И.А. Корнеев1,2 , Р.Д. Зассеев2 , О.Б. Пашина2 , А.Э. Мамедов1 , П.С. Кондрашкин1 , О.А. Крылов1
1ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава РФ, Санкт-Петербург;
2АО «Международный центр репродуктивной медицины», Санкт-Петербург
Введение
Известно, что для показателей эякулята характерна высокая степень изменчивости, которая зависит от многих причин, включая длительность воздержания, продолжительность предшествующего семяизвержению периода сексуальной стимуляции, а также степени полового возбуждения [1–4]. Исследовательские группы из разных стран провели изыскания, направленные на выявление закономерностей изменения количественных и качественных показателей спермы.
Этому в значительной степени способствовали предложения ВОЗ по стандартизации подходов к исследованию и обработке эякулята человека [5] и рекомендации к их соблюдению профессиональными сообществами [6, 7]. Оказалось, что у каждого мужчины объем эякулята [8, 9], концентрация [10, 11], количество [12], подвижность [10, 12] и доля имеющих нормальное строение сперматозоидов [13–15] не только варьируют в значительной степени от одной порции к другой, но и меняются в зависимости от времени года.
При этом у мужчин, проживающих в разных странах, эти закономерности могут иметь свои особенности [16]. В последние годы появились публикации, авторы которых полагают, что учета сезонных колебаний для полноценной интерпретации сперматогенеза у мужчин недостаточно так как существуют количественные и качественные различия показателей эякулята в зависимости от времени суток.
Очевидно, что практикующим специалистам следует учитывать такую вариабельность при обследовании мужчин по поводу бесплодия в браке и отборе кандидатов для участия в программе донорства спермы, однако полученные до настоящего времени данные оказались противоречивыми. В связи с этим, а также принимая во внимание то, что в отечественной литературе мы не нашли публикаций на эту тему, нами было предпринято настоящее исследование.
Цель исследования — изучить дневные колебания показателей эякулята анонимных доноров спермы центра репродуктивной медицины в Санкт-Петербурге.
Материалы и методы
Выполнен ретроспективный анализ 1253 спермограмм 39 доноров спермы (средний возраст — 27,1 ± 3,9 года) центра репродуктивной медицины в Санкт-Петербурге. Образцы спермы были последовательно сданы с 01.10.2015 по 01.10.2017 после 2–3-дневного воздержания, у каждого донора было получено от 2 до 91 (в среднем — 32 ± 29) порций.
Отбор доноров проводили, руководствуясь требованиями Приказа Минздрава России от 30.08.2012 № 107н «О порядке использования вспомогательных репродуктивных технологий, противопоказаниях и ограничениях к их применению», исследование спермы выполняли в соответствии с рекомендациями ВОЗ 2010 г. [5]. При последующем анализе учитывали время получения и объем эякулята, концентрацию сперматозоидов в 1 мл, общее количество сперматозоидов, а также долю и количество прогрессивно подвижных сперматозоидов. Кроме того, оценивали достоверность различий этих показателей в порциях спермы, сданных в интервалах с 9:00 до 15:00 и с 15:00 до 22:00.
Результаты
Распределение количества сданных донорами порций спермы в течение суток было неравномерным. На первую половину рабочей смены в интервале с 9:00 до 15:00 пришлось 893 (71,3 %) визита доноров с пиком в 320 (25,5 %) обращений в интервале от 10 до 11 часов утра. В более ранние и последующие часовые интервалы обращений было меньше, их минимум пришелся на время с 16 до 17 часов дня.
Во второй половине смены в интервале от 15:00 до 22:00 сперму сдали 359 (28,7 %) раз, наибольшее количество порций в этом временном диапазоне пришлось на интервал с 18:00 до 20:00 (88 (7 %) и 89 (7,1 %) порций спермы за каждый час соответственно). Лишь в 3 (0,2 %) порциях эякулята количественные или качественных показатели сперматозоидов не соответствовали пороговым значениям нормозооспермии: 1 (0,08 %) — по количеству 1 (0,08 %) — по концентрации и 1 (0,08 %) по доле прогрессивно подвижных форм.
Рис. 1. Объем эякулята доноров спермы в зависимости от времени его получения
Рис. 2. Количество (млн) сперматозоидов в эякуляте в зависимости от времени его получения
Объем сданных донорами порций эякулята варьировал от 0,6 до 7,6 мл и в среднем составил 3,0 ± 1,2 мл. В первой половине дня среднее значение этого показателя с каждым последующим часом после 9:00 было ниже предыдущего и достигло минимума сразу после полудня. В последующие часы средний объем эякулята был большим, при этом достоверно большие значения отмечены в порциях, сданных после 15:00, по сравнению с полученными ранее (t = 5,63; p < 0,0001), а максимум (3,6 ± 1,0 мл) пришелся на вечерние часы в интервале с 18:00 до 19:00 (рис. 1).
