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:
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.
Изменения в женских органах репродукции с последующими выделениями кровянистого характера из влагалища – это и есть менструальный цикл. Уровни регуляции менструального цикла способны проявляться у разных женщин неодинаково, так как это зависит от индивидуальности организма.
Менструальный цикл устанавливается не сразу, а постепенно, он происходит на протяжении всего репродукционного периода жизни женщины. В большинстве случаев репродуктивный период начинается с 12–13 лет и заканчивается в 45–50 лет. Что касается продолжительности цикла, то он бывает от 21 до 35 дней. Длительность самой менструации – от трех до семи дней. Кровопотери при менструации равняются около 50–150 мл.
До сегодняшнего дня еще не полностью изучена кора головного мозга. Но замечен и подтвержден тот факт, что психические и переживания сильно сказываются на регулярности месячных. Стресс может вызывать как само кровотечение, которое появляется не по графику, так и задержку. Однако есть случаи, когда пострадавшие после аварии женщины находятся в продолжительной коме, а схема регулярности цикла не нарушается. То есть все зависит от индивидуальности организма.
Сегодня, по результатам многих исследований, специалисты могут утверждать, что регуляция цикла разделяется на уровни, их пять:
Регуляция цикла представляется с помощью коры мозга. Она регулирует не только выделения, но и все процессы в целом. С помощью информации, поступающей с внешнего мира, определяется эмоциональное состояние. А также любые изменения обстановки тесно связаны с состоянием психики женщины.
Происхождение сильных хронических стрессов сильно влияет на появление овуляции и ее период. При негативном воздействии внешних факторов, происходит изменения в менструальном цикле. Примером может выступать аменорея, которая часто возникает у женщин в военное время.
Гипоталамус участвует во втором уровне регуляции. Гипоталамусом называют совокупность чувствительных клеток, которые производят гормоны (либерин, а также рилизинг-фактор). Они оказывают действие на выработку другого вида гормонов, но уже аденогипофизом. Он находится в передней части гипофиза.
На активацию выработки нейросекретов и других гормонов, или ее торможение сильно влияет:
В области гипоталамуса происходит активная выработка вазопрессина, окситоцина и антидиуретического гормона. Они вырабатываются задней долей гипофиза, называемой нейрогипофизом.
Клетки передней доли гипофиза активно участвуют в третьем уровне регуляции. В тканях гипофиза вырабатывается определенное количество гонадотропных гормонов. Они стимулируют правильное гормональное функционирование яичников. Гормональная регуляция менструального цикла – это достаточно сложный процесс. В ней участвуют:
За выработку гонадотропных гормональных веществ, отвечает аденогипофиз. Эти же гормоны отвечают за правильную работу половых органов.
Яичники и их работа относятся к четвертому уровню регуляции. Как известно, что в яичниках созревает и высвобождается зрелая яйцеклетка (во время овуляции). И также происходит продуцирование половых гормонов.
Из-за действия фолликулостимулирующих гормонов – происходит развитие в яичниках главного фолликула с последующим выходом яйцеклетки. ФСГ способен стимулировать выработку эстрогена, который отвечает за процессы в матке, а также за правильную работу влагалища и молочных желез.
В процессе овуляции берет участие лютеинизирующий и фолликулостимулирующий гормоны для эффективной выработки прогестерона (данный гормон влияет на эффективность желтого тела).
Возникающие процессы в яичниках, происходят циклически. Их регуляция возникает в виде связей (прямых и обратных) с гипоталамусом и гипофизом. Например, если уровень ФСГ повышен, то возникает созревание и рост фолликула. Это увеличивает концентрацию эстрогенов.
При накоплении прогестерона происходит понижение выработки ЛГ. Выработка половых гормонов женщины при помощи гипофиза и гипоталамуса активирует процессы, происходящие в матке.
Пятый уровень регуляции менструального цикла – последний уровень, где участвуют маточные трубы, непосредственно матка, ее трубы и ткани влагалища. В матке возникают своеобразные изменения при гормональном воздействии. Видоизменения происходят в самом эндометрии, но все зависит от фазы менструального цикла. По результатам многих исследований, выделяется четыре стадии цикла:
Если женщина имеет репродуктивный возраст, то выделение месячных должно происходить регулярно. Менструация, при нормальных условиях, должна быть обильной, безболезненной или с незначительным дискомфортом. Что касается продолжительности при 28–дневном цикле, то она равна 3-5 дней.
При изучении женского организма доказано, что в нем есть определенное количество женских и мужских гормонов. Они называются андрогенами. В регуляции менструального цикла участвуют больше половые гормоны женщины. Каждый менструальный цикл – это подготовка организма к будущей беременности.
Существуют определенные количество фаз в менструальном цикле женщины:
К первой фазе относят фолликулярную. Во время ее проявления происходит развитие яйцеклетки, при этом старый эндометрический слой отторгается – так начинаются месячные. В момент сокращения матки появляются болевые симптомы в нижней части живота.
В зависимости от особенностей организма, некоторые женщины имеют менструальный цикл в два дня, а другие целых семь. При первой половине цикла в яичниках развивается фолликул, со временем из него выйдет готовая к оплодотворению яйцеклетка. Этот процесс называется овуляцией. Рассматриваемая фаза имеет продолжительность от 7 до 22 дней. Это зависит от организма.
В первой фазе овуляция чаще происходит с 7 по 21 день цикла. Созревание яйцеклетки происходит на 14 день. Далее, яйцеклетка перемещается к трубам матки.
Появление желтого тела происходит во время второй фазы, как раз в послеовуляционный период. Фолликул, который лопнул – преображается в желтое тело, оно начинает вырабатывать гормоны, в их числе находится прогестерон. Он отвечает за беременность и ее поддержку.
Во время второй фазы происходит утолщение эндометрия в матке. Так происходит подготовка к принятию оплодотворенной яйцеклетки. Верхний слой обогащается при помощи питательных веществ. Обычно, время этой фазы примерно 14 дней (первым считается день после овуляции). Если оплодотворение не происходит, то появляются выделения – месячные. Так подготовленный эндометрий выходит.
В большинстве случаев менструальный цикл начинается на первый день выделений. По этой причине менструальный цикл считается от первого дня появления выделений – до первого дня последующих месячных. При нормальных условиях, схема менструального цикла способна колебаться от 21 до 34 дней.
Если происходит встреча яйцеклетки и сперматозоида – возникает оплодотворение. Далее, яйцеклетка перемещается ближе к стенке матки, где находится толстый слой эндометрия, и прикрепляется к нему (врастает). Происходит возникновение плодного яйца. После этого, женский организм перестраивается и начинает вырабатывать гормоны в большом количестве, которые должны участвовать при своеобразном «выключении» менструального цикла на протяжении всего срока беременности.
При помощи естественного гормонального вмешательства, организм будущей мамы подготавливается к предстоящим родам.
Причины, которые вызывают нарушения месячных у женщины, бывают самыми разнообразными:
Нарушения бывают разными, все зависит от индивидуальности организма и его особенностей.
Внутренние моточные стенки покрыты особым слоем клеток, их совокупность называют эндометрием. При прохождении первой половины цикла, до возникновения овуляции – клетки эндометрия растут и делятся, пролиферируют. И уже к половине цикла эндометрический слой становится толстым. Стенки матки готовятся к принятию оплодотворенной яйцеклетки.
Во время происхождения овуляции, от действия прогестерона клетки изменяют свою функциональность. Процесс деления клеток прекращается и заменяется выделением особого секрета, облегчающего врастание оплодотворенной яйцеклетки – зиготы.
Если оплодотворение не произошло, а эндометрий сильно развит, то требуются большие дозы прогестерона. Если клетки не получают его, то начинается сужение сосудов. При ухудшении подпитки тканей – они отмирают. Ближе к концу цикла, 28 дню – сосуды лопаются, и появляется кровь. С ее помощью происходит вымывание эндометрия из полости матки.
Через 5–7 дней лопнувшие сосуды восстанавливаются и появляются свежий эндометрий. Менструальные выделения уменьшается и прекращаются. Все повторяется – это начало следующего цикла.
Аменорея способна проявляться отсутствием менструации на протяжении полугода, а то и больше. Есть два вида аменореи:
При ложной аменорее нарушается отток крови, в этом случае может проявляться атрезия в разных стадиях. Осложнением может стать возникновение более сложных заболеваний.
Истинная аменорея бывает:
При первичной патологической аменорее могут отсутствовать признаки менструации даже в 16 или 17 лет. При вторичной патологии – происходит прекращение месячных у женщин, у которых было все в порядке.
Признаки физиологической аменореи наблюдаются у девочек. Когда отсутствует активность системной связки гипофиз-гипоталамус. Но также физическая аменорея наблюдается во время беременности.
Лекция для врачей "Роль гормонов в регуляции менструального цикла". Курс лекций по патологическому акушерству для студентов медицинского колледжа. Лекцию для врачей проводит
Дьякова С.М, врач акушер-гинеколог, преподаватель общий стаж работы 47 лет.
Роль гормонов в регуляции менструального цикла. Часть 1.
Роль гормонов в регуляции менструального цикла. Часть 2.
Роль гормонов в регуляции менструального цикла. Часть 3.
Менструальный цикл и его регуляция
Репродуктивная система (РС) выполняет множество функций, наиболее важной из которых является продолжение биологического вида. Оптимальной функциональной активности репродуктивная система достигает к 16-18 годам, когда организм готов к зачатию, вынашиванию и вскармливанию ребенка. Особенностью РС является также постепенное угасание различных функций: к 45 годам угасает генеративная, к 50 - менструальная, затем - гормональная функции.
Репродуктивная система состоит из пяти уровней: экстрагипаталамического (кора головного мозга), гипоталамуса, гипофиза, яичников и органов и тканей- мишеней (рис. 1).
Репродуктивная система работает по иерархическому принципу, т.е. нижележащий уровень подчиняется вышележащему (за счет прямых связей между звеньями регуляции). Основой регуляции функций РС является принцип отрицательной обратной связи между различными уровнями (рис. 1), т.е. при снижении концентрации периферических гормонов (яичниковых, в частности, эстрадиола), усиливаются синтез и выделение гормонов гипоталамуса и гипофиза (гонадотропин-рилизинг гормона (ГиРГ) и гонадотропных гормонов соответственно). Особенностью регуляции женской РС является и наличие положительной обратной связи, когда в ответ на значительное повышение уровня эстрадиола в преовуляторном фолликуле увеличивается продукция ГнРГ и гонадотропинов (овуляторный пик выделения ЛГ и ФСГ). Функционирование репродуктивная система женщины характеризуется цикличностью (повторяемостью) процессов регуляции, представления о которых укладываются в современное понятие менструального цикла.
