Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ У МУЖЧИН

Изобретение относится к области медицины, а именно к области андрологии, физиологии и социальной гигиены, а также имеет отношение к спортивной медицине.

Репродуктивная и половая функции являются отражением полового развития. Известны способы оценки полового развития и репродуктивной функции мужчин по уровню половых гормонов в крови (тестостерона, дигидротестостерона, лютеинизирующего гормона, пролактина) с помощью иммуноферментного анализа и заключающиеся в сравнении полученных показателей с нормативными значениями (Современные методы в биохимии / Под ред. акад. В.Н. Ореховича. - М.: Медицина, 1977. - 392 с.; Егоров A.M., Осипов А.П., Дзантиев Б.Б. и др. Теория и практика иммуноферментного анализа. - М.: Высшая школа, 1991. - 288 с.). Однако известные способы имеют следующие недостатки:

- иммуноферментный анализ (ИФА) является технически трудоемким методом исследования;

- показатели зависят от психоэмоционального состояния пациента в момент забора крови для анализа;

- достаточно дорогой метод исследования;

- не позволяет оценить сперматогенез.

Известен способ диагностики нарушения репродуктивной функции у мужчин по патенту №2419097 от 23.12.2009 г. (опубл. 20.05.2011 г., бюл. №14), заключающийся в определении с помощью иммуноферментного анализа концентрации антител, специфических к компонентам мужских репродуктивных тканей.

Однако известный способ имеет следующие недостатки:

- указанный способ трудоемкий в техническом отношении;

- не позволяет оценить состояние сперматогенеза;

- в качестве компонентов мужских репродуктивных тканей используют ядерный антиген пахитенных сперматоцитов грызунов, что несет в себе нагрузку погрешности;

- погрешность в измерении оптической плотности может перекрыть верхнюю границу допустимого значения 0,37;

- не позволяет оценить выраженность репродуктивной функции.

Известен способ-прототип измерения продольных и поперечных размеров яичек и заключающийся в сравнении полученных данных с табличными значениями генитометрических показателей, отражающих функциональные признаки яичек (Скородок Л.М., Савченко О.Н. Нарушения полового развития у мальчиков. - М.: Медицина, 1984. - 240 с.). Прототип имеет следующие недостатки:

- указанный способ не рассматривает объемные показатели яичек;

- не учитывается общее физическое развитие индивида (масса тела, рост);

- не позволяет оценить репродуктивную функцию.

Предлагаемое изобретение направлено на выявление выраженности репродуктивной функции мужчины путем определения относительного суммарного объема яичек. Предлагаемым нами способом удается с достаточной точностью подойти к вопросу гармоничного соответствия отдельных частей тела на основе доступных измерений и несложных вычислений.

Указанный технический результат достигается тем, что измеряют продольные и поперечные диаметры обоих яичек, затем вычисляют суммарный объем яичек, который относят к индексу массы тела ИМТ и получают величину индекса репродуктивной функции ИРФ по формуле:

где ΣV_яичек - суммарный объем яичек, см³,

и при значении ИРФ в интервале 1,5-2,2 судят о средней репродуктивной функции, при значении ИРФ ниже 1,5 определяют слабую репродуктивную функцию, а при значении ИРФ выше 2,2 - сильную репродуктивную функцию.

Общее развитие человека определяется его физическим и половым развитием. Ранее была предпринята попытка оценить физическое развитие мужчин с помощью антропометрических исследований по патенту 2506888 РФ от 20.02.2014 г., Бюл. №5. Для оценки репродуктивной функции необходимо разработать специальный критерий. Оценка размеров и объема яичек, а также их характеристика дают важную информацию о морфофункциональном состоянии яичек, что имеет прогностическое значение. Существует четкая корреляция между суммарным объемом обоих яичек и числом сперматозоидов в эякуляте. Вместе с тем качество спермы является показателем качества жизни, а потому размеры яичек косвенно свидетельствуют о состоянии сперматогенеза, общем физическом состоянии здоровья мужчины и его социальном статусе (Артифексов С.Б., Потемина Т.Е., Артифексова А.А. и др. Использование показателей сперматогенеза как критерия адаптации организма // Материалы XI Международного симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации», Москва, 27-28 января 2003 г. - М.: Изд-во РУДН, 2003. - С. 35-36). Более активные в половом отношении самцы павианов гамадрилов занимают лидирующее положение в групповой иерархии (Таранов А.Г., Шаик-оглы Л.К., Гончаров Н.П. Гормональная активность системы гипофизгонады павианов гамадрилов в зависимости от их иерархического положения // Бюл. экспер. биол. - 1986. - Т. 101, №3. - С. 356-358). Уменьшение размеров яичек свидетельствует о нарушении их функционирования, о некоторых генетических синдромах, о снижении уровня гормонов. В неблагоприятных экологических условиях отмечается ухудшение функционального состояния гонад, часто на фоне снижения их объема (Гончаров Н.П., Кация Г.В., Нижник А.Н. и др. Репродуктивная функция у подростков и мужчин, проживающих в загрязненном диоксинами районе Самарской области / Проблемы эндокринологии. - 2004. - Т. 50, №1. - С. 26-29; Логинов П.В., Николаев А.А. Влияние сероводородсодержащего газа Астраханского газового месторождения на биохимические показатели функционального состояния семенников белых крыс // Астраханский медицинский журнал. - 2011. - Т. 6, №2. - С. 76-81). В норме объем яичка составляет 12-32 см³ (в среднем 22 см³). Продольно-поперечные размеры яичек у половозрелых мужчин составляют в среднем 4,19×3,16 см; при этом существует асимметрия между объемами левого и правого яичка (Скородок Л.М., Савченко О.Н. Нарушения полового развития у мальчиков. - М.: Медицина, 1984. - 240 с.).

