Холодно, тепло, горячо: как климат влияет на мужскую фертильность?

Бесплодие — распространенная проблема в современном мире. По данным экспертов, примерно каждая седьмая пара (15% от общего количества) не может самостоятельно зачать ребенка.

Следуя давнему стереотипу, многие мужчины, столкнувшиеся с этой проблемой, считают, что дело в нарушениях у партнерши, и отправляют ее на обследование. Но если посмотреть на статистику, то становится понятно, что обследоваться нужно вместе. Проблемы исключительно с женской фертильностью становятся причиной бесплодия лишь в трети всех случаев. Еще в трети случаев нарушено репродуктивное здоровье у мужчины. И в оставшейся трети проблема есть у обоих партнеров.

Мужская репродуктивная функция может ухудшаться из-за наследственных генетических дефектов, различных заболеваний, вредных привычек, ожирения и гормонального дисбаланса, воздействия токсичных веществ на работе, неблагоприятной экологической обстановки. А еще одним важным фактором, о котором часто забывают, является климат. Глобальное потепление, которое отмечается в последние десятилетия, влияет на фертильность мужчин, и с недавнего времени это стало вызывать у ученых существенные опасения.

Впрочем, обо всем по порядку.

Неутешительная тенденция

В начале 1990-х годов исследователи впервые отметили тревожную динамику. Зазвучали высказывания о том, что мужская фертильность в течение последних десятилетий неуклонно снижается, и это явление нельзя полностью объяснить распространенными хорошо изученными факторами риска.

Мужскую репродуктивную функцию довольно легко измерить. Например, можно подсчитать общее количество сперматозоидов в эякуляте и определить их концентрацию. Это не очень точные показатели, но они дают общую картину. Можно провести спермограмму в группе современных мужчин и сравнить результаты со значениями, полученными в предыдущие десятилетия — они хранятся во многих клиниках. Что и было неоднократно сделано учеными. И результаты получились неутешительными.

Результаты одного из первых исследований были опубликованы в 1992 году учеными из Копенгагена. Авторы работы проанализировали качество спермы у мужчин, не страдавших бесплодием, за 1930–1965 и 1966–1991 годы. Оказалось, что с 1940 по 1990 год средняя концентрация сперматозоидов в образцах снизилась с 113×106/мл до 66×106/мл, а средний объем семенной жидкости — с 3,40 мл до 2,75 мл. Ученые пришли к выводу о том, что к моменту проведения исследования мужская фертильность снижалась как минимум в течение 50 лет.

В 2017 году были опубликованы результаты другого крупного исследования. Ученые включили в анализ результаты спермограмм мужчин из Северной Америки, Европы, Австралии и Новой Зеландии. Было обнаружено, что с 1973 по 2011 год произошло снижение среднего количества и концентрации сперматозоидов на 50–60%. Авторы работы призвали срочно разбираться в причинах такой продолжающей нарастать негативной динамики.

Еще более точный показатель мужской фертильности — количество подвижных сперматозоидов. Ведь именно эти клетки способны добраться до женского ооцита и оплодотворить его. И такие исследования тоже проводились. В 2019 году были опубликованы результаты научной работы, которая показала, что число мужчин с нормальным количеством подвижных сперматозоидов за последние 16 лет уменьшилось на 10%.

Так что же происходит с современными мужчинами? Ученые в первую очередь обвинили вредные вещества в окружающей среде, на производствах, в различных предметах быта и продуктах питания. Например, эксперты из Всемирной Организации Здравоохранения перечисляют 800 соединений, с которыми контактирует организм современного человека, и которые способны повлиять на гормональный фон. Но важно учесть все причины, и одной только «химией» их круг, видимо, не ограничивается. Одним из других важных факторов, возможно, являются изменения климата, происходящие на нашей планете.

Глобальное потепление вызывает опасения

В ноябре 2018 года в авторитетном научном журнале Nature были опубликованы результаты исследования, которое показало, что глобальное потепление может влиять на качество спермы и размножение животных. Ученые отталкивались от наблюдения, согласно которому массивное вымирание видов зачастую происходит, когда климат меняется и становится слишком жарким. Чтобы разобраться в причинах, они проводили эксперименты на жуках — малых булавоусых хрущаках. В определенной степени полученные данные могут быть применены и к млекопитающим, включая человека.

