В организме половозрелой небеременной женщины происходят правильно повторяющиеся сложные изменения, подготовляющие организм к беременности. Эти биологически важные ритмически повторяющиеся изменения называют менструальным циклом.
Продолжительность менструального цикла различна. У большинства женщин цикл продолжается 28-30 дней, иногда он укорачивается до 21 дня, изредка встречаются женщины, у которых отмечается 35-дневный цикл. Необходимо помнить, что менструация означает не начало, а конец физиологических процессов, менструация свидетельствует о затухании процессов, подготовляющих организм к беременности, о гибели неоплодотворенной яйцеклетки. Вместе с тем менструальное выделение крови является наиболее ярким, заметным проявлением циклических процессов, поэтому практически удобно начинать исчисления цикла с первого дня последней менструации.
Ритмически повторяющиеся изменения при менструальном цикле происходят во всем организме. У многих женщин перед менструацией наблюдаются раздражительность, утомляемость и сонливость, сменяющиеся после менструации ощущением бодрости и прилива сил. Перед менструацией наблюдаются также повышение сухожильных рефлексов, потливость, незначительное учащение пульса, увеличение артериального давления, повышение температуры тела на несколько десятых градуса. Во время менструации пульс несколько замедляется, артериальное давление и температура немного понижаются. После менструации все эти явления исчезают. Заметные циклические изменения происходят в молочных железах. В предменструальном периоде наблюдается некоторое увеличение их объема, напряжение, иногда чувствительность. После менструации эти явления исчезают. При нормальном менструальном цикле изменения в нервной системе происходят в пределах физиологических колебаний и не снижают трудоспособности женщин.
Реагуляция менструального цикла. В регуляции менструального цикла можно выделить пять звеньев: кора головного мозга, гипоталамус, гипофиз, яичники, матка. Кора головного мозга посылает нервные импульсы к гипоталамусу. Гипоталамус вырабатывает нейро – гормоны, которые были названы рилизинг-факторами или либеринами. Они в свою очередь оказывают действие на гипофиз. В гипофизе различают две доли: передняя и задняя. В задней доле накапливается гормон окситоцин и вазопрессин, которые синтезируются в гипоталамусе. В передней доле гипофиза образуется ряд гормонов и в том числе гормоны, активирующие деятельность яичников. Гормоны передней доли гипофиза, стимулирующие функции яичника, называются гонадотропными (гонадотропины).
В гипофизе вырабатываются три гормона, действующие на яичник: 1) фолликулостимулирующий гормон (ФСГ); он стимулирует рост и созревание фолликулов в яичнике, а также образование фолликулярного (эстрогенного) гормона;
2) лютеинизирующий гормон (ЛГ), вызывающий развитие желтого тела и образование в нем гормона прогестерона;
3) лактогенный (лютеотропный) гормон – пролактин, способствует продукции прогестерона в сочетании с ЛГ.
Кроме ФСГ, ЛТГ, ЛГ гонадотропинов, в передней доле гипофиза продуцируются ТТГ, стимулирующий работу щитовидной железы; СТГ – гормон роста, при его недостатке развивается карликовость, при избытке – гигантизм; АКТГ, стимулирует работу надпочечников.
Существует два типа секреции гонадотропных гормонов: тонический (постоянное выделение на невысоком уровне) и циклический (повышение в определенные фазы менструального цикла). Повышение выделения ФСГ наблюдается в начале цикла и особенно в середине цикла, ко времени овуляции. Повышение секреции ЛГ наблюдается непосредственно перед овуляцией и в период развития желтого тела.
Яичниковый цикл . Гонадотропные гормоны воспринимаются рецепторами (белковой природы) яичника. Под их влиянием в яичнике совершаются ритмически повторяющиеся изменения, которые проходят три фазы:
а) развитие фолликула - фолликулиновая фаза, под действием ФСГ гипофиза, с 1-го по 14 – 15 -й день менструального цикла при 28-дневном менструальном цикле;
б) разрыв созревшего фолликула - фаза овуляции , под действием ФСГ и ЛГ гипофиза на 14 – 15 -й день менструального цикла; В фазу овуляции происходит выход зрелой яйцеклетки из разорвавшегося фолликула.
в) развитие желтого тела - лютеиновая фаза, под действием ЛТГ и ЛГ гипофиза с 15 -го по 28 день менструального цикла;
В яичнике, в фолликулиновую фазу вырабатывается эстрогенные гормоны, в них выделяют несколько фракций: эстрадиол, эстрон, эстриол. Наиболее активен эстрадиол, он в основном влияет на изменения, присущие менструальному циклу.
В лютеиновую фазу (развитие желтого тела), на месте разорвавшегося фолликула образуется новая, очень важная железа внутренней секреции - желтое тело (corpus luteum), продуцирующая гормон прогестерон. Процесс прогрессивного развития желтого тела происходит при 28-дневном цикле в течение 14 дней и занимает вторую половину цикла - от овуляции до очередной менструации. Если беременность не наступает, то с 28-го дня цикла начинается обратное развитие желтого тела. При этом происходят гибель лютеиновых клеток, запустевание сосудов и разрастание соединительной ткани. В итоге на месте желтого тела образуется рубец – белое тело, который впоследствии также исчезает. Желтое тело образуется при каждом менструальном цикле; если беременность не наступает, оно называется желтым телом менструации.
Маточный цикл. Под влиянием гормонов яичника, образующихся в фолликуле и желтом теле, возникают циклические изменения тонуса, возбудимости и кровенаполнения матки. Однако наиболее существенные циклические изменения наблюдаются в функциональном слое эндометрия. Маточный цикл, так же как и яичниковый, продолжается 28 дней (реже 21 или 30-35 дней). В нем различают следующие фазы: а) десквамации;
б) регенерации; в) пролиферации; г) секреции.
Фаза десквамации проявляется менструальным кровевыделением, продолжающимся обычно 3 -7 дней; это собственно менструация. Функциональный слой слизистой оболочки распадается, отторгается и выделяется наружу вместе с содержимым маточных желез и кровью из вскрывшихся сосудов. Фаза десквамации эндометрия совпадает с началом гибели желтого тела в яичнике.
Фаза регенерация (восстановление) слизистой оболочки начинается еще в период десквамации и заканчивается к 5 - 7-му дню от начала менструации. Восстановление функционального слоя слизистой оболочки происходит за счет разрастания эпителия остатков желез, располагающихся в базальном слое, и пролиферации других элементов этого слоя (строма, сосуды, нервы).
Фаза пролиферации эндометрия совпадает с созреванием фолликула в яичнике и продолжается до 14-го дня цикла (при 21-дневном цикле до 10-11-го дня). Под влиянием эстрогенного (фолликулярного) гормона происходят пролиферация (разрастание) стромы и рост желез слизистой эндометрия. Железы вытягиваются в длину, затем штопорообразно извиваются, но секрета не содержат. Разрастается сосудистая сеть, увеличивается число спиральных артерий. Слизистая оболочка матки утолщается в этот период в 4-5 раз.
Фаза секреции совпадает с развитием и расцветом желтого тела в яичнике и продолжается с 14-15-го дня до 28-го, т. е. до конца цикла.
Под влиянием прогестерона в слизистой оболочке матки происходят важные качественные преобразования. Железы начинают вырабатывать секрет, полость их расширяется. В слизистой оболочке откладываются гликопротеины, гликоген, фосфор, кальций, микроэлементы и другие вещества. В результате указанных изменений в слизистой оболочке создаются условия, благоприятные для развития зародыша. Если беременность не наступает, желтое тело погибает, функциональный слой эндометрия, достигший фазы секреции, отторгается, возникает менструация.
Указанные циклические изменения повторяются через правильные промежутки времени в течение половой зрелости женщины. Прекращение циклических процессов происходит в связи с такими физиологическими процессами, как беременность и кормление грудью. Нарушение менструальных циклов наблюдается и при патологических условиях (тяжелые заболевания, психические воздействия, неполноценное питание и др.).
ЛЕКЦИЯ: ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ ЖЕНЩИНЫ И МУЖЧИНЫ, ИХ БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ.
В яичниках образуются половые гормоны - эстрогены, андрогены, вырабатываются клетками внутренней оболочки фолликула, прогестерон -желтым телом. Различают эстрогены более активные (эстрадиол и эстрон, или фолликулин) и менее активные (эстриол). По химической структуре эстрогены близки к гормонам желтого тела, коркового вещества надпочечииков и мужским половым гормонам. Все они в основе имеют стероидное кольцо и отличаются только строением боковых цепей.
ЭСТРОГЕННЫЕ ГОРМОНЫ.
Эстрогены относятся к стероидным гормонам. Яичники продуцируют в сутки в эстрогена-эстрадиола 17мг. Наибольшее количество его выделяется в середине менструального цикла (накануне овуляции), наименьшее - в начале и в конце. Перед менструацией количество эстрогенов в крови резко снижается.
Всего в течение цикла яичники вырабатывают около 10 мг эстрогенов.
Действие эстрогенов на организм женщины:
- В период полового созревания эстрогенные гормоны вызывают рост и развитие матки, влагалища, наружных половых органов, а также появление вторичных половых признаков.
