Spermie jsou produkovány ve varlatech, zatímco semenná plazma vzniká v přídatných pohlavních žlázách. Vlastnosti ejakulátu, jako je množství a hustota spermií, barva, vůně, pH a objem, se liší v závislosti na druhu zvířete. Ejakulát slouží jako nosič spermií během rozmnožování, které se uvolňují během zvýšené sexuální aktivity.
Lidský ejakulát se z těla dostává procesem zvaným ejakulace. Během jedné ejakulace u člověka se uvolní dávka o průměrném objemu 2 až 6 ml. Běžně se v 1 ml ejakulátu vyskytuje přibližně 50 milionů spermií. Ejakulát má nejčastěji mléčně bílou, sklovitou, někdy nažloutlou či nahnědlou barvu, je vláčný s vyšší viskozitou. Obsahuje gelovitou složku ze semenných váčků, která se vlivem enzymů, zejména z prostatické složky, zkapalní. Dále se v ejakulátu vyskytují složky z parauretrálních a bulbouretrálních žláz, které se aktivují vlivem vzrušení a připraví vhodné prostředí pro průchod spermatu močovou trubicí.
Ačkoliv je funkcí spermatu doprava spermií, tvoří testikulární obsah nejvýše 5 % celkového objemu spermatu. Asi 25-35 % objemu přidává prostatický sekret, 60-75 % produkují semenné váčky a okolo 3-10 % bulbouretrální a parauretrální žlázy. Poměry těchto složek se mohou i u téhož jedince měnit.
Ejakulát má lehce zásaditý charakter (pH 7,2-7,8) a obsahuje mnoho minerálních látek, jako je zinek, vápník, hořčík a sodík. Kvalita spermatu mužů se posuzuje podle několika kritérií. Běžné množství odebraného (požadovaného) spermatu je přibližně 3 cm³. Důležitý je nejen počet spermií (určitý počet je nutný ke kapacitaci vajíčka), ale také jejich pohyblivost a celkové zdraví jednotlivých složek ejakulátu, které umožňují pohyb spermií.
Z počítaného množství spermií musí být podstatná většina živá. Navíc nesmí být deformované, protože malformace jsou známkou nemoci či poruchy. Za podezřelé se považují také aglutinace spermií. Vyšetření vzorku spermatu se neprovádí bezprostředně po ejakulaci, ale až po přibližně 30-60 minutách po jeho zvodnatění.
Vývoj a složení spermií
Spermie se tvoří ve varlatech procesem zvaným spermatogeneze, který probíhá od puberty po celý život. Spermie vznikají ze zárodečné buňky - spermatogonie. Samotný proces spermatogeneze lze rozdělit na fázi rozmnožovací, růstovou a fázi zrání.
Na rozdíl od běžné buňky těla obsahuje spermie pouze poloviční počet chromozómů (23), což je zajištěno speciálním buněčným dělením zvaným meióza. Spermie je složena z hlavičky, krčku a bičíku.
- Hlavička: Představuje největší část buňky (až 51 %), je oválného tvaru o rozměrech 4-5 µm délky a 2,5-3,5 µm šířky (poměr délky k šířce je 1,5-1,75). Obsahuje genetickou informaci DNA ve 23 chromozómech. V přední části hlavičky se nachází váček zvaný akrozóm, který obsahuje hydrolytické enzymy umožňující proniknutí do vajíčka.
- Krček: Struktura spojující hlavičku s bičíkem.
- Bičík: Umožňuje pohyb spermie směrem k vajíčku. Jeho délka je 50 µm a šířka méně než 1 µm. V bičíku lze rozlišit tři části:
- Střední část: Obsahuje mitochondrie, které zprostředkovávají tvorbu energie pro pohyb spermie.
- Hlavní část
- Koncová část
Varlata (testes) jsou párovým orgánem zodpovědným za tvorbu spermií a produkci mužských pohlavních hormonů (androgenů), z nichž nejznámější je testosteron, který stimuluje vývoj spermií.
Proces oplodnění
K oplození vajíčka dochází ve vejcovodu a stačí k němu pouze jedna spermie, která v těle ženy může přežívat až 5-7 dní po kopulaci. Pohybu spermií napomáhají kromě bičíku i kontrakce v ženském pohlavním aparátu. Spermie jsou k vajíčku přitahovány pomocí chemotaxe (pohyb vyvolaný chemickými signály) a termotaxe (pohyb vyvolaný teplem).
Aby mohlo dojít k průniku spermie do vajíčka, je nutná tzv. kapacitace spermie, což je „odjištění“ proteolytických enzymatických prostředků spermie. Po kapacitaci následuje akrozomální reakce, která umožní projít spermii přes obaly vajíčka a dojde k oplození. Po splynutí spermie a vajíčka je zabráněno dalšímu pronikání spermií pomocí zonální reakce (změna vlastností obalu vajíčka). Splynutím vajíčka a spermie vzniká zygota (buňka s kompletní sadou chromozómů), která se dále dělí.
Jak dochází k oplodnění | 3D animace
Normy a hodnocení spermiogramu
Kvalita spermatu se hodnotí pomocí spermiogramu, což je mikroskopické vyšetření ejakulátu. Sleduje se zejména počet, tvar a pohyblivost spermií. Hodnocení vychází z referenčních hodnot Světové zdravotnické organizace (WHO), poslední aktualizace proběhla v roce 2021.
