KỸ THUẬT CHUẨN BỊ TINH TRÙNG CHO PHƯƠNG PHÁP IUI (IntraUterine Insemination)

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT CKKH : Chu kỳ kinh nguyệt CNSH : Công Nghệ Sinh Học E2 : Estradiol FSH : Follicle Stimulating Hormone - hormone kích thích nang trứng GH : Human Growth Hormone

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

J K

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KỸ THUẬT CHUẨN BỊ TINH TRÙNG CHO PHƯƠNG PHÁP IUI (IntraUterine Insemination)

Sinh viên thực hiện : BÙI THỊ TÔN THẤT

Tháng 07/2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

J K

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KỸ THUẬT CHUẨN BỊ TINH TRÙNG CHO

PHƯƠNG PHÁP IUI (IntraUterine Insemination)

Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực hiện

ThS BS HOÀNG THỊ DIỄM TUYẾT BÙI THỊ TÔN THẤT

CNXN LẠI VĂN TẦM

Tháng 07/2010

LỜI CẢM ƠN

Trải qua 3 tháng thực tập ở phòng xét nghiệm Nam Khoa, khoa Hiếm Muộn Bệnh Viện Từ Dũ Tp HCM, tuy thời gian ngắn ngủi nhưng tôi đã học được rất nhiều kiến thức cũng như các kỹ thuật cần thiết, tất cả là nhờ vào sự giúp đỡ cũng như sự dạy bảo tận tình của các bác sĩ và các anh chị phòng xét nghiệm Nam Khoa, khoa Hiếm Muộn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc, phòng Kế Hoạch Tổng Hợp Bệnh Viện Từ

Dũ và nhất là ThS.BS Hoàng Thị Diễm Tuyết đã tạo điều kiện cho tôi có được cơ hội thực tập, xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị phòng xét nghiệm Nam Khoa đã giúp tôi hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp

Con xin cảm ơn cha mẹ và anh hai đã nuôi con khôn lớn đến ngày hôm nay, gia đình

đã dìu dắt và nâng đỡ cho con bước vào đời, là chỗ dựa tinh thần cho con mỗi khi con vấp ngã Không có gia đình thì con sẽ không có được ngày hôm nay

“Công cha nghĩa mẹ ơn thầy” Thầy cô luôn là những người lái đò tận tụy đã giúp tôi

đi trên dòng sông kiến thức và dìu dắt tôi qua những năm đại học Con xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô trường đại học Nông Lâm nói chung và các thầy cô Bộ môn Công nghệ sinh học nói riêng Thầy cô không những đã cho con kiến thức về chuyên môn mà còn truyền đạt cho con cách đối nhân xử thế, và những kinh nghiệm sống quý báu Con xin chân thành biết ơn sự dạy dỗ tận tình của tập thể thầy cô ở trường và những thầy cô đã đi qua cuộc đời con

Bốn năm đại học đã cho tôi có được những người bạn tốt Các bạn đã bên cạnh, chia sẻ

và giúp đỡ tôi rất nhiều Đời sinh viên của tôi thật có ý nghĩa và tuyệt vời khi có các bạn: tập thể lớp DH06SH, các anh chị, các bạn ở ký túc xá… Xin chân thành cảm ơn

và mãi nhớ về các bạn thân yêu

Xin chúc tất cả mọi người hạnh phúc, yên vui và thành công

TÓM TẮT

Cơ chế sinh lý thụ tinh ở người phức tạp và kém hiệu quả Sự ảnh hưởng của các yếu

tố bên ngoài (môi trường sống và làm việc….) và các yếu tố bên trong (hormone ) có thể dẫn đến tình trạng hiếm muộn, vô sinh hoặc có những trường hợp vô sinh không rõ nguyên nhân Chính vì vậy, sự ra đời và phát triển của các kỹ thuật hỗ trợ sinh sản đã giải quyết được phần lớn các nhu cầu điều trị của những bệnh nhân khiếm khuyết về khả năng sinh sản Cùng với sự phát triển của các kỹ thuật này, việc sử dụng tinh trùng

đã qua lọc rửa (chuẩn bị tinh trùng) đã trở thành tiêu chuẩn trong các phương pháp điều trị sinh sản, đặc biệt là đối với phương pháp IUI (phương pháp đơn giản, rẻ tiền

và phổ biến nhất) và mang đến sự thành công cao cho IUI

Đề tài “Kỹ thuật chuẩn bị tinh trùng cho phương pháp IUI” được thực hiện qua hai bước chính: Phân tích tinh dịch đồ đánh giá khả năng sinh sản, dựa vào kết quả chọn lọc phương pháp lọc rửa tinh trùng phù hợp Sử dụng hai phương pháp lọc rửa: Swim – up và Gradient với những qui định về chất lượng tinh trùng khác nhau đối với từng đối tượng mẫu tinh dịch khác nhau

Kết quả: Chọn lọc được tinh trùng chất lượng cao, loại bỏ những thành phần bất lợi của tinh dịch đối với quá trình thụ tinh Mối quan hệ giữa tỷ lệ có thai trong điều trị IUI và chất lượng tinh trùng sau khi chuẩn bị, thấy được hiệu quả của các phương pháp chuẩn bị tinh trùng trong điều trị vô sinh bằng IUI

SUMMARY

Fertility mechanism of human is complex and less effective The common reason led

to this thing that influences of outside facts (working and living environment) and inside facts (hormone) can lead to sterile problems, or infertile cases don’t know reasons The origination and development of assisted reproductive techniques tackled many demands of patients who don’t have fertilizable ability Beside this development

of techniques, sperm preparation (washed sperm) has become not only criteria for using in assisted reproductive techniques, especially in IUI (the most cheap and popular technique), but also have brought the successes in treatment

The thesis “preparing sperm for IUI method” is carried out by two main stages: Doing semen analysis, assessing fertilizable ability, and basing on result analysis to choose suitable preparation Using two washed methods: Swim – up and Gradient with different requirements about number, motility, viscosity of sperm and so on

Results: Sperm preparations do either select sperms have high quality or decrease negative components of semen which affect fertilization Relationship between pregnancy rate in IUI treatment and quality of washed sperm This thing will point out the usefulness of sperm preparation