В лаборатории для жуков искусственно создавали условия экстремальной жары. Температуру на пять дней повышали на 5–7 °C относительно оптимальных значений для этих насекомых. После одной такой тепловой волны численность потомства уменьшалась вдвое, а вторая волна вызывала полную стерилизацию самцов. Исследование показало, что после эпизода экстремальной жары производство сперматозоидов у самцов сокращалось на три четверти. Причем, многие мужские половые клетки, попав в организм самки, погибали, не успевая её оплодотворить. Изменилось и половое поведение самцов — они спаривались в два раза реже, чем в контрольной группе. При этом яйцеклетки самок совсем не пострадали.

Жара оказала влияние и на потомство жуков. Следующее поколение тоже плохо размножалось, а его средняя продолжительность жизни сократилась примерно на 2 месяца.

Как высокая температура влияет на показатели спермы?

Мужские половые железы — яички — не случайно находятся снаружи, в мошонке. Для нормального сперматогенеза (процесса производства спермы) нужна более низкая температура, чем внутри тела.

Примечательно, что у плода яичники изначально находятся в брюшной полости. К моменту рождения они постепенно опускаются в мошонку. Состояние, когда этого не происходит, называется крипторхизмом. Яичко может «застрять» в брюшной полости или паховом канале. В таких случаях оно уменьшено, недоразвито, не может производить нормальные сперматозоиды в достаточном количестве. У мужчин с крипторхизмом часто имеются проблемы с фертильностью и повышен риск развития рака яичка.Ухудшение сперматогенеза наблюдается и при таком распространенном заболевании, как варикоцеле — варикозном расширении вен яичка. Происходит застой крови, и из-за этого яичко перегревается, что также приводит к нарушению его функции.

Существует даже метод контрацепции, основанный на нагревании яичек. Он называется «горячей мошонкой». Мужчинам предписывается принимать горячие ванны (46,6° C) по 45 минут в течение месяца. Это приводит к нарушению выработки сперматозоидов. Но этот метод крайне ненадежен: партнерша всё равно может забеременеть.

А как насчет жаркого климата? Известен такой феномен, как влияние смены сезонов на мужскую репродуктивную функцию. У большинства мужчин концентрация сперматозоидов наиболее высока зимой и ранней весной и наиболее низкая летом и ранней осенью. Скорее всего, тут дело не только в температуре воздуха — есть еще продолжительность светового дня, циркадные ритмы и другие факторы. Тем не менее, даже такие косвенные данные — повод задуматься. Ученые продолжают исследовать эффекты климата и глобального потепления, и возможно, в будущем появятся новые данные.

Влияет ли холод?

Итак, есть основания полагать, что сильная жара не лучшим образом сказывается на качестве спермы и, как следствие, на мужской репродуктивной функции. А как насчет другой крайности — проживания в условиях холода?

Этой теме была посвящена работа китайских ученых, опубликованная в 2003 году. Авторы проводили анализы спермы у мужчин, которые трудились в холодном климате. Не было обнаружено, чтобы низкие температуры как-то влияли на показатели спермограммы и качество семенной жидкости. Однако, у этих мужчин была обнаружена более высокая степень повреждения ДНК сперматозоидов.

В 2004 году результаты своей работы представили ученые из Швеции и Норвегии. Они обследовали мужчин, живущих южнее и севернее Северного полярного круга, и не обнаружили существенных различий в количестве, подвижности сперматозоидов.

Российская статистика

Показатели мужской фертильности в России различаются от региона к региону — аналогичная ситуация характерна и для других стран. По данным Росстата за 2018 год, хуже всего ситуация в нашей стране обстоит в Северо-Кавказском федеральном округе. Здесь частота бесплодия составляет 281,4 на 100 тысяч мужчин. В 2021 году специалисты из Института цитологии и генетики СО РАН опубликовали результаты исследования качества семенной жидкости и уровня тестостерона у мужчин из Улан-Удэ, Новосибирска, Якутска и Кемерово. В двух последних городах ситуация оказалась самой неблагополучной.

Сложно однозначно сказать, почему именно в этих регионах мужская фертильность страдает сильнее всего, и насколько велика тут роль климата. Вероятно, большое значение имеет экологическая обстановка, распространенность курения и других вредных привычек. Так или иначе, рост распространенности субфертильности и бесплодия среди мужчин наблюдается на территории всей России и в других странах. И ученые считают, что ситуация будет только ухудшаться. Для каждого отдельно взятого мужчины это повод внимательно относиться к своему здоровью и своевременно обращаться за помощью к врачам. А если вы уже планируете ребенка, не помешало бы заранее пройти обследование — оно поможет выявить возможные проблемы и при необходимости своевременно начать лечение.