Нейрогуморальная регуляция репродуктивной функции женщины
Менструальный цикл — это комплекс сложных биологических процессов, происходящих в организме женщины, который характеризуется циклическими изменениями во всех звеньях репродуктивной системы и предназначен для обеспечения зачатия и развития беременности.
Менструация — циклическое непродолжительное маточное кровотечение, возникающее в результате отторжения функционального слоя эндометрия в конце двухфазного менструального цикла. Первый день менструации принимают за первый день менструального цикла. Продолжительность менструального цикла составляет время между первыми днями двух последних менструаций и колеблется в норме от 21 до 36 дней, в среднем — 28 дней; длительность менструации — от 2 до 7 дней; объем кровопотери — 40-150 мл.
Физиология репродуктивной системы женщины
Нейрогуморальная регуляция репродуктивной системы организована по иерархическому принципу. В ней выделяют
124 Практическая гинекология
пять уровней, каждый из которых регулируется вышележащими структурами по механизму обратной связи: кора головного мозга, гипоталамус, гипофиз, яичники, матка и другие ткани-мишени для половых гормонов.
Кора головного мозга
Высшим уровнем регуляции является кора головного мозга: специализированные нейроны получают информацию о состоянии внутренней и внешней среды, преобразуют ее в нейрогумо-ральные сигналы, которые через систему нейротрансмиттеров поступают в нейросенсорные клетки гипоталамуса. Функцию нейротрансмиттеров выполняют биогенные амины—катехола-мины — дофамин и норадреналин, индолы — серотонин, а также опиоидные нейропептиды — эндорфины и энкефалины.
Дофамин, норадреналин и серотонин осуществляют контроль над гипоталамическими нейронами, секретирующими гонадотропин—рилизинг—гормон (ГнРГ): дофамин поддерживает секрецию ГнРГ в аркуатных ядрах, а также тормозит выделение аденогипофизом пролактина; норадреналин регулирует передачу импульсов в пребиотические ядра гипоталамуса и стимулирует овуляторный выброс ГнРГ; серотонин контролирует циклическую секрецию лютеинизирующего гормона (ЛГ). Опиоидные пептиды подавляют секрецию ЛГ, угнетают стимулирующее действие дофамина, а их антагонист, налоксон, вызывает резкий подъем уровня ГнРГ [34].
Гипоталамус
Гипоталамус является одним из основных образований мозга, участвующих в регуляции вегетативных, висцеральных, трофических и нейроэндокринных функций. Ядра гипофизи-отропной зоны гипоталамуса (супраоптические, паравентри-кулярные, аркуатные и вентромедиальные) вырабатывают специфические нейросекреты, с диаметрально противоположным фармакологическим эффектом: рилизинг-гормоны, освобождающие тропные гормоны в передней доле гипофиза и стати-ны, ингибирующие их выделение.
В настоящее время известно 6 рилизинг—гормонов (РГ): гонадотропный РГ, тиреотропный РГ, адренокортикотропный РГ, соматотропный РГ, меланотропный РГ, пролактин-РГ и три статина: меланотропный ингибирующий гормон, соматот-
Глава 3. Нарушения менструального цикла 125
ропный ингибирующий гормон, пролактин-ингибирующий гормон.
ГнРГ высвобождается в портальный кровоток в пульсирующем режиме: 1 раз в 60—90 мин. Этот ритм называется цирхо-ральным. Частота выброса ГнРГ генетически запрограммирована. В течение менструального цикла он изменяется в небольших пределах: максимальную частоту регистрируют в преовулятор-ном периоде, минимальную — во II фазе цикла [69].
Гипофиз
Базофильные клетки аденогипофиза (гонадотропоциты) выделяют гормоны — гонадотропины, принимающие непосредственное участие в регуляции менструального цикла; к ним относятся: фоллитропин, или фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютропин, или лютеинизирующий гормон (ЛГ); группа ацидофильных клеток передней доли гипофиза — лак-тотропоциты продуцируют пролактин (ПРЛ). Секреция про-лактина имеет циркадный ритм выделения.