Принимая во внимание эллипсовидную форму яичка, можно вычислить его объем (Балдин К.В., Башлыков В.Н., Рукосуев А.В. Высшая математика: Учебник. - М.: Флинта, 2010. - 360 с.), предварительно измерив продольные и поперечные размеры, по формуле:

где a и b - сферические полуоси эллипсоида; d₁ и d₂ - продольный и поперечный диаметры эллипсоида соответственно, учитывая, что а=d₁/2=d₂/2.

Учитывая, что размеры яичек связаны с общими размерами тела, представляется логичным оценивать суммарный объем яичек по отношению к размерам всего тела. Интегральным показателем физического развития является индекс массы тела (ИМТ), учитывающий массу и рост человека (Дубровский В.И. Спортивная медицина: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. - 2-е изд., доп. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. - 512 с.) по формуле:

Нормальная масса тела вычисляется по формуле Брока: W=Н-100, где W - масса тела (кг), Н - рост (см). Тогда индекс массы тела для мужчин с ростом в диапазоне 156-200 см будет находиться в пределах 23-25 и в среднем составлять величину равную 24 (таблица 1). Тогда нетрудно вычислить нормальное отношение общего объема яичек среднестатистического мужчины к среднему нормальному индексу массы тела ИМТ, чтобы получить индекс репродуктивной функции (ИРФ), который примем за стандарт:

где ΣV_яичек - суммарный объем яичек.

Объем яичка вычислим по формуле (1), взяв среднестатистические продольно-поперечные размера яичек среднестатистического мужчины, а именно: 4,19×3,16 см (Скородок Л.М., Савченко О.Н. Нарушения полового развития у мальчиков. - М.: Медицина, 1984. - 240 с.):

Вычисленное значение как раз составляет среднестатистический объем одного яичка у взрослого мужчины репродуктивного возраста. Суммарный объем двух яичек составляет величину ΣV_яичек=2×22=44 см³. Зная плотность тестикулярной ткани (≈1,5 г/см³), можно вычислить общую массу яичек по формуле: m=ρV=1,5×44=66 г. Однако плотность - вариабельная величина, зависящая от многих факторов (возраст, условия жизни, индивидуальные особенности развития и т.д.). Кроме того, в информативном отношении масса и объем практически два взаимозаменяемых понятия в силу их прямой зависимости друг от друга. Поэтому для оценки репродуктивной функции будем брать объемные характеристики гонад. Тогда индекс репродуктивной функции ИРФ вычислим по формуле (3):

Полученное значение ИРФ равное 1,83 примем за стандартный показатель репродуктивной функции и будем использовать как ориентировочный критерий в пределах границ нормативных значений при исследовании мужского контингента с нормальными антропометрическими данными.

Способ осуществляют следующим образом: 1) с помощью штангенциркуля измеряют продольные и поперечные диаметры обоих яичек; 2) вычисляют объемы яичек; 3) вычисляют суммарный объем обоих яичек; 4) измеряют рост (см) и массу тела (кг) мужчины; 5) вычисляют индекс массы тела ИМТ; 6) определяют индекс репродуктивной функции ИРФ путем деления суммарного объема яичек на ИМТ по формуле (3); 7) осуществляют интерпретацию полученных значений.

Предлагаемый способ оценки полового развития мужчин прошел успешную апробацию на 200 мужчинах (25-45 лет) из разных регионов России (Астраханская область, Краснодарский край, республики Северного Кавказа) в период 2008-2013 гг. Размеры яичек (суммарный объем) в выбранной группе четко коррелировали с показателями роста в соответствии с высоким коэффициентом положительной корреляции r = +0,983 (Р<0,01). Статистическая обработка полученных значений ИРФ позволила установить границы средней нормы. Верхняя и нижняя границы ИРФ соответствовали интервалу значений 1,5-2,2 (1,85±0,35), из чего следует, что практически полученная средняя величина ИПР равная 1,85 почти соответствует установленному стандарту 1,83, характеризующему пропорциональные размеры яичек по отношению к остальным размерам тела. Таким образом, для мужчин с сильной репродуктивной функцией ИРФ будет больше 2,2; со слабой репродуктивной функцией ИРФ будет меньше 1,5.