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Tóm tắt ii

Summary iii

Danh sách các chữ viết tắt vi

Danh sách các bảng vii

Danh sách các hình ix

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Nội dung thực hiện 1

1.3 Yêu cầu 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Cơ sở khoa hoc 3

2.1.1 Đại cương về quá trình hình thành tinh trùng ở người 3

2.1.1.1 Sơ lược về tinh trùng 3

2.1.1.2 Quá trình sinh tinh 4

2.1.1.3 Sự di chuyển của tinh trùng 12

2.1.2 Sự phát triển noãn, sự trưởng thành của noãn và sự phóng noãn 13

2.1.2.1 Sự hình thành noãn 16

2.1.2.2 Sự phát triển của nang noãn 17

2.1.2.3 Sự di chuyển của nang noãn 20

2.1.2.4 Tác động của một số kích thích sinh dục lên sự sinh noãn 20

2.1.3 Sinh lý thụ tinh 22

2.1.4 Sơ lược về kỹ thuật IUI 26

2.2 Cơ sở thực tiễn 28

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.1 Thời gian và địa điểm 32

3.2 Nội dung nghiên cứu 32

3.3 Phương pháp thực hiện 32

3.3.1 Quy trình phân tích tinh dịch đồ 32

3.3.2 Phương pháp chuẩn bị tinh trùng 46

3.3.2.1 Đại cương 46

3.3.2.2 Phương pháp Swim - up 47

3.3.2.3 Phương pháp Gradient 49

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51

4.1 Kết quả 51

4.2 Thảo luận 54

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Đề nghị 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CKKH : Chu kỳ kinh nguyệt

CNSH : Công Nghệ Sinh Học

E2 : Estradiol

FSH : Follicle Stimulating Hormone - hormone kích thích nang trứng

GH : Human Growth Hormone - hormone phát triển cơ thể

Giai đoạn GV : Giai đoạn Germinal Vesicle

Giai đoạn MII : Giai đoạn metaphase II (giai đoạn noãn trưởng thành và có phóng

noãn) GnRH : Gonadotropin Releasing hormone - hormone giải phóng FSH và LH ICSI : Intracytoplasmic sperm injection - Bơm tinh trùng vào bào tương trứng IUI : IntraUterine Insemination - Bơm tinh trùng vào tử cung

IVF : Invitro Fertilization - Thụ tinh trong ống nghiệm

LH : Luteinizing Hormone - hormone kích thích hoàng thể

NST : Nhiễm sắc thể

WHO : World Health Organization - Tổ chức y tế thế giới

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Một số thuốc và những tác động gây hại ảnh hưởng đến quá trình sinh tinh 11

Bảng 2.2 Mối quan hệ giữa số lượng TT di động lọc rửa với tỷ lệ thai trong điều trị IUI 29 Bảng 2.3 Mối liên hệ giữa mật độ và % tinh trùng di động với tỷ lệ thai lâm sàng 30

Bảng 2.4 Ảnh hưởng số lượng TT di động và hình dạng lên sự thành công của IUI 31

Bảng 3.1 Tỷ lệ pha loãng dựa trên số lượng TT quan sát ở vật kính 40x 37

Bảng 3.2 Số ô vuông đếm phụ thuộc vào số lượng TT trên một ô vuông lớn 38

Bảng 3.3 Trình bày cách tính kết quả mật độ tinh trùng / 1 ml tinh dịch 39

Bảng 4.1 Tổng kết số ca điều trị IUI và các trường hợp có thai 51

Bảng 4.2 So sánh tỷ lệ thai /chu kỳ ở hai nhóm bệnh nhân với mật độ TT lọc rửa 51

Bảng 4.3 Tổng kết số ca điều trị IUI và các trường hợp có thai 51

Bảng 4.4 So sánh tỷ lệ thai /chu kỳ ở hai nhóm bệnh nhân với mật độ TT lọc rửa 52

Bảng 4.5 Tổng kết số ca điều trị IUI và các trường hợp có thai 52

Bảng 4.6 So sánh tỷ lệ thai /chu kỳ ở hai nhóm bệnh nhân với mật độ TT lọc rửa 52

Bảng 4.7 Tổng kết số ca điều trị IUI và các trường hợp có thai 52

Bảng 4.8 So sánh tỷ lệ thai /chu kỳ ở hai nhóm bệnh nhân với mật độ TT lọc rửa 52

Bảng 4.9 Tổng kết số ca điều trị IUI và các trường hợp có thai 53

Bảng 4.10 So sánh tỷ lệ thai /chu kỳ ở hai nhóm bệnh nhân với mật độ TT lọc rửa 53

Bảng 4.11 Tổng kết số ca điều trị IUI và các trường hợp có thai (1/2010 - 17/5/2010) 53

Bảng 4.12 So sánh tỷ lệ thai /chu kỳ ở hai nhóm bệnh nhân (1/2010 - 17/5/2010) 53

Bảng 4.13 So sánh tỷ lệ thai năm 2009 và giữa năm 2010 54

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Cấu trúc tế bào tinh trùng 3

Hình 2.2 Sơ đồ mô tả sự hình thành tinh trùng từ tế bào mầm 4

Hình 2.3 Giải phẫu mô học tinh hoàn 5

Hình 2.4 Quá trình hình thành tinh trùng 6

Hình 2.5 Các nội tiết tố điều hòa hoạt động tinh hoàn 9

Hình 2.6 Đường đi của tinh trùng trong cơ quan sinh dục nam giới 13

Hình 2.7 Cơ quan sinh dục nữ 14

Hình 2.9 Cấu trúc của nang noãn bậc ba trước khi xuất noãn 15

Hình 2.10 Sơ đồ mô tả sự hình thành noãn từ tế bào mầm 16

Hình 2.11 Quá trình giảm phân I và II của noãn 17

Hình 2.12 Cơ chế phóng noãn 19

Hình 2.13 Tác động của các kích thích tố sinh dục 21

lên sự sinh noãn ở buồng trứng 21

Hình 2.14 Sơ đồ nội tiết tố ở các giai đoạn phát triển 22

Hình 2.15 Tinh trùng với enzyme ở thể đỉnh vào tế bào trứng 23

Hình 2.16 Phản ứng cực đầu của tinh trùng xâm nhập vào tế bào trứng 24

Hình 2.17 Sự hợp nhất nhân của tinh trùng và trứng thành nhân hợp tử 25

Hình 2.18 Sự di chuyển của phôi đã thụ tinh 25

Hình 3.1 Đo thể tích tinh dịch bằng 34

Hình 3.3 So màu pH của mẫu với giấy 35

Hình 3.4 Hóa chất pha loãng đánh giá mật độ tinh trùng 37

Hình 3.5 Buồng đếm Neubauer cải tiến 38

Hình 3.6 Bộ thuốc nhuộm Eosin – Nigrosin 40

Hình 3.7 Sự bắt màu của tinh trùng sống và chết khi nhuộm Eosin – Nigrosin 41

Hình 3.8 Bộ nhuộm Papanicolaou đánh giá hình thái tinh trùng 42

Hình 3.9 Hình dạng tinh trùng bình thường 43

Hình 3.11 Trang thiết bị điển hình 48

Hình 3.12 Sơ đồ qui trình thực hiện phương pháp Swim – up 48

Hình 3.13 Trang thiết bị cụ thể 49

Hình 3.14 Sơ đồ qui trình thực hiện Gradient 50

Hình 4.1 Biểu đồ so sánh tỷ lệ thai giữa hai nhóm bệnh nhân 53

Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Ở động vật có vú, sinh sản tự nhiên là một quá trình sinh lý phức tạp, trải qua

