Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chovu a šlechtění zvířat

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chovu a šlechtění zvířat Analýza vybraných faktorů ovlivňujících spermiogram mužů Diplomová práce Vedoucí práce: prof. Ing. Ladislav Máchal, DrSc. Vypracovala: Bc. Iva Balajková Brno 2009 1

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma,,analýza vybraných faktorů ovlivňujících spermiogram mužů vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU. V Brně, dne: Podpis diplomanta: 2

PODĚKOVÁNÍ Děkuji prof. Ing. Ladislavu Máchalovi, DrSc. za vedení diplomové práce, za připomínky a pomoc při jejím vypracování. Děkuji embryoložce společnosti UNICA, spol. s r.o. Evě Blahové za pomoc a odborné rady. Děkuji prof. MUDr. Zdeňkovi Malému, CSc., přednostovi společnosti UNICA, spol. s r.o. za poskytnutá data. 3

ABSTRAKT Diplomová práce se zabývá popisem ejakulátu, laboratorních metod používaných k vyšetření čerstvého ejakulátu, vlivů působících na plodnost a příčinami neplodnosti mužů. V navazujících kapitolách jsou popsány materiál a metodika a uvedeny výsledky práce. Materiálem pro tuto práci byly spermiogramy získané od společnosti UNICA, spol. s r.o., která se zabývá poskytováním léčby ženských a mužských příčin neplodnosti. Pro hodnocení byly použity spermiogramy vyšetřené v průběhu roku 2005, od 4.1. do 23.12. Analýza byla zaměřena na vliv ročního období, věku (ročníku) mužů a lokality (okresu) na spermiogram mužů. V závěru práce jsou shrnuty výsledky a popsány zjištěné skutečnosti. Bylo zjištěno, že spermiogramy s nejlepšími hodnotami se vyskytují v zimě, nejhorší na podzim. Nejlepší spermiogramy měli muži ve skupině ročníků 1950 1954, dále 1970 1974 a 1965-1969, nejhorší ve skupině ročníků 1955 1959. Nejlepší spermiogramy byly vyšetřeny u mužů žijících v okrese Opava, nejhorší spermiogramy měli muži z okresu Ostrava-město, dále z okresů Břeclav a Prostějov. Klíčová slova: ejakulát, spermie, spermiogram, roční období, věk (ročník), lokalita (okres). ABSTRACT This dissertation deals with the description of ejaculate, laboratory methods used to examine fresh ejaculate, influences work to fertility and causes of infertility of men. In the connecting chapters are described material and methodology and there are stated results of dissertation. The material for this dissertation are spermiorams obtained from institute UNICA Ltd, which deals with the administration of treatment of females and males causes of infertility. For evaluation were used the spermiograms examined in 2005, from 4.1. to 23.12. The analysis was localized to the influence of season, age (year of birth) of men and locality (district) to spermiogram of men. In the finish of dissertation are summarized results and described discovered facts. There were discovered, that the best spermiogram's values are offering in winter, the worst in autumn. The best spermiograms had men in the group of years of birth 4

1950 1954, futhermore 1970 1974 and 1965 1969, the worst in the group of years of birth 1955 1959. The best spermiograms were examined from men living in Opava district, the worst spermiograms had men from Ostrava-město district, futhermore from Břeclav and Prostějov district. Key terms: ejaculate, sperm, spermiogram, season, age (year of birth), locality (district). 5

OBSAH 1. ÚVOD...8 2. CÍL PRÁCE...9 3. LITERÁRNÍ PŘEHLED...10 3.1. Semeno...10 3.1.1. Spermie...10 3.1.1.2. Složení spermií...10 3.1.1.3. Vývoj spermií...13 3.1.1.4. Transport spermií...13 3.1.1.5. Zrání spermií...14 3.1.2. Semenná plazma...14 3.1.3. Charakteristiky ejakulátu muže...15 3.1.3.1. Objem ejakulátu...15 3.1.3.2. Počet spermií...15 3.1.3.3. Životaschopnost spermií...15 3.1.3.4. Pohyb (motilita) spermií...15 3.1.3.5. Koncentrace spermií...16 3.1.3.6. Morfologie spermií...16 3.1.3.7. Spermiogram...17 3.2. Laboratorní metody určené k vyšetření čerstvého ejakulátu...18 3.2.1. Makroskopické hodnocení ejakulátu...18 3.2.2. Mikroskopické hodnocení ejakulátu...19 3.2.3. Biologické zkoušky ejakulátu...20 3.2.4. Biochemické zkoušky spermatu...21 3.2.5. Morfologické metody vyšetření spermatu...22 3.2.6. Morfologické vyšetření změn v nukleoplazmě...25 3.2.7. Stanovení aktivity endogenních dehydrogenáz podle Hrudky...25 3.2.8. Použití fluorescenční mikroskopie ve spermiologii...26 3.2.9. Penetrační aktivita spermií...26 3.2.10. Hodnocení zmrazeného spermatu...26 3.2.11. Tepelný test rozmraženého spermatu...26 3.2.12. Měření spermií...27 3.2.13. Mikrobiologické vyšetření ejakulátů...27 3.3. Vlivy působící na plodnost...27 3.3.1. Prostředí...27 3.3.1.1. Výživa...28 3.3.1.2. Bioklimatické vlivy...31 3.3.1.3. Faktory životního prostředí...31 3.3.1.4. Používání návykových látek...31 3.3.1.5. Kouření...32 3.3.2. Zranění...32 3.3.3. Pohlavně přenosné nemoci...32 3.3.4. Věk...32 6

3.4. Příčiny neplodnosti...33 3.4.1. Ejakulační problémy...33 3.4.1.1. Impotence...33 3.4.2. Spermie se nemohou dostat z varlete a nadvarlete, protože vývodné cesty jsou neprůchodné...34 3.4.2.1. Poškození vývodného systému...34 3.4.2.2. Chybějící chámovod...34 3.4.3. Netvoří se spermie nebo je jich příliš málo...34 3.4.3.1. Varikokéla...34 3.4.3.2. Nesestouplé varle (kryptorchizmus)...35 3.4.3.3. Klinefelterův syndrom...35 3.4.3.4. Syndrom Sertolliho buněk...35 3.4.3.5. Deficit hormonů hypofýzy...36 3.4.4. Spermie se tvoří, ale nejsou v pořádku a nedokáží vajíčko oplodnit...36 3.4.5. Imunologické poruchy...36 3.4.6. Infekce...37 3.4.7. Léky...37 4. MATERIÁL A METODIKA...39 4.1. Materiál...39 4.2. Metodika...40 5. VÝSLEDKY...44 5.1. Průměrné hodnoty...44 5.2. Průkaznosti...62 5.2.1. Vztah jednotlivých hodnot spermiogramu k ročnímu období...62 5.2.2. Vztah jednotlivých hodnot spermiogramu k věku (ročníku) mužů...66 5.2.3. Vztah jednotlivých hodnot spermiogramu k lokalitě (okresu) mužů...70 6. DISKUZE...79 7. ZÁVĚR...82 8. SEZNAM LITERATURY...86 7

