinh sản, duy trì nòi giống của con người nói riêng và động vật có vú nói chung. Việc nghiên cứu về quá trình sinh tinh giúp người ta hiểu rõ hơn về quá trình này để có thể cải thiện chức năng sinh sản cũng như phòng chống các ảnh hưởng bất lợi lên quá trình quan trọng này. Ngoài ra, đây cũng là cơ sở để nghiên cứu các phương pháp ngừa thai nam giới để điều hòa quá trình sinh sản ở người, phục vụ mục đích kế hoạnh hóa gia đình. Đây là những lãnh vực nghiên cứu đã và đang phát triển rất mạnh trên thế giới trong những năm gần đây.

2. GIẢI PHẪU HỌC VÀ MÔ HỌC TINH HOÀN

2.1 Tinh hoàn

Cũng như buồng trứng ở phụ nữ, tinh hoàn có 2 chức nang liên hệ chặc chẽ với nhau: sinh giao tử (sinh tinh trùng) và tổng hợp nội tiết tố sinh dục. Dịch tiết của tinh hoàn và các tuyến phụ khác của hệ sinh dục nam tạo thành một hỗn dịch rất cần thiết sự vận chuyển, sự ổn định và sự trưởng thành của tinh trùng. Nội tiết tố nam, mà chủ yếu là testosterone, có chức năng điều hòa sự phát triển của tinh trùng và hoạt động của các tuyến sinh dục phụ. Ngoài ra, nội tiết tố nam còn có ảnh hưởng quyết định đến sự phát triển của các đặc tính sinh dục thứ phát ở nam giới và một phần hoạt động tình dục.

Ở người, mỗi tinh hoàn chứa khoảng 400-600 ống sinh tinh. Chiều dài của một ống sinh tinh khoảng 30-80cm và đường kính ống sinh tinh vào khoảng 150-250 m (Liow, 1998). Các ống sinh tinh thường tạo thành những vòng cung nối với nhau ở một đầu, đầu còn lại đổ vào mào tinh. Các ống sinh tinh cuộn lại và được phân bố thành các thùy trong tinh hoàn. Các thùy của tinh hoàn được phân cách nhau bởi các vách xơ. Ở giữa các ống sinh tinh là mô liên kết lỏng lẻo bao gồm mạch máu, bạch huyết, thần kinh và các tế bào Leydig. Các tế bào Leydig là những tế bào đảm bảo chức năng nội tiết của tinh hoàn (Mortimer, 1994).

2.2. Ống sinh tinh

Ống sinh tinh là cấu trúc giải phẫu quan trọng, nơi diễn ra quá trình hình thành tinh trùng. Bao gồm các thành phần: màng đáy, biểu mô sinh tinh, các tế bào sertoli.

Màng đáy

Thành của ống sinh tinh bao gồm các tế bào của lớp biểu mô sinh tinh, bao bên ngoài là màng đáy. Màng đáy đóng vai trò phân cách lớp biểu mô sinh tinh và lớp mô liên kết giữa các ống sinh tinh. Màng đáy bao gồm mô xơ và một ít tế bào cơ. Do đó, ống sinh tinh ít có tính đàn hồi (Mortimer, 1994).

Lớp biểu mô sinh tinh

Biểu mô sinh tinh là một lớp tế bào biểu mô nhiều tầng có 5-8 lớp tế bào, bao gồm 2 loại tế bào: tế bào Sertoli và tế bào sinh tinh. Các tế bào Sertoli không phân chia và chỉ gồm 1 loại tế bào. Tế bào Sertoli nằm giữa các tế bào sinh tinh và trải dài từ màng đáy vào đến lòng ống sinh tinh. Các tế bào sinh tinh luôn phân chia và bao gồmcác tế bào ở nhiều giai đoạn phát triển khác nhau.

Các tế bào non nhất ở gần màng đáy và các tế bào trưởng thành hơn nằm gần lòng ống hơn. Trong quá trình phân chia và biệt hóa, các tế bào sinh tinh dần dần di chuyển về phía lòng ống sinh tinh. Các tế bào sinh tinh gồm 3 loại: nguyên tinh bào, tinh bào và tinh tử.

Sự liên kết giữa các tế bào Sertoli chia biểu mô sinh tinh thành 2 phần: phần nền và phần ống. Phần nền gồm các tinh nguyên bào và tinh bào non. Phần ống bao gồm các tinh bào và tinh tư. Sự phân cách này tạo điều kiện cho các tinh nguyên bào gián phân và biệt hóa. Các tinh bào non từ phần nền, được sinh ra từ lần gián phân cuối cùng của các tinh nguyên bào, phải vượt qua phức hợp liên kết giữa các tế bào Sertoli để đi vào phần ống.

