Hệ thống sinh sản (reproductive system) là gì?

Hệ thống sinh sản là một chỉnh thể sinh học phức tạp gồm các cơ quan chuyên biệt, tế bào mầm và mạng lưới điều hòa thần kinh thể dịch đảm nhiệm chức năng sản xuất giao tử, tổng hợp các hormone steroid sinh dục, tạo điều kiện cho thụ tinh và nuôi dưỡng sự phát triển của cá thể mới nhằm duy trì sự liên tục di truyền qua các thế hệ. Ở người cũng như các động vật có vú, hệ thống này biểu hiện sự phân hóa giới tính rõ rệt thành hệ sinh dục nam và hệ sinh dục nữ, hoạt động dưới sự chỉ huy phối hợp của trục hạ đồi tuyến yên tuyến sinh dục. Bài viết này phân tích toàn diện giải phẫu học, sinh lý học phân tử, phôi thai học, động học sinh giao tử, các cơ chế điều hòa nội tiết và những bệnh lý sinh sản thường gặp trên cơ sở bằng chứng y học thực chứng.

Khái niệm và bản chất sinh học của hệ thống sinh sản

Về mặt sinh học tiến hóa, hệ thống sinh sản là hệ thống cơ quan duy nhất trong cơ thể sinh vật không trực tiếp đảm bảo sự sống còn của từng cá thể độc lập, nhưng đóng vai trò sống còn đối với sự tồn tại của loài. Thông qua quá trình sinh sản hữu tính, sự tái tổ hợp vật chất di truyền giữa hai cá thể khác giới tính tạo ra tính đa dạng di truyền ở thế hệ sau, cung cấp nguồn biến dị thiết yếu cho quá trình chọn lọc tự nhiên và thích nghi sinh thái.

Cơ sở tế bào học của hệ thống sinh sản dựa trên sự phân định nghiêm ngặt giữa dòng tế bào sinh dưỡng và dòng tế bào mầm. Trong khi các tế bào sinh dưỡng duy trì bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội gồm 46 nhiễm sắc thể và nhân đôi qua nguyên phân để xây dựng cấu trúc cơ thể, thì tế bào mầm trải qua quá trình giảm phân chuyên biệt để tạo ra các giao tử đơn bội chỉ mang 23 nhiễm sắc thể. Khi thụ tinh diễn ra, sự kết hợp giữa tinh trùng và noãn bào tái lập bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội 46 nhiễm sắc thể ở hợp tử mới, bảo đảm tính ổn định di truyền của loài người.

Về phương diện tổ chức hình thái và chức năng, hệ thống sinh sản được phân chia thành hai nhóm cấu trúc chính:

• Cơ quan sinh sản sơ cấp: Bao gồm các tuyến sinh dục (tinh hoàn ở nam giới và buồng trứng ở nữ giới). Tuyến sinh dục đảm nhiệm hai chức năng sinh học song song là tạo giao tử (sinh tinh hoặc sinh noãn) và bài tiết các hormone steroid sinh dục trực tiếp vào tuần hoàn máu.
• Cơ quan sinh sản thứ cấp: Bao gồm toàn bộ đường ống dẫn giao tử (mào tinh hoàn, ống dẫn tinh, vòi tử cung), các tuyến phụ thuộc (túi tinh, tuyến tiền liệt, tuyến hành niệu đạo) và cơ quan giao phối ngoài (dương vật ở nam, âm đạo và âm hộ ở nữ) cùng tử cung ở nữ giới chịu trách nhiệm cấy ghép và nuôi dưỡng thai nhi.

Mặc dù hệ sinh dục và hệ tiết niệu có nguồn gốc phôi học chung từ dải trung mô trung gian và chia sẻ một số đường dẫn chung (đặc biệt là niệu đạo ở nam giới), hệ thống sinh sản sở hữu những đặc tính sinh học độc nhất: sự phát triển chậm và tiềm tàng trong suốt thời kỳ ấu thơ, sự tái kích hoạt mạnh mẽ khi bước vào tuổi dậy thì, và khả năng suy giảm chức năng theo chương trình lão hóa sinh học.

Di truyền học và phát triển phôi thai: Xác định và biệt hóa giới tính

Sự hình thành hệ thống sinh sản trong quá trình phát triển phôi thai trải qua hai giai đoạn liên tiếp: xác định giới tính di truyền tại thời điểm thụ tinh và biệt hóa giới tính cơ quan trong quá trình phát triển phôi thai.

Giai đoạn tuyến sinh dục lưỡng tiềm năng

Theo công trình tổng quan của Wilhelm, Palmer và Koopman (2007) trên tạp chí Physiological Reviews, ở phôi người mầm tuyến sinh dục lưỡng tiềm năng bắt đầu hình thành từ tuần thứ 5 đến tuần thứ 6 của thai kỳ dưới dạng nếp sinh dục dọc theo mào niệu sinh dục. Trong giai đoạn này, cấu trúc tuyến sinh dục chưa biểu hiện bất kỳ đặc điểm hình thái chuyên biệt nào cho giới nam hay giới nữ, và phôi thai sở hữu đồng thời hai hệ thống ống dẫn nguyên thủy song song: ống Wolff (ống trung thận) và ống Müller (ống cận trung thận).

Cơ chế phân tử của gen SRY và SOX9 trong biệt hóa tinh hoàn

Sự hiện diện hay vắng mặt của nhiễm sắc thể Y đóng vai trò quyết định chiều hướng phát triển của nếp sinh dục. Wilhelm, Palmer và Koopman (2007) đã phân tích chi tiết: gen SRY định vị trên nhánh ngắn của nhiễm sắc thể Y là yếu tố kích hoạt chính điều khiển quá trình biệt hóa tinh hoàn. Vào khoảng tuần thứ 6 của thai kỳ, protein SRY biểu hiện thoáng qua trong các tế bào nâng đỡ nguyên thủy của nếp sinh dục, liên kết với các trình tự DNA điều hòa để kích thích tăng cường biểu hiện của gen SOX9 trên nhiễm sắc thể thường. Protein SOX9 hoạt động như một yếu tố phiên mã chủ chốt, cần thiết và đầy đủ để định hướng các tế bào này biệt hóa thành tế bào Sertoli đầu tiên của tinh hoàn thai nhi.

Các tế bào Sertoli mới hình thành nhanh chóng tập hợp lại tạo thành các dây tinh hoàn nguyên thủy, bao bọc lấy các tế bào mầm nguyên thủy và kích thích sự tuyển chọn tế bào trung mô xung quanh biệt hóa thành tế bào Leydig ở mô kẽ. Ngược lại, ở phôi thai mang bộ nhiễm sắc thể giới tính XX không có gen SRY, các yếu tố điều hòa WNT4, RSPO1 và FOXL2 được kích hoạt để ức chế con đường SOX9, từ đó định hướng nếp sinh dục lưỡng tiềm năng biệt hóa thành buồng trứng.