ba giai đoạn cơ bản: hình thành giao tử, thụ tinh và mang thai Sự phối hợp chặt chẽ và đồng bộ ba giai đoạn trên sẽ hình thành một cá thể mới Nếu xảy ra sai hỏng ở một giai đoạn nào đó; sự sinh sản sẽ gặp khó khăn, đình trệ Những cá thể trên lâm vào tình trạng hiếm muộn, vô sinh; không thể sinh con hoặc không có khả năng sinh con bình thường (Phan Kim Ngọc và Phạm Văn Phúc) Trong đời sống xã hội, vô sinh là nguyên nhân của nỗi buồn và sự thất vọng của nhiều gia đình Lịch sử của những phương pháp điều trị vô sinh hiện đại cũng chỉ mới bắt đầu trong nửa sau thế kỷ 20, đã mang lại bao niềm hi vọng cho các cặp vợ chồng hiếm muộn, vô sinh trên thế giới Ở Việt Nam, mặc dù tỉ lệ dân số phát triển cao, tuy nhiên người ta ước tính tỷ lệ hiếm muộn và vô sinh chiếm khoảng 7 - 10% tổng số các cặp vợ chồng trong độ tuổi sinh

đẻ Với sự phát triển của các kỹ thuật hỗ trợ sinh sản (IUI, IVF, ICSI,…), mỗi kỹ thuật can thiệp vào các giai đoạn khác nhau thuộc cơ chế sinh sản ở người nhằm giúp cho các bệnh nhân khiếm khuyết về sinh sản có được khả năng làm cha làm mẹ

Cùng với sự phát triển của các kỹ thuật hỗ trợ sinh sản; việc sử dụng tinh trùng

đã qua lọc, rửa và kích hoạt đã trở thành tiêu chuẩn điều trị trong IUI (phương pháp điều trị vô sinh đầu tiên và phổ biến nhất với những ưu điểm vượt trội) Kỹ thuật chuẩn bị tinh trùng (lọc, rửa, hoạt hóa) đã mang đến bộ mặt mới cho phương pháp IUI, giảm đáng kể tỉ lệ các biến chứng thường gặp như đau, co thắt tử cung, nhiễm trùng, tác dụng bất lợi của tinh dịch…; đồng thời tăng đáng kể tỷ lệ thụ thai do chọn lọc được tinh trùng có chất lượng cao, tạo nhiều thuận lợi cho các phương pháp hỗ trợ sinh sản

Từ những hiệu quả của việc sử dụng tinh trùng đã được chuẩn bị (lọc rửa) trong điều trị Tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Kỹ thuật chuẩn bị tinh trùng cho phương pháp IUI (Intra UterineInsemination)”

1.2 Nội dung thực hiện

Tiến hành làm xét nghiệm tinh dịch đồ, phân tích để đánh giá khả năng sinh sản của người nam

Dựa vào tinh dịch đồ làm cơ sở lý thuyết ban đầu để chọn phương pháp lọc rửa thích hợp Tiến hành lọc rửa tinh trùng để chọn lọc tinh trùng chất lượng cao và sử dụng cho IUI

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học

2.1.1 Đại cương về quá trình hình thành tinh trùng ở người

2.1.1.1 Sơ lược về tinh trùng

Tinh trùng là giao tử đực ở người, mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội (23 NST) Đây là loại tế bào biệt hóa cao độ để thực hiện chức năng sinh sản, đóng góp một nửa thông tin di truyền và quyết định giới tính ở thế hệ con

Tế bào tinh trùng cấu tạo bởi phần đầu dài khoảng 4,5 - 5 µm, rộng 2,5 – 3,5

µm, cực đầu chiếm 40 - 70% thể tích đầu, phần giữa 1 µm và đuôi dài 45 µm Nhờ đuôi hình roi, tinh trùng có thể di chuyển được khoảng 1 - 3 mm/phút.Đầu tinh trùng dẹt, hình tròn oval và chứa nhân (khối nhân nhỏ, đặc, hình trái lê, chứa thông tin di truyền) Acrosome nằm ở phần đầu, phía trước nhân Nó được giới hạn bởi màng hai lớp, màng acrosome bên trong gắn với nhân; màng acrosome phía ngoài liên kết chặt với màng tế bào, đóng vai trò quan trọng liên quan đến khả năng thụ tinh của tinh trùng, vì acrosome thực chất là một lysosome lớn có chứa lysosomal enzymes (hyaluronidase) Tinh trùng có thể sống ba ngày trong đường sinh dục nữ, tuy nhiên cũng có thể chỉ sống vài giờ hoặc vài phút tùy vào chất lượng, mật độ tinh trùng ở nam giới; chất nhầy cổ tử cung, kháng thể đối với tinh trùng trong cơ thể người phụ nữ, và nhiều yếu tố phụ khác

Hình 2.1 Cấu trúc tế bào tinh trùng

A Đầu; B Cổ; C Phần giữa; D Phần đuôi chủ yếu; E Phần đuôi cuối

1 Màng sinh chất, 2 Màng acrosome ngoài, 3 Thể acrosome, 4 Màng acrosome trong, 5 Nhân tế bào, 6 Trung tử gần, 7 Trung tử xa, 8 Các sợi dày dọc bên ngoài, 9 Ti thể, 10 Sợi trục, 11 Vòng, 12 Sợi vòng nhẫn

(nguồn Biology of Reproduction, 1997)

2.1.1.2 Quá trình sinh tinh

Hình 2.2 Sơ đồ mô tả sự hình thành tinh trùng từ tế bào mầm

nguyên thủy ở các lứa tuổi khác nhau trong cuộc đời nam giới

(nguồn tạp chí Chuyên đề sức khỏe sinh sản KHPT.com)

Vai trò cơ bản của bộ phận sinh dục nam là sản xuất tinh trùng có khả năng thụ tinh Ngoài ra, kích thích tố (chủ yếu là testosterone) và những sản phẩm phân tiết khác (tinh thanh) của bộ phận sinh dục nam đóng góp hữu hiệu vào vai trò sản xuất tinh trùng

Tinh hoàn được hình thành trong giai đoạn phát triển của phôi thai; là nơi sản xuất tinh trùng (cả hai tinh hoàn của người đàn ông trẻ có khả năng sản sinh khoảng

120 triệu tinh trùng mỗi ngày), và các kích thích tố như: testosterone có tác dụng điều hòa sự phát triển của tinh trùng và hoạt động của các tuyến sinh dục phụ Ngoài ra, hormone sinh dục này 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; bên cạnh testosterone còn có các hormone quan trọng khác như inhibin, estrogen, và những protein khác cần cho hoạt động của tinh trùng Dịch tiết của tinh hoàn và các tuyến phụ khác của hệ sinh dục nam tạo thành một hỗn dịch rất cần thiết cho sự vận chuyển, sự ổn định và sự trưởng thành của tinh trùng