- В период половой зрелости эстрогенные гормоны вызывают регенерацию и пролиферацию клеток слизистой оболочки матки.
3. Эстрогены повышают тонус мускулатуры матки, усиливают ее возбудимость и чувствительность к веществам, сокращающим матку.
4. Во время беременности эстрогенные гормоны обеспечивают рост матки, перестройку ее нервно-мышечного аппарата.
5. Эстрогены вызывают начало родовой деятельности.
6. Эстрогены способствуют развитию и функции молочных желез.
Начиная с 13-14-недельного срока беременности, эстрогенную функцию берет на себя плацента. При недостаточной выработке эстрогенов, наблюдается первичная слабость родовой деятельности, которая отрицательно сказывается на состоянии матери и особенно на внутриутробном плоде, а также на новорожденном. Они влияют на уровень и обмен кальция в матке, а также на водный обмен, что выражается циклическими колебаниями массы женщины, связанной с изменением содержания воды в организме на протяжении менструального цикла. При введении малых и средних доз эстрогенов повышается сопротивляемость организма к инфекциям.
В настоящее время промышленность выпускает следующие эстрогенные препараты: эстрадиола пропионат, эстрадиола бензоат, эстрон (фолликулин), эстриол (синэстрол), диэтилстильбэстрол, диэтилстильбэстрола пропионат,диэнэстрола ацетат, димэстрол, акрофоллин, хогивал, этинилэстрадиол, микрофоллин и др.
Вещества, способные нейтрализовать и блокировать специфическое действие эстрогенных препаратов, называются антиэстрогенами . К ним относятся андрогены и гестагены.
Менструальный цикл - одно из проявлений сложного биологического процесса в организме женщины, характеризующегося циклическими изменениями функции половой (репродуктивной) системы, сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной и других систем организма.
Нормальный менструальный цикл включает 3 компонента: 1) циклические изменения в системе гипоталамус-гипофиз-яичники; 2) циклические изменения в гормонально-зависимых органах (матке, маточных трубах, влагалище, молочных железах); 3) циклические изменения (колебания функционального состояния) нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и других систем организма.
Изменения в организме женщины на протяжении менструального цикла носят двухфазный характер, что связано с ростом и созреванием фолликула, овуляцией и развитием желтого тела в яичниках. Наиболее выраженные циклические изменения происходят в слизистой оболочке матки (эндометрии). Биологическое значение изменений, происходящих на протяжении менструального цикла, состоит в осуществлении репродуктивной функции (созревание яйцеклетки, ее оплодотворение и имплантация зародыша в матке). Если оплодотворения яйцеклетки не происходит, функциональный слой эндометрия отторгается, из половых путей появляются кровянистые выделения, называемые менструацией. Появление менструаций свидетельствует об окончании циклических изменений в организме.
Длительность одного менструального цикла определяют от первого дня наступившей менструации до первого дня следующей менструации. Длительность менструального цикла у женщин репродуктивного возраста от21 до 35 дней, у 60% женщин она составляет примерно 28 дней.
Репродуктивная система является функциональной и «работает» по принципу обратной связи, т. е. обратной афферентации (постоянная оценка конечного эффекта).
Репродуктивная система функционирует по иерархическому типу. В ней существует 5 уровней, каждый из которых регулируется вышележащими структурами по механизму обратной связи.
I уровень - ткани-мишени (половые органы, молочные железы, волосяные фолликулы, кожа, кости, жировая ткань). Клетки этих органов и тканей содержат рецепторы, чувствительные к половым гормонам. Содержание стероидных рецепторов в эндометрии изменяется в зависимости от фазы менструального цикла. Наиболее выраженные циклические изменения происходят в эндометрии. По характеру этих изменений выделяют фазу пролиферации, фазу секреции и фазу кровотечения (менструация).
Фаза пролиферации - фолликулиновая (5-14-й дни цикла) продолжается в среднем 14 дней (она может быть короче или длиннее на 3 дня). Она начинается после менструации и заключается в разрастании желез, стромы и сосудов.
Под влиянием постепенно повышающейся концентрации эстрадиола в ранней (5-7-й день) и средней (8-10-й день) стадиях фазы пролиферации происходит рост желез и разрастание стромы. Железы эндометрия имеют вид прямых или несколько извитых трубочек с прямым просветом. Между клетками стромы располагается сеть аргирофильных волокон. Спиральные артерии мало извиты.
В поздней стадии фазы пролиферации (11-14-й день) железы эндометрия становятся извитыми, иногда они штопорообразны, просвет их несколько расширен. В эпителии некоторых желез обнаруживаются мелкие субнуклеарные вакуоли, содержащие гликоген. Спиральные артерии, растущие из базального слоя, достигают поверхности эндометрия, они несколько извиты. Сеть аргирофильных волокон концентрируется в строме вокруг желез эндометрия и кровеносных сосудов. Толщина функционального слоя эндометрия к концу фазы пролиферации составляет 4-5 мм.
Фаза секреции (лютеиновая) длится 14 дней (+1 день) и непосредственно связана с активностью желтого тела. Она характеризуется тем, что эпителий желез начинает вырабатывать секрет, содержащий кислые гликозаминогликаны, гликопротеиды, гликоген. В ранней стадии фазы секреции (15-18-й день) появляются первые признаки секреторных превращений. Железы становятся более извитыми, просвет их несколько расширен. Во всех железах эндометрия появляются крупные субнуклеарные вакуоли, оттесняющие ядро к центру клетки. В вакуолях обнаруживается гликоген. В поверхностных слоях эндометрия иногда могут наблюдаться очаговые кровоизлияния, произошедшие во время овуляции и связанные с кратковременным снижением уровня эстрогенов.
В средней стадии фазы секреции (19-23-й день), когда имеет место максимальная концентрация прогестерона и повышение уровня эстрогенов, функциональный слой эндометрия становится более высоким (его толщина достигает 8-10 мм) и отчетливо разделяется на 2 слоя. Глубокий (губчатый, спонгиозный) слой, граничащий с базальным, содержит большое количество сильно извитых желез и небольшое количество стромы. Плотный (компактный) слой составляет ¼-1/5 толщины функционального слоя. В нем меньше желез и больше соединительнотканных клеток. В просвете желез находится секрет, содержащий гликоген и кислые мукополисахариды. Наивысшая степень секреции обнаруживается на 20-21-й день. К 20-му дню в эндометрии обнаруживается максимальное количество протеолитических и фибринолитических ферментов.
На 20-21-й день цикла в строме эндометрия возникают децидуальноподобные превращения (клетки компактного слоя становятся крупными, округлой или полигональной формы, в их цитоплазме появляется гликоген). Спиральные артерии резко извиты, образуют «клубки» и обнаруживаются во всем функциональном слое. Вены расширены. В средней стадии фазы секреции происходит имплантация бластоцисты. Самые лучшие условия для имплантации представляют структура и функциональное состояние эндометрия на 20-22-й день (6-8-й дни после овуляции) 28-дневного менструального цикла. Поздняя стадия фазы секреции (24-27-й день) в связи с началом регресса желтого тела и снижением концентрации продуцируемых им гормонов характеризуется нарушением трофики эндометрия и постепенным нарастанием в нем дегенеративных изменений. Уменьшается высота эндометрия (примерно на 20-30% по сравнению со средней стадией фазы секреции), сморщивается строма функционального слоя, усиливается складчатость стенок желез, и они приобретают звездчатые или пилообразные очертания. Из зернистых клеток стромы эндометрия выделяются гранулы, содержащие релаксин. Последний способствует расплавлению аргирофильных волокон функционального слоя, подготавливая менструальное отторжение слизистой оболочки. На 26-27-й день цикла в поверхностных слоях компактного слоя наблюдаются лакунарное расширение капилляров и очаговые кровоизлияния в строму. Состояние эндометрия, подготовленного таким образом к распаду и отторжению, называется анатомической менструацией и обнаруживается за сутки до начала клинической менструации.
Фаза кровотечения (менструация) включает десквамацию и регенерацию эндометрия. В связи с регрессом, а затем и гибелью желтого тела и резким спадом содержания гормонов в эндометрии нарастают гипоксия и те расстройства, которые начались еще в поздней стадии фазы секреции. В связи с длительным спазмом артерий наблюдается стаз крови, образование тромбов, повышенная проницаемость и ломкость сосудов, кровоизлияния в строму, лейкоцитарная инфильтрация. Развивается некробиоз ткани и ее расплавление. Вслед за длительным спазмом сосудов наступает их паретическое расширение, сопровождающееся усиленным притоком крови и разрывом стенки сосудов. Происходит отторжение (десквамация) некротизированных отделов функционального слоя эндометрия.
Полное отторжение обычно заканчивается на 3-й день цикла.
Регенерация (3-4-й день цикла) происходит после отторжения некротизированного функционального слоя из тканей базального слоя (краевых отделов желез). В физиологических условиях на 4-й день цикла вся раневая поверхность слизистой оболочки эпителизируется.
II уровень репродуктивной системы - яичники . В них происходит рост и созревание фолликулов, овуляция, образование желтого тела, синтез стероидов.