Менструальный цикл - это повторяющиеся изменения в деятельности системы гипоталамус-гипофиз-яичники и вызванные ими структурные и функциональные изменения репродуктивных органов: матки, маточных труб, молочных желез, влагалища.
Кульминацией каждого цикла является менструальное кровотечение (менструация), первый день которого считается началом менструального цикла. Первая в жизни девочки менструация называется менархе, средний возраст менархе - 12-14 лет.
Рис. 1. Регуляция женской репродуктивной системы: РГ – рилизинг-гормоны, ФСГ– фолликулостимулирующий гормон, ЛГ – лютеинизирующий гормон, ТТГ- тиреотропный гормон, АКТГ – адренокортикотропный гормон, Прл – пролактин, Т4 – тироксин, АДГ – антидиуретический гормон, А – андрогены, Э – эстрогены, П– прогестерон, И – ингибин, Р – факторы роста; сплошные стрелки – прямые связи, пунктирные стрелки – обратные отрицательные связи.
Продолжительность менструального цикла определяется от первого дня одной до первого дня следующей менструации и составляет в норме от 21 до 35 дней (у подростков в течение 1,5-2 лет после менархе продолжительность цикла может быть более вариабельной – от 21 до 40-45 дней). Такой цикл называется нормопонирующим. Разновидностью нормопонирующего цикла является идеальный цикл продолжительностью 28 дней. Укорочение менструального цикла (менее 21 дня) называется антепонацией (антепонирующий цикл), удлинение (более 35 дней) – постпонацией (постпонирующий цикл).
Продолжительность нормальной менструации составляет в среднем 3-5 дней (в норме – от 3 до 7 дней), а средняя кровопотеря – 50-70 мл (в норме – до 80 мл).
Менструальный цикл условно подразделяют на яичниковый и маточный циклы. Яичниковый (овариальный) цикл подразумевает циклические процессы, происходящие в яичниках под воздействием гонадотропных и рилизинг-гормонов. Циклические изменения в организме женщины носят двухфазный характер. Первая (фолликулиновая, фолликулярная) фаза цикла определяется созреванием фолликула и яйцеклетки в яичнике, после чего происходят его разрыв и выход из него яйцеклетки – овуляция. Вторая (лютеиновая) фаза связана с образованием желтого тела. Одновременно в циклическом режиме в эндометрии последовательно происходят регенерация и пролиферация функционального слоя, сменяющаяся секреторной активностью его желез, заканчивающиеся десквамацией функционального слоя (менструация). Циклические процессы в эндометрии представляют собой последовательно сменяющие друг друга фазы маточного цикла.
Биологическое значение изменений, которые происходят на протяжении менструального цикла в яичниках и эндометрии, состоит в обеспечении репродуктивной функции на этапах созревания яйцеклетки, ее оплодотворения и имплантации зародыша в матке. Если оплодотворения яйцеклетки не происходит, функциональный слой эндометрия отторгается, из половых путей появляются кровянистые выделения, а в репродуктивной системе вновь и в той же последовательности происходят процессы, направленные на обеспечение созревания яйцеклетки.
Высшим V -м уровнем регуляции менструального цикла является кора головного мозга , а именно лимбическая система и амигдалоидные ядра. Кора головного мозга осуществляет контроль над гипаталамо-гипофизарной системой посредством нейромедиаторов (нейротрансмиттеров), т.е. передатчиков нервного импульса на нейросекреторные ядра гипоталамуса. Наиболее важная роль отводится нейропептидам (дофамину, норадреналину, серотонину, кисс-пептину, семейству опиоидных пептидов), а также гормону эпифиза мелатонину. При стрессовых ситуациях, при перемене климата, ритма работы (например, ночные смены) наблюдаются нарушения овуляции, реализующиеся через изменение синтеза и потребления нейротрансмиттеров в нейронах мозга, а также мелатонина в эпифизе.
В ЦНС имеется большое количество рецепторов к эстрадиолу и другим стероидным гормонам, что указывает на их важную роль не только в реализации обратных связей, но и в нейромедиаторном обмене.
IV уровень репродуктивной системы – гипоталамус – представляет собой высший вегетативный центр, гибрид нервной и эндокринной систем, координирующий функции всех внутренних органов и систем, поддерживающий гомеостаз в организме. Под контролем гипоталамуса находится гипофиз и регуляция эндокринных желез: гонад (яичников), щитовидной железы, надпочечников (рис. 1). В гипоталамусе имеется два типа нейросекреторных клеток, осуществляющих гипоталамо-гипофизарное взаимодействие:
Местом синтеза гонадотропного рилизинг-гормона (ГнРГ) являются аркуатные ядра медиобазального гипоталамуса. Выделен, синтезирован и описан рилизинг-гормон к ЛГ – люлиберин. Выделить и синтезировать фоллилиберин до настоящего времени не удалось. Поэтому гипоталамические гонадотропные либерины обозначают ГнРГ, так как они стимулируют выделение как ЛГ, так и ФСГ передней долей гипофиза. Секреция ГнРГ генетически запрограммирована и происходит в определенном пульсирующем ритме – 1 раз в 60-90 мин (цирхоральный, часовой, ритм секреции). В настоящее время доказана пермиссивная (запускающая) роль ГнРГ в функционировании РС. Пульсовой ритм секреции ГнРГ формируется в пубертатном возрасте и является показателем зрелости нейросекретных структур гипоталамуса. Цирхоральная секреция ГнРГ запускает гипоталамо- гипофизарно-яичниковую систему. Под влиянием ГнРГ происходит выделение ЛГ и ФСГ из передней доли гипофиза.
Секреция ГнРГ модулируется нейропептидами экстрагипоталамических структур, а также половыми гормонами по принципу обратной связи. В ответ на повышение преовуляторного пика эстрадиола повышается синтез и выделение ГнРГ, под влиянием которого усиливается секреция гонадотропинов, в результате чего происходит овуляция. Прогестерон оказывает и ингибирующий, и стимулирующий эффект на продукцию гонадотропинов, действуя по принципу обратной связи как на уровне гипоталамуса, так и на уровне гипофиза (рис. 1).
Основная роль в регуляции выделения пролактина принадлежит дофаминэргическим структурам гипоталамуса. Дофамин (ДА) тормозит выделение пролактина из гипофиза, тиреолиберин – стимулирует. Антагонисты дофамина усиливают выделение пролактина.
Нейросекреты гипоталамуса оказывает биологическое действие на организм различными путями. Основной путь – парагипофизарный через вены, впадающие в синусы твердой мозговой оболочки, а оттуда в системный кровоток. Трансгипофизарный путь – через систему воротной (портальной) вены к передней доле гипофиза; особенностью портальной кровеносной системы является возможность тока крови в ней в обе стороны (как к гипоталамусу, так и к гипофизу), что важно для реализации механизмов обратных связей. Обратное влияние на гипофиз половых гормонов яичников осуществляется через вертебральные артерии.
Таким образом, циклическая секреция ГнРГ запускает гипоталамо-гипофизарно-яичниковую систему, но ее функцию нельзя считать автономной, она модулируется как нейропептидами ЦНС, так и яичниковыми стероидами по принципу обратной связи.
III уровень – передняя доля гипофиза (аденогипофиз). В аденогипофизе различают три вида клеток хромофобные (резервные), ацидофильные и базофильные. Здесь синтезируются гонадотропные гормноны: фолликулостимулирующий гормон, или фоллитропин (ФСГ), лютеинизирующий, или лютеотропин (ЛГ); а также пролактин (Прл) и другие тропные гормоны: тиреотропный гормон, тиреотропин (ТТГ), соматотропный гормон (СТГ), адренокортикотропный гормон, кортикотропин (АКТГ); меланостимулирующий гормон, меланотропин (МСГ) и липотропный (ЛПГ) гормон. ЛГ и ФСГ являются гликопротеидами, Прл – полипептидом.
Секреция ЛГ и ФСГ контролируется (рис. 1):
ЛГ и ФСГ определяют первые этапы синтеза половых стероидов в яичниках путем взаимодействия со специфическими рецепторами в тканях гонад. Эффективность гормональной регуляции определяется как количеством активного гормона, так и уровнем содержания рецепторов в клетке-мишени.
Пролактин (Прл) – полипептид, синтезируемый клетками аденогипофиза (лактотрофами), контролирует лактацию, стимулирует рост протоков молочных желез, поддерживает функцию желтого тела и синтез прогестерона, обладает различными биологическими эффектами: снижает минеральную плотность костной ткани, повышает активность клеток поджелудочной железы, приводя к инсулинорезистентности (диабетогенное действие), участвует в регуляции обмена веществ, пищевого поведения, циклов сна и бодрствования, либидо и др.
II уровень репродуктивной системы – яичники. Основной структурной единицей яичника является фолликул, содержащий яйцеклетку (ооцит). В половых железах происходит рост и созревание фолликулов, овуляция, образование желтого тела, синтез половых стероидов.
Процесс фолликулогенеза в яичниках происходит непрерывно – с антенатального периода до постменопаузы. При рождении в яичниках девочки находится примерно 2 млн. примордиальных (первичных зародышевых) фолликулов. Основная их масса претерпевает атретические изменения (атрезия – обратное развитие) в течение всей жизни и только очень небольшая часть проходит полный цикл развития от примордиального до зрелого с овуляцией и образованием в последующем желтого тела. Ко времени менархе в яичниках содержится 200-450 тыс. примордиальных фолликулов (так называемый овариальный резерв). Из них в течение жизни могут овулировать только 400-500, остальные подвергаются атрезии (около 90%). В процессе атрезии фолликулов важная роль отводится апоптозу (программируемой клеточной гибели) – биологическому процессу, в результате которого происходит полное рассасывание клетки под влиянием собственного лизосомального аппарата. На протяжении одного менструального цикла развивается, как правило, только один фолликул с яйцеклеткой внутри. В случае созревания большего числа возможна многоплодная беременность.
Важная роль в механизмах ауто- и паракринной регуляции функции не только овариальной, но и всей репродуктивной системы принадлежит факторам роста.