Hàng rào máu – tinh hoàn

Các tế bào Sertoli và phức hợp liên kết giữa chúng còn tạo nên hàng rào máu-tinh hoàn. Hàng rào máu - tinh hoàn đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh tinh. Các chức năng của phần này bao gồm:


(1)


Nâng đỡ các tế bào sinh tinh


(2)
Giúp cho sự vận chuyển của nội tiết tố, chất chuyển hóa và chất dinh dưỡng từ ngoài vào cung cấp cho các tế bào sinh tinh
(3) Kiểm soát và hạn chế sự di chuyển của một số phân tử ngoại bào đi vào biểu mô sinh tinh
(4) Thực bào các tế bào sinh tinh bị chết, thoái hóa và các tế bào chất bị thải hồi trong quá trình biệt hóa của tinh tử.
(5) Tiết ABP, một loại protein gắn kết với nội tiết tố nam. Protein này giúp vận chuyển chủ động testosterone từ bên ngoài vào bên trong ống sinh tinh và tạo nồng độ testosterone rất cao bên trong biểu mô sinh tinh.
(6) Tiết các chất điều hòa quá trình gián phân và giảm phân của các tế bào sinh tinh; điều hòa hoạt động chế tiết của tế bào Leydig và chết tiết gonadotropins của tuyến yên.
(7) Điều hòa sự di chuyển của các tế bào sinh tinh trong lớp biểu mô sinh tinh và sự phóng thích tinh trùng vào lòng ống sinh tinh.

Hàng rào máu – tinh hoàn phân cách các tế bào sinh tinh đang giảm phân và các tế bào sinh tinh sau giảm phân. Các tế bào sinh tinh sau giảm phân, chỉ xuất hiện trong tinh hoàn sau khi dậy thì, có thể có những kháng nguyên đặc hiệu “lạ” đối với hệ miễn dịch của cơ thể. Nếu hàng rào máu-tinh hoàn bị phá vỡ do chấn thương hay do phẫu thuật, tinh trùng sẽ tiếp xúc với máu, có thể kích hoạt tạo kháng thể kháng tinh trùng trong máu, có thể dẫn đến vô sinh.

3. QUÁ TRÌNH SINH TINH TẠI TINH HOÀN

Quá trình hình thành tinh trùng thật sự là quá trình phát triển của các nguyên tinh bào từ giai đoạn lưỡng bội (2n), chưa biệt hóa thành tế bào tinh trùng đơn bội (1n), dạng biệt hóa cao. Đây là một hiện tượng diễn ra liên tục ở các ống sinh tinh trong tinh hoàn trong cơ thể nam giới trưởng thành từ lúc dậy thì cho đến khi chết.

Mỗi tinh nguyên bào trải qua 3 giai đoạn chính trong quá trình sinh tinh:


(1)


Giai đoạn tinh nguyên bào: đây là giai đoạn gián phân của các tinh nguyên bào


(2)
Giai đoạn tinh bào: các tinh bào giảm phân bằng cách tái tổ hợp chất liệu di truyền và phân bào giảm nhiễm
(3) Giai đoạn tinh tử: giai đoạn biệt hóa của tinh tử (đơn bội) để có cấu trúc đặc trưng của tinh trùng trưởng thành bao gồm sự biệt hóa của đuôi, thể golgi, nhân và ti thể.

Ở bất cứ thời điểm nào, tất cả các giai đoạn trên đều diễn ra đồng thời tại các ống sinh tinh của tinh hoàn .

Tinh hoàn được hình thành trong giai đoạn phát triển của phôi thai. Tinh nguyên bào được hình thành từ tế bào mầm nguyên thủy. Giai đoạn khởi đầu của quá trình sinh tinh bắt đầu từ lúc các tế bào mầm nguyên thủy chuyển thành tinh nguyên bào. Tuy nhiên, quá trình sinh tinh ngưng ở đây cho đến lúc dậy thì. Từ tuổi dậy thì, mỗi ngày một tinh hoàn có thể sản xuất từ 50-150 triệu tinh trùng. Quá trình này thường diễn ra liên tục trong suốt cuộc đời nam giới, tuy nhiên thường bắt đầu giảm vào khoảng 40-45 tuổi.

3.1 Giai đoạn tinh nguyên bào

Ơ giai đoạn này, các tinh nguyên bào nằm ở phần nền của biểu mô sinh tinh gián phân liên tục để tạo nhiều thế hệ tế bào, cung cấp trong quá trình sinh tinh. Một số tinh nguyên bào, có chu kỳ tế bào rất dài, ít phân chia, chỉ đóng vai trò dự trữ. Các tế bào này chỉ phân chia khi có sự thiếu hụt tinh nguyên bào cho quá trình sinh tinh.