1. ÚVOD S vynálezem mikroskopu Holanďanem Antony van Leewenhookem v roce 1677 byla poprvé popsána lidská spermie. Od této doby jsou spermie předmětem pečlivého sledování. Proto také lze konstatovat, že se kvalita i kvantita lidských spermií zhoršuje. V roce 1940 měl průměrný muž v jednom mililitru ejakulátu 110 miliónů spermií. V šedesátých letech byl normální nález 60 miliónů. Poté se norma snížila na 40 miliónů a dnes se za normu považuje 20 miliónů spermií v mililitru. K oplodnění vajíčka stačí jediná spermie, příroda tu pracuje s obrovskou rezervou. Přesto se mužské poruchy podílejí nejméně čtyřiceti procenty na příčinách neplodnosti, která postihuje téměř každou pátou partnerskou dvojici. 8

2. CÍL PRÁCE Práce je zaměřena na sledování kvality a kvantity ejakulátu mužů. Cíl diplomové práce je zaměřen na zjišťování a hodnocení vlivů ročního období, věku (ročníku) mužů a lokality (okresu) mužů na jejich spermiogram. Součástí práce je získání a vyhodnocení podkladů k hodnocení fertility spermií u mužů a periodické zpracování vzorků spermatu mužů. Dosažené výsledky jsou statisticky vyhodnoceny a popsány v příslušných kapitolách. 9

3. LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1. Semeno Semeno (sperma, chám, ejakulát) je tekutina, která se skládá z buněčné části, tj. spermií, a z tekuté části čili semenné plazmy (Marvan, 2003). Je produktem přídatných pohlavních žláz a varlat. Složení spermatu záleží na poměru spermií a semenné plazmy (Gamčík, Kozumplík, 1984). 3.1.1. Spermie Spermie, samčí gameta, je vysoce specializovaná pohlavní buňka. V porovnání se somatickými buňkami obsahuje poloviční (haploidní) počet chromozomů (Moore, Persaud, 2002). Celkově měří spermie 64 70 µm a pohybuje se rychlostí 100 µm/s (Řežábek, 1999) proti proudu (negativní reotaxe). Současně se šroubovitě otáčí kolem své podélné osy (Roztočil a kol., 2001). Spermie se skládá z hlavičky, středního oddílu a vláknitého bičíku. Hlavička obsahuje chromozomy spermie, střední oddíl je energetickým centrem a bičík se skládá ze struktur zajišťujících pohyb spermie (Dylevský, 2007). 3.1.1.2. Složení spermií Cytoplazmatická membrána Cytoplazmatická membrána, pokrývající celou spermii, obsahuje bílkovinu podobnou keratrinu, která je pravděpodobně vázána na lipidy. Je bohatá na cystin, histidin a arginin. Membrána je acidorezistentní s vysokou schopností permeability, která zabezpečuje látkovou výměnu spermií (Gamčík, Kozumplík, 1984). Hlavička (caput) Hlavička spermie je v podstatě kondenzované jádro, je oploštělá. Při pohledu shora má oválný tvar a při pohledu ze strany tvar hruškovitý (Klika, 1980), je 50 10 µm dlouhá (Sova, 1990). Jádro je vyplněno chromatinem obsahujícím převážně DNA. Množství DNA je ve zralých spermiích proti ostatním tělním buňkám poloviční, avšak pro každý živočišný druh relativně konstantní. Změna obsahu DNA, stejně jako její poškození, vede 10

k poruchám až ztrátě oplozovací schopnosti spermií. V procesu oplodnění má hlavička spermie významnou funkci. Jejím úkolem je přenést dědičný materiál lokalizovaný v nukleoplazmě, přičemž je potřebný správně vyvinutý a intaktní akrozomální systém a nukleoplazma. Jádro obaluje nukleární membrána, která je dvojvrstvá, při bázi hlavičky o něco hrubší. Jádrové póry, které jsou místem výměny materiálu mezi jádrem a cytoplazmou, se u spermií nevyskytují. Akrozóm Akrozóm pokrývá přední část hlavičky. Je to cytoplazmatický útvar čepičkovitého tvaru, který se nachází mezi buněčnou a jadernou membránou. Akrozóm zabírá téměř 50% plochy hlavičky. Akrozóm je složen z mukopolysacharidů. Obsahuje fruktózu, manózu, galaktózu, ale i lipidy, kalium, kyselou a alkalickou fosfázu aj. V akrozómech spermií byla zjištěna také proteináza a další enzymy samčího semene, které umožňují spermiím pronikání přes zonu pellucidu do vajíčka. V čerstvém ejakulátu člověka se nachází převážně jen proakrozin, zatímco po kapacitami nebo porušení akrozómu v průběhu konzervace semene se zjišťuje v semenné plazmě i akrozin. Akrozóm spermie nemá takovou pevnou konzistenci jako ostatní části hlavičky. Je citlivý na osmotické změny vnějšího prostředí. Postakrozomální čepička Je to útvar obalující tu část jádra, kterou nepokrývá akrozóm. Na neporušené spermii je spojena s buněčnou membránou. Je mnohem odolnější proti vnějším vlivům než akrozóm (Gamčík, Kozumplík, 1984). Střední část Střední část spermie je složena z krčku (collum) a spojovací části (pars coniuncta). Je motorickým centrem bičíku spermie, ve kterém se chemická energie přeměňuje v kinetickou (Klika, 1980). 11

Krček (collum) Krček spermie je poměrně krátký, měří jen 2 3 µm a obsahuje dva za sebou uložené ventrikuly, mezi nimiž je rozepjato devět příčně segmentovaných provazců neboli chord (Sova, 1990). Bičík (cauda) Bičík jako nástroj pohybu zprostředkovává transport spermie na místo oplodnění. Přitom má důležitou úlohu mitochondriální aparát, který vyrábí energii (ATP), a komplex axiálních vláken jako místo, kde se tato energie mění na mechanickou na pohyb spermie. Bičík spermie se dělí na několik částí, které se liší lokalizací, strukturou a funkcí. (Gamčík, Kozumplík, 1984). Obr.1 Spermie 1 akrozom, 2 hlavička, 3 krček, 4 spojovací část, 5 bičík 12

3.1.1.3. Vývoj spermií Gametogeneze Gametogeneze (vytváření gamet) je proces formování a vývoje specializovaných zárodečných buněk, nazývaných gamety. Tento pochod, týkající se chromozomů i cytoplazmy zárodečných buněk, připravuje pohlavní buňky pro fertilizaci. V průběhu gametogeneze se počet chromozomů snižuje na polovinu a tvar buňky se mění. Tento zrací proces nazýváme u muže spermatogeneze (Moore, Persaud, 2002). Spermatogeneze Spermatogeneze zahrnuje celý sled událostí, kterými jsou primitivní zárodečné buňky spermatogonie proměněny na spermie. Zrání zárodečných buněk začíná v pubertě (mezi 13. 16. rokem) a pokračuje do pozdního stáří. Spermatogonie, které dřímaly v semenotvorných kanálcích varlat od fetální periody vývoje, zvyšují v pubertě svůj počet. Po několika mitotických děleních spermatogonie rostou a podléhají procesům, které je mění v primární spermatocyty, největší ze zárodečných buněk v semenotvorných kanálcích. Každý primární spermatocyt postupuje redukční dělení - první fázi meiózy -, aby dal vznik dvěma haploidním sekundárním spermatocytům, které mají zhruba poloviční objem. Následně probíhá v sekundárních spermatocytech druhé meiotické dělení, jehož výsledkem jsou čtyři haploidní spermatidy, které jsou opět o polovinu menší. Spermatidy se postupně promění ve čtyři zralé spermie v procesu nazývaném spermiogeneze. Celý průběh spermatogeneze, zahrnující i spermiogenezi, trvá přibližně dva měsíce. V okamžiku dovršení spermiogeneze se spermie uvolňuje do lumen semenotvorných kanálků (Moore, Persaud, 2002). 3.1.1.4. Transport spermií Z místa svého skladování v nadvarleti jsou spermie rychle dopravovány do močové trubice peristaltickými vlnami silné svalové vrstvy chámovodu. Při průchodu kolem přídatných pohlavních žláz jsou do tekutiny v chámovodu a močové trubici, obsahující spermie, vyměšovány jejich sekrety. Během sexuálního styku je do okolí zevního ústí čípku a poševní klenby uloženo 200 600 milionů spermií, které vlastním pohybem bičíku zvolna plují cervikálním kanálem. 13