Факторы роста (ФР) – биологически активные вещества, стимулирующие или ингибирующие дифференцировку клеток, передающих гормональный сигнал. Они синтезируются в неспецифических клетках различных тканей организма и обладают аутокринным, паракринным, интракринным и эндокринным эффектом. Аутокринный эффект реализуется путем воздействия на клетки, непосредственно синтезирующие данный ФР. Паракринный – реализуется действием на соседние клетки. Интракринный эффект – ФР действует как внутриклеточный мессенджер (передатчик сигнала). Эндокринный эффект реализуется через кровоток на отдаленные клетки.
Наиболее важную роль в физиологии репродуктивной системы играют следующие ФР: инсулиноподобные (ИФР), эпидермальный (ЭФР), трансформирующие (ТФР- α, ТФР-β), сосудистый эндотелиальный (васкулоэндотелиальный) фактор роста (СЭФР), ингибины, активины, антимюллеров гормон (АМГ).
Инсулиноподобные факторы роста I и II (ИФР-I , ИФР-II ) синтезируются в гранулезных клетках и других тканях, стимулируют синтез андрогенов в тека-клетках яичника, ароматизацию андрогенов в эстрогены, пролиферацию клеток гранулезы, образование рецепторов к ЛГ на гранулезных клетках. Их продукция регулируется инсулином.
Эпидермальный фактор роста (ЭФР) – наиболее сильный стимулятор клеточной пролиферации, обнаруживается в клетках гранулезы, строме эндометрия, молочных железах и других тканях; обладает онкогенным эффектом в эстрогензависимых тканях (эндометрий, молочные железы).
Сосудистый эндотелиальный фактор роста (СЭФР) играет важную роль в ангиогенезе растущих фолликулов, а также мио- и эндометрия. СЭФР повышает митогенную активность эндотелиальных клеток, проницаемость сосудистой стенки. Экспрессия СЭФР повышена при эндометриозе, миоме матки, опухолях яичников и молочных желез, СПКЯ и др.
Трансформирующие факторы роста (ТФР-α , ТФР-β ) стимулируют клеточную пролиферацию, участвуют росте и созревании фолликулов, пролиферации клеток гранулезы; оказывают митогенный и онкогенный эффект, экспрессия их повышена при раке эндометрия, яичников. К белковым веществам семейства ТФР-β относят ингибины, активин, фоллистатин, а также АМГ.
Ингибины (А и В) – белковые вещества, образуются в клетках гранулезы и других тканях, участвуют в регуляции синтеза ФСГ, тормозя ее, подобно эстрадиолу, по сходному механизму обратной связи. Образование ингибина В возрастает в середине фолликулярной фазы цикла параллельно повышению концентраций эстрадиола после выбора доминантного фолликула, а достигнув максимума, тормозит выделение ФСГ.
Активин обнаружен в гранулезных клетках фолликула и гонадотрофах гипофиза, стимулирует синтез ФСГ, пролиферацию клеток гранулезы, ароматизацию андрогенов в эстрогены, подавляет синтез андрогенов в тека- клетках, предотвращает спонтанную (преждевременную, до овуляции) лютеинизацию преовуляторного фолликула, стимулирует продукцию прогестерона в желтом теле.
Фоллистатин – ФСГ-блокирующий белок, секретируется клетками передней доли гипофиза, гранулезы; подавляет секрецию ФСГ.
Антимюллеров гормон (АМГ) – представитель семейства ТФР-β, продуцируется у женщин в гранулезных клетках преантральных и малых антральных фолликулов, играет важную роль в механизмах рекрутирования и селекции фолликулов, является количественным показателем овариального резерва и используется в клинической практике для его оценки и прогнозирования ответа яичников на стимуляцию овуляции, а также может служить маркером гранулезоклеточных опухолей яичников, при которых АМГ существенно повышается. АМГ не контролируется гонадотропинами, не вовлечен в классическую петлю обратной связи (в отличие от ФСГ, эстрадиола и ингибина В), не зависит от фазы цикла и действует как паракринный фактор регуляции репродуктивной системы.
В яичнике женщины фолликулы находятся на различных стадиях зрелости. Фолликулогенез начинается с 12-й недели антенатального развития; основная масса фолликулов подвергается атрезии. До конца не известно, какие факторы ответственны за рост примордиальных фолликулов. Примордиальные фолликулы характеризуются одним слоем плоских прегранулезных клеток, небольшим незрелым ооцитом (не завершившим второе деление мейоза), клетки тека (оболочки) отсутствуют.
Рис. 2. Стадии развития фолликула
Таким образом, общая продолжительность фолликулогенеза от момента инициации роста примордиальных фолликулов до овуляции зрелого фолликула составляет порядка 200 дней; на фолликулярную фазу очередного менструального цикла приходится лишь завершающая стадия формирования доминантного фолликула и овуляция. Поскольку процессы фолликулогенеза происходят непрерывно, этим можно объяснить наличие в яичниках фолликулов различных стадий зрелости, определяемых эхографически, в любой день менструального цикла (рис. 3).
Овариальный цикл состоит из двух фаз: фолликулярной и лютеиновой. Отсчет фолликулярной фазы цикла начинается с первого дня очередной менструации, при идеальном менструальном цикле первая фаза продолжается около 2-х недель, характеризуется ростом и созреванием доминантного фолликула и завершается его овуляцией, происходящей на 13- 14-й дни цикла. Затем наступает лютеиновая фаза цикла, продолжающаяся с 14-15-го по 28-й дни, в течение которой происходит формирование, развитие и регресс желтого тела. При антепонирующем или постпонирующем цикле продолжительность фолликулярной фазы может отличаться от таковой в идеальном или близком к нему цикле.
Гонадотропин-зависимый рост фолликулов начинается в конце предыдущего менструального цикла. Повышение синтеза и выделения ФСГ гипофизом происходит по принципу отрицательной обратной связи в ответ на снижение уровня прогестерона, эстрадиола и ингибина В при регрессе желтого тела. Под действием ФСГ продолжается рост антральных фолликулов и в ранней фолликулярной фазе менструального цикла (4-5-й дни от начала менструации) их размеры составляют 4-5 мм в диаметре. В этот период ФСГ стимулирует пролиферацию и дифференцировку клеток гранулезы, синтез в них ЛГ-рецепторов, активацию ароматаз и синтез эстрогенов и ингибина. ЛГ в ранней фолликулярной фазе влияет преимущественно на синтез андрогенов – предшественников эстрогенов.
Максимального значения ФСГ достигает к 5-6-му дню менструального цикла, после чего снижается (под действием увеличивающихся концентраций эстрадиола и ингибина В, синтезируемых гранулезой растущих антральных фолликулов), затем опять повышается одновременно с ЛГ к овуляторному пику на 13-14-й дни цикла (рис. 4). Селекция доминантного фолликула происходит к 5-7-му дню цикла из пула антральных фолликулов диаметром 5-10 мм. Доминантным становится фолликул с наибольшим диаметром, с наибольшим числом клеток гранулезы и рецепторов к ФСГ, благодаря чему доминантный фолликул сохраняет способность к дальнейшему росту и синтезу эстрадиола несмотря на снижение уровня ФСГ в крови. Дальнейший рост доминантного фолликула, начиная с середины фолликулярной фазы цикла, становится не только ФСГ-зависимым, но и ЛГ- и ФСГ-зависимым. В быстром росте лидирующего фолликула играют роль и возрастающие концентрации эстрадиола и ФР – ИФР, СЭФР. К моменту овуляции доминантный фолликул достигает размеров 18-21 мм (рис. 3). В остальных антральных фолликулах снижение сывороточного уровня ФСГ вызывает процессы атрезии (апоптоза). В механизмах атрезии незрелых фолликулов определенная роль отводится высоким концентрациям андрогенов, синтезирующихся в этих же маленьких фолликулах (рис. 2, 3).
Овуляция – разрыв зрелого фолликула и выход из него яйцеклетки. Процесс овуляции происходит при достижении максимального уровня эстрадиола в преовуляторном фолликуле (рис. 4), который по положительной обратной связи стимулирует овуляторный выброс ЛГ и ФСГ гипофизом. Овуляция происходит через 10-12 ч. после пика ЛГ или через 24-36 ч. после пика эстрадиола (рис. 4). Процесс разрыва базальной мембраны фолликулапроисходит подвлиянием различных ферментов и биологически активных веществ в лютеинизированных клетках гранулезы: протеолитических ферментов, плазмина, гистамина, коллагеназы, простагландинов, окситоцина и релаксина. Показана важная роль прогестерона, который синтезируется в лютеинизированных клетках преовуляторного фолликула под влиянием пика ЛГ, в активации протеолитических ферментов, участвующих в разрыве базальной мембраны фолликула. Овуляция сопровождается кровотечением из разрушенных капилляров, окружающих тека-клетки.
После овуляции в полость овулировавшего фолликула быстро врастают образующиеся капилляры, клетки гранулезы подвергаются дальнейшей лютеинизации с образованием желтого тела, секретирующего прогестерон под влиянием ЛГ. Лютеинизация гранулезных клеток морфологически проявляется в увеличении их объема и образовании липидных включений. Желтое тело - транзиторное гормонально-активное образование, функционирующее в течение 14 дней независимо от общей продолжительности менструального цикла. Полноценное желтое тело развивается только в фазе, когда в преовуляторном фолликуле образуется адекватное количество гранулезных клеток с высоким содержанием рецепторов ЛГ. В развитии желтого тела различают следующие стадии:
Если происходит зачатие и имплантация плодного яйца (на 21-22 дни цикла), формирующийся хорион начинает продуцировать человеческий хорионический гонатропин (ХГЧ), который стимулирует дальнейшее развитие желтого тела. В этом случае формируется желтое тело беременности, которое продолжает синтезировать прогестерон в больших концентрациях, необходимых для пролонгирования беременности. Желтое тело беременности существует до 8-10 недели гестации, затем подвергается регрессу, а гормональную поддержку беременности берет на себя сформировавшаяся к концу 1-го триместра плацента.
Циклические процессы в яичнике характеризуются не только морфологическими изменениями фолликулов и желтого тела, но и неразрывно связанными с ними процессами стероидогенеза – образования половых гормонов. В настоящее время общепринятой считается двуклеточная теория биосинтеза стероидов в яичниках, согласно которой ЛГ стимулирует синтех андрогенов в тека-клетках, тогда как ФСГ – синтез ферментов ароматаз, метаболизирующих андрогены в эстрогены в клетках гранулезы.