Ниже приводятся результаты апробации.

Пример 1. Мужчина, 37 лет, рост 180 см, масса тела 94 кг. Размеры яичек: правое 4,3×3,2×2,4; левое 4,3×3,2×2,4.

Средние поперечные диаметры d₂ можно вычислить, сложив второе и третье значения размеров и поделив пополам:

d₂=(3,2+2,4)÷2=5,6÷2=2,8 см.

Тогда средние продольно-поперечные размеры яичка составляют 4,3×2,8 см. Объемы обоих яичек определим по формуле (1):

где V_п и V_л - объемы правого и левого яичек соответственно, см. Суммарный объем составляет: ΣV_яичек=V_п+V_л=17,6+17,6=35,2 см³.

Индекс массы тела ИМТ вычислим по формуле (2):

Индекс репродуктивной функции вычислим по формуле (3):

Полученное значение ИРФ ниже 1,5, что характеризует слабую репродуктивную функцию.

Пример 2. Мужчина, 25 лет, рост 187 см, масса тела 80 кг. Размеры яичек: правое 4,6×3,8×3,2; левое 4,5×3,7×3,1.

Средние продольно-поперечные диаметры составляют: правое - 4,6×3,5; левое - 4,5×3,4. Рассчитываем объемы яичек и суммарный объем.

Суммарный объем ΣV_яичек=V_п+V_л=29,5+27,2=56,7 см³.

Индекс массы тела ИМТ вычислим по формуле (2):

Индекс репродуктивной функции вычислим по формуле (3):

Полученное значение ИРФ выше 2,2, что характеризует сильную репродуктивную функцию.

Пример 3. Мужчина, 40 лет, рост 176 см, масса тела 76 кг. ИМТ 24,5. Размеры яичек: правое 4,5×3,5×3,0; левое 4,4×3,2×3,0.

Средние продольно-поперечные диаметры составляют: правое - 4,5×3,3; левое - 4,4×3,1. Рассчитываем объемы яичек и суммарный объем.

Суммарный объем ΣV_яичек=25,7+22,1=47,8 см³.

Индекс репродуктивной функции вычислим по формуле (3):

Полученное значение ИРФ находится в пределах средней нормы 1,5-2,2, что свидетельствует о средней репродуктивной функции данного мужчины.

Пример 4. Мужчина, 45 лет, рост 165 см, масса тела 74 кг, ИМТ 27,2. Размеры яичек: правое 4,0×3,2×2,4; левое 4,0×3,2×2,3.

Средние продольно-поперечные диаметры составляют: правое - 4,0×2,8; левое - 4,0×2,8. Рассчитываем объемы яичек и суммарный объем.

Суммарный объем ΣV_яичек=16,4+16,4=32,8 см³.

Индекс репродуктивной функции вычислим по формуле (3):

Полученное значение ИРФ ниже 1,5, что характеризует слабую репродуктивную функцию.

Пример 5. Мужчина, 29 лет, рост 192 см, масса тела 78 кг. ИМТ 21,2. Средние продольно-поперечные размеры яичек: правое 4,0×2,7; левое 3,9×2,6. Рассчитываем объемы яичек и суммарный объем.

Суммарный объем ΣV_яичек=15,3+13,8=29,1 см³.

Индекс репродуктивной функции вычислим по формуле (3):

Полученное значение ИРФ ниже 1,5, что характеризует слабую репродуктивную функцию. Все приведенные выше примеры представлены в обобщенном виде в таблице 2.

В качестве подтверждения сделанных выводов следует указать положительную коррелятивную связь между величиной ИРФ и общим количеством сперматозоидов в эякуляте (произведение объема эякулята на концентрацию сперматозоидов) в соответствии с коэффициентом корреляции r = +0,760 (Р<0,05). Для указанных пяти примеров мужчин в таблице 2 приводятся значения общего количества сперматозоидов в эякуляте. Из таблицы 2 видно, что у всех мужчин с низкими значениями ИРФ общее количество сперматозоидов в эякуляте оказалось ниже 50 млн. Таким образом, у мужчин с низкими показателями ИРФ количество сперматозоидов ниже, чем у таковых с нормальными и высокими показателями ИРФ, что определяет оплодотворяющую способность эякулята и, следовательно, выраженность репродуктивной функции мужчины с точки зрения количественных показателей сперматогенеза.

Предлагаемый способ оценки репродуктивной функции мужчин позволяет косвенно определить выраженность репродуктивной силы конкретного мужчины, что создает условия для надежного контроля мужского репродуктивного

здоровья. Способ также помогает дополнить клинические исследования функционального состояния мужской репродуктивной системы.