- Płodność to zdolność do efektywnego rozrodu
- Czynniki wpływające na płodność człowieka
- Zaburzenia płodności
- Leczenie niepłodności
Płodność mierzona jest najczęściej liczbą żywo urodzonego potomstwa (tzw. płodność rzeczywista) bądź liczbą owulacji (samice ssaków) lub ilością złożonych jaj (samice zwierząt jajorodnych) (tzw. płodność potencjalna, rozrodczość). Płodność stanowi indywidualną cechę gatunkową i osobniczą zwierząt; u człowieka zależy głównie od wieku, masy ciała, prowadzonego trybu życia, sposobu odżywiania, przebytych chorób, budowy anatomicznej narządów płciowych i prawidłowego funkcjonowania układów rozrodczego i hormonalnego. Zaburzenia płodności, określane mianem niepłodności, mogą skutkować brakiem możliwości zajścia w ciążę (u kobiet) bądź niezdolnością do zapłodnienia (u mężczyzn). Leczenie niepłodności opiera się głównie na terapii hormonalnej, zabiegach chirurgicznych i technikach wspomaganego rozrodu (np. inseminacji, zapłodnienia in vitro).
Płodność to zdolność do efektywnego rozrodu
Płodność samców definiowana jest jako zdolność do wytwarzania funkcjonalnych gamet męskich (plemników) oraz zdolność do kopulacji i przeniesienia nasienia do dróg płciowych samicy w celu zapłodnienia komórki jajowej. Proces produkcji i rozwoju plemników, czyli spermatogeneza, zachodzi w kanalikach nasiennych w obrębie jąder, natomiast dojrzewanie i przechowywanie tych komórek zachodzi w najądrzach. Nasienie, składające się z zawiesiny plemników i płynnych wydzielin gruczołów przewodu płciowego (gruczołów opuszkowo-cewkowych, gruczołu krokowego), przechodzi podczas stosunku płciowego z najądrzy do nasieniowodów, przewodu wytryskowego i ujścia cewki moczowej, a następnie w wyniku wytrysku (ejakulacji) dostaje się do dróg płciowych samicy. Spermatogeneza zachodzi nieustannie przez całe dorosłe życie, począwszy od chwili osiągnięcia dojrzałości płciowej.
Płodność samic jest zdolnością do wytwarzania funkcjonalnych gamet żeńskich (komórek jajowych), zajścia w ciążę, donoszenia płodu i wydania na świat potomstwa. Produkcja komórek jajowych, czyli oogeneza, rozpoczyna się w jajnikach w trakcie życia płodowego. Podziały mitotyczne pierwotnych komórek płciowych (gonocytów) i niedojrzałych gamet (oogoniów) prowadzą do powstania oocytów I rzędu, których rozwój zostaje zatrzymany na etapie profazy I podziału mejotycznego. Wraz z osiągnięciem dojrzałości płciowej część tych oocytów kończy I podział mejotyczny, tworząc oocyty II rzędu. Komórki jajowe powstają z oocytów II rzędu w wyniku II podziału mejotycznego, zachodzącego tuż po zapłodnieniu. Powstała zygota tworzy zarodek rozwijający się w macicy do chwili porodu. Oogeneza jest procesem cyklicznym i długotrwałym, trwającym od kilku miesięcy do kilkudziesięciu lat.
Proces rozmnażania człowieka. (Źródło: Shutterstock)
Czynniki wpływające na płodność człowieka
Płodność jest zdolnością zwierząt do efektywnego rozrodu (rozmnażania), czyli wytworzenia osobników potomnych w wyniku połączenia komórek płciowych (gamet) pochodzących od osobników rodzicielskich (komórek jajowych i plemników). Płodność określana jest głównie poprzez liczbę żywo urodzonego potomstwa (tzw. płodność rzeczywista); może być również mierzona za pomocą liczbą owulacji w okresie rozrodczym (samice ssaków, w tym kobiety) lub ilości jaj złożonych w sezonie lęgowym (samice zwierząt jajorodnych) (tzw. płodność potencjalna, rozrodczość). Płodność stanowi indywidualną cechę gatunkową i osobniczą zwierząt; u człowieka zależy od różnych czynników wewnętrznych i środowiskowych.