Существуют два типа секреции гонадотропинов — тонический и циклический. Тоническое выделение гонадотропинов способствует развитию фолликулов и продукции ими эстрогенов; циклическое — обеспечивает смену фаз низкой и высокой секреции гормонов и, в частности, их предовуляторный пик [33].
Биологическое действие ФСГ: стимулирует рост и созревание фолликулов, пролиферацию клеток гранулезы; индуцирует образование рецепторов ЛГ на поверхности клеток гранулезы; повышает уровень ароматаз в зреющем фолликуле.
Биологическое действие ЛГ: стимулирует синтез андрогенов (предшественников эстрогенов) в тека-клетках; активирует действие простагландинов и протеолитических ферментов, которые приводят к истончению и разрыву фолликула; происходит лютеинизация клеток гранулезы (образование желтого тела); совместно с ПРЛ стимулирует синтез прогестерона в лютеини-зированных клетках гранулезы овулировавшего фолликула.
Биологическое действие ПРЛ: стимулирует рост молочных желез и регулирует лактацию; обладает жиромобилизующим и гипотензивным эффектом; в повышенных количествах ин-гибирует рост и созревание фолликула; участвует в регуляции эндокринной функции желтого тела.
126 Практическая гинекология
Яичники
Генеративная функция яичников характеризуется циклическим созреванием фолликула, овуляцией, выделением яйцеклетки, способной к зачатию, и обеспечением секреторных преобразований в эндометрии, необходимых для восприятия оплодотворенной яйцеклетки.
Основной морфофункциональной единицей яичников является фолликул. В соответствии с Международной гистологической классификацией (1994) выделяют 4 типа фолликулов: примордиальные, первичные, вторичные (антральные, полостные, пузырчатые), зрелые (преовуляторные, граафовы).
Примордиальные фолликулы образуются на пятом месяце внутриутробного развития плода (в результате мейоза в них содержится гаплоидный набор хромосом) и продолжают существовать всю жизнь женщины вплоть до наступления менопаузы и в течение нескольких лет после стойкого прекращения менструаций. К моменту рождения в обоих яичниках содержится около 300—500 тыс. примордиальных фолликулов, в дальнейшем их число резко снижается и к 40 годам составляет около 40—50 тыс. вследствие физиологической атрезии. Примордиальный фолликул состоит из яйцеклетки, окруженной одним рядом фолликулярного эпителия; диаметр его не превышает 50 мкм.
Стадия первичного фолликула характеризуется усиленным размножением фолликулярного эпителия, клетки которого приобретают зернистое строение и образуют зернистый (гранулезный слой). Секрет,выделяющийся клетками этого слоя, скапливается в межклеточном пространстве. Величина яйцеклетки постепенно увеличивается до 55—90 мкм в диаметре.
В процессе формирования вторичного фолликула происходит растяжение жидкостью его стенок: овоцит в этом фолликуле уже не увеличивается (к данному моменту диаметр его составляет 100-180 мкм), однако диаметр самого фолликула возрастает и составляет 20—24 мм.
В зрелом фолликуле яйцеклетка, заключенная в яйценосный бугорок, покрыта прозрачной оболочкой, на которой зернистые клетки располагаются в радиальном направлении и образуют лучистый венец.
Овуляция— разрыв зрелого фолликула с выходом яйцеклетки, окруженной лучистым венцом, в брюшную полость,
Глава 3. Нарушения менструального цикла 127
а в дальнейшем в ампулу маточной трубы. Нарушение целостности фолликула происходит в наиболее выпуклой и тонкой его части, именуемой стигмой.
У здоровой женщины в течение менструального цикла созревает один фолликул, причем за весь репродуктивный период овулирует около 400 яйцеклеток, остальные овоциты подвергаются атрезии. Жизнеспособность яйцеклетки сохраняется в течение 12—24 часов.