Стероидпродуцирующими структурами яичников являются клетки гранулезы, тека и, в меньшей степени, строма. Тека-клетки являются главным источником андрогенов, клетки гранулезы – эстрогенов, прогестерон синтезируется в тека-клетках и максимально в лютеиновых клетках желтого тела (лютеинизированных клетках гранулезы). Субстратом для всех стероидов, в том числе надпочечниковых и тестикулярных, является холестерин (рис. 5).
Синтез половых гормонов происходит также и внегонадно. Известно, что в жировой ткани имеется энзимная система Р450 ароматаза, которая участвует в превращении андрогенов в эстрогены. Этот процесс может быть инициирован различными митогенными ФР или самим эстрадиолом. Кроме того, биологически активный тестостерон (дигидротестостерон) также синтезируется внегонадно в периферических тканях-мишенях (волосяные фолликулы, сальные железы) под влиянием фермента 5-α-редуктазы.
Около 96% всех половых стероидов находится в связанном с белками состоянии, в частности, с глобулином связывающим половые стероиды (ГСПС), а также альбуминами, синтез которых осуществляется в печени. Биологическое действие гормонов определяется несвязанными, свободными фракциями, уровень которых изменяется при различных патологических состояниях, в частности инсулинорезистентности, заболеваниях печени и др.
Эстрогены. Основными фракциями эстрогенов являются эстрон (Е 1 ), эстрадиол (Е 2 ), эстриол (Е 3 ). Наиболее биологически активным является эстрадиол. Эстриол явялется периферическим метаболитом эстрона и эстрадиола, а не самостоятельным продуктом секреции яичников. В 1965 г. был описан и четвертый эстроген – эстетрол (Е 4 ), до настоящего времени мало изученный, обладающий слабым эстрогенным действием.
Биологическое действие эстрогенов на различные органы и ткани зависит от числа и вида специфических рецепторов и их чувствительности. Установлено наличие двух типов рецепторов к эстрадиолу: ЭР- α – ядерные рецепторы, оказывающие пролиферативное действие, и мембранные ЭР- β , оказывающие антипролиферативное действие.
Гестагены. Основным гестагеном является прогестерон, образующийся преимущественно в желтом теле яичников.
Андрогены. Основными фракциями андрогенов являются сильный андроген тестостерон, его слабый предшественник андростендион, а также дигидроандростендион (ДГЭА) и его сульфат (ДГЭА-С). Наиболее биологически активным является метаболит тестостерона – дигидротестостерон, синтезирующийся в периферических тканях-мишенях (волосяные фолликулы, сальные железы) под влиянием фермента 5-α- редуктазы. Основными местами синтеза андрогенов в женском организме являются яичники, надпочечники, а также жировая ткань и кожа с ее придатками.
Циклические изменения в эндометрии касаются его функционального поверхностного слоя, состоящего из компактных эпителиальных клеток, и промежуточного, которые отторгаются во время менструации. Базальный слой, не отторгаемый во время менструации, обеспечивает восстановление десквамированных слоев.
Циклические превращения функционального слоя эндометрия протекают соответственно яичниковому циклу в три последовательные стадии– стадия пролиферации, стадия секрецииистадиядесквамации (менструация).
Фаза десквамации. Наблюдающиеся в конце каждого менструального цикла менструальное кровотечение обусловлено отторжением функционального слоя эндометрия. Начало менструации считается первым днем менструального цикла. Продолжительность менструального кровотечения в среднем составляет 3-5 дней. В связи с регрессом желтого тела и резким снижением содержания половых стероидов в эндометрии нарастает гипоксия. Началу менструации способствует длительный спазм артерий, приводящий к стазу крови и образованию тромбов. Гипоксию тканей (тканевой ацидоз) усугубляют повышенная проницаемость эндотелия, ломкость стенок сосудов, многочисленные мелкие кровоизлияния и массивная лейкоцитарная инфильтрация. Выделяемые из лейкоцитов лизосомальные протеолитические ферменты усиливают расплавление тканевых элементов. Вслед за длительным спазмом сосудов наступает их паретическое расширение с усиленным притоком крови. При этом отмечаются рост гидростатического давления в микроциркуляторном русле и разрыв стенок сосудов, которые к этому времени в значительной степени утрачивают свою механическую прочность. На этом фоне и происходит активная десквамация некротизированных участков функционального слоя. К концу 1-х суток менструации отторгается 2/3 функционального слоя, а полная его десквамация обычно заканчивается на 3-й день.
Менструальные выделения содержат кровь и шеечную слизь, богаты лейкоцитами. Менструальная кровь почти не свертывается, она богата ионами кальция, содержит мало фибриногена и лишена протромбина. В среднем за менструацию женщина теряет 50 – 70 мл крови.
Сразу же после отторжения некротизированного эндометрия наступает стадия регенерации , характеризующаяся эпителизацией раневой поверхности эндометрия за счет клеток базального слоя. Процессы регенерации происходят под контролем эстрогенов и способствуют, наряду со спазмом сосудов и тромбообразованием, остановке менструального кровотечения. Некоторые авторы выделяют регенерацию в отдельную стадию маточного цикла.
Фаза пролиферации. Десквамация и регенерация слизистой после менструации заканчивается к 3-5-му дню цикла. Затем под действием увеличивающейся концентрации эстрогенов толщина функционального слоя увеличивается за счет роста всех элементов базального слоя: желез, стромы, кровеносных сосудов. Железы эндометрия имеют вид прямых или несколько извитых трубочек с прямым просветом. Спиральные артерии мало извиты. В стадии поздней пролиферации (11-14 день цикла) железы эндометрия становятся извитыми, штопорообразно закругляются, просвет их несколько расширен. Спиралевидные артерии, растущие из базального слоя достигают поверхности эндометрия, они несколько извиты. Толщина функционального слоя эндометрия к концу фазы пролиферации достигает 7-8 мм.
Фаза секреции (секреторной трансформации) начинается после овуляции на 13-14-й дни цикла, длится 14 дней и непосредственно связана с активностью желтого тела. Она характеризуется тем, что эпителий желез под влиянием прогестерона и эстрадиола начинает вырабатывать секрет, содержащий кислые гликозаминогликаны, гликопротеиды, гликоген.
В ранней стадии фазы секреции (15-18-й дни цикла) появляются первые признаки секреторных превращений. Железы становятся более извитыми, просвет их несколько расширен. В поверхностных слоях эндометрия могут быть очаговые кровоизлияния, связанные с кратковременным снижением эстрогенов после овуляции.
В средней стадии фазы секреции (19-23-й дни цикла), когда концентрация прогестерона максимальна и повышается уровень эстрогенов, функциональный слой эндометрия становится более высоким (9-12 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 – 1/4-1/5 толщины функционального слоя. В нем меньше желез и больше соединительнотканных клеток. Наиболее выражена секреция на 20-21 дни цикла. К этому времени в строме эндометрия возникают децидуоподобные 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, проницаемость сосудов возрастает, просветы сосудов расширяются, объем кровоснабжения эндометрия возрастает. Эти изменения в железах и сосудах эндометрия составляют суть его преимплантационной подготовки и по времени синхронизированы с поступлением в полость матки плодного яйца (так называемое имплантационное окно – 7-е сутки после зачатия). Если имплантация пройдет успешно, в дальнейшем под действием увеличивающейся концентрации прогестерона эндометрий подвергнется децидуальной трансформации. При отсутствии беременности в эндометрии наступают дегенеративные изменения.
Поздняя стадия фазы секреции (24-27-й дни цикла) характеризуется нарушением трофики эндометрия и постепенным нарастанием в нем дегенеративных изменений. Уменьшается высота эндометрия, сморщивается строма функционального слоя, усиливается складчатость стенок желез, и они приобретают звездчатые или пилообразные очертания. 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 (кровотечения).
Слизистая оболочка перешейка матки по морфологическому строению сходна с эндометрием, однако в ней не различают функционального и базального слоя.
В канале шейки матки также происходят циклические изменения. Во время менструаций происходит десквамация не слизистой оболочки канала шейки матки, а лишь поверхностного ее эпителия. Под действием эстрогенов в фолликулярной фазе цикла цервикальный канал расширяется, наружный зев приоткрывается (положительный «симптом зрачка»), увеличивается продукция шеечной слизи, достигая максимума к моменту овуляции (положительный «симптом папоротника», «симптом натяжения шеечной слизи» – 8-10 см). Под влиянием прогестерона в лютеиновой фазе цикла цервикальныйканалсужается,наружныйзевзамыкается (отрицательный
«симптом зрачка»), шеечная слизь становится густой, плотной, не растягивается (табл. 1), слизистая оболочка шейки матки, влагалища приобретает цианотичный оттенок.
Циклические изменения происходят и в слизистой оболочке влагалища , которая представлена многослойным плоским неороговевающим эпителием.Так в первую половину цикла, под влиянием эстрогенов
происходит пролиферация промежуточного и поверхностного слоев слизистой оболочки. Во влагалищном мазке преобладают зрелые, поверхностные клетки, карио-пикнотический индекс (КПИ) высокий – 60-80% в преовуляторный период (табл. 1). Во вторую фазу цикла под влиянием прогестерона идет апоптоз и слущивание поверхностных клеток. В мазке преобладают промежуточные клетки, они принимают вытянутую форму и располагаются преимущественно группами (индекс скученности; КПИ низкий – 20-25%, см. табл. 1).
Таблица 1. Тесты функциональной диагностики
Примечание: ТФД – тесты функциональной диагностики, КПИ – карио- пикнотический индекс, БТ – базальная температура; дни менструального цикла: 0 – день овуляции, цифры со знаком «-» – дни до овуляции (фолликулярная фаза цикла), цифры со знаком «+» – дни после овуляции (лютеиновая фаза цикла).
В молочных железах под влиянием эстрогенов в первой половине менструального цикла идет пролиферация эпителия млечных ходов, а во вторую фазу под влиянием прогестерона – пролиферация секреторного эпителия в ацинусах (дольках).
Посмотреть и купить книги по УЗИ Медведева:
Современное учение о менструальной функции.
Регуляция менструальной функции.
Гонадотропные и яичниковые гормоны.
Морфологические изменения в яичниках и эндометрии.
Яичниковый и маточный цикл.
Тесты функциональной диагностики.
Периоды жизни женщины.
Влияние среды на развитие женского организма.
Правильнее говорить не о менструальном цикле, а о репродуктивной системе, которая подобно другим является функциональной системой (по Анохину, 1931), и проявляет функциональную активность только в детородном возрасте.
Функциональная система - это интегральное образование включающее центральные и периферические звенья и работающие по принципу обратной связи, 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.