Концентрация сперматозоидов колебалась от 13 до 345 млн/мл и в среднем была равна 144,1 ± 45,0 млн/мл, что значительно превышало пороговые показатели нормозооспермии, рекомендованные ВОЗ. Средние значения концентрации сперматозоидов в порциях эякулята, сданного до 15:00, оказались более высокими при сравнении с порциями, полученными позже (t = 2,03; p = 0,043), однако максимум (154 ± 6,8 млн/мл) пришелся на интервал от 16:00 до 17:00.
При этом среднее количество сперматозоидов в эякуляте, полученном до 15:00, наоборот, оказалось меньше по сравнению с порциями спермы, сданной в более позднее время (t = 3,66; p = 0,0003). Самые низкие средние значения числа сперматозоидов, так же как и наименьшие средние значения объема эякулята, пришлись на первый час после полудня, а самые большие — на интервал от 16:00 до 17:00 (рис. 2).
Доля прогрессивно подвижных сперматозоидов в эякуляте доноров была стабильно высокой (в среднем — 64,6 ± 10,0 %) в порциях, сданных в утреннее и дневное время, меньшие средние значения этого показателя наблюдали в образцах спермы, полученных после 15:00 (t = 4,63; p = 0,0003) и позже: в интервалах между 20:00 и 21:00, а также между 21:00 и 22:00 они составили 56,8 ± 9,5 и 57,0 ± 11,6 % соответственно (рис. 3). В связи с этим вариации средних значений числа прогрессивно подвижных сперматозоидов в течение дня примерно соответствовали таковым для общего количества сперматозоидов с тенденцией (t = 1,76; p = 0,078) к большим величинам после 15:00 и максимумом в интервале с 16:00 до 17:00, который составил 331 ± 134,6 млн.
Рис. 3. Средние значения доли прогрессивно подвижных сперматозоидов (%) в эякуляте доноров спермы
Обсуждение
В отечественной литературе мы не встретили работ, посвященных изучению дневных колебаний показателей эякулята у мужчин. Большое число порций спермы, проведение исследования в одном медицинском центре сертифицированным персоналом на оборудовании, соответствующем рекомендациям ВОЗ 2010 г., а также сознательная дисциплинированность мужчин-доноров в отношении соблюдения периода воздержания и правил сбора спермы позволяют рассчитывать на высокую достоверность полученных результатов.
Исследование архивных записей криобанка центра репродуктивной медицины, в котором на протяжении двух лет мужчины сдавали эякулят, подтвердило высокую вариабельность количества и качества содержащихся в нем сперматозоидов. В подавляющем большинстве случаев было выявлено соответствие критериям нормозооспермии, что и следовало ожидать от участников донорской программы, отобранных в связи с высоким качеством спермы.
При этом наше мнение не всегда совпадало с мнением исследователей, проводивших изыскания на эту тему ранее, однако единой точки зрения по вопросу вариабельности параметров эякулята, сданного в разные часы в течение дня, не существует. Так, согласно данным анализа образцов спермы, полученных в лаборатории андрологии университета Цюриха [17], лучшие порции приходились на ранние утренние часы, что, однако, противоречило заключениям других специалистов [18].
В отличие от данных M.M. Biljan et al. [19], которым не удалось выявить каких-либо закономерностей распределения показателей эякулята, полученного в разное время суток, в нашей работе порции, собранные после 15:00, были большими по объему, общему количеству сперматозоидов и количеству прогрессивно-подвижных сперматозоидов. Это соответствовало наблюдениям А. Cagnacci et al. [18], однако не согласовывалось с данными, полученными M. Xie et al. [17].
Нам также удалось подметить противоположные тенденции между распределением по времени суток количества и концентрации сперматозоидов, а также доли и количества прогрессивно подвижных сперматозоидов. Общее количество и количество прогрессивно подвижных сперматозоидов в эякуляте было бо́ льшим во второй половине дня, в то время как их концентрация и доля быстро двигающихся оказались меньшими, что было обусловлено не описанными ранее отличиями объема эякулята между порциями, полученными в первой и во второй половинах дня.
При этом, так же как и М. Xie et al. [17], в течение утренних и ранних дневных часов мы не наблюдали существенных отличий в средних значениях доли прогрессивно подвижных сперматозоидов. Причины колебаний показателей эякулята в течение суток изучены недостаточно полно. Одним из факторов, оказывающих влияние на концентрацию сперматозоидов, может быть изменение состояния гормонов, регулирующих работу гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси.
