Введение к работе
Актуальность проблемы. В условиях падения рождаемости и высокого уровня общей смертности населения проблема охраны репродуктивного здоровья приобретает не только медицинскую, но и социальную значимость. Процесс депопуляции затрагивает в настоящее время практически всю территорию Российской Федерации и почти все этнические группы По данным Областного центра Госсанэпиднадзора медико-демографическая ситуация в Нижегородской области расценивается как неблагополучная. В 2005 году в Нижегородской области родилось 11320 новорожденных, что на 243 меньше, чем в предыдущем году. Убыль населения за 2005 год в области составила 30,5 тысяч человек. Проблема бесплодия, которым в настоящее время страдает около 15 - 20% супружеских пар, становится, таким образом, с каждым годом все актуальнее. Высокий процент инфертильности является весьма значимым и должен рассматриваться как резерв увеличения репродуктивного потенциала населения. В целом во всем мире 50 - 80 миллионов мужчин и женщин сталкиваются с проблемами бесплодия, и это число каждый год увеличивается на 2 миллиона. Известно, что в 48 - 51% случаев бесплодия причиной является патология мужской репродуктивной сферы. Полиэтиологичность мужского бесплодия, разная длительность развития заболевания, функциональная взаимосвязь гонад с другими эндокринными органами создают трудности в подборе патогенетически обоснованных методов коррекции нарушений сперматогенеза (Irwin S , 1996; Быков В Л, 2000, Bonde J, 2002, Swan S., 2003, Рыжаков Д.И, 2005) Низкая эффективность терапии также обусловлена недостаточностью знаний о патологии мужской половой сферы и отсутствием достаточного количества квалифицированных специалистов-андрологов. При достаточно успешном функционировании гинекологической службы практически очень слабо развита андрологиче-ская помощь населению. На территории Нижегородской области андрологиче-ская служба находится в фазе начального развития и не может обеспечить всех нуждающихся полноценной медицинской помощью.
Среди этиологических факторов, вызывающих мужское бесплодие, практически всеми исследователями выделяются воздействия факторов внешней среды, приводящие к развитию инфертильности Особенность «экологических» болезней в том, что они поражают не каждый организм, а лишь определенную часть популяции, и, как болезни адаптации, являются следствием нарушения отношений организма и среды обитания. Возникновение их зависит от изменений в регуляции и состоянии жизненно важных физиологических систем на различных уровнях морфо-функциональной организации (Агаджанян Н.А., 2002,2003, 2006). Эти взгляды приобретают особую актуальность в настоящее время в связи с тем, что параллельно с увеличением степени загрязнения окружающей среды наблюдается рост так называемого идиопатического бесплодия, то есть тех его форм, при которых найти явную причину патологических изменений в организме пациента не представляется возможным (Whorton D., 1977; Галимов Ш.Н., 2004, 2005; Nieschlag Е , 1996, 2006, Кирпатовский И.Д., 2002,2004). Механизмы подобных нарушений интенсивно изучаются (Зачепило А В., 2003,
Хлякина О.В., 2006, Nieschlag Е.,1996, 2006), но по некоторым принципиальным аспектам рассматриваемой проблемы единое мнение отсутствует. При тяжелых и длительных психосоциальных стрессах, характерных для современной жизни, наряду с общеизвестными нейрогормональными адаптивными реакциями возникают повреждения других систем, в том числе и репродуктивной (Оганесян М.А, Скуратовская Л.Н., 2004,, Агаджанян Н А, Радыш И В., 1998; Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., 2006; Nieschlag Е., 1996, 2006). Высокая частота бесплодия у супружеских пар в условиях современного общества и выраженная тенденция к его росту, связана, возможно, и с усилением действия психо-эмоциональных стрессорных факторов. Изучение зависимости развития мужского бесплодия от влияния повреждающих факторов внешней среды и стрессорного воздействия на территории Нижегородской области ранее не проводилось
Цель исследования.
Изучить эколого-физиологические особенности нарушения мужской репродуктивной системы в условиях стрессогенного напряжения Установить возможную взаимосвязь между формированием мужской инфертильности и состоянием окружающей среды, а также наличием постоянно действующих стрессорных факторов
Задачи исследования
1. Выявить основные причины мужского бесплодия в крупном промышленном регионе.
2 Выявить зависимость частоты развития мужского бесплодия от района проживания, профессионального статуса и возраста.
Изучить особенности сперматогенеза мужчин с идиопатическим бесплодием, проживающих и работающих в неблагоприятных экологических условиях
Изучить влияние стрессогенного напряжения на мужскую репродуктивную систему.
Изучить некоторые закономерности нарушения гаметогенеза при экспериментальном воздействии на организм повреждающих факторов.
6 Оценить изменения сперматогенеза в клинике и эксперименте как возможный критерий адаптивных возможностей организма.
Научная новизна.
В настоящем комплексном экспериментально-клиническом исследовании впервые проведена оценка причин мужского бесплодия по Нижнему Новгороду и Нижегородской области Впервые установлены взаимосвязь территории проживания и профессионального статуса с развитием мужского бесплодия в Нижнем Новгороде и Нижегородской области. Проведен анализ показателей спермо-грамм у мужчин с идиопатическим бесплодием. Установлены закономерности, отражающие патогенетические механизмы возникновения и развития нарушений гаметогенеза и функциональной неполноценности половых клеток пациентов, проживающих в экологически неблагополучных районах. Выявлены корреляционные связи между степенью патоспермии и уровнем загрязнения терри-
торий проживания обследуемого контингента. Установлено нарастание количества морфологически неполноценных гамет в районах с повышенной и высокой антропогенной нагрузкой, причем в большей степени патологические изменения касаются головки сперматозоидов.