Основная масса фолликулов (90%) претерпевает атретические изменения. И лишь небольшая часть фолликулов проходит цикл развития от примордиального до преовуляторного фолликула, овулирует и превращается в желтое тело. У человека на протяжении одного менструального цикла развивается только один фолликул. Доминантный фолликул в первые дни менструального цикла имеет диаметр 2 мм, а к моменту овуляции (в среднем за 14 дней) увеличивается до 21 мм. Объем фолликулярной жидкости увеличивается в 100 раз.
Этапы развития доминантного фолликула. Примордиальный фолликул состоит из яйцеклетки, окруженной одним рядом уплощенных клеток фолликулярного эпителия. В процессе созревания фолликула яйцеклетка увеличивается в размере, клетки фолликулярного эпителия размножаются и округляются, образуется зернистый слой фолликула (stratum granulosum). В гранулезных клетках зреющего фолликула имеются рецепторы к гонадотропным гормонам, определяющие чувствительность яичников к гонадотропинам и регулирующие процессы фолликуло- и стероидогенеза. В толще зернистой оболочки за счет секреции и распада клеток фолликулярного эпителия и транссудата из кровеносных сосудов появляется жидкость. Яйцеклетка оттесняется жидкостью к периферии, окружается 17-50 рядами клеток гранулезы. Возникает яйценосный холмик (cumulus oophorus). В граафовом пузырьке яйцеклетка окружена стекловидной оболочкой (zona pellucida). Строма вокруг зреющего фолликула дифференцируется на наружную (tunica externa thecae folliculi) и внутреннюю покрышки фолликула (tunica interna thecae folliculi). Зреющий фол ликул превращается в зрелый.
В фолликулярной жидкости резко увеличивается содержание эстрадиола (Е2) и фолликулостимулирующего гормона. Подъем уровня Е2 стимулирует выброс лютеинизирующего гормона и овуляцию. Фермент коллагеназа обеспечивает изменения в стенке фолликула (истончение и разрыв). Играют роль в разрыве преовуляторного фолликула простагландины (nrF2a и ПГЕ2) и протеолитические ферменты, содержащиеся в фолликулярной жидкости, а также окситоцин и релаксин.
На месте разорвавшегося фолликула образуется желтое тело, клетки которого секретируют прогестерон, эстрадиол и андрогены. Полноценное желтое тело образуется только тогда, когда в преовуляторном фолликуле содержится достаточное количество гранулезных клеток с высоким содержанием рецепторов ЛГ.
Стероидные гормоны продуцируются клетками гранулезы, клетками theca folliculi interna и в меньшей степени клетками theca folliculi externa. Клетки гранулезы и тека-клетки участвуют в синтезе эстрогенов и прогестерона, а клетки theca folliculi externa - в синтезе андрогенов.
Исходным материалом для всех стероидных гормонов является холестерол, образующийся из ацетата или липопротеидов низкой плотности. Он поступает в яичник с током крови. В синтезе стероидов на первых этапах участвуют ФС Г и ЛГ, ферментные системы - ароматазы. Андрогены синтезируются в тека-клетках под влиянием ЛГ и с током крови попадают в гранулезные клетки. Конечные этапы синтеза (превращения андрогенов в эстрогены) происходят под влиянием ферментов.
В клетках гранулезы образуется белковый гормон - ингибин, тормозящий выделение ФСГ. В фолликулярной жидкости, желтом теле, матке и маточных трубах обнаружен окситоцин. Окситоцин, секретируемый яичником, оказывает лютеолитическое действие, способствуя регрессу желтого тела. Вне беременности в клетках гранулезы и желтого тела очень мало релаксина, а в желтом теле при беременности его содержание возрастает во много раз. Релаксин оказывает токолитическое действие на матку и способствует овуляции.
III уровень - передняя доля гипофиза (аденогипофиз). В аденогипофизе секретируются гонадотропные гормоны: фолликулостимулирующий, или фоллитропин (ФСГ); лютеинизирующий, или лютропин (ЛГ); пролактин (ПрЛ); другие тропные гормоны: тиреотропный гормон, тиротропин (ТТГ); соматотропный гормон (СТГ); адренокортикотропный гормон, кортикотропин (АКТГ); меланостимулирующий, меланотропин (МСГ) и липотропный (ЛПГ) гормоны. ЛГ и ФСГ являются гликопротеидами, ПрЛ - полипептидом.
Железой-мишенью для ЛГ и ФС Г является яичник. ФСГ стимулирует рост фолликула, пролиферацию клеток гранулезы, образование рецепторов ЛГ на поверхности клеток гранулезы. ЛГ стимулирует образование андрогенов в тека-клетках. ЛГ и ФСГ способствуют овуляции. ЛГ стимулирует синтез прогестерона в лютеинизированных клетках гранулезы после овуляции.
Основная роль пролактина - стимуляция роста молочных желез и регуляция лактации. Он оказывает гипотензивное действие, дает жиромобилизующий эффект. Повышение уровня пролактина тормозит развитие фолликулов и стероидогенез в яичниках.
IV уровень репродуктивной системы - гипофизотропная зона гипоталамуса : вентромедиальные, дорсомедиальные и аркуатные ядра. В этих ядрах образуются гипофизотропные гормоны. Выделен, синтезирован и описан рилизинг-гормон - люлиберин. Выделить и синтезировать фоллиберин до настоящего времени не удалось. Поэтому гипоталамические гонадотропные либерины обозначают ГТ-РГ, так как рилизинг-гормон стимулирует выделение как ЛГ, так и ФС Г передней долей гипофиза.
ГТ-РГ гипоталамуса из аркуатных ядер по аксонам нервных клеток попадает в терминальные окончания, тесно соприкасающиеся с капиллярами медиальной возвышенности гипоталамуса. Капилляры формируют портальную кровеносную систему, объединяющую гипоталамус и гипофиз. Особенностью этой системы является возможность тока крови в обе стороны, что важно в осуществлении механизма обратной связи. Нейросекрет гипоталамуса оказывает биологическое действие на организм различными путями.
Основной путь - парагипофизарный - через вены, впадающие в синусы твердой мозговой оболочки, а оттуда в ток крови. Трансгипофизарный путь - через систему воротной вены к передней доле гипофиза. Обратное влияние на гипоталамус (стероидный контроль половых органов) осуществляется через вертебральные артерии. Секреция ГТ-РГ генетически запрограммирована и происходит в определенном пульсирующем ритме с частотой примерно один раз в час. Этот ритм получил название цирхорального (часового). Он формируется в пубертатном возрасте и является показателем зрелости нейросекреторных структур гипоталамуса. Цирхоральная секреция ГТ-РГ запускает гипоталамо-гипофизарно-яичниковую систему. Под влиянием ГТ-РГ происходит выделение ЛГ и ФС Г из передней доли гипофиза.
В модуляции пульсации ГТ-РГ играет роль эстрадиол. Величина выбросов ГТ-РГ в преовуляторный период (на фоне максимального выделения эстрадиола) значительно выше, чем в раннюю фолликулиновую и лютеиновую фазы. Частота выбросов остается прежней. В дофаминергических нейронах аркуатного ядра гипоталамуса есть рецепторы эстрадиола. Основная роль в регуляции выделения пролактина принадлежит дофаминер- гическим структурам гипоталамуса. Дофамин (ДА) тормозит выделение пролак тина из гипофиза. Антагонисты дофамина усиливают выделение пролактина.
V уровень в регуляции менструального цикла - надгипоталамические церебральные структуры. Воспринимая импульсы из внешней среды и от интерорецепторов, они передают их через систему передатчиков нервных импульсов (нейротрансмиттеров) в нейросекреторные ядра гипоталамуса.
В эксперименте показано, что в регуляции функции гипоталамических нейронов, секретирующих ГТ-РГ, ведущая роль принадлежит дофамину, норадреналину и серотонину. Функцию нейротрансмиттеров выполняют нейропептиды морфиноподобного действия (опиоидные пептиды) - эндорфины (ЭНД) и энкефалины (ЭНК). Они регулируют гонадотропную функцию гипофиза. ЭН Д подавляют секрецию ЛГ, а их антагонист - налоксон - приводит к резкому повышению секреции ГТ-РГ. Считают, что эффект опиоидов осуществляется за счет изменения содержания ДА (ЭНД снижают синтез ДА, вследствие чего стимулируется секреция и выделение пролактина).
В регуляции менструального цикла участвует кора большого мозга. Имеются данные об участии амигдалоидных ядер и лимбической системы в нейрогуморальной регуляции менструального цикла. Электрическое раздражение амигдалоидного ядра (в толще больших полушарий) вызывает в эксперименте овуляцию. При стрессовых ситуациях, при перемене климата, ритма работы наблюдаются нарушения овуляции. Нарушения менструального цикла реализуются через изменение синтеза и потребления нейротрансмиттеров в нейронах мозга.