Czynniki warunkujące płodność człowieka obejmują:
- wiek – wpływający na ilość i jakość wytwarzanych komórek płciowych (komórek jajowych, plemników), zdolności reprodukcyjne (np. potencję), przebieg ciąży, ryzyko wystąpienia chorób genetycznych i wad rozwojowych u potomstwa;
- masę ciała – wpływającą na gospodarkę hormonalną, poziom hormonów płciowych (np. testosteronu), przebieg cyklu miesiączkowego (menstruacji) i jajeczkowania (owulacji), ilość plemników w nasieniu, przebieg ciąży;
- stan zdrowia (np. choroby ogólnoustrojowe, choroby przenoszone drogą płciową, wady wrodzone narządów płciowych, zaburzenia hormonalne) – wpływające na produkcję komórek jajowych i plemników, proces zapłodnienia, przebieg ciąży;
- sposób odżywiania (dietę) – wpływający na gospodarkę hormonalną organizmu, przebieg cyklu miesiączkowego i owulacji, ilość i jakość wytwarzanych plemników, zdolności reprodukcyjne (np. libido, potencję),
- tryb życia (np. aktywność fizyczna, długość snu, stosowanie używek) – wpływający na gospodarkę hormonalną, przebieg cyklu miesiączkowego i owulacji, ilość i jakość wytwarzanych plemników, zdolności reprodukcyjne.
Płodność człowieka jest najwyższa w młodym wieku; szczyt zdolności rozrodczych u kobiet przypada na okres miedzy 20. i 30. rokiem życia, natomiast u mężczyzn obejmuje okres do ukończenia 40. roku życia. Wraz z upływem czasu spadają zdolności reprodukcyjne obu płci, znacznie obniża się również jakość komórek jajowych i plemników. Pojawiają się trudności z zajściem i utrzymaniem ciąży; wyższe jest również ryzyko wystąpienia chorób genetycznych lub wad rozwojowych u potomstwa. Korzystny wpływ na płodność kobiet i mężczyzn ma regularna i umiarkowana aktywność fizyczna umożliwiająca utrzymanie prawidłowej masy ciała, zbilansowana dieta i rezygnacja z używek (palenia papierosów, spożywania alkoholu).
Czynniki wpływające na płodność kobiety. (Źródło: shutterstock)
Zaburzenia płodności
Zaburzenia płodności, określane również mianem niepłodności, oznaczają brak zdolności kobiety i mężczyzny do efektywnego rozrodu, czyli poczęcia potomstwa po roku regularnego współżycia bez stosowania środków antykoncepcyjnych. Niepłodność u kobiet przejawia się głównie niemożnością zajścia w ciążę lub trudnościami w donoszeniu ciąży; zaś u mężczyzn – niezdolnością do zapłodnienia komórki jajowej. Niepłodność może być spowodowana przez szereg różnorodnych czynników (np. nieprawidłowe funkcjonowanie układu hormonalnego, choroby, zaburzenia genetyczne, wady wrodzone narządów płciowych, wiek, niezdrowy tryb życia), zaś prawdopodobieństwo ich wystąpienia jest zbliżone u kobiet i mężczyzn (ok. 35%).
