Грозит ли мужчинам репродуктивная катастрофа?

С каждым ударом сердца в теле здорового мужчины репродуктивного возраста созревает до 15 тыс. сперматозоидов. Только за одни сутки их накапливается более 100 млн, а в течение всей жизни формируются сотни миллиардов новых сперматозоидов.

Казалось бы, это невероятные по своим масштабам цифры, и столь многочисленной толпы бойких генеративных клеток окажется более чем достаточно, чтобы мужчины без особых проблем смогли выполнить свой биологический долг, став со временем отцами. Однако не будем поддаваться магии больших чисел. Давайте лучше проанализируем реальную ситуацию, связанную с репродуктивной мужской функцией, и те неутешительные прогнозы, которые время от времени публикуются на страницах медико-биологических научных изданий.

Хорошо известно, что на различных стадиях сперматогенеза даже у совершенно здорового мужчины гибнет более половины половых клеток, которые могли бы развиться в зрелые сперматозоиды. Окончательное созревание спермиев происходит в придатке яичка, который в этом плане напоминает салон военного самолета, набитого готовыми к высадке десантниками. Именно здесь сперматозоиды приобретают способность к оплодотворению. Однако, изрядная их доля разрушается, так и не достигнув хвоста этого придатка.

Считается, что высокий процент выбраковки клеток в процессе сперматогенеза свидетельствует о высокой эффективности «контроля за качеством продукции». К качеству сперматозоидов предъявляются повышенные требования, ведь любой из них может передать эстафетный набор генов новому поколению. С биологической же точки зрения более важной задачи у живого организма не существует.

Процесс выбраковки неполноценных сперматозоидов называется гаметическим отбором. После атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки в конце Второй мировой войны специалисты прогнозировали появление на свет большой доли детей с врожденными аномалиями от родителей, получивших изрядные дозы облучения. Однако этого не произошло. Вероятно, сам организм человека умеет каким-то образом избавляться от половых клеток с дефектным генетическим материалом.

Сперматозоидам, успешно прошедшим внутренний «отдел технического контроля» предстоит преодолеть огромное расстояние, при этом до заветной цели доберется лишь ничтожно малая их доля. Дело в том, что перемещение сперматозоида осуществляется за счет движения его хвостика. Основание этого длинного отростка охватывает митохондрия – клеточный органоид, ответственный за выработку энергии. В телесных, так называемых соматических клетках, «топливо» для работы митохондрий в виде глюкозы постоянно доставляется в клетки по кровяному руслу. Зрелые сперматозоиды отрезаны от такого снабженческого канала и напоминают механическую игрушку с взведенной пружиной и потерянным ключом. Их «завода» хватает на 3–4 суток непрерывного движения. Казалось бы, немало, но ведь и путь им предстоит пройти огромный!

Скорость движения сперматозоидов не превышает 2–3 мм/мин. Немного. Однако за 2–3 часа в женском половом тракте они проходят путь в 80 тыс. раз превышающий их собственные размеры! Будь на месте сперматозоида человек, ему пришлось бы двигаться со скоростью 60–70 км/ч! Не удивительно, что в процессе этого своеобразного «марафона» огромное число спермиев вообще не достигает заветной цели: по оценкам акушеров-гинекологов, вероятность наступления беременности у женщины в возрасте до 35 лет составляет всего лишь 15–25% в одном менструальном цикле. И это при условии регулярной половой жизни и полном здоровье обоих супругов! Другими словами, есть шанс, что совершенно здоровая семейная пара не сможет завести ребенка в течение года даже изо всех сил стремясь к этой заветной цели.

Не вызывает сомнения, что концентрация спермиев в семенной жидкости (так называемом эякуляте) прямо связана у мужчин с фертильностью – их репродуктивной способностью. Определять этот важный количественный показатель ученые научились лишь в первой трети XX в., а точнее в 1929 г. Вначале за границу, отделяющую у мужчин состояние плодовитости от бесплодия, была принята концентрация сперматозоидов 60 млн в 1 мл эякулята. С течением времени эта «планка» снизилась до 40 млн/мл, а в последние 10–15 лет упала еще ниже – до 20 млн/мл. При этом если концентрация спермиев у мужчины оказывается чуть ниже – примерно 15–20 млн/мл, то успешного зачатия ребенка при регулярной половой жизни в браке со здоровой женщиной он может ждать годами. Если же эта концентрация снижена до 0,1–1 млн/мл (что случается совсем не редко), то стать мамами за 10-летний период их жены смогут лишь с вероятностью 8,7%.