Ở người, phân loại theo hình dạng, có 3 loại tinh nguyên bào (hình 1):
-

Loại A đậm màu: đóng vai trò dự trữ, loại này sẽ gián phân tạo thành loại tinh nguyên bào A nhạt màu khi có sự thiếu hụt

-
Loại A nhạt màu: gián phân liên tục để tạo tinh nguyên bào loại B

-
Loại B: gián phân liên tục để tạo tinh bào I.

Sự gián phân liên tục của các tinh nguyên bào đảm bảo nguồn cung cấp cho quá trình sinh tinh diễn ra liên tục trong suốt đời sống nam giới. Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình này sẽ làm giảm đáng kể số lượng tinh trùng và tác động lâu dài lên quá trình sinh tinh.

Ở người số lượng tinh trùng được sinh ra phụ thuộc vào:
- Số lượng tinh nguyên bào dự trữ (loại A đậm)
- Số lần gián phân từ giai đoạn A đậm đến giai đoạn tinh bào I. Con số này thường cố định tùy loài.
- Cường độ phân chia của các tinh nguyên bào cũng như của các giai đoạn sau của quá trình sinh tinh.

3.2 Giai đoạn giảm phân

Giảm phân đảm bảo cho sự chuyển tiếp từ tế bào lưỡng bội (2n) thành tế bào đơn bội (1n) trong quá trình sinh tinh. Trong giảm phân có 2 hiện tượng quan trọng diễn ra liên quan đến chất liệu di truyền, đó là sự giảm số lượng nhiễm sắc thể và sự tái tổ hợp chất liệu di truyền giữa các chromatid.

Các tinh bào I được hình thành khi tinh nguyên bào B gián phân. Phân bào giảm nhiễm được chia làm 2 giai đoạn. Tinh bào I qua giảm phân lần thứ nhất để tạo tinh bào II. Tinh tử được hình thành khi tinh bào II hoàn tất giảm phân lần thứ hai. Từ 1 tinh bào I qua 2 lần giảm phân sẽ tạo ra 4 tinh tử tương đương.

Giảm phân I thường kéo dài trong vòng nhiều ngày, trong khi giảm phân II diễn ra rất nhanh, trong vòng vài giờ. Giảm phân II thường bắt đầu một thời gian ngắn sau khi giảm phân I hoàn tất. Do đó, đời sống của tinh bào II thường ngắn hơn nhiều so với tinh bào I.

3.3 Giai đoạn tinh tử

Sự biệt hóa để tạo thành tinh trùng sau khi quá trình giảm phân hoàn tất. Đây là giai đoạn cuối của quá trình hình thành tinh trùng. Sự biệt hóa tinh trùng được đặc trưng bởi:
- Bất hoạt bộ gen để bảo toàn sự hoạt động của toàn bộ gen sau này, sau khi thụ tinh
-

Nhiễm sắc thể bị nén gọn lại, thuận lợi cho quá trình di chuyển và đảm bảo an toàn cho các nhiễm sắc thể làm nhân nhỏ lại: Trong quá trình này, histone ở nhân, được thay thế bằng protamine, đây là chất giúp sắp xếp lại các chuỗi ADN ở nhân gọn hơn để thu nhỏ kích thước nhân. Nhân tế bào tinh trùng nhỏ lại và nằm ngay dưới màng tinh trùng. Sau khi thụ tinh, các protamin ở nhân tinh trùng lại được thay thế bằng histone trong tế bào trứng.
-

Hình thành các bộ phận thuận lợi cho sự tự vận động của tinh trùng như đuôi, đồng thời loại bớt bào tương: một trung thể sẽ gắn vào 1 cực của nhân tinh trùng, đối diện với cực có cực đầu, để tạo thành sợi trục. Các ti thể sẽ biệt hóa thành những cấu trúc hình ống xếp dọc theo sợi trục, đóng vai trò cơ quan tạo năng lượng cho hoạt động của đuôi tinh trùng.
Hiện tượng loại bớt bào tương thừa diễn ra ở tinh tử trưởng thành. Các túi bào tương thừa sẽ tách khỏi tinh trùng từ phần cổ. Khi tinh trùng được phóng thích vào lòng ống sinh tinh, túi bào tương vẫn còn gắn với tinh trùng. Trong khi tinh trùng tiếp tục các bước trưởng thành ở mào tinh, túi bào tương này sẽ trượt dần về phía đuôi và rơi mất.
- Biệt hóa các cấu trúc giúp tinh trùng nhận diện được noãn và có khả năng thụ tinh được noãn như hình thành cực đầu. Phức hợp Golgi ở tinh trùng sẽ biệt hóa để tạo thành cực đầu.

Kết thúc quá trình biệt hóa này, tinh trùng được hình thành với hình dạng và cấu trúc đặc thù ở mức độ biệt hóa cao, đảm bảo việc thực hiện chức năng của giao tử đực ở người (hình 2).