Менструальный цикл - это сложный, ритмически повторяющийся биологический процесс, подготавливающий организм женщины к беременности.
Во время менструального цикла в организме происходят периодические изменения, связанные с овуляцией и завершающиеся кровотечением из матки. Ежемесячные, циклически появляющиеся маточные кровотечения носят название менструации (от лат. menstruus – месячный или регул). Появление менструального кровотечения свидетельствует об окончании физиологических процессов, подготавливающих организм женщины к беременности и о гибели яйцеклетки. Менструация - это отторжение функционального слоя слизистой оболочки матки.
Менструальная функция - особенности менструальных циклов в течение определенного периода жизни женщины.
Циклические менструальные изменения начинаются в организме девочки в период полового созревания (от 7-8 до 17-18 лет). В это время созревает репродуктивная система, заканчивается физическое развитие женского организма - рост тела в длину, окостенение зон роста трубчатых костей; формируется телосложение и распределение жировой и мышечной ткани по женскому типу. Первая менструация (менархе) появляется обычно в возрасте 12-13 лет (±1,5-2 года). Циклические процессы и менструальные кровотечения продолжаются до 45-50 лет.
Поскольку менструация является наиболее выраженным внешним проявлением менструального цикла, его продолжительность условно определяют от 1-го дня прошедшей до 1-го дня следующей менструации.
Признаки физиологического менструального цикла:
двухфазность;
продолжительность не менее 21 и не более 35 дней (у 60% женщин - 28 дней);
цикличность, причем продолжительность цикла постоянна;
продолжительность менструации 2-7 дней;
менструальная кровопотеря 50-150 мл;
6) отсутствие болезненных проявлений и нарушений общего состояния организма.
Репродуктивная система организована по иерархическому принципу. В ней выделяют 5 уровней, каждый из которых регулируется вышележащими структурами по механизму обратной связи:
1) кора головного мозга;
2) подкорковые центры, расположенные преимущественно в области гипоталамуса;
3) придаток мозга - гипофиз;
4) половые железы - яичники;
5) периферические органы (маточные трубы, матка и влагалище, молочные железы).
Периферические органы, являются так называемыми органами-мишенями, так как благодаря наличию в них особых гормональных рецепторов наиболее четко реагируют на действие половых гормонов, вырабатываемых в яичниках во время менструального цикла. Гормоны взаимодействуют с цитозольными рецепторами, стимулируя синтез рибонуклеопротеидов (ц-АМФ), способствуют размножению или торможению роста клеток.
Циклические функциональные изменения, происходящие в организме женщины, условно объединены в несколько групп:
изменения в системе гипоталамус - гипофиз, яичниках (яичниковый цикл);
матке и в первую очередь в ее слизистой оболочке (маточный цикл).
Наряду с этим происходят циклические сдвиги во всем организме женщины, известные под названием менструальной волны. Они выражаются в периодических изменениях деятельности ЦНС, обменных процессов, функции сердечно-сосудистой системы, терморегуляции и др.
Первый уровень. Кора головного мозга.
В коре головного мозга локализация центра, регулирующего функцию половой системы, не установлена. Однако через кору головного мозга у человека, в отличие от животных, осуществляется воздействие внешней среды на нижележащие отделы. Регуляция осуществляется посредством амигалоидных ядер (расположенных в толще больших полушарий) и лимбической системы. В эксперименте – электрическое раздражение амигалоидного ядра вызывает овуляцию. В стрессовых ситуациях при перемене климата, ритма работы наблюдается нарушение овуляции.
Церебральные структуры, расположенные в коре головного мозга, воспринимают импульсы из внешней среды и передают их с помощью нейротрансмиттеров в нейросекреторные ядра гипоталамуса. К нейротрансмиттерам относятся дофамин, норадреналин, серотонин, индол и новый класс морфиноподобных опиоидных нейропептидов - эндорфины, энкефалины, донорфины. Функция - регулируют гонадотропную функцию гипофиза. Эндорфины подавляют секрецию ЛГ и снижают синтез дофамина. Налоксон – антагонист эндорфинов – приводит к резкому повышению секреции ГТ-РГ. Эффект опиоидов осуществляется за счет изменения содержания дофамина.
Второй уровень – гипофизарная зона гипоталамуса
Гипоталамус является отделом промежуточного мозга и при помощи ряда нервных проводников (аксонов) соединен с различными отделами головного мозга, благодаря чему осуществляется центральная регуляция его активности. Кроме того, гипоталамус содержит рецепторы для всех периферических гормонов, в том числе яичниковых (эстрогены и прогестерон). Следовательно, гипоталамус представляет собой своего рода передаточный пункт, в котором осуществляются сложные взаимодействии между импульсами, поступающими в организм из окружающей среды через ЦНС, с одной стороны, и влияниями гормонов периферических желез внутренней секреции - с другой.
В гипоталамусе располагаются нервные центры, обеспечивающие регуляцию менструальной функции у женщин. Под контролем гипоталамуса находится деятельность придатка мозга - гипофиза, в передней доле которого выделяются гонадотропные гормоны, оказывающие воздействие на функцию яичников, а также другие тропные гормоны, регулирующие активность ряда периферических эндокринных желез (кора надпочечников и щитовидная железа).
Система гипоталамус-гипофиз объединена анатомическими и функциональными связями и представляет собой целостный комплекс, который играет важную роль в регуляции менструального цикла.
Контролирующее действие гипоталамуса на переднюю долю аденогипофиза осуществляется посредством секреции нейрогормонов, представляющих собой низкомолекулярные полипептиды.
Нейрогормоны, стимулирующие освобождение тропных гормонов гипофиза, называются рилизинг-факторами (от release - освобождать), или либеринами . Наряду с этим существуют также нейрогормоны, ингибируюшие освобождение тропных нейрогормонов - статинами.
Секреция РГ-ЛГ генетически запрограммирована и происходит в определенном пульсирующем режиме с частотой 1 раз в час. Этот ритм называется цирхаральным (часовой).
Цирхоральный 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 запускающей роли РГ-ЛГ в функции репродуктивной системы.
Гипоталамус вырабатывает семь рилизинг-факторов, приводящих к освобождению в передней доле гипофиза соответствующих тропных гормонов:
соматотропный рилизинг-фактор (СРФ), или соматолиберин;
адренокортикотропный рилизинг-фактор (АКТГ-РФ), или кортиколиберин;
тиреотропный рилизинг-фактор (ТРФ), или тиреолиберин;
меланолиберин;
фолликулостимулируюший рилизинг-фактор (ФСГ-РФ), или фоллиберин;
лютеинизируюший рилизинг-фактор (ЛРФ), или люлиберин;
пролактиносвобождающий рилизинг-фактор (ПРФ), или пролактолиберин.
Из перечисленных рилизинг-факторов три последних (ФСГ-РФ, Л-РФ и П-РФ) имеют прямое отношение к осуществлению менструальной функции. С их помощью происходит освобождение в аденогипофизе трех соответствующих гормонов - гонадотропинов, так как они оказывают действие на гонады - половые железы.
Факторы, ингибирующие освобождение в аденогипофизе тропных гормонов, статины, к настоящему времени обнаружены только два:
соматотропининтибирующий фактор (СИФ), или соматостатин;
пролактинингибируюший фактор (ПИФ), или пролактостатин, имеющий непосредственное отношение к регуляции менструальной функции.
Гипоталамические нейрогормоны (либерины и статины) попадают в гипофиз через его ножку и портальные сосуды. Особенностью этой системы является возможность тока крови в ней в обе стороны, благодаря чему осуществляется механизм обратной связи.
Цирхоральный 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. Доказано, что тиролиберин стимулирует выделение пролактина. Дофамин тормозит выделение пролактина.
Третий уровень – передняя доля гипофиза (ФСГ ЛГ, пролактин)
Гипофиз - самая сложная по строению и в функциональном отношении эндокринная железа, состоящая из аденогипофиза (передняя доля) и нейрогипофиза (задняя доля).
Аденогипофиз секретирует гонадотропные гормоны, регулирующие функцию яичников и молочных желез: лютропин (лютеинизирующий гормон, ЛГ), фоллитропин (фолликулостимулирующий гормон, ФСГ), пролактин (ПрЛ) и так же соматотропин (СТГ), кортикотропин (АКТГ), тиротропин (ТТГ).
В гипофизарном цикле различают две функциональные фазы - фолликулиновую, с преобладающей секрецией ФСГ, и лютеиновую, с доминирующей секрецией ЛГ и ПрЛ.
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.
Пролактин совместно с ЛГ стимулирует синтез прогестерона желтым телом; основная его биологическая роль - рост и развитие молочных желез и регуляция лактации. Кроме этого он обладает жиромобилизующим эффектом и понижает АД. Повышение в организм пролактина ведет к нарушению менструального цикла.
В настоящее время обнаружено два типа секреции гонадотропинов: тонический , способствующий развитию фолликулов и продукции ими эстрогенов, и циклический , обеспечивающий смену фаз низкой и высокой концентрации гормонов и, в частности, их предовуляторный пик.
Четвертый уровень - яичники
Яичник - автономная эндокринная железа, своеобразные биологические часы в организме женщины, осуществляющие реализацию механизма обратной связи.
Яичник выполняет две основные функции - генеративную (созревание фолликулов и овуляция) и эндокринную (синтез стероидных гормонов – эстрогенов, прогестерона и в небольшом количестве андрогенов).
Процесс фолликулогенеза происходит в яичнике непрерывно, начинаясь в антенатальном периоде и заканчиваясь в постменопаузе. При этом до 90% фолликулов атрезируются и только небольшая часть их проходит полный цикл развития от примордиального до зрелого и превращается в желтое тело.
В обоих яичниках при рождении девочки содержится до 500 млн. примордиальных фолликулов. К началу подросткового периода вследствие атрезии их количество уменьшается вдвое. За весь репродуктивный период жизни женщины созревает только около 400 фолликулов.
Яичниковый цикл состоит из двух фаз - фолликулиновой и лютеиновой. Фолликулиновая фаза начинается после окончания менструации и заканчивается овуляцией; лютеиновая - начинается после овуляции и заканчивается при появлении менструации.
Обычно с начала менструального цикла до 7-го дня в яичниках одновременно начинают расти несколько фолликулов. С 7-го дня один из них опережает в развитии остальные, к моменту овуляции достигает в диаметре 20-28 мм, имеет более выраженную капиллярную сеть и носит название доминантного. Причины, по которым происходит отбор и развитие доминантного фолликула, пока не выяснены, но с момента его появления другие фолликулы прекращают свой рост и развитие. Доминантный фолликул содержит яйцеклетку, полость его заполнена фолликулярной жидкостью.