Cấu trúc của tinh hoàn nằm ở hai phần chính: nhu mô và phần lõi ở giữa + Nhu mô bao gồm phần ống và phần kẽ Phần ống chứa 400 - 600 ống sinh tinh có chiều dài 30 – 80 cm, đường kính 150 – 250 m (Liow, 1988) cùng với tất cả những tế bào bên trong nó (tế bào Sertoli, tế bào mầm, tế bào cạnh ống) Phần kẽ bao gồm những tế bào hoặc vật thể ở bên ngoài ống sinh tinh như mạch máu, mô liên kết, mạch bạch huyết, thần kinh và tế bào kẽ Leydig (đảm bảo chức năng nội tiết của tinh hoàn) + Phần lõi là mô liên kết chứa ống thẳng Đó là những kênh nhỏ bé để vận chuyển tinh trùng ra khỏi dịch hoàn

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 trước khi xuất tinh Nếu không có hiện tượng phóng tinh, tinh trùng sẽ chết, thoái hóa và bị hấp thu bởi biểu mô của mào tinh

Hình 2.3 Giải phẫu mô học tinh hoàn

(nguồn www.britannica.com)

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 NST) chưa biệt hóa thành tế bào tinh trùng đơn bội (1n NST) dạng biệt hóa cao Đây là một hiện tượng diễn ra liên tục ở các ống sinh tinh trong tinh hoàn ở cơ thể nam giới trưởng thành từ lúc dậy thì cho đến khi chết

Mỗi tinh nguyên bào trải qua ba giai đoạn chính trong quá trình sinh tinh: (1) Giai đoạn tinh nguyên bào: đây là giai đoạn gián phân

(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 NST) 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 đều diễn ra đồng thời tại các ống sinh tinh của tinh hoàn Từ tuổi dậy thì, mỗi ngày một tinh hoàn có thể sản xuất từ 50 -

trình sinh tinh Một số tinh nguyên bào có chu kỳ tế bào rất dài, ít phân chia, chỉ đóng vai trò dự trữ, chỉ phân chia khi có sự thiếu hụt tinh nguyên bào cho quá trình sinh tinh Sự gián phân liên tục của các tinh nguyên bào đảm bảo nguồn cung cấp cho quá trình sinh tinh diễn ra liên tục 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

(2) Giai đoạn giảm phân

Giảm phân đảm bảo cho sự chuyển tiếp từ tế bào lưỡng bội (2n NST) thành tế bào đơn bội (1n NST) trong quá trình sinh tinh Trong giảm phân có hai hiện tượng quan trọng diễn ra liên quan đến chất liệu di truyền, đó là sự giảm số lượng NST và sự tái tổ hợp chất liệu di truyền giữa các chromatid 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 một 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 Vì vậy, đời sống của tinh bào II thường ngắn hơn nhiều so với tinh bào I

(3) Giai đoạn tinh tử: Là 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 các đặc điểm sau:

y Diễn ra sự bất hoạt bộ gen để bảo toàn hoạt động của toàn bộ gen sau này, sau khi thụ tinh với trứng

y 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

y 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 một 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

y 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 trưng ở mức độ biệt hóa cao, đảm bảo việc thực hiện chức năng của giao tử đực ở người 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

3 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 hóa, sinh lý và chuyển hóa

- Về hình thái: mất đi các túi bào tương thừa, hình thái và kích thứơc cực đầu của tinh trùng bắt đầu ổn định

- Về sinh hóa: cấu trúc glycoprotein 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 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

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 Một lượng nhỏ tinh trùng được dự trữ trong mào tinh hoàn nhưng phần lớn được dự trữ ở ống dẫn tinh Tại nơi dự trữ tinh trùng có thể duy trì khả năng thụ tinh trong khoảng thời gian tối thiểu là 1 tháng, lúc này tinh trùng được giữ ở trạng thái không hoạt động nhờ nhiều chất ức chế được bài tiết từ hệ thống ống

3 Điều hòa quá trình sinh tinh bằng nội tiết

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 tố 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 trình sinh tinh cần hoạt động chủ yếu của 2 nội tiết tố tuyến yên là FSH và

LH

GnRH của vùng dưới đồi tham gia điều hòa quá trình sản sinh tinh trùng thông qua các tác dụng điều hòa bài tiết LH và FSH LH, FSH và prolactin đóng vai trò quan trọng trong sự hoạt động tinh hoàn Tế bào Leydig tăng tiết testosterone dưới tác động của LH, prolactin giúp tăng cường tác động của LH lên tế bào Leydig FSH kích thích phát triển ống sinh tinh, kích thích tế bào Sertoli bài tiết dịch có chứa nhiều chất dinh dưỡng giúp cho tinh trùng thành thục

FSH 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 (đóng vai trò điều phối hoạt động sinh tinh) Testosterone nồng độ cao rất cần thiết cho sự phân chia

và biệt hóa của các tế bào sinh tinh, kích thích sự hình thành tinh nguyên bào và kích thích sự phân chia giảm nhiễm lần 2 từ tinh bào II thành tiền tinh trùng; ngoài ra, testosterone còn kích thích sự tổng hợp protein và bài tiết dịch từ tế bào Sertoli

Inhibin do tế bào Sertoli tiết ra, có vai trò điều hòa nồng độ FSH và điều hòa số lượng tế bào tham gia quá trình sinh tinh, thông qua cơ chế điều hòa ngược đối với sự bài tiết FSH của tuyến yên Tác dụng ức chế bài tiết FSH của inhibin mạnh hơn tác dụng ức chế bài tiết GnRH từ vùng dưới đồi (Sinh lý học II, bộ môn sinh lý, trường Đại học Y Hà Nội)

Hình 2.5 Các nội tiết tố điều hòa hoạt động tinh hoàn

(nguồn GiaoDucSucKhoe.com).

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành tinh trùng

Các loại tế bào sinh tinh thường xuyên ở 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 Các yếu tố này gây ra những bất thường trong quá trình sinh tinh bằng cách gián tiếp hay trực tiếp Sự 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

a/ Chế độ ăn uống: chế độ ăn thiếu một số 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 cũng ảnh hưởng đến quá trình sinh tinh do gây tác động trực tiếp lên tuyến yên và gián tiếp lên tinh hoàn (Setchell, 1983)

b/ 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 phá 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)

c/ 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 do làm thay đổi cấu trúc mô học của tinh hoàn và nhiệt độ cao gây tổn thương DNA của tinh trùng, tăng tỷ lệ tinh trùng dị dạng

d/ 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 ctv, 1996) Hút nhiều thuốc và uống rượu có thể ảnh hưởng trực tiếp là giảm sinh tinh (Hruska và ctv, 2000), giảm chất lượng tinh trùng (Khoa hiếm muộn bệnh viện Phụ sản Từ Dũ, Tp HCM) Ngoài ra, các thuốc trừ sâu (DBCP, chlordecone, ethylene dibromide ), thuốc diệt cỏ, dung môi hữu cơ (glycol ethers, carbon disulphide, perchloroethylene, 2- bromopropane (Oliva và ctv, 2001)), đặc biệt là dioxin cũng tác động lên quá trình sinh tinh và có thể gây vô sinh Quá trình sinh tinh rất nhạy cảm với nhiều loại hóa chất có nguồn gốc công nghiệp và nông nghiệp (Spira và Multigner, 1998)

e/ 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 sinh không hồi phục

Ngoài ra, 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 Việc 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, 1995 (Hồ Mạnh Tường và ctv,