Sự biệt hóa hệ thống ống dẫn sinh dục và cơ quan sinh dục ngoài

Sau khi tuyến sinh dục đã được xác định, việc biệt hóa hệ thống ống sinh dục phụ thuộc hoàn toàn vào các tín hiệu nội tiết do tinh hoàn thai nhi tiết ra (Wilhelm và cs., 2007):

• Thoái triển ống Müller ở nam giới: Tế bào Sertoli của tinh hoàn thai nhi bắt đầu tổng hợp và bài tiết hormone chống ống Müller (anti-Müllerian hormone, AMH), một glycoprotein thuộc siêu họ TGF-beta. AMH tác động trực tiếp lên các thụ thể đặc hiệu ở trung mô bao quanh ống Müller, gây chết tế bào theo chương trình và làm thoái triển hoàn toàn hệ thống ống này trong khoảng tuần thứ 7 đến tuần thứ 8 của thai kỳ.
• Phát triển ống Wolff ở nam giới: Dưới tác động kích thích của gonadotropin màng đệm người (hCG) từ bánh nhau, tế bào Leydig thai nhi bài tiết testosterone với nồng độ cục bộ cao. Testosterone duy trì sự tồn tại và thúc đẩy ống Wolff phân chia, kéo dài để biệt hóa thành mào tinh hoàn, ống dẫn tinh và túi tinh. Tại mô đích ngoại vi của cơ quan sinh dục ngoài, enzyme 5-alpha-reductase chuyển hóa testosterone thành dihydrotestosterone (DHT) có hoạt lực mạnh hơn, kích thích củ sinh dục phát triển thành dương vật, các nếp niệu sinh dục khép lại tạo niệu đạo dương vật và các gờ môi bẹn sáp nhập tạo nên bìu.
• Biệt hóa hệ sinh dục nữ: Do không có tinh hoàn thai nhi, nồng độ AMH và testosterone hoàn toàn vắng mặt. Do thiếu testosterone hỗ trợ, hệ thống ống Wolff tự động thoái triển. Ngược lại, do thiếu AMH ức chế, hệ thống ống Müller tiếp tục tồn tại và phát triển tự nhiên: đoạn trên của hai ống Müller biệt hóa thành hai vòi tử cung, trong khi đoạn dưới sáp nhập lại ở đường giữa để tạo nên thân tử cung, cổ tử cung và đoạn trên của âm đạo. Cơ quan sinh dục ngoài phát triển theo hướng nữ giới tạo thành âm vật, môi bé, môi lớn và tiền đình âm đạo.

Giải phẫu học và sinh lý học hệ thống sinh sản nam

Hệ thống sinh sản nam giới được thiết kế để liên tục sản xuất, lưu trữ và vận chuyển tinh trùng, đồng thời duy trì nồng độ hormone sinh dục nam trong tuần hoàn.

Tinh hoàn và khoang bìu

Tinh hoàn là tuyến sinh dục đôi nằm ngoài ổ bụng, được treo lơ lửng trong bao bìu. Cấu trúc vị trí bên ngoài ổ bụng là một sự thích nghi tiến hóa bắt buộc, cho phép duy trì nhiệt độ nhu mô tinh hoàn thấp hơn nhiệt độ trung tâm cơ thể khoảng 2 đến 3 độ C (Wein và cs., 2016), điều kiện nhiệt độ tối ưu tuyệt đối cho quá trình sinh tinh bình thường. Sự điều hòa nhiệt độ này được thực hiện thông qua hoạt động co giãn của cơ bìu (cơ dartos và cơ nâng tinh hoàn) cùng hệ thống đám rối tĩnh mạch hình dây leo (pampiniform plexus) hoạt động như một cơ chế trao đổi nhiệt ngược dòng.

Nhu mô tinh hoàn được bao bọc bởi lớp vỏ xơ dày màu trắng gọi là bao trắng. Từ bao trắng, các vách xơ tiến sâu vào bên trong chia tinh hoàn thành hàng trăm tiểu thùy hình nón. Mỗi tiểu thùy chứa từ 1 đến 4 ống sinh tinh cuộn xoắn dày đặc với tổng chiều dài hàng trăm mét. Thể tích tinh hoàn bình thường ở nam giới trưởng thành dao động trong khoảng 15 đến 25 mL khi đo bằng thước đo tinh hoàn Prader theo các cẩm nang tiết niệu và nam khoa chuẩn mực (Wein và cs., 2016). Thể tích tinh hoàn phản ánh trực tiếp khối lượng các ống sinh tinh và năng lực tạo tinh trùng của cá thể.

Về mặt vi thái học, ống sinh tinh được giới hạn bởi màng đáy và biểu mô sinh tinh, bao gồm hai dòng tế bào chính: tế bào Sertoli và các tế bào dòng tinh ở nhiều giai đoạn biệt hóa. Nằm chen giữa các ống sinh tinh trong mô liên kết kẽ là các cụm tế bào Leydig, chịu trách nhiệm tổng hợp phần lớn lượng testosterone trong cơ thể.

Mào tinh hoàn và đường dẫn tinh

Hệ thống ống dẫn giao tử nam giới bảo đảm sự vận chuyển và hoàn thiện chức năng của tinh trùng trước khi phóng tinh:

• Mào tinh hoàn: Là một ống đơn cuộn xoắn hình chữ C dài khoảng 6 mét nằm áp sát bờ sau tinh hoàn, gồm ba phần giải phẫu: đầu, thân và đuôi. Tinh trùng khi vừa rời khỏi ống sinh tinh hoàn toàn bất động và chưa có khả năng thụ tinh. Trong quá trình lưu chuyển qua mào tinh kéo dài khoảng 10 đến 14 ngày, tinh trùng trải qua quá trình trưởng thành biểu mô: thay đổi thành phần lipid màng tế bào, gắn các glycoprotein bảo vệ bề mặt và đạt được khả năng vận động tiến tới độc lập. Phần đuôi mào tinh hoàn đóng vai trò là bể chứa dự trữ tinh trùng chính.
• Ống dẫn tinh: Là đoạn ống cơ dày dài khoảng 30 đến 40 cm nối tiếp từ đuôi mào tinh, đi trong thừng tinh qua ống bẹn vào trong hốc chậu, uốn cong quanh bàng quang và tận cùng bằng đoạn bóng ống dẫn tinh. Thành cơ dày gồm ba lớp cơ trơn có khả năng tạo ra các làn sóng co bóp nhu động mạnh mẽ để đẩy nhanh tinh trùng trong giai đoạn phóng tinh.
• Ống phóng tinh: Hình thành do sự kết hợp giữa đoạn bóng ống dẫn tinh và ống tiết của túi tinh, xuyên qua nhu mô tuyến tiền liệt và đổ trực tiếp vào niệu đạo đoạn tiền liệt.