Enzym vezikuláza, obsažený v sekretu semenných váčků, část spermatu koaguluje, čímž vzniká vaginální zátka bránící zpětnému toku semene z pochvy. V období kolem ovulace cervikálního hlenu přibývá a klesá jeho viskozita, což usnadňuje transport spermií. Průchod spermií dělohou a vejcovody je umožněn především stahy hladkého svalstva stěn těchto orgánů. Prostaglandiny obsažené v semeni pravděpodobně stimulují děložní motilitu během soulože a urychlují tak transport spermií dělohou a vejcovody do místa oplození v ampule. Fruktóza obsažená v sekretu vasiculae seminales slouží spermiím jako zdroj energie (Moore, Persaud, 2002). 3.1.1.5. Zrání spermií Bezprostředně po ejakulaci nejsou spermie schopny vajíčko oplodnit. Musí před tím projít přípravným obdobím kapacitace, které trvá zhruba 7 hodin. Během tohoto období je z povrchu akrozomu odstraněn glykoproteinový potah a vrstva seminárních proteinů. Poměr mezi cholesterolem a fosfolipidy i membránový potenciál se v buněčném obalu mění. Kapacitovaná spermie nepodléhá žádným morfologickým změnám, avšak je podstatně aktivnější. Dovršení kapacitace je podmínkou započetí akrozomální reakce (Moore, Persaud, 2002), při které vznikají ve stěně akrozomu malé otvůrky, perforace. Tyto otvůrky dovolují výstup enzymů, jimiž si spermie natravuje, tj. enzymaticky uvolňuje cestu přes corona radiata a zona pellucida k plazmatické membráně vajíčka (Klika, 1980). 3.1.2. Semenná plazma Semenná plazma představuje svým objemem hlavní podíl ejakulátu a tvoří ji hlavně výměšky přídatných pohlavních žláz. V malém množství se na jejím složení podílí i tekutina, která má svůj původ ve varleti, nadvarleti, chámovodu a v močové trubici. Svým pestrým chemickým složením (anorganické látky, lipidy, sacharidy) vytváří semenná plazma pro spermie přirozené prostředí, které je chrání před nepříznivými vlivy, umožňuje jejich pohyb, je zdrojem jejich výživy (Marvan, 2003) a zvětšuje celkový objem ejakulátu (Gamčík, Kozumplík, 1984). 14

3.1.3. Charakteristiky ejakulátu muže 3.1.3.1. Objem ejakulátu Stanovení objemu ejakulátu je nejzákladnější a nejsnazší vyšetření ejakulátu. Objem ejakulátu se mění s věkem jedince a jeho ovlivnění je navozeno řadou faktorů. Ejakulát má průměrný objem 3,5 ml a krajními hodnotami 2 6 ml (Věžník, 2004). 3.1.3.2. Počet spermií Z celkového množství ejakulátu představují spermie méně než 10 %. Zbytek ejakulátu sestává ze sekretu přídatných pohlavních žláz semenných váčků (60 %), prostaty (30 %) a bulbouretrální žlázy (10 %). Jeden ml ejakulátu normálních zdravých mužů obsahuje přes 100 milionů spermií. Přestože se toto číslo individuálně různí, počet 20 milionů v 1 ml a 50 milionů v celém ejakulátu stačí zajistit plodnost. Muž, který má méně než 10 milionů na 1 ml, je pravděpodobně sterilní (Moore, Persaud, 2002). 3.1.3.3. Životaschopnost spermií Většina lidských spermií nepřežívá v ženském genitálním traktu více než 48 hodin. Některé spermie se uhnízdí ve slizničních řasách děložního hrdla a postupně se uvolňují do cervikálního kanálu, cestujíce dělohou do vejcovodů. Krátkodobý pobyt spermií v cervixu zajišťuje plynulé uvolňování spermatu a zvyšuje tím pravděpodobnost početí (Moore, Persaud, 2002). 3.1.3.4. Pohyb (motilita) spermií Motilita spermií může být ovlivněna velkým množstvích faktorů, mezi které patří: - věk jedince, který podstupuje vyšetření a jeho celkové zdraví - doba uplynulá od poslední ejakulace - vystavení vnějším vlivům jako jsou nadměrné teploty nebo toxiny - metoda odběru ejakulátu - doba trvání a způsob manipulace od odběru ejakulátu po jeho vyšetření (WHO, 1999) Motilita spermií, její posuzování a kvalitativní hodnocení, patří na přední místa výčtu spermatoanylytických metod. Neoddělitelným atributem pohyblivosti je i rychlost pohybu spermií. Proto jsou tyto dvě veličiny většinou zkoumány současně. Rychlost 15

pohybu spermií je citlivým ukazatelem, který dovoluje časně posoudit nastupující vitální degradaci ejakulátu. Většina autorů považuje progresivní pohyb spermií za významný ukazatel pro odhad fertilizační schopnosti semene. z hlediska funkčního je pohyb spermií nutnou podmínkou jejich průniku do vaječné buňky (Věžník, 2004). Spermie se pohybují rychlostí 2 3 mm za minutu v závislosti na ph prostředí, ve kterém se nalézají. Během skladování v nadvarleti jsou nepohyblivé a jejich pohyb začíná až v ejakulátu. V kyselém prostředí pochvy se pohybují pomalu, avšak alkalické ph dělohy spermie urychlí. Místa oplození dosáhne jen kolem 200 spermií. Většina z nich zaniká a je resorbována ženským pohlavním traktem (Moore, Persaud, 2002). Pro potenciální plodnost je třeba, aby po 120 minutách bylo pohyblivých nejméně 40 % spermií a některé ještě i po 24 hodinách (Moore, Persaud, 2002). 3.1.3.5. Koncentrace spermií Stanovení koncentrace spermií v ejakulátu je jednou za základních informací o jeho kvalitě a úrovni funkce spermiogenetického epitelu (Věžník, 2004). Koncentrace spermií se posuzuje fotometricky (nefelometricky), počítačem částic a hemocytometricky. Fotometrické stanovení koncentrace je orientační a provádí se především v rutinních provozních laboratořích. V kontrolních laboratořích je doporučeno automatické posouzení počtu spermií elektronickým počítačem částic nebo hemocytometrickou metodou s použitím klasické metody počítání spermií v Bürkerově komůrce po naředění ejakulátu roztokem dle Hayema v melanžeru na červené krvinky. Hodnocení se provádí ve světelném mikroskopu při zvětšení 200x (Věžník, 2000). 3.1.3.6. Morfologie spermií Ne všechny spermie, které jsou produkovány, jsou normálně vyvinuté. Vliv na tento stav, který platí i za optimálních podmínek, má velká řada faktorů vnitřního i vnějšího prostředí. Morfologické posouzení ejakulátu je vedle stanovení koncentrace spermií a jejich pohyblivosti základním kritériem spermatoanalýzy. Morfologické posouzení ejakulátu je zaměřeno na stanovení kvalitativních a kvantitativních rozdílů v normálně a patologicky utvářených spermiích, spermií destruovaných stejně jakož i průkazů buněčných útvarů uvolněných z vývojové řady spermiogeneze, buněk přídatných a vývodných cest pohlavního systému a konečně 16