2000)

f/ Từ trường: Từ trường với tần số thấp, cường độ cao có thể gây tổn thương quá trình

sinh tinh (Brinkworth và Handelsman, 1997) Từ trường có thể là nguyên nhân ảnh

hưởng đến sinh tinh và gây vô sinh nam (Chia và Tay, 2001) Trong môi trường sống

hiện nay, từ trường chủ yếu được tạo bởi các thiết bị điện gia dụng, thiết bị điện công

nghiệp hoặc đường dẫn truyền điện, điện thoại di động….Các từ trường này có khi

thay đổi về tần số, cường độ, bước sóng ảnh hưởng đến quá trình sinh tinh

g/ Các thuốc điều trị rối loạn nội khoa

Bảng 2.1 Một số thuốc và những tác động gây hại ảnh hưởng đến quá trình sinh tinh

Nội tiết

Các thuốc corticoid hoặc androgen 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 động trực tiếp lên quá trình sinh

tinh Spironolactone Ức chế tác động của androgen

Nitrofurantoin Tác dụng độc trực tiếp lên quá trình sinh

tinh Niridazone Ức chế trực tiếp quá trình sinh tinh Colchichine Ức chế trực tiếp quá trình sinh tinh

(Theo nguồn WHO laboratory manual, 2000)

Một số thuốc điển hình với những tác động bất lợi ảnh hưởng đến quá trình sinh tinh trùng, gây ra những rối loạn cũng như làm suy giảm số lượng và chất lượng tinh trùng khi xuất tinh, từ đó ảnh hưởng đến khả năng thành công của sự thụ tinh

h/ Các bệnh toàn thân: 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 ctv, 1992) Suy thận mãn tính dẫn đến rối loạn điều hòa trục hạ đồi tuyến yên và gián tiếp ức chế chức năng tinh hoàn Suy gan mãn 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 làm giảm quá trình sinh tinh (Handelsman, 1997)

Kết luận: Quá trình sinh tinh là một quá trình hiệu quả và đạt hiệu suất cao 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 một 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 Sự hình thành tinh trùng đóng vai trò rất quan trọng trong khả năng sinh sản, duy trì nòi giống Việc nghiên cứu về quá trình sinh tinh có thể giúp cải thiện chức năng sinh sản cũng như phòng chống các ảnh hưởng bất lợi lên quá trình quan trọng này

2.1.1.3 Sự di chuyển của tinh trùng

Sau khi được hình thành trong ống sinh tinh, tinh trùng tách khỏi các tế bào Sertoli và lớp biểu mô của ống tinh để di chuyển vào lòng của ống tinh (tinh trùng đã

có hình dạng đặc trưng nhưng chưa có khả năng di động) Tinh trùng đi từ các ống tinh vào mào tinh (nơi trưởng thành của tinh trùng); đây là lúc tinh trùng loại bỏ bớt tế bào chất và các bào quan không cần thiết để tinh trùng di chuyển nhanh hơn, và tốn ít năng lượng hơn trong quá trình di động

Trước khi xuất tinh các tinh trùng tập trung ở vùng đuôi mào tinh, tại đuôi mào tinh sẽ tồn tại cùng lúc nhiều thế hệ tinh trùng khác nhau Ngay trước khi phóng tinh, tinh trùng trưởng thành từ đuôi mào tinh sẽ di chuyển vào ống dẫn tinh, ống phóng tinh và niêu đạo để ra ngoài

Trên đường đi, tinh trùng được hòa với các dịch tiết từ các tuyến phụ để tạo thành tinh dịch: túi tinh (60% thể tích), tiền liệt tuyến (30%), tuyến hành niệu đạo và các tuyến phụ khác (10%) Sự co thắt của ống dẫn tinh, các tuyến phụ phối hợp với sự

co thắt hệ cơ xung quanh tạo thành áp lực rất mạnh lúc phóng tinh, làm tinh dịch phóng ra ngoài theo đường niệu đạo

Dịch từ túi tinh tiết ra bao gồm một số thành phần quan trọng sau:

(1) Fructose: năng lượng chính cho tinh trùng sau khi xuất tinh

(2) Prostaglandins: kích thích sự co thắt của các cơ trơn trong đường sinh dục nam và nữ, hỗ trợ sự di động của tinh trùng

(3) Fibrinogen: tiền chất của fibrin, làm đông tinh dịch sau khi xuất tinh

Dịch tiền liệt tuyến chứa acid citric, kẽm, magnesium Tiền liệt tuyến còn tiết ra các fibrinogenase và aminopeptidase Khi xuất tinh, các men gây đông tinh dịch sẽ tác động lên fibrinogen trong dịch tiết từ túi tinh, sinh ra fibrin làm đông tinh dịch Sau

đó, môi trường âm đạo bị trung hòa dần bởi tinh dịch, fibrinolysin và aminopeptidase

sẽ phân hủy fibrin, làm tinh dịch ly giải và giải phóng tinh trùng

Hình 2.6 Đường đi của tinh trùng trong cơ quan sinh dục nam giới

(nguồn http://www.getceusnow.com)

2.1.2 Sự phát triển nang noãn, sự trưởng thành của noãn và sự phóng noãn

3 Đại cương

Bộ phận sinh dục ở người phụ nữ gồm có buồng trứng, ống dẫn trứng, tử cung,

cổ tử cung, âm đạo và phần sinh dục phía ngoài Để kết hợp được trong quá trình thụ tinh, noãn phải được trưởng thành hoàn toàn trong buồng trứng, điều này cũng phụ thuộc rất nhiều vào sự hỗ trợ của các tế bào nâng đỡ của cơ quan sinh dục Ở người phụ nữ, khả năng thụ tinh và phát triển của noãn chỉ đạt được sau một thời gian dài phát triển và biệt hóa trong nang noãn Toàn bộ quá trình phát triển của noãn gắn chặt

với sự tăng trưởng và sự trưởng thành về mặt chức năng của tế bào vỏ, tế bào hạt của nang noãn thể hiện qua sự chế tiết các hormone sinh dục của những tế bào này (Hồ Mạnh Tường và Vương Thị Ngọc Lan, 2002)

Hình 2.7 Cơ quan sinh dục nữ

(nguồn GiaoDucSucKhoe.com)

Buồng trứng với chức năng cơ bản là tạo giao tử cái (noãn) và tiết các kích thích tố estrogen, progesteron, oxytocin, relaxin, inhibin và activin Buồng trứng là bộ phận duy nhất trong cơ thể trải qua những thay đổi lớn trong thời gian ngắn Ở bề mặt buồng trứng có một lớp liên kết (lớp áo) được bao bọc bởi lớp biểu mô hình khối Bên dưới lớp áo là lớp vỏ chứa các nang noãn, thể vàng, thể trắng (thể vàng thoái biến) Phần tủy của buồng trứng nằm ở giữa gồm: mạch máu, dây thần kinh, bạch huyết và

mô liên kết

Hình 2.8 Những thay đổi ở buồng trứng trong suốt quá trình sinh noãn

(nguồn http://amazinghumanbody-prakash.blogspot.com).