Các tuyến sinh dục phụ thuộc

Tinh dịch không chỉ đơn thuần là tinh trùng mà là một hỗn dịch phức tạp, trong đó tinh trùng chỉ chiếm dưới 10% thể tích, hơn 90% thể tích còn lại là dịch tiết từ các tuyến sinh dục phụ thuộc:

• Túi tinh: Là hai cấu trúc dạng túi cuộn nằm ở đáy bàng quang, đóng góp khoảng 60% tổng thể tích tinh dịch. Dịch túi tinh có tính kiềm, giàu đường fructose (nguồn năng lượng chính cho sự chuyển hóa của tinh trùng), prostaglandin (kích thích co bóp cơ trơn tử cung và vòi trứng hỗ trợ tinh trùng di chuyển), cùng các protein đông tụ tinh dịch (semenogelin).
• Tuyến tiền liệt: Là một tuyến ngoại tiết kích thước bằng quả hạt dẻ bao quanh cổ bàng quang và đoạn đầu niệu đạo, đóng góp khoảng 20% đến 30% thể tích tinh dịch. Dịch tuyến tiền liệt có tính acid nhẹ hoặc trung tính, chứa nồng độ ion kẽm cao (có hoạt tính kháng khuẩn), acid citric, phospholipid và kháng nguyên đặc hiệu tuyến tiền liệt (PSA). PSA là một protease có chức năng hóa lỏng khối đông tinh dịch sau phóng tinh, giải phóng tinh trùng để tự do bơi lội.
• Tuyến hành niệu đạo: Hai tuyến nhỏ nằm bên dưới tuyến tiền liệt ở hoành niệu dục. Dưới kích thích tình dục, tuyến này bài tiết một lượng nhỏ chất nhầy trong suốt có tính kiềm trước khi phóng tinh để trung hòa cặn nước tiểu có tính acid trong lòng niệu đạo và bôi trơn quy đầu dương vật.

Dương vật và cơ chế cương

Dương vật vừa là cơ quan giao phối vừa là đường đào thải nước tiểu chung. Cấu trúc chức năng gồm ba khối mô xơ cương hình trụ được bọc trong các lớp màng liên kết dày: hai vật hang nằm ở phía lưng và một vật xốp nằm ở phía bụng bao quanh niệu đạo xốp, tận cùng phình to tạo thành quy đầu.

Hiện tượng cương dương là một quá trình huyết động học thần kinh phức tạp. Kích thích tình dục kích hoạt các sợi thần kinh phó giao cảm từ đoạn tủy cùng giải phóng chất dẫn truyền thần kinh nitric oxide (NO) tại nội mạc mạch máu và tế bào cơ trơn thể hang. NO kích hoạt enzyme guanylyl cyclase hòa tan, làm tăng tổng hợp guanosine monophosphate vòng (cGMP). Nồng độ cGMP nội bào tăng cao dẫn tới giảm dòng calci nội bào, gây giãn cơ trơn các tiểu động mạch xoắn và các xoang mạch hang. Máu tràn ngập vào các xoang thể hang làm chúng giãn rộng cực độ, ép chặt các tĩnh mạch dưới bao trắng vào lớp bao xơ cứng chắc, ngăn cản máu tĩnh mạch thoát về tuần hoàn chung. Áp lực nội thể hang tăng vọt tạo nên độ cứng cần thiết của dương vật cho quá trình giao hợp.

Quá trình sinh tinh (Spermatogenesis)

Sinh tinh là quá trình sinh học diễn ra liên tục tại biểu mô ống sinh tinh của tinh hoàn kể từ tuổi dậy thì, chuyển hóa các tế bào gốc tinh trùng chưa biệt hóa thành các tinh trùng đơn bội có cấu trúc chuyên biệt cao.

Động học và các giai đoạn phát triển tế bào

Theo các nghiên cứu động học tế bào sinh dục ở người, toàn bộ chu trình sinh tinh từ tinh nguyên bào đến tinh trùng thành thục kéo dài xấp xỉ 74 ngày (Griswold, 2016), chia thành ba giai đoạn kế tiếp nhau:

1. Giai đoạn phân chia tế bào gốc và tinh nguyên bào: Các tế bào gốc tinh trùng nằm sát màng đáy ống sinh tinh phân chia nguyên phân để vừa tự làm mới quần thể tế bào gốc vừa sinh ra các tinh nguyên bào loại A và loại B. Tinh nguyên bào loại B tiếp tục nguyên phân lần cuối cùng để biệt hóa thành tinh bào bậc 1 (primary spermatocyte) mang bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội 46 nhiễm sắc thể.
2. Giai đoạn phân chia giảm phân: Mỗi tinh bào bậc 1 nhân đôi DNA và bước vào giảm phân I kéo dài, tiến hành tiếp hợp và trao đổi chéo giữa các cặp nhiễm sắc thể tương đồng để tạo ra tính biến dị di truyền. Kết thúc giảm phân I, tinh bào bậc 1 phân chia tạo thành 2 tinh bào bậc 2 (secondary spermatocyte) mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội kép gồm 23 nhiễm sắc thể. Các tinh bào bậc 2 nhanh chóng bước vào giảm phân II mà không nhân đôi DNA, hoàn thành quá trình phân bào để tạo ra 4 tinh tử (spermatid) đơn bội mang 23 nhiễm sắc thể đơn.
3. Giai đoạn tạo tinh tử: Tinh tử hình tròn trải qua quá trình tái cấu trúc hình thái phức tạp mà không có thêm sự phân chia tế bào nào. Bộ máy Golgi biệt hóa tạo thành thể cực đầu (acrosome) bao bọc nửa trước nhân tế bào, chứa đầy các enzyme tiêu protein và hyaluronidase cần thiết cho sự xuyên qua màng noãn. Nhân tế bào bị cô đặc tối đa nhờ sự thay thế protein histone bằng protamine. Các trung thể di chuyển về cực đối diện để hình thành sợi trục roi (axoneme) tạo nên đuôi tinh trùng vận động linh hoạt. Ty thể tập hợp dày đặc tại đoạn trung gian của đuôi để cung cấp ATP cho chuyển động roi. Phần lớn bào tương thừa bị loại bỏ dưới dạng thể cặn và được tế bào Sertoli thực bào tiêu hóa.

Vai trò vi môi trường của tế bào Sertoli và hàng rào máu tinh hoàn

Tế bào Sertoli là những tế bào nâng đỡ khổng lồ trải dài từ màng đáy đến lòng ống sinh tinh. Griswold (2016) nhấn mạnh rằng tế bào Sertoli đóng vai trò là "tế bào vú mẹ", trực tiếp kiểm soát môi trường sinh hóa cho mọi giai đoạn phát triển của dòng tinh:

• Hàng rào máu tinh hoàn: Các tế bào Sertoli kế cận liên kết với nhau bằng các thể liên kết chặt đặc biệt gần màng đáy, chia biểu mô ống sinh tinh thành hai ngăn tách biệt: ngăn đáy chứa tinh nguyên bào tiếp xúc với dịch tuần hoàn, và ngăn lòng chứa tinh bào và tinh tử. Do các tế bào dòng tinh sau giảm phân mang bộ kháng nguyên mới xuất hiện sau tuổi dậy thì (thời điểm hệ miễn dịch đã hoàn thiện dung nạp), hàng rào máu tinh hoàn ngăn chặn tuyệt đối sự xâm nhập của kháng thể và tế bào lympho từ máu vào lòng ống sinh tinh, bảo vệ các giao tử đơn bội khỏi phản ứng tự miễn dịch phá hủy.
• Bài tiết protein chuyên biệt: Dưới kích thích của FSH, tế bào Sertoli bài tiết protein gắn androgen (androgen-binding protein, ABP) vào lòng ống để giữ nồng độ testosterone tại chỗ luôn ở mức rất cao, bài tiết inhibin B để điều hòa ngược lên tuyến yên, và tiết dịch lòng ống hỗ trợ vận chuyển tinh trùng bất động về phía mào tinh.