Лютеинизация представляет собой специфические преобразования фолликула в постовуляторном периоде. В результате лютеинизации (окрашивания в желтый цвет вследствие накопления липохромного пигмента — лютеина), размножения и разрастания клеток зернистой мембраны овулировавшего фолликула формируется образование, именуемое желтым телом. В тех случаях, когда оплодотворения не происходит, желтое тело существует 12—14 дней и затем претерпевает обратное развитие.
Таким образом, яичниковый цикл состоит из двух фаз — фолликулиновой и лютеиновой. Фолликулиновая фаза начинается после менструации и заканчивается овуляцией; лютей-новая фаза занимает промежуток между овуляцией и началом менструации [75].
Гормональная функция яичников
Клетки гранулезной мембраны, внутренней оболочки фолликула и желтого тела в период своего существования выполняют функцию железы внутренней секреции и синтезируют три основных типа стероидных гормонов — эстрогены, гестагены, андрогены.
Эстрогены секретируются клетками зернистой мембраны, внутренней оболочки и, в меньшей степени, интерстициальны-ми клетками. В незначительном количестве эстрогены образуются в желтом теле, корковом слое надпочечников, у беременных — в плаценте. Основными эстрогенами яичника являются эстрадиол, эстрон и эстриол (преимущественно синтезируются первые два гормона). Активность 0,1 мг эстрона принята за 1 ME эстрогенной активности. По тесту Аллена и Дойзи (наименьшее количество препарата, вызывающее течку у кастрированных мышей) наибольшей активностью обладает эстрадиол, далее эстрон и эстриол (соотношение 1:7: 100).
128 Практическая гинекология
Метаболизм эстрогенов. Эстрогены циркулируют в крови в свободном и связанном с белком (биологически неактивном) виде. Из крови эстрогены поступают в печень, где инактивиру-ются путем образования парных соединений с серной и глюку-роновой кислотами, которые поступают в почки и выводятся с мочой.
Воздействие эстрогенов на организм реализуется следующим образом:
♦ вегетативное воздействие (строго специфично) — эстрогены оказывают специфическое действие на женские половые органы: стимулируют развитие вторичных половых признаков, вызывают гиперплазию и гипертрофию эндометрия и миометрия, улучшают кровоснабжение матки, способствуют развитию выводящей системы молочных желез;
♦ генеративное воздействие (менее специфично) — эстрогены стимулируют трофические процессы в период созревания фолликула, способствуют формированию и росту гранулезы, образованию яйцеклетки и развитию желтого тела — подготавливают яичник к воздействию гонадотропных гормонов;
♦ общее воздействие (неспецифично) — эстрогены в физиологическом количестве стимулируют ретикулоэн-дотелиальную систему (усиливают выработку антител и активность фагоцитов, повышая устойчивость организма к инфекциям), задерживают в мягких тканях азот, натрий, жидкость, в костях— кальций, 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 [17].
Гестагены секретируются лютеиновыми клетками желтого тела, лютеинизирующими клетками гранулезы и оболочек фолликула, а также корковым веществом надпочечников и плацентой. Основной гестаген яичников — прогестерон. Помимо прогестерона яичники синтезируют 17а-оксипрогестерон, D4-прегненол-20а-ОН-3, D4-прегненол-20в-ОН-3.
Глава 3. Нарушения менструального цикла 129
Эффекты гестагенов:
♦ вегетативное воздействие — гестагены оказывают влияние на половые органы после предварительной эстрогенной стимуляции: подавляют пролиферацию эндометрия, вызванную эстрогенами, осуществляют секреторные преобразования в эндометрии; при оплодотворении яйцеклетки гестагены подавляют овуляцию, препятствуют сокращению матки («протектор» беременности), способствуют развитию альвеол в молочных железах;
♦ генеративное воздействие — гестагены в малых дозах стимулируют секрецию ФСГ, в больших — блокируют как ФСГ, так и ЛГ; вызывают возбуждение терморегули-рующего центра, локализованного в гипоталамусе, что проявляется повышением базальной температуры;
♦ общее воздействие — гестагены в физиологических условиях уменьшают содержание аминного азота в плазме крови, увеличивают экскрецию аминокислот, усиливают отделение желудочного сока, тормозят отделение желчи.