К моменту овуляции объем фолликулярной жидкости увеличивается в 100 раз, в ней резко возрастает содержание эстрадиола (E 2), подъем уровня которого стимулирует выброс ЛГ гипофизом и овуляцию. Фолликул развивается в I фазу менструального цикла, которая продолжается в среднем до 14-го дня, а затем происходит разрыв созревшего фолликула - овуляция.
Незадолго до овуляции происходит первый мейоз, т. е. редукционное деление яйцеклетки. После овуляции яйцеклетка из брюшной полости попадает в маточную трубу, в ампулярной части которой наступает второе редукционное деление (второй мейоз). После овуляции под влиянием преимущественного воздействия ЛГ наблюдаются дальнейшее разрастание гранулезных клеток и соединительнотканных оболочек фолликула и накопление в них липидов, что приводит к образованию желтого тела 1 .
Сам процесс овуляции представляет собой разрыв базальной мембраны доминантного фолликула с выходом яйцеклетки, окруженной лучистой короной, в брюшную полость и в дальнейшем - в ампулярный конец маточной трубы. При нарушении целости фолликула возникает небольшое кровотечение из разрушенных капилляров. Овуляция наступает в результате сложных нейрогуморальных изменений в организме женщины (повышается давление внутри фолликула, истончается его стенка под воздействием коллагеназы, протеолитических ферментов, простагландинов).
Последние, а также окситоцин, релаксин изменяют сосудистое наполнение яичника, вызывают сокращение мышечных клеток стенки фолликула. На процесс овуляции влияют и определенные иммунные сдвиги в организме.
Неоплодотворенная яйцеклетка через 12-24 ч погибает. После ее выброса в полость фолликула быстро врастают формирующиеся капилляры, гранулезные клетки подвергаются лютеинизации - образуется желтое тело, клетки которого секретируют прогестерон.
При отсутствии беременности желтое тело называется менструальным, стадия его расцвета продолжается 10-12 дней, а затем происходит обратное развитие, регрессия.
Внутренняя оболочка, гранулезные клетки фолликула, желтое тело под влиянием гормонов гипофиза продуцируют половые стероидные гормоны - эстрогены, гестагены, андрогены, метаболизм которых осуществляется преимущественно в печени.
Эстрогены включают три классические фракции - эстрон, эстрадиол, эстриол. Эстрадиол (Е 2) - наиболее активный. В яичнике и раннюю фолликулиновую фазу его синтезируется 60-100 мкг, в лютеиновую - 270 мкг, к моменту овуляции - 400-900 мкг/сут.
Эстрон (Е 1) в 25 раз слабее эстрадиола, его уровень от начала менструального цикла до момента овуляции возрастает с 60-100 мкг/сут до 600 мкг/сут.
Эстриол (Ез) в 200 раз слабее эстрадиола, является малоактивным метаболитом Е i и Е 2 .
Эстрогены (от oestrus - течка) при введении кастрированным самкам белых мышей вызывают у них течку - состояние, аналогичное наступающему у некастрированных самок при спонтанном созревании яйцеклетки.
Эстрогены способствуют развитию вторичных половых признаков, регенерации и росту эндометрия в матке, подготовке эндометрия к действию прогестерона, стимулируют секрецию шеечной слизи, сократительную активность гладкой мускулатуры половых путей; изменяют все виды обмена веществ с преобладанием процессов катаболизма; понижают температуру тела. Эстрогены в физиологическом количестве стимулируют ретикулоэндотелиальную систему, усиливая выработку антител и активность фагоцитов, повышая устойчивость организма к инфекциям; задерживают в мягких тканях азот, натрий, жидкость, в костях - кальций и фосфор; вызывают увеличение концентрации гликогена, глюкозы, фосфора, креатинина, железа и меди в крови и мышцах; снижают содержание холестерина, фосфолипидов и общего жира в печени и крови, ускоряют синтез высших жирных кислот. Под воздействием эстрогенов обмен веществ протекает с преобладанием катаболизма (задержка в организме натрия и воды, усиленная диссимиляция белков), а также наблюдается понижение температуры тела, в том числе базальной (измеряемой в прямой кишке).
Процесс развития желтого тела принято делить на четыре фазы: пролиферации, васкуляризации, расцвета и обратного развития. Ко времени обратного развития желтого тела начинается очередная менструация. В случае наступления беременности желтое тело продолжает развиваться (до 16 нед.).
Гестагены (от gesto - носить, быть беременной) способствуют нормальному развитию беременности. Гестагены, вырабатываемые главным образом желтым телом яичника, играют большую роль в циклических изменениях эндометрия, наступающих в процессе подготовки матки к имплантации оплодотворенной яйцеклетки. Под влиянием гестагенов подавляются возбудимость и сократительная способность миометрия при одновременном увеличении его растяжимости и пластичности. Гестагены вместе с эстрогенами играют большую роль во время беременности в подготовке молочных желез к предстоящей лактационной функции после родов. Под влиянием эстрогенов происходит пролиферация молочных ходов, а гестагены действуют главным образом на альвеолярный аппарат молочных желез.
Гестагены в противоположность эстрогенам обладают анаболическим эффектом, т. е. способствуют усвоению (ассимиляции) организмом веществ, в частности белков, поступающих извне. Гестагены обусловливают небольшое повышение температуры тела, особенно базальной.
Прогестерон синтезируется в яичнике в количестве 2 мг/сут в фолликулиновую фазу и 25 мг/сут. - в лютеиновую. Прогестерон - основной гестаген яичников, также яичники синтезируют 17а-оксипрогестерон, D 4 -прегненол-20-ОН-3, О 4 -прегненол-20-ОН-3.
В физиологических условиях гестагены уменьшают содержание аминного азота в плазме крови, увеличивают секрецию аминокислот, усиливают отделение желудочного сока, тормозят желчеотделение.
В яичнике продуцируются следующие андрогены: андростендион (предшественник тестостерона) в количестве 15 мг/сут, дегидроэпиандростерон и дегидроэпиандростерон-сульфат (также предшественники тестостерона) - в очень незначительных количествах. Малые дозы андрогенов стимулируют функцию гипофиза, большие - блокируют ее. Специфическое действие андрогенов может проявляться в виде вирильного эффекта (гипертрофия клитора, оволосение по мужскому типу, разрастание перстневидного хряща, появление acne vulgaris), антиэстрогенного эффекта (в малых дозах вызывают пролиферацию эндометрия и эпителия влагалища), гонадотропного эффекта (в малых дозах стимулируют секрецию гонадотропинов, способствуют росту, созреванию фолликула, овуляции, образованию желтого тела); антигонадотропного эффекта (высокая концентрация андрогенов в предовуляторном периоде подавляет овуляцию и вызывает в дальнейшем атрезию фолликула).
В гранулезных клетках фолликулов образуется также белковый гормон ингибин, тормозящий выделение ФСГ гипофизом, и белковые вещества местного действия - окситоцин и релаксин. Окситоцин в яичнике способствует регрессу желтого тела. В яичниках также образуются простагландины. Роль простагландинов в регуляции репродуктивной системы женщины заключается в участии в процессе овуляции (обеспечивают разрыв стенки фолликула за счет повышения сократительной активности гладкомышечных волокон оболочки фолликула и уменьшения образования коллагена), в транспорте яйцеклетки (влияют на сократительную активность маточных труб и воздействуют на миометрий, способствуя нидации бластоцисты), в регуляции менструального кровотечения (структура эндометрия к моменту его отторжения, сократительная активность миометрия, артериол, агрегация тромбоцитов тесно связаны с процессами синтеза и распада простагландинов).
В регрессе желтого тела, если не происходит оплодотворения, участвуют простагландины.
Все стероидные гормоны образуются из холестерина, в синтезе участвуют гонадотропные гормоны: ФСГ и ЛГ и ароматазы под влиянием которых из андрогенов образуются эстрогены.
Все изложенные выше циклические изменения, происходящие в гипоталамусе, передней доле гипофиза и яичниках, в настоящее время принято обозначать как яичниковый цикл. В течение этого цикла осуществляются сложные взаимоотношения между гормонами передней доли гипофиза и периферическими половыми (яичниковыми) гормонами. Схематически эти взаимоотношения изображены на рис. 1, из которого видно, что наибольшие изменения в секреции гонадотропных и яичниковых гормонов происходят во время созревания фолликула, наступления овуляции а образования желтого тела. Так, ко времени наступления овуляции наблюдается наибольшая продукция гонадотропных гормонов (ФСГ и ЛГ). С созреванием фолликула, овуляцией и отчасти с образованием желтого тела связана продукция эстрогенов. К продукции гестагенов прямое отношение имеет образование и нарастание активности желтого тела.
Под влиянием указанных яичниковых стероидных гормонов изменяется базальная температура; при нормальном менструальном цикле отмечается ее отчетливая двухфазность. В течение первой фазы (до овуляции) температура несколько десятых долей градуса ниже 37°С. В течение второй фазы цикла (после овуляции) температура поднимается на несколько десятых градуса выше 37°С. Перед началом очередной менструации и в процессе ее базальная температура вновь падает ниже 37°С.
Система гипоталамус - гипофиз - яичники - универсальная, саморегулирующаяся суперсистема, существующая за счет реализации закона обратной связи.
Закон обратной связи является основным законом функционирования эндокринной системы. Различают его отрицательный и положительный механизмы. Практически всегда в течение менструального цикла работает отрицательный механизм, согласно которому небольшое количество гормонов на периферии (яичник) вызывает выброс высоких доз гонадотропных гормонов, а при повышении концентрации последних в периферической крови стимулы из гипоталамуса и гипофиза снижаются.
Положительный механизм закона обратной связи направлен на обеспечение овуляторного пика ЛГ, который вызывает разрыв зрелого фолликула. Пик этот обусловлен высокой концентрацией эстрадиола, продуцируемою доминантным фолликулом. Когда фолликул готов к разрыву (подобно тому, как повышается давление в паровом котле), открывается «клапан» в гипофизе и одномоментно выбрасывается в кровь большое количество ЛГ.
Закон обратной связи осуществляется по длинной петле (яичник - гипофиз), короткой (гипофиз - гипоталамус) и ультракороткой (гонадотропин-рилизинг-фактор - нейроциты гипоталамуса).