Toàn bộ quá trình hình thành tinh trùng từ tinh nguyên bào đến tinh trùng mất khoảng 70 ngày (Mortimer, 1994). Tuy nhiên, để trưởng thành hoàn toàn về mặt chức năng, tinh trùng phải trải qua một giai đoạn cuối cùng tại mào tinh hoàn khoảng 12-21 ngày.

4. QUÁ TRÌNH TRƯỞNG THÀNH CỦA TINH TRÙNG Ở MÀO TINH

Trong quá trình di chuyển trong mào tinh, tinh trùng trải qua quá trình trưởng thành sau cùng với nhiều biến đổi về hình thái, sinh hoá, sinh lý và chuyển hóa.
- Về hình thái: mất đi các túi bào tương thừa, hìng thái và kích thước cực đầu ổn định.
- Về sinh hoá: cấu trúc glyprotein màng tinh trùng thay đổi, để dễ nhận diện trứng và xúc tiến các phản ứng khi gặp trứng
- Về chuyển hóa: tăng chuyển hóa, tinh trùng tăng vận động. Từ khả di động yếu, không đồng bộ và không có định hướng ở tinh hoàn, tinh trùng trong máu tinh di động nhanh hơn và có định hướng. Khả năng di động của tinh trùng tăng dần trong thời gian tinh trùng di chuyển dọc theo mào tinh.
- Về sinh lý: tinh trùng ở đuôi mào tinh có khả năng thụ tinh cao hơn tinh trùng ở đầu mào tinh.

Như vậy, tổng cộng phải mất khoảng 10-12 tuần để sự hình thành tinh trùng từ tinh nguyên bào dự trữ trong ống sinh tinh đến giai đoạn trưởng thành hoàn toàn và chuẩn bị để xuất tinh ở mào tinh.

Tinh trùng vừa sản xuất ở tinh hoàn hay ở đầu mào tinh có khả năng thụ tinh rất kém. Trước đây, vào những năm 80, người ta lấy tinh trùng sinh thiết từ mào tinh để thụ tinh nhân tạo cho vợ hoặc làm thụ tinh trong ống nghiệm. Tỉ lệ thụ tinh trứng và tỉ lệ thành công thường rất thấp. Tuy nhiên, đến năm 1994, khi kỹ thuật tiêm tinh trùng vào bào tương trứng (ICSI) ra đời và chứng minh được hiệu quả, tinh trùng lấy từ tinh hoàn hoặc đầu mào tinh được tiêm thẳng vào tế bào noãn để tạo phôi. Đối những trường hợp không có tinh trùng do tắc nghẽn, kỹ thuật này đã cho kết quả thành công gần tương đương với ICSI bằng tinh trùng trong tinh dịch (Silber, 1999). Điều này chứng tỏ tinh trùng từ mào tinh và tinh hoàn đã trưởng thành đủ về nhân và tế bào chất để có khả năng thụ tinh noãn khi đi vào được tế bào noãn bằng sự hỗ trợ của ICSI. Như vậy, sự trưởng thành của tinh trùng trong mào tinh có thể chỉ đơn thuần là cung cấp khả năng tự di chuyển và khả năng nhận và tự thụ tinh noãn trong đường sinh dục nữ.

5. ĐIỀU HÒA QUÁ TRÌNH SINH TINH BẰNG NỘI TIẾT

Cũng như ở nữ, quá trình hình thành tinh trùng ở nam được điều hòa bởi các nội tiết sinh sản trong cơ thể. Các nội tiết tố liên quan đến quá trình sinh tinh trùng bao gồm GnRH, FSH, LH, testosterone, prolactin và inhibin.

Sự sinh tinh và tổng hợp nội tiết của tinh hoàn chịu sự điều phối của vùng hạ đồi và các nội tiết của tuyến yên. Sự khởi đầu và duy trì quá trì sinh tinh trùng cần hoạt động chủ yếu của 2 nội tiết tố tuyến yên là FSH và LH. Các nội tiết tố của tuyến yên đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa hoạt động tinh hoàn bao gồm: LH, FSH và Prolactin. Dưới tác động của LH, tế bào Leydig tăng tiết testosterone. Prolactin tự thân nó ít có tác dụng lên tế bào Leydig, tuy nhiên nó giúp tăng cường tác động của LH lên tế bào Leydig.

FSH và và testosterone kích thích quá trình sản xuất tinh trùng trong biểu mô ống sinh tinh. Hai nội tiết tố này tác động trực tiếp chủ yếu lên tế bào Sertoli và tế bào Sertoli đóng vai trò điều phối hoat động sinh tinh.