Для оценки мужской репродуктивной способности, помимо оценки общего количества спермиев в эякуляте, не менее важны и другие его характеристики, в частности доли подвижных сперматозоидов и их внешне недефектных форм. Не так давно нормальным показателем считали относительное содержание подвижных форм, превышающее 70%. Более низкие уровни подвижности оценивали уже как патологическое состояние – так называемую астенозооспермию. Позже Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) снизила и этот показатель. Теперь считается нормальной ситуация (нормоспермия), когда доля подвижных сперматозоидов составляет всего лишь 50%.

У мужчин с пониженной репродуктивной способностью (субфертильностью) нередко регистрируется повышенное содержание аномальных форм сперматозоидов. Такое состояние называют тератозооспермией (от греч. teratos – «чудовище», «урод»). Первоначально нормой считали долю патологических форм сперматозоидов, не превышающую 20% от их общего числа. В последние же годы в соответствии с пересмотренными критериями ВОЗ эта планка поднялась до 50%. Вдумайтесь в эту цифру! В наши дни нормальной считается ситуация, при которой половина мужских сперматозоидов представлена уродливыми формами!

Все три критерия – концентрация сперматозоидов, доли подвижных и внешне неповрежденных форм, – являются важнейшими показателями так называемой спермограммы, по которой врачи оценивают мужскую фертильность. Давайте посмотрим, что же происходило с этими показателями во второй половине XX в.

В самом начале XXI в. в солидном отечественном журнале Проблемы репродукции была напечатана статья доктора В.А. Быкова «Сперматогенез в конце XX века». Из этого обзора следует, что на протяжении последних 50 лет, судя по данным многочисленных исследований, проведенных в различных странах мира, показатели мужских спермограмм неуклонно ухудшались.

Так, например, в медицинском журнале Lancet были опубликованы данные, полученные Элизабет Карлсен в результате анализа 61 публикации на эту тему с 1938 по 1990 г. Всего было протестировано почти 15 тыс. мужчин в возрасте 17–64 лет, проживающих в различных странах мира. Результаты оказались неутешительными. Было установлено, что средняя концентрация спермиев в эякуляте за последние 50 лет снизилась почти вдвое – на 42%! За это время средний объем эякулята уменьшился на 20%. Эту печальную тенденцию нельзя объяснить особенностями доноров или географическими различиями, поскольку она подтверждена исследованиями, проводившимися в одних и тех же клиниках в течение длительного времени.

У британцев, родившихся до 1959 г., концентрация сперматозоидов в эякуляте составляет в среднем 98 млн/мл, а у родившихся после 1970 г. – всего 78 млн/мл. Аналогичным образом уменьшалась со временем и доля подвижных сперматозоидов. Практически такие же данные были получены в результате многолетнего обследования мужчин-французов. В упомянутом выше обзоре В.А. Быкова изложены данные обследования финских мужчин, внезапно скончавшихся в возрасте 35–69 лет. В результате посмертных биопсий почти у половины из них были отмечены те или иные нарушения сперматогенеза! Мониторинг выявил также статистически достоверное снижение показателей подвижности и доли морфологически нормальных спермиев у греков, итальянцев и бельгийцев. Если в 1980 г. ненормальные сперматозоиды были отмечены лишь у 5% мужчин, то к 1990 г. этот показатель возрос до 40%! Несложные расчеты показывают, что ухудшение параметров спермограмм происходит в среднем со скоростью около 2% в год. Таким образом, если подобная тенденция сохранится, через полвека придется говорить о полной репродуктивной катастрофе, в которой будет виноват сильный пол!

Возможно, такая оценка покажется многим сильно преувеличенной. Не факт, что график намеченной тенденции будет строго линейным. Однако уже в наши дни каждый второй относительно молодой и здоровый бельгиец не годится в качестве донора спермы! Данные, полученные Э.Карлсен, однозначно говорят об общем снижении репродуктивной функции у мужчин Европейского континента. Наверняка и россияне не составляют в этом плане позитивного исключения.