granulocytů, lymfocytů, monocytů, fagocytů a dalších buněk krevní řady (Věžník, 2004). Při hodnocení musí být brána v úvahu celá spermie. Role morfologického posouzení je jednou z prvořadých predikátorů fertilizace. Morfologie spermií má výhodu v přesnosti a preciznosti hodnocení, je jednoduchá a pokud se týká vybavení je dosažitelná pro většinu laboratoří (Věžník, 2000). 3.1.3.7. Spermiogram Spermiogram představuje základní laboratorní metodu při vyšetření mužské fertility; umožňuje klasifikovat závažnost mužského faktoru na neplodnosti páru. Před odběrem spermatu se doporučuje pohlavní abstinence 2 až 7 dnů. Kratší odstup od předchozí ejakulace může snížit objem ejakulátu a koncentraci spermií. Při delší abstinenci může být snížená motilita spermií (Dvořáček, 1999). Za normální mužský spermiogram se považuje ten, který má následující vlastnosti: 1. zkapalnění ejakulátu: úplné během 60 minut při laboratorní teplotě 2. vzhled ejakulátu: homogenní, šedý, opalescentní 3. konzistence ejakulátu: z pipety odkapává v kapkách 4. objem ejakulátu: 2 ml 5. ph ejakulátu: 7,2 6. koncentrace spermií: 20 miliónů a více spermií/ml ejakulátu 7. celkový počet spermií: 40 miliónů a více spermií v ejakulátu 8. motilita spermií: 50 % a více progresivních a pomalých spermií nebo 25 % a více progresivních spermií 9. morfologie spermií: 30 % a více normálních forem (Gardner et. al, 2004) Patologické spermiogramy: Astenospermie je porucha, při které jsou spermie málo pohyblivé nebo ejakulát obsahuje více defektních forem. Oligospermie nižší počet než 20 mil./ml spermií v ejakulátu (koncepce je výrazně snížena). Těžká oligospermie méně než 5 mil./ml spermií v ejakulátu (koncepce téměř 0). Oligoastenospermie - kombinace asteno- a oligospermie. Teratospermie patologický vzhled (morfologie) spermií spojený s patologií pohybu. 17

Oligoastenoteratospermie (OAT) kombinace oligo-asteno-teratospermie. Nekrospermie spermie jsou nepohyblivé (mrtvé), proto není koncepce možná. Azoospermie v ejakulátu chybějí spermie (oplodnění není možné). Rozlišujeme azoospermii obstrukční (je zachována tvorba spermií) a testikulární (spermie se netvoří). Aspermie při orgasmu neodchází žádný ejakulát (koncepce je nemožná) (Kobilková, 2005). 3.2. Laboratorní metody určené k vyšetření čerstvého ejakulátu 3.2.1. Makroskopické hodnocení ejakulátu Makroskopické hodnocení ejakulátu se provádí okamžitě po jeho odběru ve sběrači. Hodnotí se hmotnost nebo objem, smyslové hodnocení zrnitosti hustoty, barvy, pachu, čistoty, případně cizích přimísenin. Objem ejakulátu Je variabilní a značně kolísá. Zjišťuje se měřením v kalibrovaném válci nebo vážením na laboratorní automatické váze (v gramech). Konzistence, zrnitost Se posuzuje u každého ejakulátu ve sběrači v dopadajícím nebo procházejícím světle. Husté sperma dobré jakosti je neprůhledná vazká tekutina, zpravidla smetanového mírně zrnitého vzhledu, zrnité shluky spermatu se pomalu pohybují. Řídké sperma špatné jakosti je vodnaté, průsvitné, bez zrnitosti. Barva se posuzuje proti světlu. Dobré sperma je barvy bělavé, v některých případech šedobílé, nebo mírně nažloutlé. Špatné sperma nehodící se k inseminaci bývá zbarveno silně žlutozeleně nebo zeleně přimísením hnisu, moče nebo nežádoucími mikroorganismy. Špatné je i sperma s příměsí krve (Louda, 2001). Pach Se posuzuje čichem ve sběrači. Dobré sperma má slabý specifický pach, připomínající pach kravského mléka. Nazelenalé sperma páchne močí. Hnilobný zápach svědčí o přimísení hnisu (Louda, 2001). 18

Cizí přimíseniny Nejčastěji to bývají chlupy, vazelína, nečistoty z předkožky. Hnis se zjišťuje při zánětech semenných váčků, pyje nebo varlat a předkožky. Dobré sperma má být prosté přimísenin (Louda, 2001). 3.2.2. Mikroskopické hodnocení ejakulátu Hodnocení aktivity Progresivní pohyb vpřed za hlavičkou je jedním z nejvýznamnějších ukazatelů oplozovací schopnosti čerstvého ejakulátu. Hodnotí se charakter pohybu, určuje se směr a rozsah kmitů hlavičky spermie. Přímý progresivní pohyb spermií je znakem jejich funkční plnohodnotnosti a vyjadřuje se v procentech. S prodlužující se dobou po odběru dochází u ejakulátu k tzv. vitální degeneraci spermií, při které se rychlost přímočarého pohybu zpomaluje a tento se mění na pohyb kruhový, postupně následuje pohyb přerušovaný a trhavý, později pohyb ustává. Vedle pohybu přímočarého vpřed za hlavičkou je třeba sledovat i ostatní druhy pohybu, které se hodnotí jako závadné (kolébavý, kruhový, na místě, zpětný). Nežádoucí je i shlukování spermií, tzv. aglutinace (Louda, 2001). Hodnocení vířivosti pohybu ejakulátu Vyjadřuje společné hodnocení hustoty a pohyblivosti spermií. Hodnotí se neředěný, čerstvý, tzv. nativní vzorek ejakulátu. Ejakuláty podle vířivosti pohybu se hodnotí třemi stupni (3 = velmi rychlý vířivý pohyb, 2 = pomalý vířivý pohyb, 1 = ejakulát bez vířivého pohybu) (Louda, 2001). Stanovení koncentrace ejakulátu Je dána funkční aktivitou semenoplodného epitelu varlat, zdravotním stavem muže, připraveností a technikou odběru ejakulátu. Stanovení koncentrace spermatu fotometricky Přístroj zajišťuje objektivní přesnost, rychlost měření a malou spotřebu spermatu. Přesnost je závislá na dobré funkci přístroje a na přesně vypracované kalibrační křivce. V současné době se používá fotometr digitální. Existují i modifikované fotokolorimetry, určené speciálně pro vyšetření ejakulátu jednotlivých druhů hospodářských zvířat. 19