Trên bất kỳ nơi nào của lớp vỏ buồng trứng, có thể gặp các loại nang noãn với các giai đoạn phát triển khác nhau Có 4 loại nang noãn trong buồng trứng:

- Nang noãn nguyên thủy nhỏ nhất và noãn được bao bọc bởi một lớp tế bào vảy

- Nang noãn bậc một do các nang noãn nguyên thủy phát triển thành với đặc điểm là noãn được bao bọc bởi lớp tế bào biểu mô hình lập phương (tế bào nang) Các nang noãn này có thể thoái hóa hoặc phát triển thành nang noãn bậc hai nếu trở nên nhạy cảm với FSH

- Nang noãn bậc hai có hai hoặc nhiều lớp tế bào nang nhưng không có xoang nang (khoảng trống chứa dịch nang), được bao bọc bởi một lớp trong suốt tương đối dày (vùng trong suốt)

- Nang noãn bậc ba là nang noãn có xoang, chứa dịch nang và có thể trở nên trội hẳn

để chuẩn bị xuất noãn (nang Graaf) Nang noãn bao gồm 3 lớp: lớp bao ngoài, lớp bao trong và lớp tế bào hạt Lớp bao ngoài là mô liên kết lỏng lẻo Lớp bao trong sản xuất kích thích tố androgen dưới ảnh hưởng của LH Lớp tế bào hạt tách rời lớp bao trong bởi màng đáy mỏng Tế bào hạt sản xuất nhiều chất sinh học quan trọng như estrogen, inhibin và dịch nang, trên bề mặt tế bào có thụ thể tiếp nhận LH

Hình 2.9 Cấu trúc của nang noãn bậc ba trước khi xuất noãn

2.1.2.1 Sự hình thành noãn

Quá trình bắt đầu từ rất sớm trong bào thai và chấm dứt vào tuổi mãn kinh của người phụ nữ Ở người, các tế bào mầm nguyên thủy được định hình vào tuần 4 của bào thai ở trong túi noãn hoàng Từ tuần thứ 4 đến tuần thứ 6, các tế bào nguyên thủy

di chuyển vào gờ sinh dục Trên đường di chuyển, các tế bào mầm tiếp tục giảm phân

để gia tăng nhanh về số lượng Đó là các nguyên bào noãn chứa 2n NST Từ tháng 2 -

5 của phôi thai các nguyên bào noãn giảm phân tích cực Số lượng tế bào mầm tăng lên đến 7 triệu sau đó giảm một cách nhanh chóng lúc sanh (do quá trình thoái hóa nguyên bào noãn và sự chấm dứt phân chia của tế bào mầm) Vào tháng thứ 3 - 5 của phôi thai, quá trình phân chia giảm phân đã bắt đầu để tạo ra các noãn có n NST Ở tuần thứ 30 của thai nhi, cả hai buồng trứng có khoảng 6 x 106 nang trứng nguyên thủy, sau đó phần lớn chúng bị thoái hóa chỉ còn lại khoảng 2 x 106 nang vào lúc mới sinh và đến tuổi dậy thì chỉ còn lại khoảng 300.000 – 400.000 nang

Hình 2.10 Sơ đồ mô tả sự hình thành noãn từ tế bào

mầm qua các lứa tuổi khác nhau ở người phụ nữ

(nguồn tạp chí Chuyên đề sức khỏe sinh sản KHPT.com)

Quá trình giảm phân tế bào mầm ở người phụ nữ là một quá trình rất dài, gồm

có 2 pha: giảm phân I và giảm phân II Có hai điểm chính xảy ra trong quá trình giảm phân của tế bào mầm: tế bào mầm bước vào giai đoạn tiền kỳ của giảm phân I, gọi là noãn sơ cấp ở giai đoạn GV Cho đến khi sinh ra, buồng trứng của bé gái chỉ chứa các

noãn phát triển đến giai đoạn GV Khi có sự xuất hiện của đỉnh LH, noãn vượt qua giai đoạn này Vài giờ sau đỉnh LH, noãn bước vào điểm thứ hai khi ở giai đoạn trung

kỳ của giảm phân II, gọi là nõan thứ cấp ở giai đoạn MII (noãn trưởng thành và phóng noãn ra) Noãn vượt qua giai đoạn MII khi có sự thụ tinh của tinh trùng

2.1.2.2 Sự phát triển của nang noãn

Sự phát triển của nang noãn gồm một chuỗi các sự kiện xảy ra một cách có trật

tự dẫn tới sự phóng noãn ở giữa chu kỳ bao gồm: sự chiêu mộ các nang noãn, sự chọn lọc nang noãn, sự vượt trội của một nang noãn, sự thoái hóa của nang noãn và sự phóng noãn (rụng trứng)

Quá trình này bắt đầu từ sự phát triển của nang noãn sơ cấp, nang noãn thứ cấp

và nang de Graaf Một chu kỳ phát triển nang noãn trung bình kéo dài 85 ngày và thông thường chỉ có một nang de Graaf trưởng thành và rụng trứng trong mỗi chu kỳ kinh

Hình 2.11 Quá trình giảm phân I và II của noãn

(nguồn http://click4biology.info)

3 Sự chiêu mộ các nang noãn

Mỗi chu kỳ kinh, có khoảng 20 nang noãn nguyên thủy được chiêu mộ vào nhóm nang noãn phát triển để sau khoảng 12 tuần có một nang noãn đạt đến giai đoạn trưởng thành và rụng trứng Cơ chế của sự chiêu mộ các nang noãn nguyên thủy, dường như không phụ thuộc vào sự kiểm soát của tuyến yên và có thể phụ thuộc vào các yếu tố nội tại của buồng trứng Sự phát triển tiếp theo của đoàn hệ các nang noãn nguyên thủy được chiêu mộ là quá trình phụ thuộc vào hormone FSH tăng vào cuối chu kỳ kinh nguyệt do sự thoái hóa của thể vàng, đồng thời khởi phát sự phát triển của

các nang noãn với một số điều kiện thỏa mãn sau: nồng độ FSH phải đạt đến một ngưỡng nhất định, các thụ thể của FSH phải có đầy đủ, phải có sự hiện diện của các hệ thống khác như các yếu tố nội tại buồng trứng

Các nang noãn chiêu mộ sẽ phát triển về:

Ô Kích thước

Các tế bào hạt và các tế bào vỏ nang bên ngoài của màng đáy gia tăng về số lượng, và

có sự tạo khoang chứa dịch nang bên trong nang Các tế bào hạt chịu trách nhiệm dinh dưỡng cho sự phát triển của noãn, và thành phần của dịch nang chủ yếu là chất tiết từ

tế bào hạt Vì vậy, noãn được bao quanh bởi một môi trường đồng nhất

Ô Chức năng chế tiết hormone

FSH chủ yếu tác dụng lên tế bào hạt, trong khi LH tác dụng chủ yếu lên tế bào vỏ, và một phần lên tế bào hạt LH gắn vào thụ thể trên tế bào vỏ, kích thích tế bào vỏ sản xuất androgen, chủ yếu là androstenedion, testosterone Sau đó, androgen được hấp thụ vào dịch nang và được tế bào hạt chuyển hóa thành estradiol (E2) dưới sự tác động của FSH thông qua việc gắn vào các thụ thể trên tế bào hạt Estradiol được hấp thụ vào máu và dịch nang Sự gia tăng nồng độ E2 cùng với FSH làm gia tăng và duy trì số lượng các thụ thể của LH trên tế bào hạt, đồng thời tạo ra sự phản hồi dương vào giữa chu kỳ dẫn tới sự xuất hiện của đỉnh LH Tế bào hạt sẽ chuyển hóa androgen thành progesterone dưới tác dụng của LH, sự hoàng thể hóa E2 được chứng minh có khả năng làm gia tăng sự phát triển của nang noãn, androgen tác dụng ngược lại gây ra quá trình thoái hóa của nang noãn Xác định được nồng độ các hormone trong từng nang noãn sẽ biết được nang noãn đó đang phát triển, trưởng thành hay đang thoái hóa

3 Sự chọn lọc nang noãn

Xảy ra vào khoảng ngày 7 của chu kỳ Một số nang noãn trong số các nang noãn thứ cấp sẽ được chọn lọc, đây là các nang đáp ứng tốt với tác dụng của FSH, nhiều thụ thể FSH trên tế bào hạt, và chế tiết nhiều estradiol

3 Sự vượt trội của một nang noãn

Khoảng ngày thứ 8 - 10 của chu kỳ, nang noãn được chọn lọc vượt trội hơn những nang khác Ở nang noãn vượt trội, hoạt động chế tiết estradiol tăng rất nhanh, và tiết ra inhibin dưới tác dụng của FSH Inhibin làm ức chế sự phát triển của các nang noãn nhỏ và các nang thứ cấp khác, đảm bảo sự phát triển vượt trội chỉ riêng nang noãn đó

3 Sự thoái hóa của nang noãn

Dihydrotestoserone (DHT) được chứng minh là ức chế hoạt động chuyển hóa androgen thành E2 của nang noãn Do đó, môi trường chứa androgen của nang noãn chịu trách nhiệm cho sự thoái hóa của nó Sự thoái hóa của các nang noãn sơ cấp được quyết định bởi sự cân bằng nồng độ androgen và estrogen trong dịch nang, hoạt động của men chuyển hóa androgen thành estrogen và của chính bản thân hoạt động chuyển hóa đó

3 Sự trưởng thành của noãn

Sự xuất hiện của đỉnh LH noãn sơ cấp trong nang de Graaf diễn ra quá trình trưởng thành của nhân và tế bào chất

3 Sự phóng noãn (sự rụng trứng)

Hình 2.12 Cơ chế phóng noãn

(nguồn Sinh lý học II, trường Đại học Y Hà Nội).

Nang noãn trưởng thành có kích thước 20 - 28 mm Thời gian rụng trứng thay đổi rất nhiều trong từng chu kỳ kinh Ước tính trung bình trứng rụng là 34 - 38 giờ sau sự khởi phát của đỉnh LH, với nồng độ đỉnh LH phải được duy trì ít nhất trong 14 - 27 giờ

để đảm bảo cho sự trưởng thành hoàn toàn của noãn, thông thường kéo dài trong 48 -

50 giờ

Các biến cố xảy ra lúc rụng trứng:

- Đỉnh LH kích thích sự tiếp tục phân chia, giảm phân của noãn; sự hoàng thể hóa của các tế bào hạt và sự tổng hợp progesterone, prostaglandin bên trong nang

- Progesterone làm gia tăng hoạt động của các men ly giải, cùng với prostaglandin,

“tiêu hóa” và làm vỡ thành nang

- Đỉnh FSH ở giữa chu kỳ góp phần làm chuyển plasminogen thành plasmin là một men ly giải và cũng để đảm bảo đầy đủ thụ thể của LH trên tế bào hạt để tạo một giai đoạn hoàng thể bình thường

2.1.2.3 Sự di chuyển của noãn

Sau đỉnh LH, trứng tiếp tục quá trình giảm phân lần I, trưởng thành bên trong nang noãn Kích thước nang noãn tăng dần và đội lên trên bề mặt buồng trứng Thành của nang mỏng dần và bị tiêu hủy bởi các men chuyên biệt và hiện tượng rụng trứng xảy ra Hiện tượng rụng trứng thường xảy ra ở một bên vòi trứng và một trứng sẽ được phóng thích trong chu kỳ kinh nguyệt Lúc này tế bào trứng đang ở đầu quá trình giảm phân II Trứng và một ít dịch nang sẽ được loa vòi bắt và hút vào bên trong vòi trứng Nhờ sự di động của các nhung mao và sự co thắt của cơ trơn vòi trứng, trứng di chuyển dần vào bên trong đoạn bóng của vòi trứng Trứng và tinh trùng sẽ gặp nhau và thụ tinh ở khoảng 1/3 ngoài của vòi trứng Trứng khi vào vòi trứng thường chỉ có khả năng thụ tinh trong vòng 24 giờ Nếu không gặp tinh trùng trứng sẽ tự thoái hóa (Hồ Mạnh Tường và Vương Thị Ngọc Lan, 2002)

Kết luận: Sự phát triển nang noãn, sự trưởng thành của noãn và sự phóng noãn là một chuỗi các sự kiện có thứ tự và gắn bó chặt chẽ với nhau dẫn đến sự phóng thích một noãn đủ trưởng thành, và có khả năng thụ tinh vào mỗi chu kỳ kinh của người phụ nữ Rối loạn bất kỳ một khâu nào trong chuỗi sự kiện này đều dẫn đến tình trạng hiếm muộn của người phụ nữ Hiểu rõ cơ chế của các quá trình này giúp ích rất nhiều trong công tác chẩn đoán và điều trị hiếm muộn

2.1.2.4 Tác động của một số kích thích tố sinh dục lên sự sinh noãn

FSH: kích thích phát triển nang noãn ở buồng trứng nhưng không sản xuất estrogen Chỉ khi LH có mặt ở nang noãn, FSH làm tăng sản xuất estrogen

LH: kích thích nang noãn phát triển đến trưởng thành (giai đoạn phát triển tới chin của nang trứng), tiết estrogen và xuất noãn Sau khi xuất noãn, LH hỗ trợ cho sự phát triển thể vàng và tiết progesterone Dưới tác dụng của FSH và LH, các tế bào hạt và các tế bào lớp áo trong (thuộc lớp vỏ của nang trứng) tăng sinh mạnh đồng thời bài tiết estrogen do vậy làm tăng kích thước của nang