Анализ дневных колебаний концентраций ФСГ существенной динамики не выявил, в то время как уровень ингибина B в сыворотке крови по результатам обследования 1797 мужчин в странах Европейского союза и США снижался примерно на 2 % в час в интервале с 8:00 до 12:00 и на 3,25 % в час с 12:00 до 16:00 и сопровождался соответствующим достоверным снижением концентрации и количества сперматозоидов в эякуляте [20, 21].
Не исключено, что изменения спермы в течение дня также могут быть связаны с дневными колебаниями температуры мошонки на фоне изменения положения тела, что может быть особенно заметно у мужчин, имеющих низкую физическую активность [22]. Мониторинг температуры мошонки у 60 мужчин-датчан, планирующих завести потомство, позволил идентифицировать профессиональные вредности и факторы образа жизни, способствующие снижению показателей эякулята.
В то же время установлено, что процесс созревания сперматозоидов идет непрерывно, для полного созревания сперматозоида требуется примерно 72–76 дней [23], после чего происходит накопление сперматозоидов в семявыносящем протоке и хвосте придатка яичка перед последующим семяизвержением. Вероятно, дневная вариабельность показателей эякулята может быть связана с функциональными особенностями работы органов мужской половой системы в фазы эмиссии и экспульсии, требующими дальнейшего изучения.
Различия подвижности сперматозоидов в течение дня в свою очередь могут быть вызваны изменениями состава семенной жидкости, компонентами которой являются гормоны, цитокины, аминокислоты, электролиты и др. [24], для их изучения потребуются дальнейшие исследования. Проделанная нашим коллективом работа представляет практическую ценность, она позволяет предложить шире применять практику заготовки донорской спермы в дневные часы после 15:00–16:00, что необходимо подтвердить другими исследованиями.
Несмотря на то что хорошая оплодотворяющая способность была зафиксирована для подавляющего большинства образцов спермы вне зависимости от времени дня, в которое они были получены, экстраполировать эти данные на других мужчин следует с осторожностью, так как работа была основана на оценке параметров эякулята мужчин с изначально высокими показателями концентрации и подвижности сперматозоидов.
Не исключено, что обнаруженные закономерности могут быть обусловлены индивидуальными характеристиками группы доноров, которые могут изменяться в зависимости условий проживания и состояния здоровья. В связи с этим специалистами по лечению бесплодия в браке для уточнения фертильности мужчины рекомендовано проведение нескольких спермограмм.
Выводы
Таким образом, полученные в нашем исследовании и в работах других авторов результаты в настоящее время не позволяют окончательно сформулировать общее представление о закономерностях дневных колебаний показателей эякулята. В то же время они могут быть учтены в практической работе специалистов по репродуктивному здоровью при интерпретации спермограмм и заготовке донорской спермы.
Литература
- Alvarez C, Castilla JA, Martínez L, et al. Biological variation of seminal parameters in healthy subjects. Hum Reprod. 2003;18(10):2082-2088.
- Sergerie M, Mieusset R, Daudin M, et al. Ten-year variation in semen parameters and sperm deoxyribonucleic acid integrity in a healthy fertile man. Fertil Steril. 2006;86(5):1513.e11-8. https:// doi.org/10.1016/j.fertnstert.2006.03.067.
- Sergerie M, Mieusset R, Croute F, et al. High risk of temporary alteration of semen parameters after recent acute febrile illness. Fertil Steril. 2007;88(4):970.e1-7. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2006.12.045.
- Хаят С.Ш., Андреева М.В., Шилейко Л.В., и др. Анализ параметров эякулятау мужчин с нормальной концентрацией сперматозоидов и полизооспермией // Андрология и генитальная хирургия. – 2014. – № 1. – С. 34–40. [Hayat SSh, Andreeva MV, Shileyko LV, et al. Semen parameters evaluation with normal sperm concentration and polyzoospermia. Andrology and genital surgery. 2014;(1):34-40. (In Russ.)]
- WHO, WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen. 5th ed. 2010.
- Jungwirth A, Diemer T, Kopa Z, et al. Male Infertility. EAU guidelines. EAU, 2018. Доступно по ссылке: http://uroweb.org/guideline/male-infertility. Ссылка активна на 22.01.2019.
- Чалый М.Е., Ахвледиани Н.Д., Харчилава Р.Р. Мужское бесплодие. Российские клинические рекомендации // Урология. – 2016. – № 1. – С. 2–16. [Chalyi ME, Akhvlediani ND, Kharchilava RR. Muzhskoe besplodie. Rossiiskie klinicheskie rekomendatcii. Urologiia. 2016; (1):2–16. (In Russ.)]