Giải phẫu học và sinh lý học hệ thống sinh sản nữ

Hệ thống sinh sản nữ giới có tính chu kỳ nội tiết rõ rệt, được thiết kế để sản sinh noãn bào định kỳ, tiếp nhận tinh trùng, tạo môi trường thụ tinh, cấy ghép phôi, mang thai và sinh nở.

Buồng trứng và cấu trúc nang noãn

Buồng trứng là tuyến sinh dục đôi hình hạt hạnh nhân nằm trong hố buồng trứng ở thành bên chậu hông, được cố định bởi dây chằng treo buồng trứng, dây chằng riêng buồng trứng và mạc treo buồng trứng. Cấu trúc vi thể gồm hai vùng:

• Vùng tủy: Nằm ở trung tâm, cấu tạo từ mô liên kết xơ lỏng lẻo, giàu mạch máu lớn, mạch bạch huyết và sợi thần kinh tự chủ.
• Vùng vỏ: Nằm ở ngoại vi bao quanh tủy, chứa hàng trăm nghìn nang noãn ở nhiều giai đoạn tiến hóa khác nhau vùi trong mô đệm giàu tế bào hình thoi. Nang noãn là đơn vị chức năng cơ bản của buồng trứng, bao gồm một noãn bào trung tâm được bao quanh bởi một hoặc nhiều lớp tế bào biểu mô (tế bào hạt và tế bào vỏ).

Vòi tử cung

Vòi tử cung là hai ống cơ trơn rỗng dài khoảng 10 đến 12 cm nối từ sừng tử cung mở vào khoang phúc mạc gần buồng trứng. Về mặt giải phẫu học, vòi tử cung chia thành 4 đoạn từ ngoài vào trong: loa vòi mang các tua vòi chuyển động phủ lên bề mặt buồng trứng để hứng noãn khi phóng noãn; bóng vòi là đoạn rộng nhất chiếm hai phần ba chiều dài vòi, nơi quá trình thụ tinh thường diễn ra; eo vòi là đoạn hẹp có thành cơ dày; và đoạn kẽ xuyên qua thành tử cung.

Niêm mạc vòi tử cung được lót bởi biểu mô trụ đơn có lông chuyển và các tế bào tiết không có lông chuyển. Sự phối hợp nhịp nhàng giữa làn sóng co bóp cơ trơn thành vòi và chuyển động đồng hướng của các sợi lông chuyển tạo nên một dòng dịch cuốn đưa noãn bào hoặc phôi dâu di chuyển về phía buồng tử cung.

Tử cung

Tử cung là cơ quan cơ dày hình quả lê lộn ngược nằm ở trung tâm khoang chậu, giữa bàng quang ở phía trước và trực tràng ở phía sau. Cấu tạo giải phẫu gồm đáy tử cung, thân tử cung, eo tử cung và cổ tử cung thò vào lòng âm đạo.

Thành tử cung gồm ba lớp mô học phân biệt:

• Lớp ngoại mạc: Là lớp phúc mạc thanh mạc che phủ mặt ngoài thân và đáy tử cung.
• Lớp cơ tử cung: Là lớp cơ trơn dày nhất chiếm phần lớn khối lượng thành tử cung, gồm ba tầng đan chéo chằng chịt: cơ dọc, cơ rối và cơ vòng. Sự đan xen này cho phép tử cung giãn nở cực độ trong thời kỳ mang thai và co bóp mạnh mẽ để tống xuất thai nhi khi chuyển dạ, đồng thời tạo cơ chế thắt cơ cầm máu sinh lý sau khi nhau bong.
• Lớp nội mạc tử cung: Là lớp niêm mạc lót lòng tử cung, bao gồm hai tầng có tính chất sinh học khác nhau: tầng nền nằm sát lớp cơ, không bong khi hành kinh và đóng vai trò là nguồn gốc tế bào gốc tái tạo lại niêm mạc; và tầng chức năng nằm phía trên, biến đổi sâu sắc về độ dày, cấu trúc tuyến và mạch máu xoắn theo chu kỳ nội tiết buồng trứng và bong tróc gây hiện tượng hành kinh nếu không có sự làm tổ của phôi.

Âm đạo và âm hộ

Âm đạo là một ống cơ chun giãn dài khoảng 8 đến 10 cm nối từ cổ tử cung ra tiền đình âm đạo. Niêm mạc âm đạo được lót bởi biểu mô vảy tầng không sừng hóa, chứa nhiều glycogen. Vi khuẩn cộng sinh thường trú Lactobacillus chuyển hóa glycogen thành acid lactic, duy trì môi trường pH acid sinh lý nhằm ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh ngoại lai.

Âm hộ là tập hợp các cấu trúc sinh dục ngoài ở nữ giới bao gồm gò mu, môi lớn, môi bé, âm vật (cơ quan cương giàu tận cùng thần kinh cảm giác tương đồng với quy đầu dương vật), tiền đình âm đạo và các tuyến Bartholin bài tiết chất nhầy bôi trơn khi hưng phấn tình dục.

Quá trình sinh noãn và các chu kỳ sinh sản nữ

Không giống như quá trình sinh tinh diễn ra liên tục từ tuổi dậy thì ở nam giới, quá trình sinh noãn ở nữ giới là một quá trình gián đoạn, bắt đầu từ thời kỳ bào thai, dừng lại trong nhiều năm và chỉ hoàn thành khi có sự thụ tinh.

Động học số lượng nang noãn qua các thời kỳ

Công trình tổng quan kinh điển của Edson, Nagaraja và Matzuk (2009) trên tạp chí Endocrine Reviews đã hệ thống hóa bức tranh toàn cảnh về động học phát triển buồng trứng động vật có vú:

• Giai đoạn bào thai: Các noãn nguyên bào phân chia nguyên phân dữ dội trong buồng trứng thai nhi, đạt số lượng đỉnh tối đa khoảng 6 đến 7 triệu nang noãn vào tuần thứ 20 của thai kỳ. Sau thời điểm này, quá trình nguyên phân chấm dứt hoàn toàn và các noãn nguyên bào bước vào giảm phân I rồi dừng lại ở kỳ đầu (giai đoạn thể kép diplotene).
• Giai đoạn sau sinh và dậy thì: Hiện tượng thoái hóa nang noãn diễn ra liên tục. Khi bé gái chào đời, số lượng nang noãn nguyên thủy chỉ còn lại khoảng 1 đến 2 triệu nang. Đến tuổi dậy thì, quần thể nang noãn dự trữ suy giảm chỉ còn khoảng 300.000 đến 400.000 nang.
• Giai đoạn sinh sản trưởng thành: Trong toàn bộ cuộc đời sinh sản từ khi dậy thì đến khi mãn kinh của người phụ nữ, chỉ có khoảng 400 đến 500 nang noãn vượt qua được quá trình chọn lọc để phóng noãn thành công. Toàn bộ các nang noãn còn lại đều trải qua quá trình thoái hóa teo biến theo chương trình. Khi kho dự trữ buồng trứng cạn kiệt, chu kỳ kinh nguyệt chấm dứt vĩnh viễn và người phụ nữ bước vào thời kỳ mãn kinh.