В регуляции менструальной функции большое значение имеет осуществление принципа так называемой обратной связи между гипоталамусом, передней долей гипофиза и яичниками. Принято рассматривать два типа обратной связи: отрицательную и положительную. При отрицательном типе обратной связи продукция центральных нейрогормонов (рилизинг-факторов) и гонадотропинов аденогипофиза подавляется гормонами яичников, вырабатываемыми в больших количествах. При положительном типе обратной связи выработка рилизинг-факторов в гипоталамусе и гонадотропинов в гипофизе стимулируется низким содержанием в крови яичниковых гормонов. Осуществление принципа отрицательной и положительной обратной связи лежит в основе саморегуляции функции системы гипоталамус - гипофиз - яичники.
Циклические процессы под влиянием половых гормонов происходят и в других органах-мишенях, к которым кроме матки относятся трубы, влагалище, наружные половые органы, молочные железы, волосяные фолликулы, кожа, кости, жировая ткань. Клетки этих органов и тканей содержат рецепторы к половым гормонам.
Эти рецепторы обнаружены во всех структурах репродуктивной системы, в частности в яичниках - в гранулезных клетках зреющего фолликула. Они определяют чувствительность яичников к гонадотропинам гипофиза.
В ткани молочной железы находятся рецепторы к эстрадиолу, прогестерону, пролактину, которые в конечном итоге регулируют секрецию молока.
Пятый уровень – ткани-мишени
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 гормонам: эстрадиолу, прогестерону, тестостерону. Эти рецепторы есть в нервной системе.
Из всех органов мишеней наибольшие изменения происходят в матке.
В связи с процессом репродукции матка последовательно выполняет три основные функции: менструальную, необходимую для подготовки органа и особенно слизистой оболочки к беременности; функцию плодовместилища для обеспечения оптимальных условий развития плода и плодоизгоняющую функцию в процессе родов.
Изменения в строении и функции матки в целом, и особенно в строении и функции эндометрия, наступающие под воздействием яичниковых половых гормонов, носят название маточного цикла . В течение маточного цикла наблюдается последовательная смена четырех фаз циклических изменений в эндометрии:
1) пролиферации; 2) секреции; 3) десквамации (менструации); 4) регенерации. Первые две фазы рассматриваются как основные. Именно поэтому нормальный менструальный цикл принято называть двухфазным. Известной границей между указанными двумя основными фазами цикла является овуляция. Имеется четкая зависимость между изменениями, происходящими в яичнике до и после овуляции, с одной стороны, и последовательной сменой фаз в эндометрии - с другой (рис. 4).
Первая основная фаза пролиферации эндометрия начинается после завершения регенерации слизистой оболочки, отторгнувшейся во время предшествующей менструации. В регенерации участвует функциональный (поверхностный) слой эндометрия, который возникает из остатков желез и стромы базальной части слизистой оболочки. Начало указанной фазы непосредственно связано с возрастающим воздействием на слизистую оболочку матки эстрогенов, продуцируемых зреющим фолликулом. В начале фазы пролиферации железы эндометрия узкие и ровные (рис. 5, а). По мере нарастания пролиферации железы увеличиваются в размерах и начинают слегка извиваться. Максимально выраженная пролиферация эндометрия происходит к моменту полного созревания фолликула и овуляции (12-14 день 28-дневного цикла). Толщина слизистой оболочки матки к этому времени достигает 3-4 мм. На этом фаза пролиферации заканчивается.
Рис. 4. Взаимоотношения между изменениями в яичниках и слизистой оболочке матки в течение нормального менструального цикла.
1 - созревание фолликула в яичнике - фаза пролиферации в эндометрии; 2 - овуляция; 3 - образование и развитие желтого тела в яичнике - фаза секреции в эндометрии; 4 - обратное развитие желтого тела в яичнике, отторжение эндометрия - менструация; 5 - начало созревания нового фолликула в яичнике - фаза регенерации в эндометрии.
Вторая основная фаза секреции желез эндометрия начинается под влиянием быстро нарастающей активности гестагенов, вырабатываемых в возрастающем количестве желтым телом яичника. Железы эндометрия все больше извиваются и заполняются секретом (рис. 5, b). Строма слизистой оболочки матки отекает, ее пронизывают спирально извитые артериолы. В конце фазы секреции просветы желез эндометрия приобретают пилообразную форму с накоплением секрета, содержание гликогена и появление псевдодецидуальных клеток. Именно к этому времени слизистая оболочка матки оказывается полностью подготовленной к восприятию оплодотворенной яйцеклетки.
Если после овуляции не происходит оплодотворения яйцеклетки и соответственно не наступает беременность, желтое тело начинает претерпевать обратное развитие, что приводит к резкому снижению в крови содержания эстрогенов и прогестерона. Вследствие этого в эндометрии появляются очаги некроза и кровоизлияний. Затем функциональный слой слизистой оболочки матки отторгается и начинается очередная менструация, которая является третьей фазой менструального цикла - фазой десквамации , продолжающейся в среднем около 3-4 дней. Ко времени прекращения менструального кровотечения наступает четвертая (заключительная) фаза цикла - фаза регенерации , продолжающаяся 2-3 дня.
Описанные выше фазовые изменения в структуре и функции слизистой оболочки тела матки являются достоверными проявлениями маточного цикла.
Менструальный цикл - это сложный, ритмически повторяющийся биологический процесс, подготавливающий организм женщины к беременности.
Во время менструального цикла в организме происходят периодические изменения, связанные с овуляцией и завершающиеся кровотечением из матки. Ежемесячные, циклически появляющиеся маточные кровотечения носят название менструации (от лат. menstruurum - ежемесячный). Появление менструального кровотечения свидетельствует об окончании физиологических процессов, подготавливающих организм женщины к беременности, и о гибели яйцеклетки. Менструация - это отторжение функционального слоя слизистой оболочки матки.
Менструальная функция - особенности менструальных циклов в течение определенного периода жизни женщины.
Циклические менструальные изменения начинаются в организме девочки в период полового созревания (от 7-8 до 17-18 лет). В это время созревает репродуктивная система, заканчивается физическое развитие женского организма - рост тела в длину, окостенение зон роста трубчатых костей; формируется телосложение и распределение жировой и мышечной ткани по женскому типу. Первая менструация (менархе) появляется обычно в возрасте 12-13 лет (±1,5-2 года). Циклические процессы и менструальные кровотечения продолжаются до 45-50 лет.
Поскольку менструация является наиболее выраженным внешним проявлением менструального цикла, его продолжительность условно определяют от 1-го дня прошедшей до 1-го дня следующей менструации.
Признаки физиологического менструального цикла:
1) двухфазность;
2) продолжительность не менее 21 и не более 35 дней (у 60 % женщин - 28 дней);
3) цикличность, причем продолжительность цикла постоянна;
4) продолжительность менструации 2-7 дней;
5) менструальная кровопотеря 50-150 мл;
6) отсутствие болезненных проявлений и нарушений общего состояния организма.
В регуляции менструального цикла участвуют 5 звеньев - кора головного мозга, гипоталамус, гипофиз, яичники, матка.
В коре локализация центра, регулирующего функцию половой системы, не установлена. Однако кора у человека, в отличие от животных, влияет на менструальную функцию, через нее осуществляется воздействие внешней среды на нижележащие отделы.
Экстрагипоталамические церебральные структуры воспринимают импульсы из внешней среды и интерорецепторов и передают их с помощью нейротрансмиттеров (систему передатчиков нервных импульсов) в нейросекреторные ядра гипоталамуса. К нейротрансмиттерам относятся дофамин, норадреналин, серо-тонин, индол и новый класс морфиноподобных опиоидных нейропептидов - эндорфины, энкефалины, донорфины.
Важнейшим звеном в регуляции менструального цикла является гипоталамус
, который играет роль пускового механизма. Скопления нервных клеток в нем формируют ядра, вырабатывающие гипофизотропные гормоны (рилизинг-гормоны) - либерины, освобождающие соответствующие гормоны гипофиза, и статины, ингибирующие их выделение. В настоящее время известны семь либеринов (кортиколиберин, соматолиберин, тиреолиберин, люлиберин, фолиберин, пролактолиберин, меланолибе-рин) и три статина (меланостатин, соматостатин, пролактоста-тин). Рилизинг-гормон лютеинизирующего гормона гипофиза (РГЛГ, люлиберин) выделен, синтезирован и подробно описан; рилизинг-гормон фолликулостимулирующего гормона (РГФСГ, фолиберин) получить пока не удалось. Доказано, что РГЛГ и его синтетические аналоги обладают способностью стимулировать выделение как ЛГ, так и ФСГ гипофизом. Поэтому для гипоталамических гонадотропных либеринов принято единое название РГЛГ - гонадолиберин.
Рилизинг-гормоны через специальную сосудистую (портальную) кровеносную систему попадают в переднюю долю гипофиза. Особенностью этой системы является возможность тока крови в ней в обе стороны, благодаря чему осуществляется механизм обратной связи.
Третьим уровнем регуляции менструального цикла является гипофи
з - самая сложная по строению и в функциональном отношении эндокринная железа, состоящая из аденогипофиза (передняя доля) и нейрогипофиза (задняя доля). Наибольшее значение имеет аденогипофиз, который секретирует гормоны: лютропин (лютеинизирующий гормон, ЛГ), фоллитропин (фолликулостимулирующий гормон, ФСГ), пролактин (ПрЛ), соматотропин (СТГ), кортикотропин (АКТГ), тиротропин (ТТГ). первые три являются гонадотропными, регулирующими функцию яичников и молочных желез.
В гипофизарном цикле различают две функциональные фазы - фолликулиновую, с преобладающей секрецией ФСГ, и лютеиновую, с доминирующей секрецией ЛГ и ПрЛ.
Фолликулостимулирующий гормон стимулирует рост, развитие, созревание фолликула в яичнике. При участии лютеинизирующе-го гормона фолликул начинает функционировать - синтезировать эстрогены; без ЛГ не происходит овуляции и образования желтого тела. Пролактин совместно с ЛГ стимулирует синтез прогестерона желтым телом; основная его биологическая роль -рост и развитие молочных желез и регуляция лактации. В настоящее время обнаружено два типа секреции гонадотропинов: тонический, способствующий развитию фолликулов и продукции ими эстрогенов, и циклический, обеспечивающий смену фаз низкой и высокой концентрации гормонов и, в частности, их предовуляторный пик.
Содержание гонадотропинов в аденогипофизе колеблется в гечение цикла - существует пик ФСГ на 7-й день цикла и овуляторный пик ЛГ к 14-му дню.