Stanovení koncentrace spermatu haematocytometricky Koncentrace spermat se stanoví počítáním spermií v Bürkerově komůrce (Louda, 2001). 1. Počítají se všechny spermie ležící uvnitř čtverečku o velikosti 1/16 mm 2 a všechny spermie, jejichž hlavičky se dotýkají nebo leží na levé a horní straně čtverečku. Počítají se spermie v 10 čtverečcích. 2. Počítají se spermie v 10 menších čtverečcích o velikosti 1/25 mm 2 a všechny spermie, jejichž hlavičky se dotýkají nebo leží na levé a horní straně čtverečku. Počítají se spermie ve čtverečcích ležících úhlopříčně, aby se lépe postihlo rozprostření vzorku po celé ploše (Louda, 2001). 3.2.3. Biologické zkoušky ejakulátu V biologických testech se sleduje odolnost spermií vůči různým vnějším vlivům. Provádí se dlouhodobý chladový test, krátkodobý tepelné test, zjišťuje se odolnost spermií vůči chladovému šoku a odolnost spermií vůči působení 1% roztoku NaCl (Louda, 2001). Testy přežitelnosti spermatu Testy přežitelnosti spermatu jsou důležité pro posouzení biologické hodnoty a oplozovací schopnosti spermií. Mezi výsledky těchto testů a skutečnou plodností byla zjištěna vysoká korelace (Louda, 2001). Krátkodobý tepelný test přežitelnosti Do zkumavky se odměří 0,5 1 cm 3 spermatu (ředěného nebo neředěného). Zkumavka se spermatem se vloží do vodní lázně a postupně zahřeje na 38 C. Po dosažení uvedené teploty se zaznamená začátek testu. V hodinových intervalech se ze zkumavky odebírají vzorky a provádí se posouzení aktivity spermií. Doba trvání testu nebývá delší než 6 hodin, jelikož se spermie v teplém prostředí rychle vyžívají a ztrácejí aktivitu. Ejakuláty s větší absolutní délkou životnosti jsou biologicky jakostnější a mají vyšší oplozovací schopnost (Louda, 2001). 20

Dlouhodobý chladový test přežitelnosti Do malé zkumavky se odměří 3 cm 3 naředěného spermatu, posoudí se aktivita spermií, vzorek se vloží do chladničky (teplota 1-3 C) a zapíše se čas. Každý den ve stejnou dobu se sleduje aktivita spermií pod mikroskopem s vyhřívací destičkou. Dobré ejakuláty si zachovávají po dobu 96 hodin od odběru aktivitu alespoň 50% (Louda, 2001). Zkouška rezistence spermatu Rezistence spermatu je ukazatelem odolnosti spermií vůči působení 1% roztoku Na- Cl. Vyjadřuje se stupněm zředění zkouškového spermatu tímto roztokem, který se v určitém časovém sledu přidává ke spermatu, a to až do okamžiku, kdy ustane přímočarý pohyb spermií vpřed ze hlavičkou (Louda, 2001). Zkouška živých spermií na odolnost vůči chladovému šoku Touto zkouškou se posuzuje reakce spermií na rychlé zchlazení (Louda, 2001). Stanovení procenta živých a mrtvých spermií barvením Touto biologickou zkouškou se získá obraz o kvalitě ejakulátu. Je založena na rozdílné afinitě živých a mrtvých spermií k barvivům. Mrtvé nebo oslabené spermie přijímají barvivo, živé spermie nepropouštějí semipermeabilní membránou barvivo a zůstávají bílé. Málo životaschopné spermie se značně sníženým metabolismem se barví bledě růžově až červeně. Barvení se provede buď jen eosínem nebo současně ještě nigrosínem nebo opálovou modří jako kontrastním barvivem (Louda, 2001). Stanovení koncentrace vodíkových iontů ph spermatu Kyselost spermatu je výrazem činnosti a zdravotního stavu přídatných pohlavních žláz. Má být stanovena do 15 minut po odběru, jelikož se životní pochody spermií mění (Louda, 2001). 3.2.4. Biochemické zkoušky spermatu Na základě stupně anaerobního nebo aerobního metabolismu spermií se usuzuje na jejich životnost a oplozovací schopnost. Podstatou zkoušky je rychlost anaerobního rozkladu fruktózy obsažené v semenné plazmě (Louda, 2001). 21

Dehydrogenační zkouška Při dehydrogenační zkoušce se sleduje rychlost fruktolýzy ve vztahu k počtu pohyblivých spermií. Methylenová modř má v této zkoušce úlohu akceptoru vodíku uvolněného při anaerobním štěpení cukru a touto redukcí se mění v bezbarvou leukoformu. Bylo prokázáno, že dehydrogenační aktivita, resp. produkce enzymu dehydrogenázy, je vázána jedině na živé spermie a že lze tedy z rychlosti odbarvení methylenové modři usuzovat na počet živých spermií ve spermatu, jejich aktivitu, a tím i oplozovací schopnost. Dehydrogenační zkoušky jsou cennou pomůckou při objektivním hodnocení jakosti spermatu, zejména pro začátečníky. Byla prokázána vysoká pozitivní korelace mezi dobou odbarvení methylenové modři a koncentrací spermatu, pohyblivosti spermií, jakož i dobrou přežitelností spermií při dlouhodobém chladovém testu i krátkodobém tepelném testu (Louda, 2001). 3.2.5. Morfologické metody vyšetření spermatu Poznatky o morfologii spermií a o morfologických abnormalitách mohou přispět ke zjištění příčin neplodnosti mužů. Využívá se přitom zdokonalené mikroskopické techniky a různých způsobů barvení. Laboratornímu morfologickému a cytochemickému vyšetření musí být podrobeno sperma čerstvé. Všechny pomůcky, které přijdou do styku se spermatem, musí být sterilní, chemicky čisté a musí mít přibližně stejnou teplotu jako vyšetřované sperma. Zřeďovací roztok nesmí vyvolat sekundární změny. Nejvhodnější je fyziologický roztok NaCl. Nesmí však být dlouhodobě uchováván v termostatu při vyšších teplotách, protože by docházelo k odpaření vody a koncentrace NaCl by se zvyšovala. Sperma se ředí na předehřátém hodinovém sklíčku v poměru 1:1 až 1:20 podle hustoty spermatu. Spermie se zřeďovacím roztokem je nutné krouživým pohybem na hodinovém sklíčku promíchat tak, aby se na rozměrech nevytvářely shluky, které znesnadňují posouzení (Louda, 2001). Při vzniku vadných spermií se uplatňuje řada vlivů genetických a negenetických (fyzikálně chemických, vliv výživy, toxicko infekčních, vliv věku a další). 22

Podle místa vzniku se změny spermií rozdělují na primární a sekundární: Primární změny spermií Tyto vady vznikají v průběhu spermatogenního cyklu. Patří sem degenerativní formy spermií, změny tvaru hlavičky, změny v nukleoplazmě, změny na akrozómu, tvarové změny bičíku a další vývojové anomálie (Louda, 2001). Sekundární změny spermií Tyto změny nastávají při dlouhém pobytu spermií v ocasu nadvarlete, dále v průběhu ejakulace, špatnou manipulací s odebraným spermatem, nesprávné přípravě preparátů. Tyto změny jsou projevem kvalitativních změn v semenné plazmě a nesprávného technologického postupu při zpracování spermatu. Patří sem změny hlavičky, změny akrozómu, torze bičíku (Louda, 2001). Při posuzování morfologických změn na spermiích rozdělujeme patologické formy spermií do následujících skupin. Vývojové tvarové anomálie degenerativního charakteru Počítáme všechny formy spermií, které se vyvinuly atypicky a nemají normální diferenciaci, hlavičku s akrozómem, spojovací část bičíku a bičík samotný. Nejčastěji jde o atypický tvary hlaviček, kdy hlavička bývá často menší a abnormálně barvitelná. Řadíme sem i takové spermie, u nichž se nevytvořil normální bičík, ale místo bičíku pouze vakovitý nebo kyjovitý útvar, dále spermie s dvojitým bičíkem nebo se zdvojenou hlavičkou a jiné. V normálním ejakulátu se nemá vyskytovat více než 5% těchto změn. Vyšší procento je ukazatelem vážnější poruchy spermiogeneze (Louda, 2001). Patologické formy ve tvaru hlaviček Změny jsou nejčastějšími odchylkami při poruchách spermiogeneze a provázejí nejčastěji vznik generativních nebo zánětlivých procesů ve varlatech. Celkově nemá překročit výskyt těchto anomálií hranici 5%. Nejčastěji se vyskytují hlavičky zúžené, hruškovité, abnormálně veliké, abnormálně malé, asymetrické, ovoidní, oválné, citronovité, dále spermie s abnormální strukturou hlavičky, která může být proláklá, plošná, příliš široká nebo s úzkým klenutím. Všechny tyto změny patří mezi změny primární (Louda, 2001). 23