Đặc điểm phân bào giảm phân bất đối xứng

Sự phân chia tế bào chất trong giảm phân sinh noãn diễn ra hoàn toàn bất đối xứng nhằm bảo tồn tối đa chất dinh dưỡng và bào quan cho hợp tử tương lai (Edson và cs., 2009). Dưới tác động của đỉnh LH ở giữa chu kỳ, noãn bào bậc 1 hoàn thành giảm phân I, phân chia thành một noãn bào bậc 2 kích thước lớn chứa hầu như toàn bộ bào tương và một thể cực thứ nhất kích thước rất nhỏ chứa một nửa số nhiễm sắc thể. Noãn bào bậc 2 lập tức bước vào giảm phân II và dừng lại ở kỳ giữa. Chỉ khi một tinh trùng thụ tinh thành công xuyên qua màng noãn, noãn bào bậc 2 mới hoàn thành giảm phân II để tạo ra một tế bào trứng thành thục duy nhất và đẩy ra thể cực thứ hai. Như vậy, từ một noãn nguyên bào ban đầu chỉ tạo ra 1 giao tử chức năng duy nhất cùng 2 đến 3 thể cực tiêu biến.

Chu kỳ buồng trứng và chu kỳ nội mạc tử cung

Một chu kỳ kinh nguyệt bình thường ở phụ nữ trưởng thành kéo dài trung bình 28 ngày, phản ánh sự phối hợp đồng bộ giữa chu kỳ buồng trứng và chu kỳ nội mạc tử cung dưới sự điều khiển của trục HPG (Edson và cs., 2009):

• Pha noãn nang: Bắt đầu từ ngày đầu tiên hành kinh và kéo dài khoảng 14 ngày. Nồng độ FSH tăng nhẹ kích thích một đoàn hệ nang noãn thứ cấp phát triển. Một nang noãn phát triển nhanh nhất và nhạy cảm nhất với FSH sẽ trở thành nang vượt trội (nang De Graaf), trong khi các nang khác thoái hóa. Các tế bào hạt của nang noãn bài tiết lượng lớn estradiol. Estradiol tác động lên tử cung thúc đẩy pha tăng sinh của nội mạc tử cung: niêm mạc dày lên nhanh chóng, các tuyến tử cung dài ra và các tiểu động mạch xoắn phát triển.
• Phóng noãn: Nồng độ estradiol cao kéo dài kích hoạt cơ chế điều hòa ngược dương tính gây đỉnh LH ở tuyến yên vào khoảng ngày thứ 14 của chu kỳ. Đỉnh LH kích thích các enzyme protease tiêu hủy thành nang buồng trứng, làm vỡ nang noãn và giải phóng noãn bào bậc 2 vào loa vòi tử cung.
• Pha hoàng thể: Kéo dài cố định khoảng 14 ngày sau phóng noãn. Vỏ nang noãn còn lại sụp đổ và biến đổi thành hoàng thể dưới tác động của LH. Hoàng thể bài tiết lượng lớn progesterone và một phần estrogen. Progesterone chuyển hóa nội mạc tử cung sang pha chế tiết: các tuyến tử cung ngoằn ngoèo tích trữ đầy glycogen và chất nhầy, mạch máu xoắn giãn rộng tạo môi trường sẵn sàng cho phôi làm tổ. Nếu không có thai, hoàng thể thoái hóa sau 14 ngày, nồng độ progesterone và estrogen giảm đột ngột làm co thắt mạch máu xoắn, gây thiếu máu hoại tử và bong tróc tầng chức năng nội mạc tử cung dẫn đến hiện tượng hành kinh.

Bảng đối chiếu so sánh quá trình sinh tinh và sinh noãn

Bảng dưới đây tổng hợp các điểm khác biệt bản chất giữa sinh tinh và sinh noãn ở người:

Tiêu chí so sánh	Quá trình sinh tinh (Spermatogenesis)	Quá trình sinh noãn (Oogenesis)
Thời điểm bắt đầu	Bắt đầu từ tuổi dậy thì, kéo dài liên tục suốt cuộc đời	Bắt đầu từ giai đoạn bào thai, gián đoạn và tiếp tục từ dậy thì
Tính liên tục của phân bào	Liên tục, không có các pha dừng phân chia kéo dài	Gián đoạn: dừng ở kỳ đầu giảm phân I đến dậy thì, dừng ở kỳ giữa giảm phân II đến khi thụ tinh
Số giao tử chức năng từ một tế bào mầm	Tạo ra 4 tinh tử đơn bội chức năng	Tạo ra 1 tế bào trứng chức năng và 2 đến 3 thể cực tiêu biến
Số lượng giao tử sản xuất	Hàng chục đến hàng trăm triệu tinh trùng mỗi ngày	Khoảng 400 đến 500 nang noãn phóng noãn trong toàn bộ cuộc đời
Thời gian hoàn thành một chu trình	Xấp xỉ 74 ngày cho một chu trình hoàn chỉnh	Kéo dài từ vài tháng đến hàng chục năm kể từ khi sinh
Đặc điểm phân chia bào tương	Phân chia tế bào chất đồng đều và đối xứng	Phân chia tế bào chất bất đối xứng cực độ
Hình thái và khả năng vận động	Kích thước rất nhỏ, có roi vận động chủ động	Kích thước rất lớn, bất động, chứa nhiều chất dinh dưỡng

Mạng lưới điều hòa thần kinh thể dịch: Trục HPG

Trục hạ đồi tuyến yên tuyến sinh dục (hypothalamic-pituitary-gonadal axis, trục HPG) là hệ thống điều hòa nội tiết trung tâm, hoạt động theo cơ chế phản hồi đa tầng để bảo đảm chức năng sinh sản và duy trì nồng độ steroid sinh dục cân bằng trong cơ thể.

Đặc tính bài tiết xung nhịp của GnRH

Công trình tổng quan 60 năm nội tiết học thần kinh của Plant (2015) trên Journal of Endocrinology đã làm sáng tỏ cơ chế hoạt động của trục HPG. Vùng hạ đồi là trung tâm chỉ huy cao nhất, nơi các nơ-ron chuyên biệt tại nhân cung và vùng trước thị tổng hợp decapeptide GnRH. Điểm cốt lõi sinh học của GnRH là sự bài tiết bắt buộc phải theo từng xung nhịp ngắt quãng vào hệ thống mạch cửa hạ đồi tuyến yên. Ở nam giới trưởng thành, GnRH được giải phóng theo từng xung nhịp ngắt quãng đều đặn vào hệ thống mạch cửa nhằm duy trì sự kích thích liên tục đối với tế bào hướng sinh dục mà không làm trơ hóa thụ thể (Plant, 2015).