Таким образом, репродуктивная система представляет собой суперсистему, функциональное состояние которой определяется обратной связью входящих в нее подсистем. Регуляция внутри этой системы может идти по длинной петле обратной связи (гормоны яичника - ядра гипоталамуса; гормоны яичника - гипофиз), по короткой петле (передняя доля гипофиза - гипоталамус), по ультракороткой (ГТ-РГ - нервные клетки гипоталамуса). Обратная связь может быть как отрицательной, так и положительной. При низком уровне эстрадиола в раннюю фолликулярную фазу усиливается выделение ЛГ передней долей гипофиза - отрицательная обратная связь. Овуляторный пик выделения эстрадиола вызывает выброс ФСГ и ЛГ - положительная обратная связь. Примером ультракороткой отрицательной связи может служить увеличение секреции ГТ-РГ при снижении его концентрации в нейросекреторных нейронах гипоталамуса.
Помимо циклических изменений в системе гипоталамус-гипофиз-яичники и в органах-мишенях на протяжении менструального цикла имеют место циклигеские изменения функционального состояния многих систем («менструальная волна»). Эти циклические изменения у здоровых женщин находятся в пределах физиологических границ.
При изучении функционального состояния центральной нервной системы выявлена некоторая тенденция к преобладанию тормозных реакций, снижение силы двигательных реакций во время менструаций.
В фазе пролиферации отмечается преобладание тонуса парасимпатического, а в секреторной фазе - симпатического отделов вегетативной нервной системы.
Состояние сердечно-сосудистой системы в течение менструального цикла характеризуется волнообразными функциональными колебаниями. Так, в I фазе менструального цикла капилляры несколько сужены, тонус всех сосудов повышен, ток крови быстрый. Во II фазе менструального цикла капилляры несколько расширены, тонус сосудов снижен; ток крови не всегда равномерный.
Циклическим колебаниям подвержен морфологический и биохимический состав крови. Содержание гемоглобина и количество эритроцитов наиболее высоки в 1-й день менструального цикла. Самое низкое содержание гемоглобина отмечается на 24-й день цикла, а эритроцитов - ко времени овуляции. Меняется на протяжении менструального цикла содержание микроэлементов, азота, натрия, жидкости. Известны колебания настроения и появление некоторой раздражительности у женщин в дни, предшествующие менструации.
Вся система регуляции менструального цикла построена по иерархическому принципу (нижележащие структуры регулируются вышележащими, которые, в свою очередь, реагируют на изменения в нижележащих уровнях). При этом сигналы, поступающие от нижележащих структур, корректируют деятельность вышележащих. Репродуктивная система организована по иерархическому принципу. В ней выделяют пять уровней регуляции.
Первый уровень репродуктивной системы - экстрагипоталамические церебральные структуры. Они воспринимают импульсы из внешней среды и интерорецепторов и передают их через систему передатчиков нервных импульсов (нейротрансмиттеров) в нейросекреторные ядра гипоталамуса.
В регуляции функции репродуктивной системы участвует кора головного мозга. Поток информации, поступающий из внешнего мира, определяющий психическую деятельность, эмоциональный ответ и поведение, - все это сказывается на функциональном состоянии репродуктивной системы. Об этом свидетельствуют нарушения овуляции при острых и хронических стрессах, изменение менструального цикла при перемене климатических условий, ритма работы и т. д. Нарушения репродуктивной функции реализуются через изменение синтеза и потребления нейротрансмиттеров в нейронах мозга и в конечном счете через гипоталамические структуры ЦНС.
Второй уровень репродуктивной системы - гипофизотропная зона гипоталамуса. Над гипофизом в прямом и переносном смысле находится гипоталамус - структура головного мозга, регулирующая функционирование гипофиза. Гипоталамус состоит из скопления нервных клеток, часть которых продуцирует специальные гормоны (рилизинг-гормоны), оказывающие прямое действие на синтез гонадотропинов в гипофизе. В клетках гипоталамуса образуются гипофи-зотропные факторы (рилизинг-гормоны) - либерины. Рилизинг-гормон ЛГ (РГ-ЛГ люлиберин) и его синтетические аналоги обладают способностью стимулировать выделение ЛГ и ФСГ передней долей гипофиза.
Секреция РГ-ЛГ генетически запрограммирована и происходит в определенном пульсирующем ритме с частотой примерно один раз в час. Этот ритм получил название цирхорального (часового). Цирхоральный ритм выделения РГ-ЛГ формируется в пубертатном периоде и является показателем зрелости нейросекреторных структур гипоталамуса. Цирхоральная секреция РГ-ЛГ запускает гипоталамогипофизарно-яичниковую систему, но ее функцию нельзя считать автономной. Она моделируется импульсами из экстрагипоталамических структур.
Третий уровень репродуктивной системы - гипофиз, точнее, его передняя доля - аденогипофиз, в которой секретируются гонадотропные гормоны - фоллитропин (фолликулостимулирующий гормон, ФСГ), лютропин (лютеинизирующий гормон, ЛГ), пролактин (ПРЛ), регулирующие функции яичников и молочных желез.
Железой-мишенью ЛГ и ФСГ является яичник. ФСГ стимулирует рост фолликула, пролиферацию гранулезных клеток, индуцирует образование рецепторов ЛГ на поверхности клеток гранулезы. Под влиянием ФСГ увеличивается содержание ароматаз в зреющем фолликуле.
ЛГ стимулирует образование андрогенов (предшественников эстрогенов) в тека-клетках, совместно с ФСГ способствует овуляции и стимулирует синтез прогестерона в лютеинизированных клетках гранулезы овулировавшего фолликула.
Пролактин оказывает многообразное действие на организм женщины. Его основная биологическая роль - рост молочных желез и регуляция лактации. Он обладает также жиромобилизующим эффектом и оказывает гипотензивное действие. Увеличение секреции пролактина является одной из частых причин бесплодия, так как повышение его уровня в крови тормозит стероидогенез в яичниках и развитие фолликулов.
Четвертый уровень репродуктивной системы - яичники. В них происходят сложные процессы синтеза стероидов и развития фолликулов. Процесс фояликулогенеза происходит в яичнике непрерывно: начинается в антенатальном периоде и заканчивается в постменопауз альном.
Примордиальные фолликулы состоят из растущего ооцита, формирующейся прозрачной оболочки (zona pellucida) и нескольких слоев фолликулярного эпителия.
Дальнейший рост фолликула обусловлен превращением фолликулярного эпителия в многослойный, сек-ретирующий фолликулярную жидкость (liquor folliculi), которая содержит стероидные гормоны (эстрогены). Ооцит с окружающими его вторичной оболочкой и фолликулярными клетками, образующими лучистый венец (corona radiata) в виде яйценосного бугорка (cumulus oophoron), смещается к верхнему полюсу фолликула. Наружная оболочка дифференцируется на два слоя - внутренний и наружный. Вокруг разветвляющихся капилляров располагаются многочисленные интерстициальные клетки. Наружная оболочка фолликула (the-са folliculi externa) образована плотной соединительной тканью. Так выглядит вторичный фолликул (folliculi secundarii).
Зрелый фолликул, достигший своего максимального развития, заполненный фолликулярной жидкостью, называется третичным, или пузырчатым (folliculus ovaricus tertiams seu vesicularis). Он достигает таких размеров, что выпячивает поверхность яичника, причем яйценосный бугорок с ооцитом оказывается в выступающей части пузырька. Дальнейшее увеличение объема пузырька, переполненного фолликулярной жидкостью, приводит к растягиванию и разрыхлению как его наружной оболочки, так и белочной оболочки яичника в месте прилежания пузырька с последующим разрывом и овуляцией. Основная масса фолликулов (90%) претерпевает атретические изменения, и только очень небольшая часть их проходит полный цикл развития от примордиального фолликула, овулирует и превращается в желтое тело.
У приматов и человека в течение цикла развивается один фолликул. Доминантный фолликул уже в первые дни менструального цикла имеет диаметр 2 мм и в течение 14 дней, к моменту овуляции, увеличивается в среднем до 20-21 мм. В фолликулярной жидкости резко увеличивается содержание эстрадиола (Е2) и ФСГ. Подъем уровня эстрогенов (Е2) стимулирует выброс ЛГ и овуляцию.
Процесс овуляции представляет собой разрыв базальной мембраны доминантного фолликула и кровотечение из разрушенных капилляров, окружающих тека-клетки.
После выхода яйцеклетки в полость фолликула быстро врастают формирующиеся капилляры; гранулезные клетки подвергаются лютеинизации. Этот процесс ведет к образованию желтого тела, клетки которого секретируют прогестерон.
Желтое тело может быть менструальным (corpus luteum menstmationis), которое подвергается инволюции на 12- 14-й день, после чего образуется белое тело (corpus albicans), в дальнейшем исчезающее; или желтым телом беременности (corpus luteum graviditatis), которое образуется в случае оплодотворения и функционирует на протяжении всей беременности, достигая огромных размеров.
Материнской субстанцией для всех стероидных гормонов является холестерин, липопротеин низкой плотности, который поступает в яичник с током крови. Под влиянием ферментов происходят конечные этапы синтеза: превращение андрогенов в эстрогены.
В раннюю фолликулярную фазу менструального цикла в яичнике секретируется 60-100 мкг эстрадиола, в лютеиновую фазу - 270 мкг, к моменту овуляции - 400 - 900 мкг в сутки. Около 10% Е2 ароматизируется внегонадно из тестостерона. К моменту овуляции синтез эстрона возрастает до 600 мкг в сутки.
