Vào tuổi dậy thì, tinh trùng được sinh ra từ các các tế bào mầm sinh dục tại các ống sinh tinh. Sau đó, tinh trùng được đưa đến mào tinh hoàn để trưởng thành về sự chuyển động và khả năng sinh sản. 

Thời gian để tinh trùng đi qua suốt mào tinh đến ống dẫn tinh khoảng 10-20 ngày, tùy thuộc vào mức độ sản xuất tinh trùng. Trong quá trình di chuyển trong mào tinh, tinh trùng trải qua quá trình trưởng thành với nhiều biến đổi về hình thái, sinh hóa, sinh lý và chuyển hóa.

Sự trưởng thành về chuyển động

Khả năng chuyển động của tinh trùng người xuất hiện và tăng dần lên khi di trú qua suốt mào tinh. Khi lấy tinh trùng từ tiểu quản tinh, đầu, giữa và đuôi mào tinh cho vào môi trường có chất đệm sinh học, kết quả tinh trùng di động theo thứ tự tương ứng với các vùng là 0;3;12; và 60%.

Có một số nghiên cứu cho rằng khả năng chuyển động của tinh trùng được thừa hưởng tính di truyền, nhưng thực tế tinh trùng trưởng thành hoàn chỉnh về chuyển động là một loạt phản ứng tương tác với mào tinh khi di chuyển qua suốt chiều dài của ống mào tinh

Đến nay, tuy sự nghiên cứu sự trưởng thành về chuyển động của tinh trùng vẫn tiếp tục, những kết quả nghiên cứu trên thực nghiệm và trên người đã một phần làm sáng tỏ, tinh trùng di chuyển qua suốt chiều dài mào tinh, sẽ tham gia một loạt phản ứng sinh học và hoàn thiện dần sự trưởng thành, trong đó có sự trưởng thành về chuyển động.  

Sự trưởng thành về sinh sản

Nhiều tác giả chứng minh rằng tinh trùng trong mào tinh người, trưởng thành dần về khả năng sinh sản trong quá trình di chuyển qua mào tinh.

Ở phần lớn động vật, khả năng thụ thai với trứng chỉ đảm bảo khi mà tinh trùng di trú ở phần xa của mào tinh. Orgebin-Crist (1969) làm thực nghiệm trên thỏ, bằng cách lấy tinh trùng từ đầu, thân, đuôi mào tinh cho thụ thai với trứng, kết quả thụ thai của tinh trùng trong từng vùng tương ứng là: 1; 63; 92%.

Schoysman và Bedford (1986), Silber (1989) nghiên cứu khả năng sinh sản của các bệnh nhân tắc ống dẫn tinh, được phẫu thuật nối ống dẫn tinh-mào tinh. Kết quả, tỷ lệ mang thai của vợ họ cao hơn khi miệng nối được tiến hành ở đoạn đuôi mào tinh.

Bedford (1967, 1988), Orgebin-Crist (1969) đã chứng minh rằng sau khi thắt ống dẫn tinh hoặc mào tinh, khả năng sinh sản của tinh trùng bị biến đổi theo chiều hướng tiêu cực và những biến đổi của tinh trùng sau tắc mào tinh có thể không sửa chữa được.

Trước đây, vào những năm 80, người ta lấy tinh trùng sinh thiết từ mào tinh để thụ thai cho vợ hoặc thụ tinh trong ống nghiệm, tỷ lệ thành công rất thấp. Đến năm 1994, khi kỹ thuật ICSI ra đời và chứng minh được hiệu quả, tinh trùng lấy từ tinh hoàn hoặc đầu mào tinh trong những trường hợp vô tinh trùng do tắc nghẽn, được tiêm thẳng vào tế bào noãn để tạo phôi, kỹ thuật này cho kết quả thành công gần tương đương với ICSI bằng tinh trùng trong tinh dịch.