Các tế bào hướng sinh dục tại thùy trước tuyến yên đáp ứng trực tiếp với tần số xung GnRH: tần số xung nhanh kích thích chọn lọc sự phiên mã và giải phóng LH, trong khi tần số xung chậm hơn ưu tiên giải phóng FSH. Nếu GnRH bị truyền liên tục không ngắt quãng, các thụ thể GnRH trên màng tế bào tuyến yên sẽ bị trơ hóa và giảm điều hòa, dẫn tới ức chế hoàn toàn sự bài tiết LH và FSH. Hiện tượng này được ứng dụng lâm sàng trong điều trị ung thư tuyến tiền liệt, lạc nội mạc tử cung và dậy thì sớm bằng các chất đồng vận GnRH tác dụng kéo dài.

Tác động của Gonadotropin tại mô đích tuyến sinh dục

LH và FSH là các hormone glycoprotein có chung tiểu đơn vị alpha nhưng khác biệt ở tiểu đơn vị beta tạo nên tính đặc hiệu sinh học (Plant, 2015):

• Tại tinh hoàn: LH gắn lên thụ thể bắt cặp G-protein trên màng tế bào Leydig ở mô kẽ, kích hoạt con đường cAMP/PKA làm tăng chuyển hóa cholesterol thành pregnenolone và tổng hợp testosterone. FSH gắn lên thụ thể trên màng tế bào Sertoli, kích hoạt tổng hợp ABP, các yếu tố tăng trưởng và duy trì tính toàn vẹn của biểu mô sinh tinh.
• Tại buồng trứng: Hoạt động sản xuất estrogen tuân theo mô hình phối hợp hai tế bào - hai gonadotropin. Dưới tác động của LH, tế bào vỏ nang noãn hấp thu cholesterol và chuyển hóa thành các androgen (chủ yếu là androstenedione và testosterone). Các androgen này khuếch tán qua màng đáy vào tế bào hạt lân cận. Tại tế bào hạt, FSH kích thích biểu hiện mạnh mẽ enzyme aromatase (CYP19A1), xúc tác quá trình thơm hóa chuyển toàn bộ androgen thành estradiol bài tiết vào dịch nang và máu.

Cơ chế điều hòa ngược âm tính và dương tính

Trục HPG vận hành thông qua các vòng điều hòa ngược tinh vi (Plant, 2015):

• Điều hòa ngược âm tính: Nồng độ testosterone ở nam giới hoặc progesterone phối hợp estrogen ở nữ giới tác động ngược lên vùng hạ đồi làm giảm tần số và biên độ xung GnRH, đồng thời tác động trực tiếp lên tuyến yên làm giảm tính nhạy cảm với GnRH, từ đó làm giảm tiết LH. Ngoài ra, hormone inhibin B do tế bào Sertoli (ở nam) hoặc tế bào hạt (ở nữ) tiết ra đóng vai trò là tín hiệu phản hồi âm tính chọn lọc ức chế bài tiết FSH tại thùy trước tuyến yên mà không ảnh hưởng tới LH.
• Điều hòa ngược dương tính: Đây là cơ chế điều hòa độc nhất vô nhị chỉ xuất hiện ở nữ giới vào cuối pha noãn nang của chu kỳ kinh nguyệt. Khi nang noãn De Graaf đạt kích thước chín muồi, nó bài tiết một lượng estradiol khổng lồ vào tuần hoàn. Theo Plant (2015), khi nồng độ estradiol trong huyết tương tăng cao vượt trội và được duy trì ổn định trước thời điểm rụng trứng, tín hiệu điều hòa ngược chuyển từ âm tính sang dương tính tại vùng hạ đồi và tuyến yên. Hiện tượng này kích hoạt một đợt giải phóng ồ ạt LH từ tuyến yên tạo thành đỉnh phóng noãn LH, yếu tố kích thích trực tiếp gây vỡ nang buồng trứng và giải phóng noãn bào.

Bảng tổng hợp các hormone chủ chốt của trục HPG

Bảng dưới đây tóm tắt vị trí nguồn gốc, tế bào đích, chức năng sinh lý chính và kiểu điều hòa của các hormone chủ đạo trong hệ thống sinh sản:

Tên hormone	Nơi sản xuất	Cơ quan / Tế bào đích	Chức năng sinh lý chính	Cơ chế điều hòa
GnRH	Nơ-ron vùng hạ đồi	Tế bào hướng sinh dục tuyến yên trước	Kích thích tổng hợp và bài tiết LH và FSH theo xung nhịp	Bị ức chế ngược bởi steroid sinh dục
LH	Thùy trước tuyến yên	Tế bào Leydig (nam), tế bào vỏ và hoàng thể (nữ)	Kích thích tiết testosterone (nam); kích thích phóng noãn và tạo hoàng thể (nữ)	Điều hòa ngược âm tính bởi testosterone/progesterone, dương tính bởi estradiol
FSH	Thùy trước tuyến yên	Tế bào Sertoli (nam), tế bào hạt nang noãn (nữ)	Duy trì sinh tinh (nam); phát triển nang noãn và kích thích tiết estradiol (nữ)	Điều hòa ngược âm tính chọn lọc bởi inhibin B và estradiol
Testosterone	Tế bào Leydig tinh hoàn	Ống sinh tinh, cơ, xương, mô sinh dục ngoài	Kích thích sinh tinh, duy trì đặc tính sinh dục thứ phát nam	Điều hòa ngược âm tính lên hạ đồi và tuyến yên
Estradiol	Tế bào hạt buồng trứng	Nội mạc tử cung, tuyến vú, hạ đồi tuyến yên	Tăng sinh nội mạc tử cung, kích hoạt đỉnh phóng noãn khi đạt nồng độ cao	Điều hòa ngược âm tính ở nồng độ thấp, điều hòa ngược dương tính ở nồng độ cao
Progesterone	Hoàng thể buồng trứng	Nội mạc tử cung, cơ tử cung	Biến đổi nội mạc tử cung sang pha chế tiết, duy trì thai kỳ, ức chế co bóp cơ tử cung	Điều hòa ngược âm tính mạnh mẽ lên hạ đồi và tuyến yên
Inhibin B	Tế bào Sertoli (nam), tế bào hạt (nữ)	Thùy trước tuyến yên	Ức chế chọn lọc sự tổng hợp và bài tiết FSH	Tương quan thuận với số lượng tế bào Sertoli và dự trữ nang noãn
AMH	Tế bào Sertoli thai nhi, tế bào hạt nang tiền hốc	Ống Müller (phôi thai), nang noãn nguyên thủy	Làm thoái triển ống Müller ở phôi nam; ức chế chiêu mộ nang noãn ở buồng trứng	Chỉ dấu lâm sàng phản ánh dự trữ buồng trứng ở phụ nữ

Động học thanh thải và định lượng chức năng

Trong sinh lý học sinh sản định lượng, việc đánh giá kích thước cơ quan và sự biến động nồng độ hormone được chuẩn hóa qua các mô hình toán học và thông số lâm sàng:

Thể tích tinh hoàn có thể được ước tính gần đúng bằng mô hình hình học elip:

V = rac{\pi}{6} \cdot L \cdot W \cdot H

với $V$ là thể tích tinh hoàn tính bằng mililit, $L$ là chiều dài lớn nhất, $W$ là chiều rộng, và $H$ là chiều cao của tinh hoàn. Chỉ số này tương quan chặt chẽ với tổng số lượng ống sinh tinh và năng lực tạo giao tử ở nam giới.