Прогестерона образуется в яичнике 2 мг/сут в фолликулярную фазу менструального цикла и 25 мг/сут - в лютеиновую фазу. В процессе метаболизма прогестерон в яичнике превращается в 20 альфа-дегидропрогестерон, обладающий сравнительно малой биологической активностью.
В яичнике синтезируется 1,5 мг/сут андростендиона, предшественника тестостерона. Столько же андростендиона образуется и в надпочечниках. Около 15% тестостерона под влиянием энзимов ароматизируется в дегидротестостерон - самый биологически активный андроген. Количество его в женском организме составляет 75 мкг/сутки.
Кроме того, в яичнике секретируются белковые вещества местного действия - окситоцин и релаксин. Окситоцин оказывает лютеолитическое действие, способствуя регрессу желтого тела. Релаксин оказывает токолитическое действие на миометрий и способствует овуляции. В яичниках образуются также простагландины.
Функцию репродуктивной системы, направленную на регуляцию овуляторного менструального цикла у женщин репродуктивного возраста, можно представить следующим образом.
В нейронах медиобазального гипоталамуса происходит пульсирующая секреция РГ-ЛГ в цирхоральном режиме. По аксонам нервных клеток нейросекрет (РГ-ЛГ) поступает в портальную систему и с кровью переносится в переднюю долю гипофиза.
Образование двух гонадотропинов (ЛГ и ФСГ) под влиянием одного РГ-ЛГ объясняется различной чувствительностью к нему клеток гипофиза, секретирующих ЛГ и ФСГ, а также различной скоростью их метаболизма. ФСГ и ЛГ гуморальным путем стимулируют рост фолликула, синтез стероидов и созревание яйцеклетки. Повышение уровня Е2 в преовуляторном фолликуле вызывает выброс ЛГ и ФСГ и овуляцию. Под влиянием ингибина тормозится выделение ФСГ. В клетках лютеинизированной гранулезы под влиянием ЛГ образуется прогестерон. Уменьшение содержания Е2 стимулирует выделение ЛГ и ФСГ.
Пятый уровень регуляции репродуктивной системы - ткани-мишени - точки приложения действия гормонов. Так называемые органы-мишени - органы, которые являются конечной точкой приложения половых гормонов, вырабатываемых яичниками. К ним относятся как органы репродуктивной системы (матка, маточные трубы, влагалище), так и другие органы (молочные железы, кожные покровы, кости, жировая ткань). Клетки названных тканей и органов содержат рецепторы к половым гормонам.
В головном мозге также обнаружены рецепторы к половым гормонам, что, по-видимому, может объяснять циклические колебания психики женщины в течение менструального цикла.
Итак, репродуктивная система представляет собой суперсистему, функциональное состояние которой определяется обратной афферентацией составляющих ее подсистем. Выделяют:
- длинную петлю обратной связи между гормонами яичника и ядрами гипоталамуса; между гормонами яичника и гипофизом;
- короткую петлю - между передней долей гипофиза и гипоталамусом;
- ультракороткую петлю - между РГ-ЛГ и нейроцитами (нервными клетками) гипоталамуса.
Обратная связь у половозрелой женщины имеет как отрицательный, так и положительный характер. Примером отрицательной связи является усиление выделения ЛГ передней долей гипофиза в ответ на низкий уровень эстрадиола в раннюю фолликулярную фазу цикла. Примером положительной обратной связи является выброс ЛГ и ФСГ в ответ на овуляторный максимум содержания эстрадиола в крови.
По механизму отрицательной обратной связи увеличивается образование РГ-ЛГ при снижении уровня ЛГ в клетках передней доли гипофиза. Примером ультракороткой отрицательной связи является увеличение секреции РГ-ЛГ при уменьшении его концентрации в нейросекреторных нейронах гипоталамуса.
В регуляции функции репродуктивной системы основными являются пульсирующая (цирхоральная) секреция РГ-ЛГ в нейронах гипоталамуса и регуляция выделения ЛГ и ФСГ эстрадиолом по механизму отрицательной и положительной обратной связи.
Л. Cycлoпapoвa
Женская репродуктивная система,
Репродуктивная функция женщины сопряжена с беременностью и родами для воспроизводства потомства. Беременность может наступить только после созревания системы репродукции, которая включает в себя яичники и матку, а также регулирующие их деятельность механизмы нейрогормонально-гуморальной системы.
Репродуктивный, или детородный, период - один из самых длительных в жизни женщины. В связи с состоянием репродуктивной системы различают: внутриутробный период; период новорожденности (до 1 года); детства (до 7-8 лет); полового созревания - препубертатный (до 14 лет) и пубертатный (до 17 лет); детородный, или репродуктивный (до 40-45 лет). Далее наступает последняя менструация - менопауза (menos - месяц, pauses -окончание), а затем следует постменопауза, связанная с постепенным увяданием организма. 2-3 года до менопаузы (пременопауза) и 2 года после нее (ранняя постменопауза) называют периодом перименопаузы. Пременопауза представляет собой переходный период, который ранее назывался климактерическим (climak - лестница, переход). В это время постепенно угасает функция яичников, наблюдается дисбаланс гормонов, участвующих в регуляции репродуктивной функции.
Выделение этих периодов жизни женщины в определенной мере условно, так как индивидуальные колебания чрезвычайно велики. Большое значение имеют национальность, условия жизни, особенности климата. Так, в южных районах препубертатный и пубертатный периоды, а также менопауза у женщин наступают раньше.
Отражением зрелости репродуктивной системы является установление менструального цикла.
МЕНСТРУАЛЬНЫЙ ЦИКЛ
Менструальный цикл подразумевает циклически повторяющиеся изменения во всем организме женщины, преимущественно в репродуктивной системе, внешним проявлением которых служат кровяные выделения из половых органов - менструации. На протяжении менструального цикла в яичниках и эндометрии обеспечивается созревание яйцеклетки, а в случае оплодотворения - имплантация зародыша в подготовленную слизистую оболочку матки.
Менструации - повторяющиеся с определенным интервалом кровяные выделения из половых путей в течение репродуктивного периода. В норме менструации отсутствуют во время беременности и лактации.
Первая менструация (менархе) наступает в 10-12 лет до созревания яйцеклетки или она может быть следствием созревания ее. Следовательно, половой акт, произошедший до первой менструации, может привести к беременности. После менархе менструации либо сразу становятся регулярными, либо в течение 1-1,5 лет наступают через 2-3 мес и только по прошествии этого времени становятся регулярными.
Появление менструаций еще не свидетельствует о готовности организма к вынашиванию беременности. Если беременность наступила до 17 лет, то беременных относят к категории "юных" первородящих. Считают, что "юные первородящие" ни в физическом, ни тем более в психологическом плане не готовы к рождению и воспитанию ребенка. Женский организм полностью готов к родам в возрасте 17-18 лет.
Большинство акушеров 1-й день менструации принимают за 1-й день менструального цикла, но некоторые ученые предлагают исчислять начало цикла со дня овуляции, и тогда дни перед овуляцией, начиная с 1-го дня предшествующей менструации, обозначают отрицательной величиной, а дни от овуляции к последующей менструации - положительной (-14 -8; -6 -4; -2 0; +2 +4; +6 +8; +10 +14).
ЯИЧНИКИ
Менструальный цикл имеет две четкие фазы: 1-я фаза - фолликулиновая, 2-я - лютеиновая. В 1-ю фазу происходят рост фолликула (фолликулогенез) и созревание яйцеклетки, что приводит к овуляции - нарушению целостности фолликула и попаданию яйцеклетки в брюшную полость, во 2-ю, лютеиновую, фазу на месте разорвавшегося фолликула образуется желтое тело.
При рождении в яичниках девочки находится примерно 2 млн примордиальных фолликулов. Их основная масса претерпевает атретические изменения в течение всей жизни, и только очень небольшая часть проходит полный цикл развития от примордиального до зрелого с образованием в последующем желтого тела. Ко времени менархе в яичниках содержится 200-400 тыс. примордиальных фолликулов. На протяжении одного менструального цикла развивается, как правило, только один фолликул с яйцеклеткой. Созревание большего числа фолликулов способствует многоплодной беременности.
В фолликулогенезе различают образование примордиального фолликула, преантрального, антрального, доминантного (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Строение яичника. Этапы развития доминантного фолликула.1 - зародышевый эпителий; 2 - белочная оболочка; 3 - сосуды яичника (конечная ветвь яичниковой артерии); 4 - примордиальный фолликул; 5- преантральный фолликул; 6 - антральный фолликул; 7 - преовуляторный фолликул; 8- овуляция; 9 - желтое телоПримордиальный фолликул представляет собой незрелую яйцеклетку, окруженную фолликулярным и гранулезным (зернистым) эпителием. Снаружи фолликула имеются соединительные тека-клетки вытянутой формы. В течение менструального цикла от 3 до 30 примордиальных фолликулов преобразуются в преантральные.
Преантральный, или первичный, фолликул больше примордиального из-за пролиферации гранулезного слоя. Яйцеклетка несколько увеличена и окружена блестящей оболочкой - zona pellicida .
Гранулезные клетки антрального, или вторичного, фолликула увеличиваются и продуцируют фолликулярную жидкость, которая, накапливаясь, образует полость яйцеклетки.