Testosterone chỉ có thể duy trì hoạt động sinh tinh. Để khởi phát quá trình sinh tinh, cần sự có mặt của FSH. Chức năng nội tiết của tinh hoàn chủ yếu do các tế bào Leydig đảm nhiệm. Các tế bào Leydig ở tinh hoàn tổng hợp hầu hết lượng testosterone của cơ thể, phần còn lại dưới 5% được tuyến thượng thận tiết ra. Testosterone được tiết ra từ các tế bào Leydig có thể đi vào máu và mạch bạch để đến các cơ quan trong cơ thể hoặc đi vào ống sinh tinh. Nồng độ testosterone trong ống sinh tinh thường rất cao, khoảng 50-100 lần so với nồng độ trong máu. Testosterone nồng độ cao rất cần thiết cho sự phân chia và biệt hóa của các tế bào sinh tinh.Để đạt được nồng độ cao trong biểu mô sinh tinh, testosterone gắn với protein găn kết androgen (ABP) và được vận chuyển chủ động vào biểu mô ống sinh tinh.

Sự phóng thích LH của tuyến yên chịu sự điều phối của nồng độ testosterone trong máu theo cơ chế phản hồi. Nồng độ testosterone torng máu cao sẽ ức chế hạ đồi và tuyến yên làm giảm tiết LH, dẫn tới tế bào Leydig giảm tiết testosterone. Ngược lại, nồng độ testosterone trong máu thấp sẽ kích thích vùng dưới đồi và tuyến yên gây tăng tiết LH, kích thích tế bào Leydig tăng tổng hợp testosterone. (Xem sơ đồ 1)

Sơ đồ1. Điều hòa sinh tinh và Nội tiết nam

Tế bào Sertoli còn tiết một số chất đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa chức năng sinh sản:
- Protein gắn kết androgen (ABP): gắn kết và vận chuyển chủ động testosterone vào biểu mô ống sinh tinh.
- Inhibin: có vai trò điều hòa nồng độ FSH và điều hòa số lượng tế bào tham gia quá trình sinh tinh

6. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH TINH TRÙNG

Rất nhiều nghiên cứu để tìm những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành tinh trùng. Người ta cũng đã xác định được nhiều nguyên nhân trong môi trường sống, chế độ làm việc, sinh hoạt, nghề nghiệp, hóa chất… có ảnh hưởng trức tiếp hoặc gián tiếp đến quá trình sinh tinh.

Dù vậy, cho đến nay, đa số các trường hợp thiểu năng tinh trùng đều rất khó xác định rõ ràng nguyên nhân. Điều này dẫn đến nhiều khó khăn trong quá trình chẩn đoán và điều trị. Tuy nhiên, các hiểu biết về các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình sinh tinh sẽ giúp ích rất nhiều trong việc dự phòng vô sinh nam.

6.1. Chế độ ăn uống

Chế độ ăn thiếu một chất như: vitamin A, vitamin E, một số acid béo, acid amin và kẽm có thể ảnh hưởng trực tiếp lên tinh hoàn và gây giảm sinh tinh. Thiếu vitamin B có thể hưởng đến quá trình sinh tinh do ảnh hưởng trực tiếp lên tuyến yên và gián tiếp lên tinh hoàn (Setchell, 1983).

Gần đây nhiều quan điểm cho rằng các thức ăn hiện đại thường chứa nhiều gốc hóa học có tính estrogenic yếu, nếu tích tụ lâu ngày, có thể ức chế sinh tinh. Đây có thể là một trong những nguyên nhân chính của hiện tượng giảm chất lượng tinh trùng của nam giới đang được báo động.

6.2. Nhiễm trùng

Một số trường hợp vô sinh nam do giảm sinh tinh trùng sau biến chứng viêm tinh hoàn của bệnh quai bị. Biểu mô sinh tinh bị ảnh hưởng hay bị hủy hoàn toàn có thể do tác động trực tiếp của nhiễm trùng, do hiện tượng viêm, tăng nhiệt độ hoặc do phản ứng miễn dịch sau khi hàng rào máu – tinh hoàn bị phá hủy (Setchell, 1983).

6.3. Tăng nhiệt độ tinh hoàn

Ở người, nhiệt độ ở bìu thường thấp hơn thân nhiệt khoảng 2oC. Trong trường hợp tinh hoàn không xuống hoặc tinh hoàn ẩn, quá trình sinh tinh sẽ bị ngưng lại. Trong thực nghiệm, người ta thấy cấu trúc mô học của tinh hoàn sẽ thay đổi nếu tinh hoàn không xuống.

Sốt trên 38,5oC có thể ức chế quá trình sinh tinh trong thời gian 6 tháng (WHO, 1987). Ngoài tác dụng ức chế sinh tinh, nhiệt độ cao có thể gây tổn thương ADN của tinh trùng. Thonneau và CS. (1998) thực hiện phân tích trên nhiều báo cáo đã ghi nhận tăng nhiệt độ làm giảm sinh tinh và tăng tỉ lệ tinh trùng dị dạng. Tác giả này cũng cho rằng ở những tài xế lái xe đường dài, có thể do tư thế ngồi lâu và điều kiện làm việc khiến nhiệt độ bìu tăng, dẫn đến giảm sinh tinh và vô sinh.