Руководитель отделения вспомогательных репродуктивных технологий НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта доктор медицинских наук В.С. Корсак в своей книге о борьбе с бесплодием пишет об исследованиях, проведенных в 11 канадских центрах репродукции в 1984–1996 гг. (около 49 тыс. наблюдений). В каждом центре была выявлена своя динамика снижения концентрации сперматозоидов (в трех центрах – до 52–63% от исходных значений!). Анализируя опубликованные материалы, биологи и медики пришли к заключению, что, несмотря на некоторые различия в данных, наблюдается общий процесс снижения сперматогенной функции человека.

Неудивительно, что частота бесплодных браков в наше время колеблется в пределах 10–20%. Другими словами, каждая пятая супружеская пара может реально столкнуться с проблемой бесплодия, и в будущем доля таких пар будет расти. При этом вопреки расхожему мнению мужской вклад в эту печальную статистику почти равен женскому (ВОЗ выделяет 16 причин мужского и 22 причины женского бесплодия).

Мужской фактор считается причиной бесплодного брака в том случае, если женщина здорова, а у мужчины имеются нарушения образования или созревания сперматозоидов, оплодотворяющей способности спермы, а также расстройства сексуальной или эякуляторной функций. Как указывает В.С. Корсак, 30–35% бесплодных браков связаны с мужским бесплодием. В чем же причины снижения фертильности мужчин? К сожалению, их множество.

Во-первых, такие причины могут носить генетический, врожденный, характер. Процесс развития яичка может быть нарушен в результате генетических аномалий, которые в дальнейшем приводят к полному или частичному угнетению образования сперматозоидов. Это не означает, что пониженная плодовитость обязательно должна быть семейной чертой. Нарушения структуры хромосом, например делеции (утрата ими небольших фрагментов), могут происходить и в процессе созревания сперматозоидов. Биологи обнаружили даже особый участок в одной из хромосом, так называемый локус фактора азооспермии (AZF), нарушения в котором особенно часто приводят к образованию ненормальных сперматозоидов. Вещества-мутагены и радиация существенно увеличивают вероятность таких нарушений. Выводы делайте сами.

Во-вторых, в раннем эмбриогенезе есть ключевой момент, определяющий плодовитость будущего взрослого мужчины. В это время образуются особые клетки, деление которых в будущем и обеспечивает то неимоверное число сперматозоидов, о котором речь шла в начале статьи. К сожалению, существует целая группа различных химических соединений, которые именно в этот момент могут негативно повлиять как на закладку этих основополагающих клеток, так и на их функционирование у взрослого мужчины.

Это могут быть различные компоненты топлива и соединения, образующиеся при сгорании нефтепродуктов. К ним также относятся органические соединения – составные части синтетических моющих средств, красок, пластмасс и даже чернил! В этом же ряду стоят инсектициды и фунгициды. Подобные соединения окружают нас повсюду. Один только пример. К наиболее известным инсектицидам относится печально известный ДДТ, которого человечеством было произведено и выброшено в окружающую среду более 1,5 млн т. В результате ДДТ до сих пор повсеместно встречается в почве, во всех водоемах и в растениях. Так вот, это соединение является не только инсектицидом, но и мощным антиандрогеном, способным нанести чувствительный удар по производству нормальных сперматозоидов. Так что когда мужчины заливают в бак своей машины бензин, красят дачу, отмывают сковородку от жира или борются с вредителями огорода с помощью современных химических средств, они подрывают свой репродуктивный потенциал.

На этом мрачном фоне о банальных ушибах, травмах яичек, а также их воспалительных заболеваниях уже и говорить не приходится. Они могут приводить у мужчин к облитерации – частичному или полному заращению семявыносящего канала. Результат – уменьшение количества или полное отсутствие сперматозоидов в эякуляте. Нарушения проходимости канальцев или семявыносящего протока могут быть результатом пороков их развития еще в эмбриогенезе! При этом половая активность мужчины остается нормальной, а сам он и не подозревает о нависшей над ним угрозе бесплодия.

Хорошо известно, что на формирование половых клеток огромное влияние оказывают гормоны. При этом в крови людей обоих полов присутствуют как мужские гормоны – андрогены, так и женские – эстрогены. Важно лишь их соотношение. Недостаточная или избыточная секреция гормонов в равной степени может быть причиной эндокринного бесплодия у мужчин. Так вот, нарушения сперматогенеза нередко вызываются различными гормональными препаратами, обладающими антиандрогенным действием. Например известно, что некоторые синтетические эстрогены приводят к нарушениям развития мужской половой системы еще у развивающегося плода. В частности, более чем у 2 млн женщин в мире, получавших во время беременности гормональный препарат диэтилстильбэстрол, родились мальчики с проблемами в мочеполовой сфере. Одной из таких проблем является крипторхизм – неопущение яичка в мошонку. Частота этого явления повысилась за последние десятилетия в 1,5–2 раза, а ведь в результате такого дефекта риск развития азооспермии увеличивается более чем в 5 раз!