Změny na akrozómu Někdy se může vyskytnout svlečený akrozóm, který nacházíme na rozměrech nedaleko hlaviček spermií. V takovém případě lze předpokládat, že k jejich uvolnění došlo pravděpodobně až po styku se semennou plazmou, protože jinak dochází k jejich resorpci v nadvarletním traktu. Nejčastější anomálií je akrozóm zbobtnalý. K této změně dochází i při manipulaci se spermatem, zejména když se dostane do sběrače voda. Akrozóm obvykle praskne a akrozómová hmota se vylije do prostředí. Mezi další změny vnitřní struktury akrozómu patří kondenzace akrozómové hmoty k přednímu okraji hlavičky, zřasení předních okrajů hlaviček, různé granulace v akrozómové substanci a jiné, které bývají obvykle sekundárního charakteru (Louda, 2001). Změny v zadní části hlavičky Jde převážně o změny v nerovné tinktorické schopnosti kalíšku nebo o výskyt různých granulačních tělísek. Změny na spojovací části Rozpoznání těchto změn vyžaduje již poměrně značné zkušenosti a citlivost oka, aby byly zachyceny jemné změny, mezi které patří hlavně zkrácení spojovací části, její prodloužení, ztluštění, zúžení, přerušení spojovací části v některém úseku, ve kterém probíhá pouze holé osové vlákno, nebo rozvázání mitochondriální spirály, která se při bedlivé prohlídce jeví jako vinoucí se nitkový závit (Louda, 2001). Patologické změny na bičících Nejčastěji se jedná o stočení bičíku kolem protoplazmatické kapky, obvykle na konci spojovací části bičíku. Může to být stočení bičíku do tvaru houslového klíče, zavinutí bičíku do klubka. Řadíme sem i tzv. Dag-defekt, kdy dochází k abnormálnímu vyvinutí bičíku v důsledku toho, že se Boříkové fibrily nevyvinou v uspořádání 2±9±9, ale ve vnějším kruhu obvykle skupina fibril chybí. Tato anomálie je popisována jako změna s dědičnou predispozicí. Dále sem patří abaxiální upevnění bičíku, kdy bičík nevychází ze středu, ale z okraje hlavičky a dekapitace, tj. oddělení hlaviček od bičí- 24

ků. Velmi často však může jít o artificiální změny, které vznikají při nesprávném zhotovení roztěru. Nezralé spermie Jedná se o spermie se zadrženou protoplazmatickou kapkou na krčku proximální nebo v průběhu spojovací části distální. Při vyšším výskytu nezralých spermií v ejakulátu je třeba sledovat výskyt dalších vývojových vad. Změny v nukleoplazmě Tyto změny se posuzují při použití speciálního barvení, znázorňujícího jadernou substanci. Mezi nejčastější změny patří miliární vakuoly při předním okraji hlavičky, makrovakuoly, nepravidelné uspořádání DNA v jádře nebo slabá barevná reakce nukleoplazmy. V ejakulátu nemá být více než 15% těchto anomálií (Louda, 2001). V ejakulátu nemá celkový počet patologických spermií překročit 20%. Při hodnocení patologických spermií je nutno dodržovat zásadu, že z jednorázového vyšetření nelze vyvozovat konečné závěry a že je nutné vyšetření opakovat vždy ve 3-5ti denních intervalech. Výsledek pozorování se zapisuje do tabulky. Při jednom vyšetření se pozoruje celkem 300-500 spermií. Používá se olejové imerze a zvětšení 1000-1500 krát (Louda, 2001). 3.2.6. Morfologické vyšetření změn v nukleoplazmě Intaktnost nukleoplazmy je jednou ze základních podmínek pro fertilizační schopnost spermie. Řada patologických změn může být lokalizována právě v jaderné substanci (Louda, 2001). 3.2.7. Stanovení aktivity endogenních dehydrogenáz podle Hrudky Tato metoda je založena na principu, že spermie pro svůj pohyb potřebují nejen živiny, ve kterých je hlavním činitelem fruktóza, ale i fermenty, které jsou soustředěny ve spojovací části bičíku. S déle trvajícím pohybem spermie postupně ztrácí tyto fermenty, kterých má pouze tolik, kolik se jich vytvořilo během spermiogenního cyklu a po jejich ztrátě končí aktivita spermií (Louda, 2001). 25

3.2.8. Použití fluorescenční mikroskopie ve spermiologii Pomocí fluorescenční mikroskopie při barvení spermií fluorochromy je možné provádět morfologické vyšetření spermií a diferencovat živé a mrtvé spermie. Je možno provádět i vyšetření spermatu ředěného žloutko-citrátovým ředidlem nebo mléčnými ředidly. Touto metodou je možné sledovat pohyb spermií v pohlavním traktu samice. Princip fluorescenční mikroskopie spočívá v tom, že ultrafialové paprsky vyvolávají v celé řadě organických i anorganických látek fluorescenci, přičemž vyvolané světlo má podstatně větší vlnovou délku a je tedy viditelné (Louda, 2001). 3.2.9. Penetrační aktivita spermií K posouzení aktivity a rychlosti pohybu spermií se používá řada metodických postupů. Kapilárový test penetrace spermií je vhodnou metodou pro hodnocení interakce spermií a prostředí cervikálního hlenu v děložním krčku. Tento test je vhodný pro posouzení předpokladu oplození (Louda, 2001). 3.2.10. Hodnocení zmrazeného spermatu Aktivita spermatu po rozmrazení se posuzuje u každého ejakulátu na pracovišti, kde bylo sperma zmraženo, dále pak vždy před expedicí pro inseminačního technika (LOUDA, 2001). Inseminační dávka (peleta) se vyjme pinzetou a rozpustí během 15 vteřin v malé zkumavce naplněné 1,5 cm 3 citrátu sodného zahřátého na teplotu 39±1 C. Obsah zkumavky se dokonale promíchá. Inseminační dávka uložená v pejetě se též rozmrazí, promíchá vzduchovou bublinou uvnitř pejety a nanese na podložní sklíčko. Kapátkem se nanese malá kapka takto zředěného spermatu na podložní sklíčko předehřáté na teplotu 39±1 C, přikryje se krycím sklíčkem a posuzuje při zvětšení 200-300 násobném. Hodnotí se minimálně 3 zorná pole, v nichž se zjišťuje odhadem procentické zastoupení progresivně se pohybujících spermií. Mikroskop má být opatřen fázovým ±kontrastem, pracovní plocha mikroskopu má teplotu 39±1 C (Louda, 2001). 3.2.11. Tepelný test rozmraženého spermatu Inseminační dávka se vyjme z kontejneru a lehce položí na hladinu roztoku citroanu sodného naplněného ve zkumavce. Teplota tohoto roztoku je 39±1 C. zkumavka se vloží do stojánku ve vodní lázni o téže teplotě. Po samovolném rozmražení, po kterém pilulka klesne ke dnu, se obsah zkumavky zvolna rozmíchá. Aktivita se odečítá 26