Trong một nghiên cứu khác của chúng tôi tại Bệnh viện Phụ sản Từ Dũ, thực hiện trên 400 cặp vợ chồng đến khám vô sinh, chúng tôi nhận thấy nhóm bệnh nhân có nghề nghiệp là tài xế đường dài có tỉ lệ bất thường về độ di động của tinh trùng cao nhất so với nhóm nguy cơ khác. (PNQ Duy và cs., 2001). Ngoài ra, nghiên cứu này, cũng tìm thấy chất lượng tinh trùng giảm ở nhóm bệnh nhân làm việc trong môi trường nóng thuộc những ngành nghề khác như: đầu bếp, thợ hàn, thợ luyện kim, thợ hồ …

6.4. Môi trường sống và làm việc

Nhiễm độc một số kim loại nặng như chì, cadmium và thủy ngân có thể gây giảm sinh tinh và gây vô sinh (Alexander và cs., 1996). Hút thuốc nhiều và uống rượu cũng có thể ảnh hưởng trực tiếp là giảm sinh tinh (Hruska và cs., 2000). Nghiên cứu tại Bệnh viện Phụ Sản Từ Dũ cũng cho thấy chất lượng tinh trùng giảm ở những người hút thuốc lá và uống rượu (PNQ Duy, 2001).

Các thuốc trừ sâu, diệt cỏ có thể gây ảnh hưởng lên quá trình sinh tinh. Đặc biệt, dioxin cũng được ghi nhận có tác động lên quá trình sinh tinh và có thể gây vô sinh. Quá trình sinh tinh trùng rất nhạy cảm với nhiều loại hóa chất có nguồn gốc công nghiệp và nông nghiệp (Spira và Multigner, 1998).

Thuốc trừ sâu và các dung môi hữu cơ đã được nhiều nghiên cứu chứng minh có tác động xấu đến quá trình sinh tinh và làm giảm sô lượng và chất lượng tinh trùng. Các tác động có thể trực tiếp lên quá trình sinh tinh ở tinh hoàn, sau tinh hoàn hoặc lên các tuyến sinh dục phụ. Một số thuốc trừ sâu đã được ghi nhận cụ thể gây giảm tinh trùng như DBCP, chlordecone, ethylene dibromide. Những dung môi hữu đã được ghi nhận có ảnh hưởng đến quá trình sinh tinh trùng: glycol ethers, carbon disulphide, perchloroethylene, 2-bromopropane (Oliva và cs., 2001).

Người ta ghi nhận rằng các thuốc trừ sâu có thể có tác dụng độc trực tiếp lên tinh hoàn. Một số khác ảnh hưởng quá trình sinh tinh do chúng có tác dụng tương tự như nội tiết tố (Cheek và McLachlan, 1998). Hầu hết dung môi hữu cơ có tác dụng độc trực tiếp lên tinh hoàn (Oliva và cs., 2001)

Trong một nghiên cứu tại Việt nam, kết quả khảo sát cũng cho thấy nhóm nghề nghiệp có tiếp xúc vối thuốc trừ sâu, các thông số về mật độ, độ di động và hình dạng bình thường đều giảm so với nhóm không tiếp xúc (PNQ Duy và cs., 2001)

Mặc dù chưa có các nghiên cứu có giá trị để xác định ảnh hưởng của dioxin trên quá trình sinh tinh của ngươi, báo cáo của Tổ chức sức khỏe thế giới (WHO, 2000) gần đây về tác hại của dioxin trên sức khỏe cho thấy trên động vật thực nghiệm cho thấy làm giảm số lượng tinh trùng ở chuột.

6.5. Ảnh hưởng của phóng xạ

Tinh nguyên bào trong giai đoạn phân chia rất nhạy cảm với phóng xạ, trong khi tinh nguyên bào gốc, tinh tử và tinh trùng ít bị ảnh hưởng hơn. Tuy nhiên, nếu tiếp xúc với phóng xạ cường độ cao, tất cả các loại tế bào sinh tinh đều bị ảnh hưởng có thể dẫn đến vô tinh không hồi phục. Gần đây, có báo cáo cho rằng việc sử dụng điện thoại di động cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình sinh tinh trùng.

Khi các tinh nguyên bào bị chết do phóng xạvới cường độ thấp, quá trình sinh tinh vẫn tiếp diễn với số lượng tinh bào được sinh ra giảm, dẫn đến giảm tinh trùng. Khi đó, các tinh nguyên bào gốc sẽ tăng phân chia để bù lại số lượng tinh nguyên bào bị hủy, nhưng thời gian phục hồi hiện tượng sinh tinh bình thường thường kéo dài rất lâu. Nói chung cường độ phóng xạ càng cao thì thời gian hồi phục càng lâu, có thể nhiều năm hoặc không hồi phục.