Яичник - автономная эндокринная железа, своеобразные биологические часы в организме женщины, осуществляющие реализацию механизма обратной связи.
Яичник выполняет две основные функции
- генеративную (созревание фолликулов и овуляция) и эндокринную (синтез стероидных гормонов - эстрогенов и прогестерона).
Процесс фолликулогенеза происходит в яичнике непрерывно, начинаясь в антенатальном периоде и заканчиваясь в постмено-паузе. При этом до 90 % фолликулов атрезируются и только небольшая часть их проходит полный цикл развития от приморди-ального до зрелого и превращается в желтое тело.
В обоих яичниках при рождении девочки содержится до 500 млн примордиальных фолликулов. К началу подросткового периода вследствие атрезии их количество уменьшается вдвое. За иссь репродуктивный период жизни женщины созревает только около 400 фолликулов.
Яичниковый цикл состоит из двух фаз - фолликулиновой и лютеиновой. Фолликулиновая фаза начинается после окончания менструации и заканчивается овуляцией; лютеиновая - начинается после овуляции и заканчивается при появлении менструации.
Обычно с начала менструального цикла до 7-го дня в яичниках одновременно начинают расти несколько фолликулов. С 7-го дня один из них опережает в развитии остальные, к моменту овуляции достигает в диаметре 20-28 мм, имеет более выраженную капиллярную сеть и носит название доминантного. Причины, по которым происходит отбор и развитие доминантного фолликула, пока не выяснены, но с момента его появления другие фолликулы прекращают свои рост и развитие. Доминантный фолликул содержит яйцеклетку, полость его заполнена фолликулярной жидкостью.
К моменту овуляции объем фолликулярной жидкости увеличивается в 100 раз, в ней резко возрастает содержание эстрадиола (Е2), подъем уровня которого стимулирует выброс ЛГ гипофизом и овуляцию. Фолликул развивается в 1 фазу менструального цикла, которая продолжается в среднем до 14-го дня, а затем происходит разрыв созревшего фолликула - овуляция
.
Сам процесс овуляции представляет собой разрыв базальной мембраны доминантного фолликула с выходом яйцеклетки, окруженной лучистой короной, в брюшную полость, и в дальнейшем - в ампулярный конец маточной трубы. При нарушении целости фолликула возникает небольшое кровотечение из разрушенных капиляров. Жизнеспособность яйцеклетки - в пределах 12-24 ч. Овуляция наступает в результате сложных нейрогу-моральных изменений в организме женщины (повышается давление внутри фолликула, истончается его стенка под воздействием коллагеназы, протеолитических ферментов простагландинов).
Последние, а также окситоцин, релаксин изменяют сосудистое наполнение яичника, вызывают сокращение мышечных клеток стенки фолликула. На процесс овуляции влияют и определенные иммунные сдвиги в организме.
Во время овуляции через образовавшееся отверстие выливается фолликулярная жидкость и выносится ооцит, окруженный клетками лучистой короны.
Неоплодотворенная яйцеклетка через 12-24 ч погибает. После ее выброса в полость фолликула быстро врастают формирующиеся капилляры, гранулезные клетки подвергаются лютеинизации - образуется желтое тело, клетки которого секретируют прогестерон.
При отсутствии беременности желтое тело называется менструальным, стадия его расцвета продолжается 10-12 дней, а затем происходит обратное развитие, регрессия.
Внутренняя оболочка, гранулезные клетки фолликула, желтое тело под влиянием гормонов гипофиза продуцируют половые стероидные гормоны - эстрогены, гестагены, андрогены.
Эстрогены включают три классические фракции - эстрон, эстрадиол, эстриол. Эстрадиол (Е2) - наиболее активный. В яичнике в раннюю фолликулиновую фазу его синтезируется 60-100 мкг, в лютеиновую - 270 мкг, к моменту овуляции - 400-900 мкг/сут.
Эстрон (Е1) в 25 раз слабее эстрадиола, его уровень от начала менструального цикла до момента овуляции возрастает с 60-100 мкг/сут до 600 мкг/сут.
Эстриол (Е3) в 200 раз слабее эстрадиола, является малоактивным метаболитом E2 и Е1.
Эстрогены способствуют развитию вторичных половых признаков, регенерации и росту эндометрия в матке, подготовке эндометрия к действию прогестерона, стимулируют секрецию шеечной слизи, сократительную активность гладкой мускулатуры половых путей; изменяют все виды обмена веществ с преобладанием процессов катаболизма; понижают температуру тела. Эстрогены в физиологическом количестве стимулируют ретикуло-эндотелиальную систему, усиливая выработку антител и активность фагоцитов, повышая устойчивость организма к инфекциям; задерживают в мягких тканях азот, натрий, жидкость, в костях - кальций и фосфор; вызывают увеличение концентраций гликогена, глюкозы, фосфора, креатинина, железа и меди в крови и мышцах; снижают содержание холестерина, фосфолипидов и общего жира в печени и крови, ускоряют синтез высших жирных кислот.
Прогестерон синтезируется в яичнике в количестве 2 мг/сут в фолликулиновую фазу и 25 мг/сут - в лютеиновую; подготавливает эндометрий и матку к имплантации оплодотворенной яйцеклетки и развитию беременности, а молочные железы к лактации; подавляет возбудимость миометрия. Прогестерон обладает анаболическим действием и обусловливает повышение базальной температуры тела. Прогестерон - основной гестаген яичников.
В физиологических условиях гестагены уменьшают содержание аминного азота в плазме крови, увеличивают секрецию аминокислот, усиливают отделение желудочного сока, тормозят желчеотделение.
В яичнике продуцируются следующие андрогены: андростен-дион (предшественник тестостерона) в количестве 15 мг/сут, де-гидроэпиандростерон и дегидроэпиандростерона сульфат (также предшественники тестостерона) - в очень незначительных количествах. Малые дозы андрогенов стимулируют функцию гипофиза, большие - блокируют ее. Специфическое действие андрогенов может проявляться в виде вирильного эффекта (гипертрофия клитора, оволосение по мужскому типу, разрастание перстневидного хряща, появление acne vulgaris), антиэстрогенного эффекта (в малых дозах вызывают пролиферацию эндометрия и эпителия влагалища), гонадотропного эффекта (в малых дозах стимулируют секрецию гонадотропинов, способствуют росту, созреванию фолликула, овуляции, образованию желтого тела); антигонадо-тропного эффекта (высокая концентрация андрогенов в предовуляторном периоде подавляет овуляцию и вызывает в дальнейшем атрезию фолликула).
В гранулезных клетках фолликулов образуется также белковый гормон ингибин, тормозящий выделение ФСГ гипофизом, и белковые вещества местного действия - окситоцип и релаксин. Окситоцин в яичнике способствует регрессу желтою тела. В яичниках также образуются простагландины. Роль простаглан-динов в регуляции репродуктивной системы женщины заключается в участии в процессе овуляции (обеспечивают разрыв стенки фолликула за счет повышения сократительной активности гладкомышечных волокон оболочки фолликула и уменьшения образования коллагена), в транспорте яйцеклетки (влияют на сократительную активность маточных труб и воздействуют на миометрий, способствуя нидации бластоцисты), в регуляции менструального кровотечения (структура эндометрия к моменту его отторжения, сократительная активность миометрия, арте-риол, агрегация тромбоцитов тесно связаны с процессами синтеза и распада простагландинов).
Система гипоталамус - гипофиз - яичники - универсальная, саморегулирующаяся, существующая за счет реализации закона (принципа) обратной связи.
Закон обратной связи является основным законом функционирования эндокринной системы. Различают его отрицательный и положительный механизмы. Практически всегда в течение менструального цикла работает отрицательный механизм, согласно которому небольшое количество гормонов на периферии (яичник) вызывает выброс высоких доз гонадотропных гормонов, а при повышении концентрации последних в периферической крови стимулы из гипоталамуса и гипофиза снижаются.
Положительный механизм закона обратной связи направлен на обеспечение овуляторного пика ЛГ, который вызывает разрыв зрелого фолликула. Пик этот обусловлен высокой концентрацией эстрадиола, продуцируемого доминантным фолликулом. Когда фолликул готов к разрыву (подобно тому как повышается давление в паровом котле), открывается «клапан» в гипофизе и одномоментно выбрасывается в кровь большое количество ЛГ.
Закон обратной связи осуществляется по длинной петле (яичник - гипофиз), короткой (гипофиз - гипоталамус) и ультракороткой (гонадотропин-рилизинг-фактор - нейроциты гипоталамуса).
Матка представляет собой основной орган-мишень для половых гормонов яичников.
В маточном цикле различают две фазы: пролиферации и секреции. Фаза пролиферации начинается регенерацией функционального слоя эндометрия и заканчивается приблизительно к 14-му дню 28-дневного менструального цикла полным развитием эндометрия. Она обусловлена влиянием ФСГ и эстрогенов яичника.
Секреторная фаза продолжается с середины менструального цикла до начала очередной менструации, при этом в эндометрии происходят не количественные, а качественные секреторные изменения. Они обусловлены влиянием ЛГ, ПрЛ и прогестерона.
Если в данном менструальном цикле беременность не наступила, то желтое тело подвергается обратному развитию, что приводит к падению уровня эстрогенов и прогестерона. Возникают кровоизлияния в эндометрий, происходит его некроз и отторжение функционального слоя, т. е. наступает менструация.
Циклические процессы под влиянием половых гормонов происходят и в других органах-мишенях, к которым кроме матки относятся трубы, влагалище, наружные половые органы, молочные железы, волосяные фолликулы, кожа, кости, жировая ткань. Клетки этих органов и тканей содержат рецепторы к половым гормонам.
Эти рецепторы обнаружены во всех структурах репродуктивной системы, в частности в яичниках - в гранулезных клетках зреющего фолликула. Они определяют чувствительность яичников к гонадотропинам гипофиза.
В ткани молочной железы находятся рецепторы к эстрадиолу, прогестерону, пролактину, которые в конечном итоге регулируют секрецию молока.
Менструальные циклы являются характерным признаком нормальной деятельности репродуктивной системы женщины.
Регуляция менструального цикла осуществляется воздействием не только половых гормонов, но и других биологически активных соединений - простагландинов, биогенных аминов, ферментов, влиянием щитовидной железы и надпочечников.
Менструальный цикл - один из легко наблюдаемых биологических ритмов женщины репродуктивного возраста. Это стойкий, генетически закодированный ритм, стабильный по своим параметрам для каждого индивидуума.