Cả FSH và LH đều do tuyến yên tiết ra dưới sự kiểm soát của GnRH ở vùng dưới đồi, bao gồm cơ chế hồi phản âm từ buồng trứng

đã thụ tinh trong tử cung Estrogen được bài tiết nhiều hay ít tùy thuộc vào nồng độ

LH của tuyến yên Nồng độ LH tăng sẽ kích thích các tế bào của lớp áo trong nang trứng bài tiết estrogen Ngược lại nồng độ LH giảm thì estrogen cũng được bài tiết ít Progesterone (được tiết từ hoàng thể) và LH: kích thích sự phát triển của nang noãn trội để trở nên nang noãn trưởng thành Nếu hàm lượng progesterone trong huyết cao (thời kỳ mang thai hoặc đang giai đoạn thể vàng), vùng dưới đồi tiết ít LH và nang noãn trội sẽ ngừng phát triển Progesterone kích thích sự bài tiết ở niêm mạc tử cung trong nửa sau của CKKN, chuẩn bị niêm mạc tử cung ở trạng thái sẵn sang đón trứng

đã thụ tinh vào làm tổ; kích thích niêm mạc vòi trứng bài tiết dịch cứa chất dinh dưỡng

để nuôi dưỡng trứng đã thụ tinh thực hiện quá trình phân chia

Hình 2.14 Sơ đồ nội tiết tố ở các giai đoạn phát triển

của nang noãn. (nguồn http://sanphukhoa.tk)

2.1.3 Sinh lý thụ tinh

3 Đại cương

Tinh trùng được sinh ra ở các ống sinh tinh trong tinh hoàn Tinh trùng dần dần trưởng thành để đảm bảo chức năng thụ tinh trứng sau khi vào đường sinh dục người phụ nữ Ở người phụ nữ, bình thường mỗi tháng có một nang noãn rụng, trứng đi vào vòi trứng và thụ tinh với tinh trùng Hợp tử tạo thành sẽ phân chia và phát triển thành phôi dâu, rồi phôi nang trong quá trình di chuyển từ vòi trứng đến tử cung Sau đó phôi làm tổ trong tử cung và phát triển thành thai (Hồ Mạnh Tường và Vương Thị Ngọc Lan, 2002)

9Quá trình thụ tinh

Sau phóng tinh, nhờ sự di động của tinh trùng cùng với sự co bóp của cơ tử cung và vòi trứng dưới tác dụng của prostaglandin, tinh trùng di chuyển qua tử cung đến vòi trứng Các bước quan trọng trong quá trình thụ tinh gồm: tinh trùng xâm nhập qua vùng tia (lớp tế bào hạt), tinh trùng kết dính vùng trong suốt, phóng thích enzyme

từ thể đỉnh của tinh trùng, xâm nhập vùng trong suốt và kết dính màng bao noãn, chuyển nhân của tinh trùng vào noãn và ngăn cản sự xâm nhập của tinh trùng khác

Sau mỗi lần giao hợp, tại âm đạo có khoảng nửa tỷ tinh trùng nhưng chỉ có khoảng vài ngàn tinh trùng di chuyển đến được vòi trứng Tinh trùng muốn xâm nhập

vào trong noãn, trước hết cần có số lượng lớn tinh trùng để tạo đường xuyên qua vùng tia là lớp tế bào hạt bao quanh noãn để tiến tới vỏ ngoài của noãn, khi ấy một tinh trùng đi đến vùng trong suốt, gắn và xuyên qua màng trong suốt

Khi tinh trùng còn ở trong tinh dịch, có một lượng lớn cholesterone bọc quanh đầu tinh trùng làm bền vững màng bao bọc quanh đầu tinh trùng và ngăn chặn sự giải phóng enzyme Khi di chuyển trong đường sinh dục nữ, lớp cholesterone bọc đầu tinh trùng bị mất, màng tinh trùng trở nên yếu và tăng tính thấm đối với Ca++ ; nồng độ

Ca++ cao trong bào tương của đầu tinh trùng làm tăng tính vận động của tinh trùng và làm giải phóng enzyme từ đầu tinh trùng Hyaluronidase và các enzyme thủy phân protein do đầu tinh trùng tiết ra, cùng các men khác của vòi trứng sẽ làm rã các lớp tế bào hạt bao quanh noãn Enzym của thể đỉnh tinh trùng tách mối nối giữa các tế bào hạt của vùng tia để tạo đường qua vùng tia (Sinh lý học II, Bộ môn sinh lý, trường Đại học Y Hà Nội)

Hình 2.15 Tinh trùng với enzyme ở thể đỉnh tạo đường đi

qua vùng tia vào tế bào trứng

(nguồn http://legacy.owensboro.kctcs.edu)

Khi tinh trùng tiếp xúc vùng trong suốt có chứa glycoprotein để tạo nên màng sợi ba chiều trên bề mặt màng noãn bào, các nối liên kết được tạo nên giữa protein của màng tinh trùng và điểm kết dính của glycoprotein Dẫn đến việc phóng thích enzym của thể đỉnh (phản ứng cực đầu), các enzym này thủy phân glycoprotein của vùng

trong suốt và tạo nên một kênh để tinh trùng tiếp cận với lớp vỏ bao quanh noãn Khi tinh trùng đến màng noãn bào, một phần nhỏ của màng ở đầu tinh trùng hòa lẫn với màng noãn bào do tại đây có các receptor để cố định màng trước của tinh trùng vào lớp vỏ của noãn; và tinh trùng trở nên bất động, rất nhanh màng trước tinh trùng bị tiêu đi, tinh trùng giải phóng enzyme mở đường xâm nhập vào lòng noãn Tinh trùng được đưa vào bên trong noãn theo cơ chế tương tự như hiện tượng thực bào Màng của đầu tinh trùng tan ra và vật chất di truyền của đầu tinh trùng đã xâm nhập vào noãn gây ra hiện tượng thụ tinh

Hình 2.16 Phản ứng cực đầu của tinh trùng xâm nhập vào tế bào trứng

(nguồn www.bio.davidson.edu)

Ngay sau khi hòa lẫn với tinh trùng, màng noãn bào khử cực nên giảm khả năng xâm nhập của tinh trùng khác bằng cách tiết vào khoang quanh noãn một chất làm thay đổi cấu trúc bên mặt trong của zona pelucida (phản ứng vỏ của tế bào trứng) Trứng tiếp tục hoàn tất quá trình giảm phân II, hình thành thể cực thứ 2 (đây là thời điểm bộ NST của trứng là n NST) Hai tiền nhân hình thành từ bộ NST của trứng và tinh trùng, và từ từ tiến lại gần nhau ở giữa hợp tử và hợp nhất thành nhân của hợp tử Quá trình phân chia của hợp tử bắt đầu để hình thành phôi