po uplynutí 30 minutové inkubační doby. Požadovaná minimální hodnota aktivity je 20 % (Louda, 2001). 3.2.12. Měření spermií Účelem měření spermií je získat podklady pro objektivní posouzení tvaru a velikosti spermií ve vztahu ke stanoveným hodnotám normálních spermií. Velikost i tvar spermií se má pohybovat v rámci stanovených mezních hodnot, není-li tomu tak, označujeme spermie jako nenormální. Mezi tvarem a velikostí spermií, hlavně jejich hlaviček, a oplozovací schopností muže je vysoká závislost. Proto spermiogramy mužů, charakterizující tvar a velikost spermií v ejakulátu, jsou vhodným vodítkem při posuzování oplozovací schopnosti (Louda, 2001). 3.2.13. Mikrobiologické vyšetření ejakulátů Při odběru spermatu i při dodržení všech hygienických opatření může dojít ke kontaminaci. Čerstvý ejakulát nesmí obsahovat patogenní zárodky ani plísně. Oborové normy připouštějí maximálně 5000 nepatogenních mikroorganismů v inseminační dávce (Louda, 2001). 3.3. Vlivy působící na plodnost Plodnost je podmíněna nejen druhovou příslušností, ale i dědičným založením a působením činitelů vnějšího prostředí. Určit podíl dědičnosti a vnějšího prostředí je těžké, ale z dlouhodobých pozorování lze vidět, že o úrovni plodnosti rozhodují především vnější vlivy, ale nelze zanedbat ani projevy dědičnosti, s jejichž vlivem se počítá asi ve 20 procentech případů. Z činitelů vnějšího prostředí, které větší nebo menší mírou ovlivňují plodnost, je třeba uvést především výživu, klimatické činitele, u zvířat způsob chovu, užitkovost a jiné (Kliment, 1983). 3.3.1. Prostředí Vnější prostředí je soubor činitelů, v kterých jedinec nebo celá skupina žije a kterému se musí přizpůsobovat, aby si zachovala schopnost realizace v přijatelných hranicích bez ohrožení vlastní existence (Kliment, 1983). 27

3.3.1.1. Výživa Výživa patří mezi nejdůležitější faktory vnějšího prostředí, protože ovlivňuje všechny funkce organismu, i funkce reprodukční. Uplatňuje se na každém stupni reprodukčního procesu. Svojí mnohotvárností působí po stránce kvantitativní i kvalitativní (Kliment, 1983). Nedostatky, které mohou vzniknout ve stravě v důsledku nepříznivého působení jednotlivých činitelů, se projeví komplikacemi látkové výměny a mohou vyvolat poruchy plodnosti. Při nedostatečné kvalitativní i kvantitativní výživě se vyřadí takové funkce v organismu, které nejsou bezpodmínečně potřebné. Pohlavní funkce s ohledem na postavení reprodukční soustavy reprezentují právě tento druh funkcí. Pohlavní soustava je z hlediska hierarchie rozdělování hodnot v organismu na samém konci. Pohlavním funkcím jsou nadřazeny dokonce i produkční funkce. To znamená, že při vzniku disproporční situace ve výživě budou postižené jistým stupněm nedostatečnosti právě reprodukční orgány, což se nevyhnutelně projeví poruchami v reprodukci, resp. v plodnosti. Energeticky nedostatečná výživa znamená podvýživu, která se u mladých jedinců projevuje pozdějším pohlavním dospíváním. U pohlavně dospělých jedinců podvýživa potlačuje funkce gonád, pohlavní cyklus neprobíhá apod. Dlouhotrvající podvýživa vyvolává vážné změny i na vývodných cestách pohlavního aparátu a umožňuje vznik rozličných infekcí. I když jde o přechodné stavy, jejich dlouhodobý charakter zapříčiní, že se tělesné síly a pohlavní funkce obnovují pomalu. Tím klesá intenzita celoživotní reprodukce a vznikají problémy v organizaci reprodukčního procesu (Kliment, 1983). Podobně jako nedostatečné, tak i nadměrné stravování může vyvolat poruchy reprodukčního procesu. Může vést k tukové degradaci gonád. Nadměrné množství zplodin látkového metabolismu (štěpné produkty bílkovin) může poškodit zárodečný epitel gonád. Bílkoviny Základním stavebním materiálem pro obnovu buněk a tvorbu gamet a některých hormonů jsou bílkoviny. Aby reprodukční funkce probíhaly normálně, musí být ve výživě zabezpečeny také aminokyseliny, které mají rozhodující vliv na plodnost (např. 28

leucin, izoleucin, tryptofan, arginin, histidin, metionin, tyrozin, treonin, fenylalanin a lyzin). Při nadměrném přívodu bílkovin se narušuje poměr mezi hrubým proteinem a energetickou složkou, což vede k těžkým poruchám reprodukce i přes zdánlivě dobrý zdravotní stav. Ještě nepříznivěji působí nedostatek bílkovin. Slábnou projevy pohlavních funkcí a snižuje se životaschopnost pohlavních buněk. Nedostatek bílkovin v čase dospívání zpomaluje nástup puberty a vyvolává funkční změny pohlavních žláz. Sacharidy Hlavním zdrojem energie jsou sacharidy. Jejich význam z hlediska reprodukce spočívá ve správném poměru s bílkovinami, který má být 1:6 7. indikátorem energetické hladiny v organismu je obsah glukózy v krevním séru. Mírné zvýšení energie v organismu může u samců dobře působit při spermiogenezi (Kliment, 1983). Lipidy Význam lipidů z hlediska působení na plodnost není dostatečně znám. Lipidy jsou významnější jako nositelé vitamínů A, D, E, které mají velmi úzký vztah k plodnosti. Vážnější vliv se připisuje jen nadměrnému zásobování organismu tuky z hlediska jejich nepotního účinku na pohlavní orgány, kdy se při jejich nadměrném ukládání může porušit funkce pohlavních žláz nebo vývodných cest. Minerální látky Velký vliv na plodnost mají minerální látky. Jsou důležitou součástí biologicky aktivních látek ve výživě. Jejich nedostatek anebo přebytek může narušovat průběh pohlavních funkcí a plodnost. Fosfor Fosfor má úzký vztah k plodnosti. Účastní se intermediální látkové přeměny a současně je ve formě ATP zdrojem energie. Vzhledem k úzkému vztahu k vápníku je důležitý poměr těchto prvků, optimální poměr fosforu a vápníku je 1:1,5. 29