Przyczyny niepłodności u kobiet obejmują:
- zaburzenia hormonalne na poziomie podwzgórza, przysadki mózgowej lub gruczołów płciowych (jajników) (np. guzy przysadki mózgowej, niedoczynność przysadki mózgowej, hiperprolaktynemia, niedoczynność tarczycy);
- choroby narządów płciowych (macicy, jajowodów, jajników, pochwy) (np. zespół policystycznych jajników, endometrioza, torbiele jajnika, mięśniaki macicy, zrosty wewnątrzmaciczne, zwężenie szyjki macicy, niedrożność jajowodów);
- choroby weneryczne (przenoszone drogą płciową) (np. rzeżączka wywołana przez dwoinkę rzeżączki, Neisseria gonorrhoeae; śluzowo-ropne zapalenie szyjki macicy wywołane przez chlamydię Chlamydia trachomatis);
- wrodzone nieprawidłowości budowy anatomicznej układu rozrodczego (np. wady rozwojowe jajników, jajowodów i macicy, dysgenezja gonad, macica jednorożna, macica dwurożna, przegroda i zrosty jamy macicy);
- powikłania pourazowe lub pozabiegowe (np. powikłania związane z wcześniejszymi ciążami, poronienia, ciąże pozamaciczne, zabiegi chirurgiczne na szyjce macicy, zabiegi chemioterapii i radioterapii);
- zaburzenia genetyczne prowadzące do przedwczesnego wygasania funkcji jajników (POF, ang. premature ovarian failure) (np. zespół Turnera, zespół łamliwego chromosomu X, zespół Albrighta);
- zaawansowany wiek (np. osłabienie czynności jajników, zaburzenia owulacji, spadek rezerwy jajnikowej, zwiększone ryzyko wystąpienia wad genetycznych i zaburzeń rozwojowych płodu, wzrost częstości poronień i nieprawidłowego przebiegu ciąży).
Przyczyny niepłodności u mężczyzn obejmują:
- zaburzenia hormonalne na poziomie podwzgórza, przysadki mózgowej lub gruczołów płciowych (jąder) (np. guzy przysadki mózgowej, niedoczynność przysadki mózgowej, hiperprolaktynemia, niedoczynność tarczycy);
- nieprawidłowe parametry nasienia (np. azoospermia – brak plemników w nasieniu, oligospermia – obniżona ilość plemników w nasieniu, teratozoospermia – duża ilość plemników o nieprawidłowym kształcie (morfologii), asthenozoospermia – obecność plemników o niewielkiej ruchliwości);
- choroby narządów płciowych (jąder, najądrzy, nasieniowodów, gruczołów przewodu płciowego) (np. nowotwory jądra, żylaki powrózka nasiennego, wodniak jądra, stany zapalne w obrębie gruczołu krokowego, pęcherzyków nasiennych, jąder i najądrzy);
- wrodzone nieprawidłowości budowy anatomicznej układu rozrodczego (np. aplazja – brak jądra, wnętrostwo – niezstąpienie jąder, spodziectwo – niedorozwój brzusznej części prącia, atrezja nasieniowodów);
- choroby ogólnoustrojowe (np. cukrzyca, choroby układu krążenia, choroby wątroby, schorzenia nerek, powikłania po przebytych chorobach wirusowych – nagminnym zapaleniu przyusznic, zwanym potocznie „świnką”);
- powikłania pourazowe lub pozabiegowe (np. uszkodzenie jąder, trwałe uszkodzenie nasieniowodów, niedrożność przewodów wytryskowych i pęcherzyków nasiennych, ejakulacja wsteczna, zabiegi chemioterapii i radioterapii);
- zaburzenia genetyczne (np. zespół Klinefeltera, zespół Kallmana, zespół Pradera-Williego, mutacje i mikrodelecje w regionie AZF na długim ramieniu chromosomu Y zaburzające prawidłowy przebieg spermatogenezy);
- zaawansowany wiek (np. osłabienie czynności jąder, zaburzenia spermatogenezy, nieprawidłowe parametry nasienia, impotencja, zwiększone ryzyko wystąpienia wad genetycznych i zaburzeń rozwojowych płodu).
Niekorzystny wpływ na płodność u kobiet i mężczyzn mają również czynniki środowiskowe oraz czynniki wiążące się z prowadzonym trybem życia, takie jak brak aktywności fizycznej, nieprawidłowa masa ciała (nadwaga, otyłość, niedowaga), niezdrowa dieta, przewlekły stres, palenie tytoniu, nadmierne spożycie alkoholu, stosowanie niektórych leków (np. sterydów anabolicznych, diuretyków, leków antyhistaminowych, leków przeciwbólowych, leków przeciwnowotworowych), zanieczyszczenia środowiska (wody, gleby, powietrza) i ekspozycja na substancje toksyczne obecne w żywności (np. węglowodory chlorowane, metale ciężkie).