- Reinberg A, Smolensky MH, Hallek M, et al. Annual variation in semen characteristicsand plasma hormone levels in men undergoingvasectomy. Fertil Steril. 1988;49:309-315. https://doi. org/10.1016/s0015-0282(16)59721-0.
- Ozelci R, Yılmaz S, Dilbaz B. Seasonal variation of human sperm cells among 4,422 semen samples: A retrospective study in Turkey. Syst Biol Reprod Med. 2016;62(6):379-386. https://doi.org/ 10.1080/19396368.2016.1225322.
- Zhang XZ, Liu JH, Sheng HQ, et al. Seasonal variation in semen quality in China. Andrology. 2013;1(4):639-643. https://doi. org/10.1111/j.2047-2927.2013.00092.x.
- Gyllenborg J, Skakkebaek NE, Nielsen NC, et al. Secular and seasonal changes in semen quality among young Danish men: a statistical analysis of semen samples from 1927 donor candidates during 1977-1995. Int J Androl.1999; 22:28-36. https://doi.org/1 0.1046/j.1365-2605.1999.00137.
- Tomlinson M, Lewis S, Morroll D. Sperm quality and its relationship to natural and assisted conception: British Fertility Society guidelines for practice. Hum Fertil (Camb). 2013;16(3):175-93. https://doi.org/10.3109/14647273.2013.807522.
- Chen Z, Godfrey-Bailey L, Schiff I, et al. Impact of seasonal variation, age and smoking on humansemen parameters: The Massachusetts General Hospitalexperience. J Exp Clin Assist Reprod. 2004;1:2. https://doi.org/10.1186/1743-1050-1-2.
- Levitas E, Lunenfeld E, Weisz N,etal. Seasonalvariations of human sperm cells among 6455 semen samples: a plausible explanation of a seasonal birth pattern. Am J Obstet Gynecol. 2013;208:406. https://doi.org/10.1016/j.ajog.2013.02.010.
- De Giorgi A, Volpi R, Tiseo R, et al. Seasonal variation of humansemenparameters: A retrospective study in Italy. Chronobiol Int. 2015;32(5):711-6. https://doi.org/10.3109/07420528.2015.1024315.
- Корнеев И.А., Зассеев Р.Д., Пашина О.Б., и др. Анализ сезоннойвариабельности показателей эякулята доноров спермы // Урологические ведомости. – 2018. – Т. 8. – № 3. – С. 28–35. https:// doi.org/10.17816/uroved8328-35. [Korneyev IA, Zasseev RD, Pashina OB,etal. Analysis ofseasonalvariability ofsperm donors’ semen parameters. Urologicheskie vedomosti. 2018;8(3):28-35. (In Russ.)]
- Xie M, Utzinger KS, Blickenstorfer K, Leeners B. Diurnal and seasonal changes in semen quality of men in subfertile partnerships. Chronobiol Int. 2018. 35(10):1375-1384. https://doi.org/ 10.1080/07420528.2018.1483942.
- Cagnacci A, Maxia N, Volpe A. Diurnal variation of semen quality in human males. Hum Reprod. 1999;14(1):106-109.
- Biljan MM, Tkalec DD, Lachgar H. Absence of diurnal variation in semen parameters in normospermic men. Fertil Steril. 2005;83(2):477-9. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2004.10.026.
- Carlsen E, Olsson C, Petersen JH, et al. Diurnal rhythm in serum levels of inhibin B in normal men: relation to testicular steroids and gonadotropins. J Clin Endocrinol Metab.1999;84:1664-1669. https://doi.org/10.1210/jcem.84.5.5708.
- Jorgensen N, Liu F, Andersson AM, et al. Serum inhibin-b in fertile men is strongly correlated with low but not high sperm counts: a coordinated study of 1,797 European and US men. Fertil Steril. 2010;94(6):2128-2134. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2009.12.051.
- Hjollund NH, Storgaard L, Ernst E, et al. Impact of diurnal scrotal temperature on semen quality. Reprod Toxicol. 2002;16(3):215-221.
- Sharpe RM. Regulation of spermatogenesis. In: The Physiology of Reproduction. Ed by E. Knobil, J.D. Neill (eds). 2nd edn. New York: Raven Press; 1994. P. 1363-1434.
- Setchell BP, Maddocks S, Brooks DE. Anatomy, vasculature, innervation, and fluids of the male reproductive tract. In: The Physiology of Reproduction. Ed by E. Knobil, J.D. Neill (eds). 2nd edn. New York: Raven Press; 1994. P. 1063-1175.