Vápník Vápník nemá přímý vztah k pohlavním funkcím. Pro jeho využitelnost je rozhodující vitamín D a poměr k fosforu a hořčíku. Hořčík Hořčík se uplatňuje jako aktivátor enzymatických systémů. Sodík, draslík Sodík a draslík, jako extracelulární a intracelulární ionty, se zúčastňují regulace osmotických poměrů v orgamismu. Optimální poměr K:Na ve stravě je 5 6:1. Mangan Mangan ovlivňuje vývoj a funkci pohlavních orgánů, ale má i jiné účinky. Při jeho nedostatky se opožďuje pohlavní dospívání. Zinek Zinek je součástí tkání pohlavních orgánů. Jód Jód je nepostradatelný pro funkce štítné žlázy. Vitamíny Důležitou součást potravy tvoří vitamíny. Při nedostatku vitamínů se narušují rozličné životně důležité funkce a snižuje se odolnost organismu. Pohlavní činnost ovlivňují vitamíny sekundárně, a jen některé (rozpustné v tucích) mají přímý vztah k reprodukčním procesům a k plodnosti. Významné postavení z hledisky plodnosti mají vitamíny A, D a E. Vitamín A přijímá organismus nejvíce ve formě provitamínu. Při jeho nedostatku se snižuje rezistence sliznic pohlavních orgánů, v prepubertálním období se zpomaluje vývoj pohlavních orgánů a opožďuje se pohlavní dospívání (Kliment, 1983). 30

3.3.1.2. Bioklimatické vlivy Významným faktorem v souboru činitelů, které působí na reprodukci a plodnost, jsou klimatické vlivy. Vyplývá to z různorodosti činitelů, které tento pojem zahrnuje (světlo, teplota, tlak vzduchu, roční období a všechny mikroklimatické podmínky. Vlivem extrémně vysokých anebo nízkých teplot se narušují funkce, protože termoregulační mechanismy nejsou už schopné přizpůsobit organismus takovým změnám (Kliment, 1983). Výkyvy plodnosti je možné pozorovat i v souvislosti s ročním obdobím. Roční fotoperiodismus, charakterizovaný kvalitativními změnami ve složení světelného spektra, prodlužování, resp. zkracování času svitu indikuje kvalitativní rozdíly v reprodukční sféře, což se projevuje rozdílnou intenzitou pohlavní aktivity v průběhu roku. Období změn spektra ve prospěch ultrafialového záření (jaro a začátek léta) a období jeho úbytku (konec léta až podzim) stimulují aktivitu štítné žlázy, která vyprodukuje optimální množství tyroxinu pro aktivaci gonadotropních funkcí adenohypofýzy. Naopak, nedostatek tyroxinu zpomaluje metabolické děje a inhibuje gonadotropní funkce hypofýzy s následnou sexuální hypofunkcí (Kliment, 1983). 3.3.1.3. Faktory životního prostředí Expozice chemickým a toxickým látkám může taktéž ovlivnit plodnost. Některé pesticidy a herbicidy, které svým působením připomínají účinek estrogenu, mohou ovlivnit produkci spermií. Dalšími chemickými látkami, které mohou poškodit tvorbu spermií, jsou těžké kovy, například olovo, kadmium a arsen. 3.3.1.4. Používání návykových látek Alkohol a drogy mohou rovněž negativně ovlivnit mužskou plodnost. Výsledkem chronického alkoholismu končícího poškozením jater je i snížení plodnosti. Také kouření marihuany může negativně ovlivnit plodnost poklesem hladiny hormonu LH a omezenou tvorbou testosteronu. Nízká hladina testosteronu vede k impotenci a k úbytku spermií. Stejně tak i celá řada přípravků podporujících růst svalové hmoty vede k poklesu LH a testosteronu, a dokonce ke zmenšení velikosti varlat. 31

3.3.1.5. Kouření Plodnost může být ovlivněna i kouřením. Podle studie uveřejněné ve vědeckém časopise Fertility and Sterility jsou spermie kuřáků ve srovnání s nekuřáky častěji neobvyklého tvaru a nesou genetické poruchy. I když kouření nemusí způsobit samo o sobě neplodnost, může se stát dalším zhoršujícím faktorem u mužů, jejichž kvalita spermatu je již nějakým jiným způsobem snížena. 3.3.1.6. Stres Stres je faktor ovlivňující všechny tělesné funkce, zdraví i pohodu. Stres může také negativně ovlivňovat hodnoty hormonu LH, který kontroluje funkci varlat. Toto může vést až ke snížení počtu spermií nebo k poruše funkce spermií. 3.3.2. Zranění Při úrazech může dojít k poškození varlat nebo k přerušení či poškození vas deferens, velmi jemného vývodu, který zajišťuje transport spermií z varlete do ejakulačního vývodu. Poranění dalších orgánů, jako například močového měchýře nebo prostaty může mít na plodnost rovněž vliv. Poranění míchy může ovlivnit ejakulaci, a tím způsobit neplodnost. Torze varlat může rovněž vést k neplodnosti. Je to stav, kdy dojde k otočení varlete v šourku. Přetočení varlete a semenného provazce zastaví přívod krve, čímž dojde k jeho těžkému poškození. Jedná se o stav, který se musí léčit operačně. Pokud k operaci dojde včas, do dvanácti hodin od otočení a vzniku příznaků, může být varle až v 70 % případů zachráněno. Opožděná léčba má však za následek jeho poškození a závažné ovlivnění plodnosti. 3.3.3. Pohlavně přenosné nemoci Pohlavně přenosné nemoci jsou častou příčinou mužské neplodnosti. Například chlamydiové onemocnění, pokud není léčeno, může vést ke zjizvení močové trubice. Takové zjizvení může tvořit překážku průchodu semene (Doherty, Clark, 2006). 3.3.4. Věk Rozsah pohlavních funkcí se během ontogenetického vývoje mění. Pohlavní funkce mohou probíhat až po dostavení se pohlavní dospělosti, kdy se zesynchronizuje citli- 32

vost gonád a regulačních mechanismů. Pohlavní funkce trvají jen určité období během života. Se stoupajícím věkem a fyziologickým stárnutím organismu nastává i útlum pohlavní činnosti (Kliment, 1983). 3.4. Příčiny neplodnosti Existuje celá řada příčin mužské neplodnosti, nejčastějšími jsou poruchy tvorby a vyzrávání spermií a poruchy průchodnosti vývodů, kterými prochází sperma. 3.4.1. Ejakulační problémy Nejčastějšími příčinami poruchy ejakulace jsou impotence a retrográdní (zpětná) ejakulace. 3.4.1.1. Impotence Impotence je neschopnost dosáhnutí erekce a může být výsledkem psychických nebo fyzických potíží. Psychickými problémy mohou být obavy z pohlavního styku, pocity viny nebo nízké sebevědomí. Tělesné problémy, které mohou mít vliv na ztopoření, jsou například cukrovka, vysoká hladina cholesterolu, vysoký krevní tlak, onemocnění srdce, svůj vliv však mají i některé léky, například antidepresiva. 3.4.1.2. Zpětná ejakulace Zpětná ejakulace je stav, při kterém je semeno při orgasmu vstříknuto opačným směrem, do močového měchýře, místo jeho výronu ven z penisu. Dá se prokázat vyšetřením moči po proběhlé ejakulaci. Zpětná ejakulace postihuje přibližně 2 % neplodných mužů a je pravděpodobně způsobena ochabnutím nervů ve svalu, který za normálních okolností zavře v průběhu ejakulace vstup do močového měchýře v jeho dolní části, tzv. krčku. Pokud se krček měchýře správně nezavře, dochází ke vtlačení semene do močového měchýře. Často se vyskytuje u mužů, kteří prodělali poranění páteře nebo operaci na prostatě, u mužů s cukrovkou, roztroušenou sklerózou nebo užívajících určité léky, zejména na snížení krevního tlaku. 33