Czynniki wpływające na płodność mężczyzny. (Źródło: shutterstock)
Leczenie niepłodności
Leczenie niepłodności, czyli braku zdolności do poczęcia potomstwa, opiera się na leczeniu farmakologicznym, zabiegach chirurgicznych lub stosowaniu technik wspomaganego rozrodu (ART, ang. assisted reproductive technology). Farmakologiczne leczenie niepłodności u kobiet polega głównie na stosowaniu leków hormonalnych stymulujących jajeczkowanie (owulację) (np. cytrynianu klomifenu, gonadotropin) lub hormonalnej terapii zastępczej umożliwiającej uzupełnienie niedoboru hormonów płciowych (np. estrogenów) występującej w przypadku dysgenezji jajników lub przedwczesnego wygasania funkcji jajników. Leczenie niepłodności u mężczyzn polega natomiast na suplementacji hormonów odpowiedzialnych za prawidłowy przebieg spermatogenezy (np. luteotropiny, folikulotropiny, gonadotropiny kosmówkowej).
Operacyjne leczenie niepłodności u kobiet i mężczyzn obejmuje korektę nieprawidłowo ukształtowanych narządów układu rozrodczego lub przywracanie drożności przewodów płciowych. Zabiegi chirurgiczne u kobiet stosowane są w przypadku niedrożności jajowodów (np. wodniaków i zrostów jajowodów), mięśniaków i torbieli jajników, mięśniaków i przegród macicy, zrostów wewnątrzmacicznych, endometriozy i torbieli endometrialnych oraz zespołu jajników policystycznych (PCOS). Zabiegi chirurgiczne u mężczyzn stosowane są głównie w przypadku niedrożności nasieniowodów (np. żylaków powrózka nasiennego) lub wrodzonych wad w budowie anatomicznej narządów płciowych (np. wnętrostwa, spodziectwa).
Techniki wspomaganego rozrodu wykorzystywane są w leczeniu niepłodności w przypadku braku możliwości zastosowania lub niewielkiej skuteczności leczenia farmakologicznego lub operacyjnego. Podstawowymi metodami są inseminacja oraz zapłodnienie pozaustrojowe (IVF, ang. in vitro fertilization). Inseminacja polega na pobraniu nasienia z jąder lub najądrzy mężczyzny i jego bezpośrednim wstrzyknięciu do dróg płciowych kobiety (np. macicy, szyjki macicy, jajowodu). Zapłodnienie in vitro polega na połączeniu komórki jajowej i plemników w warunkach laboratoryjnych oraz przeniesieniu zarodka złożonego przynajmniej z ośmiu komórek do macicy kobiety w celu jego zagnieżdżenia (implantacji) i dalszego rozwoju.
Zapłodnienie pozaustrojowe (in vitro) jest jedną z technik wspomaganego rozrodu stosowaną w leczeniu niepłodności. (Źródło: Shutterstock)
Bibliografia
- Jane B. Reece, Lisa E. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Robert B. Jackson; “Biologia Campbella”; Dom Wydawniczy Rebis, Poznań 2020. ;
- Richard D. Jurd ; “Biologia zwierząt – krótkie wykłady”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2021.;
- Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee; “Biologia”; Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996.;
- Zdzisława Otałęga (red. nacz.) ; “Encyklopedia biologiczna T. I, VII, VIII”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998-2000.;
- Valerie C. Scanlon, Tina Sanders; “Essentials of Anatomy and Physiology”; F.A. Davis Company 2006. ;
- Alfons T. L. van Lommel; “From cells to organs: a histology textbook and atlas ”; Springer Science & Business Media, 2002.;
- Frederic H. Martini, Judi L. Nath, Edwin F. Bartholomew; “Fundamentals of Anatomy & Physiology”; Pearson 2018. ;
- promil