Động học thanh thải của các hormone steroid sinh dục trong tuần hoàn tuân theo mô hình dược động học bậc một:

với $C_t$ là nồng độ hormone steroid trong huyết tương tại thời điểm $t$, $C_0$ là nồng độ hormone ban đầu, và $k_{ ext{el}}$ là hằng số tốc độ đào thải của hormone qua chuyển hóa tại gan và bài tiết qua thận.

Trong phân tích tinh dịch đồ theo hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới, tỷ lệ tinh trùng di động tiến tới được xác định theo công thức phân số:

ext{PR} = rac{N_{ ext{PR}}}{N_{ ext{total}}}

với $ext{PR}$ là phân số tinh trùng có độ di động tiến tới, $N_{ ext{PR}}$ là số lượng tinh trùng di động tiến tới đếm được trên vi trường chuẩn, và $N_{ ext{total}}$ là tổng số lượng tinh trùng được phân tích.

Bệnh học sinh sản phổ biến và sinh lý bệnh học

Sự sai lệch ở bất kỳ mắt xích nào trong cấu trúc giải phẫu hoặc trục điều hòa nội tiết đều dẫn tới các rối loạn bệnh lý sinh sản nghiêm trọng.

Vô sinh và dịch tễ học nguyên nhân

Theo định nghĩa quốc tế được công bố bởi Vander Borght và Wyns (2018) trên tạp chí Clinical Biochemistry, vô sinh là một bệnh lý của hệ thống sinh sản được xác định khi một cặp vợ chồng không thể đạt được thai kỳ lâm sàng sau 12 tháng quan hệ tình dục thường xuyên và không sử dụng bất kỳ biện pháp tránh thai nào. Về mặt dịch tễ học, vô sinh ảnh hưởng đến khoảng 8% đến 12% các cặp vợ chồng trong độ tuổi sinh sản trên phạm vi toàn cầu (Vander Borght & Wyns, 2018).

Cơ cấu nguyên nhân gây vô sinh phân bố khá cân bằng giữa hai giới tính (Vander Borght & Wyns, 2018):

• Nguyên nhân đơn thuần từ nam giới: Chiếm khoảng 20% đến 30% tổng số các trường hợp, thường liên quan đến giảm số lượng tinh trùng, suy giảm độ di động hoặc dị dạng tinh trùng do giãn tĩnh mạch thừng tinh, nhiễm trùng đường sinh dục hoặc đột biến mất đoạn nhánh dài nhiễm sắc thể Y.
• Nguyên nhân đơn thuần từ nữ giới: Chiếm khoảng 30% đến 40% các trường hợp, chủ yếu bao gồm rối loạn phóng noãn, tổn thương tắc vòi tử cung do viêm nhiễm vùng chậu và các bất thường tại buồng tử cung.
• Nguyên nhân phối hợp cả hai phía: Chiếm khoảng 20% đến 30% trường hợp, khi cả hai vợ chồng đều có những khiếm khuyết sinh sản mức độ nhẹ kết hợp lại.
• Vô sinh không rõ nguyên nhân: Chiếm khoảng 10% đến 20% các cặp vợ chồng, khi mọi thăm dò cận lâm sàng theo các tiêu chuẩn lâm sàng đồng thuận (Vander Borght và Wyns, 2018) về tinh dịch đồ, thông vòi trứng và phóng noãn đều nằm trong giới hạn bình thường nhưng vẫn không thể thụ thai tự nhiên.

Hội chứng buồng trứng đa nang (PCOS)

Hội chứng buồng trứng đa nang là rối loạn nội tiết chuyển hóa phổ biến nhất ở phụ nữ, ảnh hưởng đến khoảng 8% đến 13% phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ theo hướng dẫn quốc tế dựa trên bằng chứng của Teede và cộng sự (2023) công bố trên European Journal of Endocrinology. Theo tiêu chuẩn đồng thuận Rotterdam được cập nhật năm 2023, chẩn đoán PCOS được xác lập khi bệnh nhân đáp ứng ít nhất 2 trong 3 tiêu chí sau đây, sau khi đã loại trừ các bệnh lý khác như tăng sản thượng thận bẩm sinh hoặc u tiết androgen:

1. Rối loạn phóng noãn biểu hiện bằng kinh thưa hoặc vô kinh kéo dài.
2. Cường androgen biểu hiện trên lâm sàng (rậm lông, mụn trứng cá nặng, hói đầu kiểu nam) hoặc xét nghiệm sinh hóa nồng độ testosterone tự do tăng cao.
3. Hình thái buồng trứng đa nang trên siêu âm, được định nghĩa là có từ 20 nang noãn trở lên trên mỗi buồng trứng hoặc thể tích buồng trứng từ 10 mL trở lên trên ít nhất một buồng trứng (Teede và cs., 2023).

Về cơ chế bệnh sinh, Teede và cộng sự (2023) nhấn mạnh vai trò trung tâm của tình trạng đề kháng insulin nội tại, xuất hiện ở khoảng 50% đến 80% phụ nữ mắc PCOS. Nồng độ insulin tăng cao trong máu kích thích trực tiếp tế bào vỏ buồng trứng tăng tổng hợp androgen, đồng thời ức chế gan sản xuất globulin gắn hormone sinh dục (SHBG), làm tăng vọt nồng độ testosterone tự do có hoạt tính sinh học trong tuần hoàn. Nồng độ androgen cao cục bộ ngăn cản sự chọn lọc nang vượt trội, khiến hàng loạt nang noãn bị ngừng phát triển ở giai đoạn nang nhỏ tích tụ quanh vỏ buồng trứng, dẫn đến mất phóng noãn mạn tính và vô sinh.

Lạc nội mạc tử cung (Endometriosis)

Lạc nội mạc tử cung là một bệnh lý viêm mạn tính phụ thuộc estrogen, đặc trưng bởi sự hiện diện của các mô giống nội mạc tử cung (gồm cả tuyến và mô đệm) nằm bên ngoài buồng tử cung. Theo tổng quan bệnh học của Zondervan và cộng sự (2018) trên Nature Reviews Disease Primers, bệnh lý này ảnh hưởng đến khoảng 10% phụ nữ trong độ tuổi sinh sản trên toàn thế giới, và tỷ lệ này tăng lên tới 30% đến 50% ở nhóm phụ nữ đang gặp tình trạng hiếm muộn hoặc vô sinh.

Các vị trí tổn thương thường gặp nhất bao gồm phúc mạc chậu hông, buồng trứng (tạo thành các nang sô-cô-la) và vách trực tràng âm đạo. Dưới sự biến động của estrogen trong chu kỳ kinh nguyệt, các ổ nội mạc tử cung lạc chỗ cũng tăng sinh, xuất huyết nhưng không có đường thoát, gây ra phản ứng viêm mạn tính dữ dội tại chỗ, kích hoạt quá trình xơ hóa và tạo thành các dải dính giải phẫu dày đặc làm biến dạng vòi tử cung và buồng trứng. Bệnh nhân thường phải chịu đựng các cơn đau vùng chậu mạn tính, đau bụng kinh dữ dội và đau khi giao hợp. Đáng chú ý, Zondervan và cộng sự (2018) chỉ ra rằng thời gian chẩn đoán bệnh thường bị trì hoãn trung bình từ 4 đến 11 năm trên toàn cầu do triệu chứng dễ bị nhầm lẫn hoặc xem nhẹ.