Доминантный (преовуляторный) фолликул выделяется к 8-му дню цикла из антральных фолликулов. Он самый крупный, диаметром до
20 мм (рис. 3.2.). Доминантный фолликул имеет богато васкуляризированный слой гранулезных клеток и тека-клеток. Наряду с ростом доминантного фолликула созревает яйцеклетка (ооцит), в которой происходит мейоз. Образование доминантного фолликула сопровождается обратным развитием, или атрезией, остальных вступивших в развитие (рекрутированных) фолликулов.
Овуляция - разрыв созревшего доминантного фолликула и выход из него в брюшную полость яйцеклетки. Овуляция сопровождается кровотечением из разрушенных капилляров. После выхода яйцеклетки в полость фолликула быстро врастают образующиеся капилляры. Гранулезные клетки подвергаются лютеинизации: в них увеличивается объем цитоплазмы и появляются липидные включения - образуется желтое тело.
Желтое тело - транзиторное гормонально-активное образование, которое вне зависимости от продолжительности менструального цикла функционирует в течение 14 дней. Если беременность не наступает, то желтое тело регрессирует, если же происходит оплодотворение, то оно прогрессирует и достигает своего апогея.
Рост, созревание фолликула и образование желтого тела сопровождаются продуцированием половых гормонов как гранулезными клетками фолликула, так и тека-клетками.
К половым стероидным гормонам яичника относятся эстрогены, прогестерон и андрогены. 90% этих гормонов находится в связанном состоянии, оставшиеся 10% дают биологический эффект.
Эстрогены подразделяются на три фракции различной активности: эстрадиол, эстриол, эстрон. Наиболее активен эстрадиол, наименее - эстрон. Количество половых гормонов меняется на протяжении менструального цикла, что определяется активностью гранулезных клеток. По мере роста фолликула увеличивается синтез всех половых гомонов, но преимущественно эстрогенов. В период от овуляции до начала менструации к эстрогенам присоединяется прогестерон, выделяемый клетками желтого тела. Андрогены выделяются в яичнике межуточными клетками и тека-клетками, их уровень на протяжении менструального цикла не меняется.
Таким образом, в фазу созревания фолликула происходит преимущественно секреция эстрогенов (рис. 3.3), в фазу образования желтого тела -прогестерона. Половые гормоны, синтезируемые яичниками, влияют на ткани- и органы-мишени, содержащие рецепторы к ним: это половые органы (матка, молочные железы), губчатое вещество костей, мозг, эндотелий и гладкие мышечные клетки сосудов, миокард, кожа и ее придатки (волосяные фолликулы и сальные железы) и др.
Все половые гормоны не только определяют функциональные изменения в самой репродуктивной системе. Они активно влияют на обменные процессы в других органах и тканях, имеющих рецепторы к половым стероидам (половые органы, матка, молочные железы, мозг, губчатое вещество костей, эндотелий). Эти рецепторы могут быть как цитоплазменными (цитозоль-рецепторы), так и ядерными. Цитоплазменные рецепторы строго специфичны к эстрогенам, прогестерону и тестостерону. Стероиды проникают в клетку-мишень, связываясь со специфическими рецепторами -
соответственно с эстрогенами, прогестероном, тестостероном. Гормон-рецептор поступает в ядро, где он связывается с хроматином и через ДНК и РНК начинается синтез белков. Ядерные рецепторы могут быть акцепторами не только стероидных гормонов, но и аминопептидов, инсулина и глюкагона.
В коже под влиянием эстрадиола и тестостерона активируется синтез коллагена, что способствует поддержанию ее эластичности. Повышенная сальность, акне, фолликулиты, пористость и избыточное оволосение ассоциируются с усилением воздействия андрогенов.
В костях эстрогены, прогестерон и андрогены поддерживают нормальное ремоделирование, предупреждая костную резорбцию.
Баланс эстрогенов и андрогенов предопределяет как активность метаболизма, так и распределение жировой ткани в организме.
Половые стероиды (прогестерон) заметно модулируют работу гипоталамического центра терморегуляции.
С рецепторами к половым стероидам в ЦНС, в структурах гиппокампа, регулирующих эмоциональную сферу, а также в центрах, контролирующих вегетативные функции, связывают феномен "менструальной волны" в дни, предшествующие менструации. Этот феномен проявляется разбалансировкой процессов активации и торможения в коре мозга, колебаниями тонуса симпатической и парасимпатической систем (особенно заметно влияющих на функционирование сердечно-сосудистой системы), а внешне проявляется изменением настроения и некоторой раздражительностью. У здоровых женщин эти изменения, однако, не выходят за физиологические границы.
Помимо стероидных гормонов, яичники выделяют и другие биологически активные соединения: простагландины, окситоцин, вазопрессин, релаксин, эпидермальный фактор роста (ЭФР), инсулиноподобные факторы роста (ИПФР-1 и ИПФР-2).
Полагают, что факторы роста способствуют пролиферации клеток гранулезы, росту и созреванию фолликула, селекции доминирующего фолликула.
ЦИКЛИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ МАТКИ (ЭНДОМЕТРИИ). ПОДГОТОВКА К БЕРЕМЕННОСТИ
Слизистая оболочка матки во время менструации отторгается и впоследствии под влиянием эстрогенов проходит фазу пролиферации и под преимущественным воздействием прогестерона - фазу секреции . После отторжения функционального слоя эндометрия во время менструации тело матки изнутри покрыто тонким базальным слоем (1-2 мм). Железы узкие, прямые, короткие, выстланы низким цилиндрическим эпителием. Клетки функционального слоя образуются из клеток базального. Эти изменения осуществляются как в железах, так в строме функционального слоя эндометрия. В фазу пролиферации под влиянием эстрогенов увеличивается высота эпителиальных клеток, эпителий из однорядного в начале пролиферации превращается к моменту овуляции в многорядный. Железы удлиняются и становятся извитыми. Возрастает число митозов. Строма слизистой оболочки становится отечной и разрыхляется, в ней увеличиваются ядра клеток и объем цитоплазмы. Толщина эндометрии достигает 8 мм. Продолжительность фазы секреции 12-14 дней. Эндометрий способен не только воспринимать влияние эстрогенов, но и синтезировать их путем превращения андростендиона и тестостерона с участием ароматазы. Подобный локальный путь образования эстрогенов усиливает их воздействие на пролиферативный процесс.
В фазу секреции число рецепторов к эстрогенам в эндометрии снижается и пролиферация клеток эндометрия тормозится. Под влиянием прогестерона в клетках эндометрия появляются гликогенсодержащие вакуоли, в железах появляется секрет, который содержит гликоген, гликопротеиды, гликозамингликаны. В фазу секреции в функциональном слое определяется два слоя клеток: поверхностный, более компактный, и спонгиозный, имеющий губчатое строение.
На 6-7-й день после овуляции (20-21-й день менструального цикла) имеются наилучшие условия для имплантации оплодотворенной яйцеклетки. С 21-го дня менструального цикла наблюдается децидуальная реакция стромы эндометрия, напоминающая таковую при беременности. К 26-му дню децидуальная реакция (скопление клеток, богатых гликогеном) становится максимальной. Полагают, что эти клетки играют большую роль в инвазии трофобласта. Спиральные артерии в этот период менструального цикла значительно извиты. Приблизительно за 2 дня до менструации в строме эндометрия происходит скопление нейтрофилов, мигрирующих из кровяного русла.
Если оплодотворение не происходит, наступает инволюция желтого тела. Содержание в крови как эстрогенов, так и прогестерона падает, что способствует менструации.
Менструация. Под влиянием снижения содержания в крови половых гормонов возникают спазм спиральных артерий, ишемия и некроз, эндометрия. В результате недостаточного снабжения кровью эндометрия высвобождаются лизосомные протеазы, вновь наступает расширение сосудов, что приводит к отторжению некротизированной ткани функционального слоя с нарушением целостности стенок сосудов - менструации.
В наступлении менструации большую роль играют простагландины. Простагландин F2a оказывает сосудосуживающее действие на спиральные артерии, приводящее к ишемии эндометрия. Кроме того, простагландин F2a способствует сокращению миометрия, а следовательно, удалению отторгнутой слизистой оболочки матки. Увеличение выделения простагландинов во время менструации связывают с выделением лизосомами некоторых ферментов.
С самого начала менструации происходит регенерация клеточного состава эндометрия из базальных клеток, которая завершается к 4-5-му дню менструального цикла. Параллельно восстанавливается целостность разрушенных артериол, вен, капилляров.
Эндометрий способен синтезировать не только эстрогены, но пролактин.
Двухфазные изменения в яичниках, матке и во всем организме женщины определяются системой, регулирующей репродуктивную функцию организма.
РЕГУЛЯЦИЯ РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ
Регуляция репродуктивной функцииопределяется взаимодействием с нейроэндокринной системой, включающей в себя центральные (интегрирующие) отделы, промежуточные звенья и периферические, эффекторные структуры. Взаимосвязь желез внутренней секреции, входящих в систему регуляции репродуктивной функции, и органов-мишеней определяется прежде всего специфическими рецепторами. Рецепторы располагаются на цитоплазматической мембране и затем поступают в ядро клетки, связываясь с ДНК. Ядро гормонально зависимой клетки является акцептором не только гормонов, но и аминопептидов, инсулина, глюкагона и др. ДНК после связи с гормонами оказывает специфическое действие на метаболизм.