Андрогени секретируются клетками внутренней оболочки фолликула, интерстициальными клетками (в незначительном количестве) и клеками сетчатой зоны коркового вещества надпочечников (основной источник). Основные андрогены яичников — андростендион и дегидроэпиандростерон, в малых дозах синтезируются тестостерон и эпитестостерон.
Специфическое действие андрогенов на репродуктивную систему зависит от уровня их секреции (малые дозы стимулируют функцию гипофиза, большие — ее блокируют) и может проявляться в виде следующих эффектов:
♦ вирильный эффект — большие дозы андрогенов вызывают гипертрофию клитора, оволосение по мужскому типу, разрастание перстневидного хряща, появление акне;
♦ гонадотропный эффект — малые дозы андрогенов стимулируют секрецию гонадотропных гормонов, способствуют росту и созреванию фолликула, овуляции, люте-инизации;
♦ антигонадотропный эффект — высокий уровень концентрации андрогенов в предовуляторном периоде по-
130 Практическая гинекология
давляет овуляцию и в дальнейшем вызывает атрезию фолликула;
♦ эстрогенный эффект — в малых дозах андрогены вызывают пролиферацию эндометрия и эпителия влагалища;
♦ антиэстрогенный эффект — большие дозы андрогенов блокируют процессы пролиферации в эндометрии и приводят к исчезновению ацидофильных клеток во влагалищном мазке.
♦ общее воздействие — андрогены обладают выраженной анаболической активностью, усиливают синтез белка тканями; задерживают в организме азот, натрий и хлор, снижают выведение мочевины. Ускоряют рост костей и окостенение эпифизарных хрящей, увеличивают количество эритроцитов и гемоглобина.
Другие гормоны яичников: ингибин, синтезируемый зернистыми клетками, оказывает тормозящее воздействие на синтез ФСГ; окситоцин (обнаружен в фолликулярной жидкости, желтом теле) — в яичниках обладает лютеолитическим воздействием, способствует регрессу желтого тела; релаксин, образуется в клетках гранулезы и желтом теле, способствует овуляции, расслабляет миометрий.
Матка
Под влиянием гормонов яичников в миометрий и эндометрии наблюдаются циклические изменения, соответствующие фолликулиновой и лютеиновой фазам в яичниках. Для фолли-кулиновой фазы характерна гипертрофия клеток мышечного слоя матки, для лютеиновой — их гиперплазия. Функциональные изменения в эндометрии отражаются последовательной сменой стадий регенерации, пролиферации, секреции, десква-мации (менструации).
Фаза регенерации (3—4 день менструального цикла) короткая, характеризуется регенерацией эндометрия из клеток базального сдоя. Эпителизация раневой поверхности происходит из краевых отделов желез базального слоя, а также из неотторг-нувшихся глубоких отделов функционального слоя.
Фаза пролиферации (соответствует фолликулиновой фазе) характеризуется преобразованиями, возникающими под влиянием эстрогенов.
Глава 3. Нарушения менструального цикла ___________________________ 131
Ранняя стадия пролиферации (до 7—8 дня менструального цикла): поверхность слизистой оболочки выстлана уплощенным цилиндрическим эпителием, железы имеют вид прямых или слегка извитых коротких трубок с узким просветом, эпителий желез однорядный, низкий, цилиндрический.
Средняя стадия пролиферации (до 10—12 дня менструального цикла): поверхность слизистой оболочки выстлана высоким призматическим эпителием, железы удлиняются, становятся более извитыми, строма отечна, разрыхлена.