Điều này chứng tỏ, tinh trùng đã trưởng thành về nhân và tế bào chất vẫn có khả năng thụ tinh cho noãn khi được đưa vào noãn bằng sự hỗ trợ của ICSI. Như vậy, sự trưởng thành của tinh trùng khi di chuyển qua mào tinh có thể chỉ đơn thuần là làm cho tinh trùng có khả năng tự di chuyển, tự nhận ra và tự thụ tinh cho noãn trong đường sinh dục nữ.

Những biến đổi về sinh hóa của tinh trùng trong quá trình trưởng thành ở mào tinh

 Tinh trùng có nhiều biến đổi về sinh hóa và phân tử khi di chuyển qua chiều dài của mào tinh.

- Sự tăng điện tích âm của bề mặt màng tinh trùng

- Nhóm sulfhydryl ở màng tinh trùng bị oxy hóa gắn disulfid làm đầu và đuôi tinh trùng cứng hơn, thuận lợi cho sự di chuyển về phía trước và thành công cao hơn khi xâm nhập vào trứng.

- Cấu trúc glycoprotein màng tinh trùng thay đổi để dễ nhận diện trứng và xúc tiến các phản ứng khi gặp trứng (PH 20 ở màng tinh trùng chuột cống bị biến đổi khi di chuyển qua mào tinh, chất này giúp tinh trùng gắn vào vùng trong suốt của trứng…).

- Tăng chuyển hóa: tăng khả năng phân hủy glycogen, biến đổi hoạt tính của adenylate cyclase…

Những bíến đổi này góp phần khẳng định sự trưởng thành về chuyển động và sinh sản của tinh trùng khi di chuyển qua mào tinh.

Những yếu tố liên quan đến chức năng mào tinh

Cơ chế chức năng của mào tinh về vận chuyển, trưởng thành, lưu trữ tinh trùng tuy chưa rõ ràng, nhưng có điều được thống nhất là quá trình này chịu ảnh hưởng của dịch và các chất chế tiết trong mào tinh. Các nghiên cứu trên động vật thực nghiệm đã chứng minh rằng thành phần sinh hóa trong ống mào tinh không chỉ khác trong huyết tương mà còn thay đổi trong những vùng khác nhau của mào tinh.

Thành phần của dịch ống mào tinh gồm glycerylphosphorylcholin, carnitin và acid sialic, các protein- các protein này tác động đến sinh lý tinh trùng, ví dụ protein EP2-EP3 làm giảm khả năng tinh trùng gắn vào vùng trong suốt của trứng.

Điều hòa chức năng của mào tinh

Chức năng của mào tinh phụ thuộc vào androgen và nhiệt độ, có mối tương quan giữa vô sinh nam với giãn tĩnh mạch tinh, tinh hoàn ẩn. Ngoài ra, khả năng lưu trữ tinh trùng của mào tinh còn bị tác động bởi hệ thần kinh giao cảm. Như vậy, hóa chất hoặc tổn thương hệ giao cảm do chấn thương hay phẫu thuật có thể tác động không tốt tới khả năng sinh sản của tinh trùng.

Ở tuổi trưởng thành, hai tinh hoàn có thể sản sinh khoảng 120 triệu tinh trùng mỗi ngày, khoảng một nửa được dự trữ tại đuôi mào tinh, phần còn lại được dự trữ tại ống dẫn tinh. Tại nơi dự trữ, tinh trùng vẫn khỏe mạnh và có khả năng thụ tinh khoảng trong thời gian một tháng.

Tuy nhiên, quá trình thụ tinh trong cơ thể chỉ xảy ra nếu tinh trùng nằm trong môi trường của đường sinh sản nữ từ bốn đến sáu giờ, chịu một sự biến đổi gọi là “sự hoạt hóa” (capacitation). Quá trình này làm cho tinh trùng có được cử động đặc biệt giúp tinh trùng dễ xuyên qua trứng, nó cũng giúp enzyme từ thể cực đầu thoát ra làm xuyên thủng trứng.  

PGS.TS. Đoàn Minh Thụy, (Học viện Y Dược học cổ truyền Việt Nam)