В регуляции репродуктивной системы выделяют пять уровней, которые действуют по принципу прямой и обратной связи благодаря наличию во всех звеньях цепи рецепторов к половым и гонадотропным гормонам.
Первым (высшим) уровнем регуляции репродуктивной системы являются кора головного мозга, гипоталамус и экстрагипоталамические церебральные структуры, лимбическая система, гиппокамп, миндалевидное тело.
О роли ЦНС в регуляции менструального цикла было известно до выделения гормонов и нейросекретов. Наблюдали прекращение менструаций при стрессах, при очень большом желании иметь беременность или при боязни забеременеть у женщин с неустойчивой психикой. В настоящее время в коре головного мозга, в гипоталамусе и экстрагипоталамических структурах выявлены специфические рецепторы к половым гормонам. Кроме того, в ответ на внешние и внутренние раздражители в коре и подкорковых структурах происходят синтез и выделение нейротрансмиттеров и нейропептидов, которые влияют прежде всего на гипоталамус, способствуя синтезу и выделению рилизинг-гормона.
Корой головного мозга выделяются эндогенные опиодные пептиды (ЭОП): энкефалины, эндорфины и динорфины. Эти субстанции обнаруживаются не только в различных структурах мозга и вегетативной нервной системы, но и в печени, легких, поджелудочной железе и других органах, а также в некоторых биологических жидкостях (плазма крови, содержимое фолликула). По современным представлениям, ЭОП оказывает воздействие на гипоталамус.
К важнейшим нейротрансмиттерам , т.е. веществам-передатчикам, относятся норадреналин, дофамин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), ацетилхолин, серотонин и мелатонин.
Церебральные нейротрансмиттеры регулируют выработку гонадотропин-рилизинг гормона (ГнРГ): норадреналин, ацетилхолин и ГАМК стимулируют их выброс, а дофамин и серотонин оказывают противоположное действие.
Нейропептиды (эндогенные опоидные пептиды, кортикотропин-рилизинг фактор и галанин) также влияют на функцию гипоталамуса и на сбалансированность функционирования всех звеньев репродуктивной системы.
Вторым уровнем регуляции репродуктивной системы является гипоталамус, в котором секретируются стимулирующие (либерины) и блокирующие (станины) нейрогормоны. Клетки, которые выделяют нейрогормоны (пептидергические нейронные), обладают свойствами как нейронов, так и эндокринных желез.
Гипоталамус секретирует ГнРГ, содержащие фолликулостимулирующий (РГФСГ - фоллиберин) и лютеинизирующий (РГЛГ - люлиберин) гормоны, которые воздействуют на гипофиз.
Рилизинг-гормон ЛГ (РГЛГ - люлиберин) выделен, синтезирован и подробно описан. Выделить и синтезировать рилизинг-фолликулостимулирующий гормон до настоящего времени не удалось. Однако установлено, что декапептид РГЛГ и его синтетические аналоги стимулируют выделение гонадотрофами не только ЛГ, но и ФСГ. В связи с этим принят один термин для гонадоторопных либеринов - гонадотропин-рилизинг гормон (ГнРГ), по сути являющийся синонимом РГЛГ.
Секреция ГнРГ генетически запрограммирована и носит пульсирующий (цирхоральный) характер: пики усиленной секреции гормона продолжительностью несколько минут сменяются 1-3-часовыми интервалами относительно низкой секреторной активности. Частота и амплитуда секреции ГнРГ в преовуляторный период на фоне максимального выделения эстрадиола значительно больше, чем в раннюю фолликулярную и лютеиновую фазы.
Деятельность гипоталамуса тесно связана с функцией гипофиза
К третьему уровню регуляции относится передняя доля гипофиза (аденогипофиз), в котором синтезируются фолликулостимулирующий гормон, или фоллитропин (ФСГ); лютеинезирующий, или лютропин (ЛГ); пролактин (ПрЛ); адренокортикотропный (АКТГ); соматотропный (СТГ); тиреотропный или тиролиберин (ТТГ); ФСГ, ЛГ, ПрЛ воздействуют на яичник. ПрЛ стимулирует рост молочных желез и лактацию, контролирует секрецию прогестерона желтым телом путем активации образования в них рецепторов к ЛГ.
Синтез ПрЛ аденогипофизом находится под тоническим блокирующим контролем дофамина, или пролактинингибирующего фактора. Ингибиция синтеза ПрЛ прекращается во время беременности, лактации. Основным стимулятором синтеза ПрЛ является ТТГ, синтезируемый в гипоталамусе.
Остальные гормоны гипофиза влияют на соответствующие их названию железы внутренней секреции. Только при сбалансированном выделении каждого из гомонов гипофиза возможна нормальная функция репродуктивной системы.
К четвертому уровню регуляции репродуктивной функции относятся периферические эндокринные органы (яичники, надпочечники, щитовидная железа). Основная роль принадлежит яичникам, а другие железы выполняют собственные специфические функции, одновременно поддерживая нормальное функционирование репродуктивной системы.
Пятый уровень регуляции репродуктивной функции составляют чувствительные к колебаниям уровней половых стероидов внутренние и внешние отделы репродуктивной системы (матка, маточные трубы, слизистая оболочка влагалища), а также молочные железы. Наиболее выраженные циклические изменения происходят в эндометрии.
Цикличность системы, регулирующей репродуктивную функцию, определяется прямой и обратной связью между отдельными звеньями. Так, ФСГ, благодаря рецепторам в фолликулярных клетках яичника, стимулирует выработку эстрогенов (прямая связь). Эстрогены, накапливаясь в большом количестве, блокируют выработку ФСГ (обратная связь).
Во взаимодействии звеньев репродуктивной системы различают "длинную", "короткую" и "ультракороткую" петли. "Длинная" петля - воздействие через рецепторы гипоталамо-гипофизарной системы на выработку половых гормонов. "Короткая" петля определяет связь между гипофизом и гипоталамусом, "ультракороткая" петля - связь между гипоталамусом и нервными клетками, которые осуществляют локальную регуляцию с помощью нейротрансмиттеров, нейропептидов, нейромодуляторов и электрических стимулов.
О деятельности репродуктивной системы во время менструального цикла судят по тестам функциональной диагностики: базальной температуре, симптому зрачка, симптому расширения шеечной слизи, морфологическому состоянию эндометрия.
Базальную температуру измеряют в прямой кишке ежедневно утром до вставания с постели. Результаты измерения наносят на график, по которому можно судить о фазности яичниковых изменений. При нормальном овуляторном двухфазном цикле (рис. 3.4) в первую фазу температура ниже 37 °С. Перед овуляцией она несколько снижается, а в период овуляции повышается до 37,6-37,8 о С, а затем в лютеиновую фазу остается субфебрильной. Перед менструацией температура вновь снижается. При наступлении беременности температура в прямой кишке под влиянием прогестерона остается субфебрильной.
Симптом зрачка отражает секрецию слизи железами шейки матки под влиянием эстрогенов. В предовуляторные дни секреция слизи увеличивается, наружное отверстие шеечного канала приоткрывается и при осмотре в зеркалах напоминает зрачок. В соответствии с диаметром видимой в шейке слизи выраженность симптома зрачка определяют плюсами. В период овуляции симптом зрачка составляет +++, затем под влиянием прогестерона ко дню менструального цикла он равен +, а затем исчезает.
Симптом растяжения шеечной слизи связан с ее изменениями под влиянием эстрогенов. Растяжимость слизи определяют с помощью корнцанга. Берут каплю слизи из шеечного канала и, раздвигая бранши, смотрят, на сколько миллиметров растягивается слизь. Максимальное растяжение нити (10-12 мм) происходит в период наибольшей концентрации эстрогенов, соответствующий овуляции (рис. 3.5).
Кариопикнотический индекс (КПИ). Под влиянием эстрогенов в слизистой оболочке влагалища, особенно в его верхней трети, происходит ороговение поверхностных клеток, ядра которых становятся пикнотическими. В мазке, взятом из заднего свода влагалища, при микроскопическом исследовании определяют соотношение поверхностных, ороговевающих и промежуточных клеток. Чем больше процент ороговевающих клеток, тем больше в организме эстрогенов. Максимальное число ороговевающих клеток выявляется в предовуляторный период (80-88%), в первые дни после менструации - 20-40%, перед менструацией - 20-25%. Двухфазность изменений во время менструального цикла можно определить при гистологическом исследовании эндометрия . В 1-й день менструации при овуляции и образовании желтого тела в слизистой оболочке матки (цуг-биопсия) видны изменения, соответствующие фазе секреции.
Правильнее говорить не о менструальном цикле, а о репродуктивной системе, которая подобно другим является функциональной системой (по Анохину, 1931).
Функциональная система - это интегральное образование включающее центральные и периферические звенья и работающие по принципу обратной связи, то есть с обратной афферентацией по конечному эффекту.
Все другие системы поддерживают гомеостаз, а репродуктивная система поддерживает воспроизводство - существование человеческого рода.