Поздняя стадия пролиферации (до овуляции): железы становятся резко извитыми, иногда шпорообразными, просвет их расширяется, эпителий, выстилающий железы, многорядный, строма сочная, спиральные артерии достигают поверхности эндометрия, умеренно извиты.
Фаза секреции (соответствует лютеиновой фазе) отражает изменения, обусловленные воздействием прогестерона.
Ранняя стадия секреции (до 18 дня менструального цикла) характеризуется дальнейшим развитием желез и расширением их просвета, наиболее характерный признак этой стадии — появление в эпителии субнуклеарных вакуолей, содержащих гликоген.
Средняя стадия секреции (19—23 день менструального цикла) — отражает преобразования, характерные для периода расцвета желтого тела, т.е. периода максимальной гестагенной насыщенности. Функциональный слой становится более высоким, отчетливо разделяется на глубокий и поверхностный слои: глубокий — спонгиозный, губчатый; поверхностный — компактный. Железы расширяются, стенки их становятся складчатыми; в просвете желез появляется секрет, содержащий гликоген и кислые мукополисахариды. Спиральные артерии резко извиты, образуют «клубки» (наиболее достоверный признак, определяющий лютеинизирующий эффект). Структура и функциональное состояние эндометрия на 20—22 день 28-дневного менструального цикла представляют оптимальные условия для имплантации бластоцисты.
Поздняя стадия секреции (24-27 день менструального цикла): наблюдаются процессы, связанные с регрессом желтого тела и, следовательно, снижением концентрации продуцируемых
132 Практическая гинекология
им гормонов — нарушается трофика эндометрия, формируются дегенеративные его изменения. Морфологически эндометрий регрессирует, появляются признаки его ишемии. При этом уменьшается сочность ткани, что приводит к сморщиванию стромы функционального слоя. Складчатость стенок желез усиливается. На 26—27 день менструального цикла в поверхностных зонах компактного слоя наблюдаются лакунарные расширения капилляров и очаговые кровоизлияния в строму; вследствие расплавления волокнистых структур появляются участки разъединения клеток стромы и эпителия желез. Подобное состояние эндометрия именуется «анатомической менструацией» и непосредственно предшествует клинической менструации.
Фаза кровотечения, десквамация (28—29 день менструального цикла). В механизме менструального кровотечения ведущее значение отводится нарушениям кровообращения, обусловленным длительным спазмом артерий (стаз, образование тромбов, ломкость и проницаемость сосудистой стенки, кровоизлияния в строму, лейкоцитарная инфильтрация). Итогом этих преобразований являются некробиоз ткани и ее расплавление. Вследствие расширения сосудов, наступающего после длительного спазма, в ткань эндометрия поступает большое количество крови, что приводит к разрыву сосудов и отторжению — деск-вамации — некротизированных отделов функционального слоя эндометрия, т.е. к менструальному кровотечению.
Ткани-мишени — точки приложения действия половых гормонов. К ним относятся: мозговая ткань, половые органы, молочные железы, волосяные фолликулы и кожа, кости, жировая ткань. Клетки этих органов и тканей содержат рецепторы к половым гормонам. Медиатором этого уровня регуляции репродуктивной системы является цАМФ, которая регулирует метаболизм в клетках тканей-мишеней в соответствии с потребностями организма в ответ на воздействие гормонов. К межклеточным регуляторам также относятся простагландины, которые образуются из ненасыщенных жирных кислот во всех тканях организма. Действие простагландинов реализуется через цАМФ.
Мозг— орган-мишень для половых гормонов. Половые гормоны через факторы роста могут влиять как на нейроны, так и на клетки глии. Половые гормоны влияют на формирование
Глава 3. Нарушения менструального цикла 133
сигналов в тех областях ЦНС, которые участвуют в регуляции репродуктивного поведения (вентромедиальное, гипоталами-ческое и миндалевидное ядра), а также в областях, которые регулируют синтез и выделение гормонов гипофизом (в аркуат-ном гипоталамическом ядре и в преоптической области).