Впервые проведен анализ состояния сперматогенеза у мужчин, переживших длительное стрессорное воздействие. Отмечены качественные изменения сперматозоидов, а также изменение их подвижности по сравнению с контрольными показателями В экспериментальной части исследования впервые показан механизм нарушений сперматогенеза при иммобилизационном стрессе у самцов белых крыс. Установлено, что патологические изменения касаются не только зрелых форм сперматогенного эпителия, но и стволовых клеток - сперматогоний, что является неблагоприятным прогностическим фактором для дальнейшего восстановления фертильности Показано снижение числа эндокриноцитов - клеток Лейдига, что ведет к уменьшению гормональной активности семенников Наряду с нарушением гормонального фона установлено развитие в семенниках при экспериментальном стрессе гипоксии, которая является одним из звеньев патогенеза нарушения созревания мужских половых гамет Получены экспериментальные данные, выявляющие закономерности изменения гаметогенеза при действии различных по силе и продолжительности повреждающих факторов стрессорной и гипоксической природы. Предложено использовать показатели сперматогенеза в качестве быстрореагирующего и достоверного критерия оценки процессов адаптации и дезадаптации при воздействии неблагоприятных факторов. Предложена схема патогенеза нарушения фертильности в условиях действия повреждающих факторов внешней среды, как стрессового, так и техногенного характера.
Теоретическая значимость и практическая ценность.
проанализированы основные причины мужского бесплодия на территории Нижегородского региона,
представлен анализ повреждающего воздействия экологических и профессиональных факторов на мужскую репродуктивную систему в условиях промышленного региона с высоким уровнем загрязнения окружающей среды,
представлены данные о нарушении репродуктивной функции мужчин, находившихся в условиях длительно действующего стресса,
представлены данные, подтверждающие острую необходимость как расширения андрологической помощи, так и внедрения профилактической составляющей этой помощи для мужчин, проживающих в крупных промышленных городах,
показана необходимость детального обследования мужчин при выяснении причин бесплодного брака при условии проживания в экологически неблагоприятных районах и наличия высокой стрессогенной напряженности;
изучены закономерности нарушения гаметогенеза в условиях действия экспериментальных повреждающих факторов стрессовой и гипоксической природы;
предложено шире использовать антигипоксанты, антиоксиданти, методы де-
токсикации и психологическую коррекцию при лечении идиопатического мужского бесплодия,
- предложено использовать показатели спермограмм в качестве критерия адаптации и дезадаптации организма в условиях действия повреждающих факторов внешней среды.
Положения, выносимые на защиту.
1. Возникновение мужской инфертильности тесно связано с эколого-
физиологическими особенностями среды обитания, а также зависит от профес
сионального профиля пациентов
2. В условиях техногенного напряжения происходит нарушение мужской ре
продуктивной системы, что проявляется различной степенью патоспермии, наи
более выраженной у пациентов из районов с неблагоприятной экологической
обстановкой Исключение риска воздействия репротоксикантов на мужской
организм приводит к достоверному улучшению показателей сперматогенеза
В сравнительных эколого-физиологических исследованиях установлено, что в современном урбанизированном обществе стресс является одним из ведущих факторов нарушения мужской фертильности
Нарушения сперматогенеза в стрессогенных условиях обусловлены не только гормональными изменениями, но и в значительной мере развивающейся в семенниках гипоксией. Характер изменений и глубина повреждения процессов гаметогенеза зависят от длительности и силы повреждающего фактора.
5. Показатели сперматогенеза являются объективным критерием адаптивных возможностей организма при действии на него повреждающих средовых и стрессорных факторов.
Внедрение. Результаты исследований используются в учебном процессе Нижегородской государственной медицинской академии, Военно-медицинского института ФСБ РФ, Нижегородского государственного университета им. Н И.Лобачевского. По материалам исследований написаны учебно-методические пособия для студентов медицинских ВУЗов «Бесплодный брак» (2002), «Влияние факторов внешней среды на мужскую репродуктивную систему» (2006). Отдельные материалы вошли в учебное пособие «Основы планирования семьи» (2003). Результаты исследования внедрены в практическую деятельность Областного центра планирования семьи и репродукции Нижегородской области, а также в работу медико-генетической консультации Нижегородского Клинического областного диагностического центра и урологического отделения Приволжского Окружного Медицинского Центра (ПФО).
Апробация. Основные результаты исследования и положения диссертации доложены и обсуждены на семинаре «Современные подходы к лечению бесплодия», Екатеринбург, 2002; на IX Российском конгрессе «Человек и лекарство», Москва, 2002; на 3 Международном урологическом симпозиуме, Н Новгород, 2003; на XI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации», Москва, 2003; на Международном симпозиуме по адаптации, Мо-
сква, 2006, Всероссийской конференции «Мужское здоровье», Москва 2006; на Всероссийском Пленуме патофизиологов «Типовые патологические процессы», 2006; на XII Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации», Москва, 2007; на научно-практических обществах патофизиологов в 2003,2005,2006,2007 годах.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 69 научных работ, в том числе две главы в монографиях, оформлено изобретение «Способ количественной цитологической оценки эффективности сперматогенеза» (Потемина Т.Е., Артифексов СБ.; патент № 2231979, 2004г.). По материалам данного исследования издано два учебно-методических пособия и одно учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 324 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, в том числе данных экологического мониторинга по Нижегородской области за исследуемый период, глав, отражающих результаты собственных исследований, заключения, выводов и указателя литературы, включающего 455 источников: 247 отечественных и 208 иностранных. Диссертация иллюстрирована 13 рисунками, цифровой материал представлен 84 таблицами.