Ngoài ra, mặc dù quá trình sinh tinh có thể hồi phục nhưng phóng xạ có thể gây tổn thương nhiễm sắc thể và gây bất thường ở thế hệ sau (Brinkworth và Handelsman, 1997). Do đó, ở những bệnh nhân xạ trị để điều trị ung thư, người ta có thể trữ lạnh tinh trùng trước khi xạ trị để duy trì khả năng sinh sản của bệnh nhân. Khả năng trữ lạnh tinh trùng và sử dụng sau đó để điều trị vô sinh đã được áp dụng thành công tại Bệnh viện Phụ Sản Từ Dũ từ năm 1995 (HM Tường và cs., 2000).

6.6. Từ trường

Người ta ghi nhận rằng từ trường với tần số thấp và cường độ cao có thể gây tổn thương quá trình sinh tinh (Brinkworth và Handelsman, 1997). Một nghiên cứu khác, năm 2001, cũng đã ghi nhận từ trường điện có thể là nguyên nhân ảnh hưởng đến sinh tinh và gây vô sinh nam (Chia và Tay, 2001). Từ trường còn được quan niệm là “phóng xạ từ trường”. Trong môi trường sống hiện này, từ trường chủ yếu được tạo bởi các thiết bị điện gia dụng, thiết bị điện công nghiệp hoặc đường dẫn truyền điện. Các dạng từ trường này có sự thay đổi về tần số, cường độ và bước sóng. Người ta cho rằng từ trường có tần số thấp, cường độ cao có thể ảnh hưởng đến quá trình sinh tinh. Gần đây, người ta cho rằng từ trường do điện thoại di động gây ra với tần số cao và cường độ trung bình cũng có thể ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình sinh tinh do tác động lên tuyến yên (Brinkworth và Handelsman, 1997).

6.7. Các thuốc điều trị các bệnh lý nội khoa

Theo WHO (2000), một số thuốc được ghi nhận có thể ảnh hưởng đến sinh tinh như: nội tiết tố, cimetidine, sulphasalazine, spironolactone, nitrofurantoin, niridazone, colchichine (xem bảng 1).

Bảng 1. Một số thuốc điều trị nội khoa có tác động làm giảm sinh tinh.
Thuốc Tác động
Nội tiết Các thuốc corticoid hoặc androgens gây ức chế tuyến yên, có thể ức chế sinh tinh và teo tinh hoàn
Cimetidine Ức chế cạnh tranh với androgen, ức chế sinh tinh
Sulphasalazine Tác dụng độc trực tiếp lên quá trình sinh tinh
Spironolactone Ức chế tác động của androgens
Nitrofurantoin Tác dụng độc trực tiếp lên quá trình sinh tinh
Niridazone Ưc chế trực tiếp quá trình sinh tinh
Colchichine Ức chế trực tiếp quá trình sinh tinh

Các thuốc điều trị ung thư thường ức chế mạnh quá trình sinh tinh. Hầu hết các phác đồ hóa chất điều trị ung thư đều ảnh hưởng nhiều đến quá trình sinh tinh và gây tình trạng vô tinh tạm thời. Trong số đó, có khoảng 80% trường hợp có thể hồi phụ sau 5 năm (Howell và Shalet, 2001). Cơ chế ức chế tác động của các thuốc hóa trị có thể bào gồm: gây tổn thương tế bào mầm sinh dục, rối loạn chức năng tế bào Sertoli, rối loạn tổng hợp nội tiết tố. Đồng thời, tổn thương nhiễm sắc thể ở tinh trùng sau điều trị hóa chất cũng được ghi nhận. Đây là những tổn thương có thể có thể truyền cho con (Howell và Shalet, 2001).

6.8. Các bệnh toàn thân

Các bệnh lý toàn thân đều ít nhiều có ảnh hưởng đến hoạt động của tinh hoàn, nhưng nhiều khi không được chú ý. Các tình trạng bệnh lý cấp tính nặng như phỏng, nhồi máu cơ tim, chấn thương, phẫu thuật… đều ức chế chức năng tinh hoàn (Dong và cs., 1992).

Suy thận mạn tính dẫn đến rối loạn điều hòa trực hạ đồi tuyến yên và gián tiếp ức chế chức năng tinh hoàn. Suy gan mạn tính gây rối loạn nội tiết, dẫn đến giảm sinh tinh, teo tinh hoàn, nữ hóa, giảm chức năng sinh hoạt tình dục. Các bệnh lý về đường tiêu hóa, huyết học, nội tiết đều được báo cáo có tác dụng giảm quá trình sinh tinh sinh tinh (Handelsman, 1997).