В гипоталамусе основной мишенью для половых гормонов являются нейроны, формирующие аркуатное ядро, в котором синтезируется ГнРГ, выделяющийся в импульсном режиме. Опиоиды могут оказывать возбуждающее и тормозящее влияние на ГнРГ-синтезирующие нейроны гипоталамуса. Эстрогены стимулируют синтез рецепторов к эндогенным опиоидам. в-эндорфин (в-ЭФ) — наиболее активный эндогенный опио-идный пептид, влияющий на поведение, вызывает аналгезию, участвует в терморегуляции и обладает нейроэндокринными свойствами. В постменопаузе и после овариоэктомии происходит снижение уровня р-ЭФ, что способствует возникновению приливов и повышенной потливости, а также изменению настроения, поведения, моницептивным нарушениям. Эстрогены возбуждают ЦНС через повышение чувствительности рецепторов к нейротрансммитерам в эстрогенчувствительных нейронах, приводящее к подъему настроения, повышенной активности и антидепрессивным эффектам. Низкие же уровни эстрогенов в менопаузе обусловливают развитие депрессии.
Андрогены также играют роль в сексуальном поведении женщины, эмоциональных реакциях и в когнитивной функции. Дефицит андрогенов в менопаузе ведет к уменьшению лобкового оволосения, мышечной силы и снижению либидо.
Маточные трубы
Функциональное состояние маточных труб варьирует в зависимости от фазы менструального цикла. Так, в лютеиновой фазе цикла активируется реснитчатый аппарат мерцательного эпителия, возрастает высота его клеток, над апикальной частью которых скапливается секрет. Изменяется также тонус мышечного слоя труб: к моменту овуляции регистрируются урежение и усиление их сокращений, имеющих как маятниковый, так и вращательно-поступательный характер. Мышечная активность неравнозначна в различных отделах органа: перистальтические волны более характерны для дистальных отделов. Активация
134 Практическая гинекология
реснитчатого аппарата мерцательного эпителия, лабильность мышечного тонуса маточных труб в лютеиновой фазе, асинхро-низм и разнохарактерность сократительной активности в различных отделах органа в совокупности детерминированы для обеспечения оптимальных условий транспорта гамет.
Кроме этого, в различные фазы менструального цикла изменяется характер микроциркуляции в сосудах маточных труб. В периоде овуляции вены, кольцеобразно охватывающие воронку и проникающие в глубь ее бахромок, переполняются кровью, вследствие чего усиливается тонус фимбрий и воронка, приближаясь к яичнику, охватывает его, что параллельно с другими механизмами обеспечивает поступление в трубу овулировавшей яйцеклетки. При прекращении застоя крови в кольцевых венах воронки последняя отодвигается от поверхности яичника.
Влагалище
В течение менструального цикла структура эпителия влагалища претерпевает пролиферативную и регрессивную фазы. Пролиферативная фаза соответствует фолликулиновой стадии яичников и характеризуется разрастанием, укрупнением и дифференциацией эпителиальных клеток. В период, соответствующий ранней фолликулиновой фазе, разрастание эпителия происходит, главным образом, за счет клеток базального слоя, к середине фазы увеличивается содержание промежуточных клеток. В предовуляторном периоде, когда эпителий влагалища достигает максимальной толщины — 150-300 мкм — наблюдается активация созревания клеток поверхностного слоя.
Регрессивная фаза соответствует лютеиновой стадии. В этой фазе разрастание эпителия прекращается, толщина его уменьшается, часть клеток подвергается обратному развитию. Заканчивается фаза десквамацией клеток большими и компактными группами.
Молочные железы в течение менструального цикла увеличиваются, начиная с момента овуляции и достигая максимума к первому дню менструации. Перед менструацией происходит усиление кровотока, увеличение содержания жидкости в соединительной ткани, развитие междолькового отека, расширение междольковых протоков, что и приводит к увеличению молочной железы.
Глава 3. Нарушения менструального цикла 135