Pro stanovení spermiogramu je nutné získat ejakulát, ideálně po 2 až 7denní sexuální abstinenci, nejlépe masturbací na klinice. Ve výjimečných případech lze vzorek přinést z domova, ale je nutné jej doručit do laboratoře do 60 minut při pokojové teplotě.
Klíčové parametry spermiogramu dle WHO (2021):
- Objem ejakulátu: Minimálně 1,4 ml.
- Koncentrace spermií (počet spermií v 1 ml): Minimálně 16 milionů/ml.
- Celkový počet spermií v ejakulátu: Minimálně 39 milionů.
- Pohyblivost spermií (motilita):
- Celková pohyblivost (progresivní + nepohyblivá): Minimálně 42 %.
- Progresivní pohyblivost (pohyb vpřed): Minimálně 30 %.
- Morfologie (tvar) spermií: Minimálně 4 % spermií s normálním tvarem.
- Životaschopnost spermií: Minimálně 58 % živých spermií.
- Leukocyty (bílé krvinky): Méně než 1 milion/ml.
Pokud ejakulát obsahuje nižší počet spermií, než je stanovená mez, mluvíme o tzv. oligozoospermii. Při nízké pohyblivosti spermií se jedná o asthenozoospermii. Pokud je nízký počet tvarově normálních spermií, mluvíme o teratozoospermii. Kombinace těchto stavů se označuje jako oligoasthenoteratozoospermie. Absolutní absence spermií v ejakulátu je označována jako azoospermie.
Faktory ovlivňující kvalitu spermatu
V posledních desetiletích dochází k poklesu počtu spermií v ejakulátu a zároveň ke zvýšení výskytu vývojových vad mužského pohlavního systému. Kvalita spermatu je ovlivněna celou řadou faktorů:
Životní styl a prostředí:
- Kouření: Snižuje hustotu spermatu, počet spermií, zvyšuje počet nepohyblivých spermií a výskyt abnormalit.
- Užívání marihuany: Snižuje koncentraci a počet spermií, zejména v kombinaci s kouřením a alkoholem.
- Konzumace alkoholu: Denní konzumace snižuje objem semene a způsobuje změnu tvaru spermií.
- Stres: Zvyšuje hladinu hormonu prolaktinu, což negativně ovlivňuje tvorbu spermií a libido.
- Ionizující záření: Ovlivňuje kvalitu i kvantitu spermatu, riziko pro onkologické pacienty.
- Zvýšená teplota varlat: Nošení těsného oblečení, časté horké koupele, saunování, sedavé zaměstnání mohou vést k přehřívání varlat a snížení produkce spermií.
- Horečka: Dlouhodobé horečnaté stavy negativně ovlivňují vývoj spermií.
- Chemické látky: Expozice pesticidům, ftalátům, bisfenolům (v plastech) může narušit endokrinní systém.
- Znečištěné ovzduší: Zejména jemné částice (PM2.5) jsou spojeny s nižší koncentrací spermií a jejich motilitou.
- Elektromagnetické záření: Z elektronických zařízení může negativně ovlivnit kvalitu spermií.
Zdravotní stav a onemocnění:
- Léky: Některé léky, včetně antibiotik, léků na vysoký tlak, anabolik, antiretrovirotik, antidepresiv či antiepileptik, mohou ovlivnit kvalitu spermatu.
- Infekční nemoci: Mohou nepříznivě ovlivnit plodnost.
- Vrozené genetické poruchy: Klinefelterův, Downův a Kartagenerův syndrom.
- Urologické poruchy: Varikokéla (rozšíření žil v šourku), nesestouplé varle (kryptorchismus).
- Hormonální poruchy: Hypogonadismus (nedostatečná funkce varlat), problémy s hypofýzou nebo hypotalamem.
- Chromozomové aberace: Např. Klinefelterův syndrom (47, XXY), XXYY syndrom, XYY syndrom.
- Myotonická dystrofie: Porucha relaxace svalů a činnosti endokrinních žláz.
- Trizomie 21. chromozomu (Downův syndrom).
- Kondiciální syndrom (syndrom nepohyblivých řasinek): Vliv na pohyblivost spermií.
- Cystická fibróza: Může způsobit neprůchodnost chámovodů.
Mužský faktor se v současné době podílí na neplodnosti párů přibližně v 50 % případů. Včasná konzultace s odborníkem (urologem, andrologem, klinickým genetikem) je klíčová pro stanovení diagnózy a případné léčby.
Prevence a možnosti léčby
Ideální prevencí pro dobrý spermiogram je vést zdravý životní styl: více pohybu, méně stresu, pestrá strava, nekouřit, neužívat drogy. Důležité je také chránit varlata před přehříváním.
Možnosti léčby mužské neplodnosti jsou rozmanité - od změny životosprávy, přes hormonální léčbu, po chirurgické zákroky (např. MESA, TESE pro získání spermií v případě azoospermie). I v případech, kdy v ejakulátu nejsou přítomny žádné spermie, existují možnosti asistované reprodukce.