Ở những bệnh nhân có bệnh lý ác tính, sinh thinh thường giảm mạnh hoặc ngưng hoàn toàn, chủ yếu do tác động của các phương pháp điều trị ung thư như xạ trị, hóa trị. Quá trình sinh tinh cũng giảm trong các bệnh lý nhiễm trùng mạn tính, cấp tính (Handelsman, 1997).

KẾT LUẬN

Quá trình hình thành tinh trùng là một quá trình sinh lý quan trọng để sinhra giao tử đực, đảm bảo sự duy trì nòi giống và đa dạng hóa kiểu di truyền (do quá trình bắt chéo nhiễm sắc thể trong giảm phân). Quá trình sinh tinh diễn ra tại tinh hoàn, liên tục bắt đầu từ lúc dậy thì cho đến khi chết. Đây là một quá trình phức tạp gồm nhiều giai đoạn. Quá trình sinh tinh được điều hòa bởi nhiều cơ chế tại chỗ và toàn thân.

Do các tế bào sinh tinh đều ở trong giai đoạn tăng sinh mạnh nên dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sinh học, vật lý, hóa học bên trong và ngoài cơ thể. Hiểu biết về quá trình sinh tinh có thể ứng dụng trong dự phòng và điều trị vô sinh nam. Ngoài ra đây cũng là cơ sở để phát triển các biện pháp ngừa thai ở nam giới.

Tài liệu tham khảo

1. PNQ Duy, NX Quý, HM Tường, NTN Phượng (2001) Khảo sát tinh dịch đồ ở 400 cặp vợ chồng hiếm muộn tại Bệnh viện phụ Sản Từ Dũ. Luận văn tốt nghiệp bác sĩ y khoa. Trung tâm đào tạo và bồi dưỡng cán bộ y tế TPHCM.

2. HM Tường, NT Mai, LV Tầm (2000) Trữ lạnh tinh trùng người trong thụ tinh nhân tạo. Thời sự Y Dược học, bộ V, số 1, trang 8-13.

3. Alexander BH, Checkoway H, van Netten C và cs. (1996) Semen quality of men employed at a lead smelter. Occupational Environment Medicine, 53, trang 411-416.

4. Brinkworth MH và Handelsman DJ (1997) Occupational and environmental influences on male infertility. Trong “Andrology – Male reproductive health and dysfunction”. Springer, trang 241-253.

5. Byskov AG (1983) Primordial germ cells and regulation of meiosis. Trong “Reproduction in mamals” book 1, Ed. Austin CR and Short RV. Cambridge University Press, trang 1-16.

6. Cheek AO và MacLachlan JA (1998) Environmental hormones and the male reproductive system. Journal of Andrology, 19, trsng 5-10.

7. Chia SE và Tay SK (2001) Occupational risk for male infertility: a case-control study of 218 infertile and 227 infertile men. Journal of Occupational Environment Medicine, 43, trang 946-951.

8. Dong Q, Hawker F, McWilliam D và cs. (1992) Circulating inhibin and testosterone levels in men with critical illness. Clinical Endocrinology, 36, trang 399-404.

9. Handelsman D (1997) Testicular dysfunction in systemic diseases. Trong “Andrology – Male reproductive health and dysfunction”. Springer, trang 227-237

10. Hruska KS, Furth PA, Seifer DB và cs. (2000) Environment factors infertility. Clinical Obstetrics and Gynecology, 43, trang 821-829.

11. Liow SL (1998) Spermatogenesis. Lecture note for Master of Clinical Embryology Course, National University of Singapore.

12. Mortimer D (1994) Sperm physiology. Trong “Practical Laboratory Andrology”. Oxford University Press, NewYork, trang 13-40.

13. Oliva A, Spira A và Multigner (2001) Contribution of environmetal factors to the risk of male infertility. Human Reproduction, 16, trang 1768-1776.

14. Setchell BP (1983) Spermatogenesis and spermatozoa. Trong “ Reproduction in mamals” book 1, Ed. Austin CR and Short RV. Cambridge University Press, trang 63-101.

15. Silber S (1999) The treatment of azoospermia with surgery and ICSI. Trong “Male fertility and infertility”, eds Timothy G và Barratt C, Cambridge University Press, Great Britain, trang 180-190.

16. Spira A và Multigner L (1998) the effect of industrial and agricultural pollution on human spermatogenesis. Human Reproduction, 13, trang 2041-2042.

17. Thonneau P, Bujan L, Multigner L, Mieusset R (1998) Occupational heat exposure and male infertility. Human Reproduction, 13(, trang 2122-2125

18. WHO (1987) Towards more objectivity in diagnosis and management of male infertility. International Journal of Andrology Suppl 7.

19. WHO (2000) WHO manual for the standardized investigation, diagnosis and management of the infertile male. Cambridge University Press, United Kingdom.