Функциональной активности система достигает к 16-17 годам. К 40 годам репродуктивная функция угасает, а к 50 годам угасает гормональная функция.
Репродуктивная система организована по иерархическому принципу. В ней выделяют 5 уровней, каждый из которых регулируется вышележащими структурами по механизму обратной связи.
ПЕРВЫЙ УРОВЕНЬ: ткани мишени - это точки приложения действия половых гормонов: половые органы: матка, трубы, шейка матки, влагалище, молочные железы, волосяные фолликулы, кожа, кости, жировая ткань. Цитоплазма этих клеток содержит строго специфические рецепторы к половым гормонами: эстрадиолу, прогестерону, тестостерону. Эти рецепторы есть в нервной системе.
К первому уровню кроме цАМФ относятся и простогландины. Из всех этих органов мишеней наибольшие изменения как в первом уровне регуляции происходят в матке.
В матке под действие половых гормонов в первую фазу цикла (фолликулиновую происходят процессы пролиферации, идет рост и размножение желез слизистой матки, они достигают своего развития к 14 дню цикла, когда в яичниках происходит овуляция и затем под действием выделяющегося прогестерона в матке происходит секреторные преобразования. Только секреторно преобразованная слизистая способна воспринять оплодотворенное яйцо. Если же оплодотворение не происходит, то в ответ на падение уровня гормонов выделенных яичниками в матке происходят еще 2 фазы:
" отторжение слизистой полости матки – десквамация
" регенерация идущая параллельно с десквамацией
ВТОРОЙ УРОВЕНЬ - ЯИЧНИКИ. В клетках теки и гранулезы яичника имеются рецепторы к гонадотропным гормонам. У приматов и у человека на протяжении цикла развивается один фолликул - лидирующий или доминантный - определяет дальше развитие изменений происходящих не только в яичнике, но и во всей гипоталамо-гипофизарной системы. В начале цикла доминантный фолликул до 2 мм, когда он достигает конечного развития он бывает до 21 мм, а по некоторым данным и больше.
Подъем уровня эстрогенов стимулирует выделение лютенизирующего гормона и в яичниках происходит разрыв этого фолликула и яйцеклетка выделяется в брюшную полость, а на месте лопнувшего фолликула образуется желтое тело. Желтое тело начинает выделять в основном прогестерон, эстрогены и андрогены. В регрессе желтого тела, если не происходит оплодотворения участвуют простогландины.
Все стероидный гормоны образуются из холестерина, в синтез участвуют гонадотропные гормоны: ФСГ и ЛГ и ароматазы под влиянием которых из андрогенов образуются эстрогены.
ТРЕТИЙ УРОВЕНЬ - ПЕРЕДНЯЯ ДОЛЯ ГИПОФИЗА (ФСГ, ЛГ, ПРОЛАКТИН). ФСГ стимулирует в яичнике рост фолликула, пролиферацию гранулезных клеток, вместе с ЛГ стимулирует выделение эстрогенов, увеличивает содержание ароматаз.
Повышение выделения ЛГ при созревшем доминантном фолликуле вызывает овуляцию. Затем ЛГ стимулирует выделение прогестерона желтым телом. Рассвет желтого тела определяется дополнительным влиянием пролактина.
Основная биологическая функция пролактина - рост молочных желез и регуляция лактации. Кроме этого он обладает жиромобилизующим эффектом и понижает АД. Повышение в организм пролактина ведет к нарушению менструального цикла.
ЧЕТВЕРТЫЙ УРОВЕНЬ - ГИПОФИЗОТРОПНАЯ ЗОНА ГИПОТАЛАМУСА.
Состоит из 3-х ядер: вентро и дорсомедиальных, аркуатных ядер. В них образуются рилизинг-факторы, которые стимулируют выделение тропных гормонов.
РФ-ЛГ выделен и синтезирован, РФ-ФСГ не выделен, поэтому в литературе пользуются терминов РГ-ЛГ.
Долгое время считали что у человека, как и у грызунов имеется 2 центра секреции РГ-ЛГ: циклический и тонический. Но это мнение было опровергнуто в 70 гг. и было доказано что у приматов и у человека единственным место, где образуется РГ-ЛГ являются аркуатные ядра. Секреция РГ-ЛГ генетически запрограммирована и происходит в определенном пульсирующем режиме с частотой 1 раз в час. Этот ритм называется цирхаральным (часовой).
Область аркуатных ядер гипоталамуса называется аркуатным асцилятором. Цирхаральный ритм подтвержден путем прямого измерения ЛГ в портальной системе ножки гипофиза и яремной вены у женщин с нормальной функцией. Эти исследования позволили обосновать гипотезу о пермессивной (запускающей) роли РГ-ЛГ в функции репродуктивной системы.
Цирхаральный режим выделения РГ-ЛГ формируется в пубертатном возрасте и является показателем зрелости нейроструктур гипоталамуса. Определенная роль в регуляции выделения РГ-ЛГ принадлежит эстрадиолу. В преовуляторном периоде на фоне максимального уровня эстрадиола в крови величина выброса РГ-ЛГ значительно выше в раннюю фоликулиновую и лютеиновую фазу. Однако различий в частоте выброса нет. Есть сообщение о наличие пролактин-РГ, однако он не выделен, но доказано что тиролиберин стимулирует выделение пролактина. Основная роль в выделении пролактина принадлежит фундикулярной области гипоталамуса. Дофамин тормозит выделение пролактина. Антагонисты дофамин - резерпин, аминазин вызывают усиление выброса пролактина. Поэтому после родов, если у женщины сниженная лактация рекомендуется применять резерпин.
Экстрагипоталамические центральные структуры, которые воспринимают импульсы из внешней Среды и интерорецепторов организма и передают их через нейротрансмиттеры. Последние годы выделены и синтезированы классические синаптические нейротрансмиттеры (биогенные амины: норадреналин, серотонин, морфиноподобные соединения - эндорфины и энкефалины, последние составляют 90%). Энкефалины обнаружены во всех структурах головного мозга. Они подавляют секрецию ЛГ, поэтому наркоманы, как правило, страдают бесплодием. А их антагонисты резко усиливают выброс РГ-ЛГ. Изучение влияние коры головного мозга сложно. Центры регуляции в коре не обнаружены, но клиника нарушений менструального цикла подтверждает эти влияния.
В регуляции функции репродуктивной системы основными являются:
" пульсирующая цирхаральная секреция РГ-ЛГ нейронов гипоталамуса
" регуляция выделения ЛГ и ФСГ эстрадиолом по типу положительной и отрицательной связи
Нормальный менструальный цикл является результатом нейрогормональных взаимоотношений между ЦНС, гипофизом, яичниками и маткой. Нарушения в любой из этих звеньев может привести к нарушению менструального цикла.
Наиболее частыми причинами нарушение менструальной функции могут быть:
1. Тяжелые интоксикации
2. Инфекционные заболевания типа сепсиса, туберкулеза, паротита, гриппа и т.д.
3. Алиментарная дистрофия
4. Авитаминозы
5. Ожирение
6. Профессиональные вредности
7. Заболевания других систем и органов: печени, почек, сердца и крови.
8. Психоневрологические заболевания: ушибы головного мозга, контузии, опухоли ЦНС.
9. Эндокринные заболевания: сахарный диабет, заболевания надпочечников, щитовидной железы, гипофиза, синдром Шихана, кахексия, синдром Симмондса, аденома гипофиза.
10. Ионизирующая радиация
11. Врожденные, генетические заболевания
12. Воспалительные из невоспалительные заболевания самой половой сферы (придатков и матки)
Таким образом, все может вызвать нарушения менструальной функции.
В звеньях патогенеза следует различать:
1. Первичное поражение гипоталамо-гипофизарной системы, которое в конечном итоге приведет к нарушению функции яичников
2. Первичное заболевание самих яичников и матки
Действие повреждающих факторов непосредственно на фолликулярный аппарат яичников может привести к нарушению их функции разной степени выраженности: от функциональных нарушений до аменореи.
Классификация основных нарушений репродуктивной системы в принципе сложна. Их в литературе вы встретите не одну, не две. Но, несмотря на всю сложность строения репродуктивной системы, основной формой ее нарушения является нарушения основного момента, который характерен для нормального менструального цикла в яичниках, то есть нарушения того для чего эта система существует - нарушение овуляции.
При нарушениях наблюдаются ановуляция, то есть отсутствие овуляции, а клинически могут наблюдаться незначительные нарушения менструальной функции или только одно бесплодие, а может наблюдаться и при кровотечениях и при присутствии месячных. Учитывая всю эту сложность мы даем саму упрощенную классификацию, хотя эта классификация в итоге по конечному нарушению самой менструальной функции, то есть по клиническому проявлению:
" гипоменструальный синдром
" гиперменструальный синдром
19. Центральный уровень регуляции репродуктивной функции
См. предыдущий вопрос…
20. Роль яичников в регуляции менструального цикла
См. вопрос №18…
21. Подовые гормоны и их биологические свойства
См. вопрос №18…
22. Физиотерапевтические методы лечения в гинекологии [-]
23. Санаторно - курортное лечение гинекологических больных [-]