Tinh hoàn ẩn (Cryptorchidism)

Tinh hoàn ẩn là tình trạng một hoặc cả hai tinh hoàn không hoàn thành quá trình di chuyển từ ổ bụng qua ống bẹn xuống bìu trước khi sinh. Tinh hoàn lưu lại trong ổ bụng hoặc ống bẹn phải chịu nhiệt độ môi trường cao hơn nhiệt độ bìu khoảng 2 đến 3 độ C (Wein và cs., 2016) trong thời gian dài. Nhiệt độ cao làm tổn thương không hồi phục các tế bào Sertoli và thoái hóa các tế bào mầm tinh nguyên bào, dẫn đến teo ống sinh tinh, xơ hóa nhu mô và mất hoàn toàn khả năng sinh tinh. Ngoài ra, tinh hoàn ẩn làm tăng nguy cơ phát triển thành khối u ác tính của tế bào mầm tinh hoàn lên gấp nhiều lần so với tinh hoàn trong bìu bình thường.

Bối cảnh dịch tễ học và y tế tại Việt Nam

Tại Việt Nam, sức khỏe sinh sản và điều trị vô sinh hiếm muộn là một trong những trọng tâm ưu tiên hàng đầu của ngành y tế nhằm ứng phó với xu hướng mức sinh thay thế giảm ở nhiều đô thị lớn và nâng cao chất lượng dân số.

Thực trạng vô sinh tại Việt Nam

Theo công trình nghiên cứu dịch tễ học quy mô toàn quốc do Giáo sư Nguyễn Viết Tiến và các cộng sự tại Bệnh viện Phụ sản Trung ương thực hiện (2015), tỷ lệ vô sinh ở các cặp vợ chồng trong độ tuổi sinh đẻ tại Việt Nam được ghi nhận là 7,7%. Nghiên cứu này chỉ ra sự phân bố đáng chú ý giữa hai nhóm đối tượng: tỷ lệ vô sinh nguyên phát chiếm 3,9% và tỷ lệ vô sinh thứ phát chiếm 3,8%.

Sự gia tăng nhanh chóng của vô sinh thứ phát tại Việt Nam trong những năm qua gắn liền với các nguyên nhân như viêm nhiễm đường sinh dục sau nạo phá thai không an toàn, tiền sử phẫu thuật vùng chậu, lối sống căng thẳng và xu hướng kết hôn muộn. Số liệu này khẳng định vô sinh không chỉ là vấn đề y tế đơn thuần mà còn tạo ra gánh nặng tâm lý và xã hội to lớn cho hàng triệu người dân.

Quy định chuyên môn của Bộ Y tế

Nhằm chuẩn hóa quy trình tiếp cận, khám lâm sàng và điều trị trên toàn quốc, Bộ Y tế Việt Nam đã ban hành Quyết định số 315/QĐ-BYT (năm 2015) về tài liệu chuyên môn "Hướng dẫn chẩn đoán và điều trị các bệnh sản phụ khoa". Văn bản quy định rõ ràng tiêu chuẩn chẩn đoán: vô sinh là tình trạng một cặp vợ chồng sống chung, quan hệ tình dục đều đặn 2 đến 3 lần mỗi tuần không dùng bất kỳ biện pháp tránh thai nào mà sau 1 năm vẫn không có thai.

Hướng dẫn của Bộ Y tế thiết lập phác đồ thăm khám toàn diện cho cả vợ và chồng ngay từ đầu, bao gồm xét nghiệm tinh dịch đồ cho nam giới, đánh giá phóng noãn và chụp tử cung vòi trứng cho nữ giới. Trong hai thập kỷ qua, mạng lưới hỗ trợ sinh sản tại Việt Nam đã có những bước tiến vượt bậc, làm chủ các kỹ thuật đỉnh cao thế giới như thụ tinh trong ống nghiệm, tiêm tinh trùng vào bào tương noãn và sàng lọc di truyền tiền làm tổ, mang lại hy vọng làm cha mẹ cho hàng trăm nghìn gia đình.

Hạn chế sinh học, ranh giới áp dụng và các vấn đề khoa học còn mở

Mặc dù y học hiện đại đã đạt được nhiều thành tựu lớn trong hỗ trợ sinh sản, hệ thống sinh sản con người vẫn bị chi phối bởi những ranh giới sinh học bất biến và đang đối mặt với nhiều thách thức mới:

Sự bất đối xứng về tuổi tác và lão hóa giao tử

Một ranh giới sinh học rõ rệt giữa hai giới là sự khác biệt về năng lực duy trì sinh giao tử theo tuổi tác. Ở nam giới, nhờ quần thể tế bào gốc tinh trùng tự làm mới liên tục, quá trình sinh tinh có thể tiếp diễn suốt cuộc đời, mặc dù chất lượng tinh trùng và tính toàn vẹn của DNA có suy giảm dần theo độ tuổi. Ngược lại, ở nữ giới, số lượng noãn bào cố định từ khi sinh ra và không ngừng suy thoái theo thời gian.

Sau ngưỡng tuổi sinh học ở phụ nữ, tốc độ thoái hóa nang noãn gia tăng rõ rệt, đồng thời bộ máy thoi phân bào của noãn bào tích lũy nhiều đột biến và sai sót thoái hóa, dẫn tới tỷ lệ bất thường lệch bội nhiễm sắc thể ở phôi tăng vọt. Sự lão hóa sinh sản nữ là một ranh giới sinh học tuyệt đối mà các kỹ thuật hỗ trợ sinh sản hiện tại chỉ có thể khắc phục một phần nhưng không thể đảo ngược bản chất sinh học tự nhiên.

Tác động của các chất phá hủy nội tiết trong môi trường

Một vấn đề khoa học đang được tranh luận và nghiên cứu sâu rộng là tác động của các chất phá hủy nội tiết (endocrine-disrupting chemicals, EDCs) có mặt trong môi trường sống công nghiệp hiện đại, bao gồm bisphenol A (BPA), phthalates, thuốc trừ sâu và các chất thải vi nhựa. Các hợp chất này có cấu trúc phân tử tương đồng với hormone steroid sinh dục, có khả năng gắn kết hoặc chẹn các thụ thể estrogen và androgen, gây rối loạn chức năng trục HPG, làm suy giảm mật độ tinh trùng ở nam giới và gia tăng tỷ lệ mắc các bệnh lý như buồng trứng đa nang và lạc nội mạc tử cung.

Nghiên cứu về cơ chế phân tử của EDCs đối với biến đổi biểu sinh trên tế bào mầm và đánh giá tác động xuyên thế hệ đang là một trong những hướng nghiên cứu trọng điểm của y học sinh sản thế giới hiện đại.