Не надо думать, что угрозу и для плода, и для взрослого мужчины представляют только гормональные препараты. Существуют эстрогены и растительного происхождения – так называемые фитоэстрогены. Они попадают в организм человека с различными продуктами питания. Эффективность фитоэстрогенов ниже, чем обычных гормонов, однако при многократном взаимодействии с клетками человека они способны вызывать ответные реакции. Кроме того, некоторые фитоэстрогены в организме распадаются до вторичных метаболитов, которые также обладают гормональной активностью. Поэтому фитоэстрогены могут усиливать или, наоборот, ослаблять действие натуральных гормонов.

Обычно среди достоинств фитоэстрогенов называется их потенциальная противоопухолевая активность. Известно также, что снижение уровня естественных эстрогенов вызывает дефицит коллагена в коже, из-за чего происходит снижение ее эластичности. Фитоэстрогены же якобы предотвращают этот эффект. Косметическая промышленность уже начинает производство так называемых «anti-age» кремов на основе растительных экстрактов, содержащих фитоэстрогены. Подобные средства рекламируются также для борьбы с юношескими угрями на коже. Как такие кремы и мази скажутся на человеческих эмбрионах и сперматогенезе у родившихся мальчиков, совершенно не ясно.

Довольно много фитоэстрогенов содержится в сое, которую всячески рекламируют как продукт растительного происхождения, способный заменить мясо. Считается, что соя питательна, в ней нет холестерина, она богата витаминами и минералами, содержит много белка и мало жира. Соевый белок не так интенсивно выводит кальций, как белок животного происхождения, и это свойство сои якобы защищает почки от излишней нагрузки. Конечно, о возможном негативном влиянии фитогормонов сои на сперматогенез в подобных рекламных заявлениях ничего не говорится.

В любом разговоре о мужском бесплодии нельзя обойти молчанием роль алкоголя, наркотиков и никотина. Просто факт без комментариев: марихуана, гашиш и героин угнетают сперматогенез.

Другой факт без комментариев: более 80% хронических алкоголиков стерильны. Алкоголь вызывает атрофию семенных канальцев. Под его действием доля сперматогенных клеток сначала уменьшается, а затем эти клетки и вовсе исчезают. Степень нарушения сперматогенеза зависит от количества потребляемого алкоголя. Частичное или полное нарушение сперматогенеза начинается у 42% мужчин, потребляющих всего 40–80 мл алкоголя в день. Это совсем немного, так что можно вспомнить по этому поводу слова И.П. Павлова: «Не страшно раз в месяц надраться как свинья, а страшна рюмочка перед обедом».

Курение также нарушает деятельность клеток, участвующих в сперматогенезе. Оно вызывает уменьшение концентрации спермиев в эякуляте, снижение их подвижности, приводит к падению их оплодотворяющей способности. У курильщиков снижена доля нормальных сперматозоидов, случаются частые генетические аномалии спермиев, в частности изменение числа хромосом в их ядрах. У курильщиков нередко до 99% спермиев имеют нетипичное строение! Более того, семенная жидкость курильщиков способна резко угнетать жизнеспособность нормальных сперматозоидов. Выводы делайте сами.

Как можно прокомментировать все вышесказанное? Хочется бросить, так сказать, экологический взгляд на ситуацию с высоты планетарного масштаба. Недавно санкт-петербургский эколог В.Р. Дольник удачно и образно назвал человека «непослушное дитя биосферы». Почти случайно получив неожиданный дар природы – разум, наши предки из малочисленной группы приматов превратились в доминирующий вид млекопитающих, буквально попирающий всех своих соседей по планете. Эту с экологической точки зрения ненормальную ситуацию природа и пытается поправить, то насылая на чрезмерно размножившихся и явно заигравшихся своих чад новые эпидемии, то вызывая у них всплески агрессии по отношению к себе подобным. Естественное ограничение рождаемости – наилучшее решение в сложившейся ситуации. Интересно, удастся ли человеческому разуму справиться с этой проблемой и дальше продолжать наступление на почти покорившуюся ему планету?