Регуляция репродуктивной системы женщин.

1.1. Уровни регуляции. Органы мишени.

Репродуктивная система организована по иерархическому принципу, в ней выделяют 5 уровней, каждый из которых регулируется вышележащими структурами по механизму обратной связи.

Функциональная структура репродуктивной системы представлена на рис. 1.

Первый уровень репродуктивной системы - экстрагипоталамические церебральные структуры (кора головного мозга, гипокамп). Импульсы из внешней среды и интерорецепторов передаются через систему передатчиков нервных импульсов (нейротрансмиттеров) в нейросекреторные ядра гипоталамуса.

Выделены и синтезированы:

а) классические синаптические нейротрансмиттеры: аминокислоты (γ-аминомасляная кислота, глутамат натрия) и моноамины (ацетилхолин, серотонин, дофамин, норадреналин и др.);

б) морфиноподобные опиоидные нейропептиды: эндорфины, энкефалины, динорфины.

Второй уровень репродуктивной системы – гипофизарная зона гипоталамуса (аркуатные, вентро и дорсомедиальные ядра).

Нервные клетки этих ядер обладают нейросекреторной активностью, в них образуются нейропептиды (либерины, статины).

К нейропептидам относят группу гормонов, имеющих регулирующее значение для репродуктивной системы:

· гонадотропный рилизинг-гормон (ГнРГ);

· тиреотропный рилизинг-гормон (ТРГ);

· кортикотропный рилизинг-гормон (КРГ);

· соматотропный рилизинг-гормон(СРГ).

Секреция ГнРГ носит пульсирующий характер – примерно 1 импульс в час (цирхоральный ритм). Выделение ГнРГ регулируется по механизму обратной связи с эстрадиолом и прогестероном.

Опиоиды и катехоламины оказывают тормозящее влияние на выделение ГнРГ.

ГнРГ связывается со специфическими рецепторами на гонадотрофах гипофиза и стимулирует синтез и секрецию фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) гормонов. Секреция происходит прерывисто и синхронизирована с пульсирующим выделением ГнРГ из гипоталамуса.

Функциональная структура РС

Рис. 1. Функциональная структура репродуктивной системы. Нейротрансмиттеры (дофамин, норадреналин, серотонин; опиоидные пептиды; β-эндорфины, энкефалин); ОК – окситоцин; П – прогестерон; Э – эстрогены; А – андрогены; Р - релаксин; И – ингибин.

ТРГ – стимулирует выделение пролактина (ПРЛ). Дофамин тормозит выделение ПРЛ из лактотрофов гипофиза.

Третий уровень репродуктивной системы – гипофиз, точнее его передняя доля – аденогипофиз, в котором синтезируются гонадотропные гормоны:

· фолликулостимулирующий гормон (фоллитропин, ФСГ);

· лютеинизирующий гормон (лютропин, ЛГ);

· пролактин (ПРЛ).

По химической структуре ФСГ и ЛГ сходны, они оба являются гликопротеидами, состоят из α и β-субъединиц; α-субъединица – общая, β-субъединица варьирует и этим определяется специфичность действия каждого гормона.

Импульс ФСГ значительно меньше, чем импульс ЛГ. Интервалы между импульсами 1-2 часа в фолликулиновую фазу цикла и около 4 часов в лютеиновую. В середине цикла увеличивается и частота, и амплитуда импульсов. Рецепторы ФСГ имеются в гранулезных клетках. Биологическое действие ФСГ направлено на фолликулогенез. ФСГ стимулирует рост фолликулов и их созревание; индуцирует образование рецепторов ЛГ на поверхности клеток гранулезы. Под влиянием ФСГ увеличивается содержание ароматаз в зреющем фолликуле.

Рецепторы ЛГ имеются в тека-клетках, а также в гранулезных, в зависимости от стадии зрелости фолликула. ЛГ стимулирует образование андрогенов (предшественников эстрогенов), способствует овуляции и стимулирует синтез прогестерона.

ПРЛ оказывает влияние на рост молочных желез, регулирует лактацию.

Четвертый уровень репродуктивной системы – яичники, в них происходят сложные процессы развития фолликулов и синтеза стероидов.

Яичниковый менструальный цикл делится на 3 фазы: фолликулярную, фазу овуляции и лютеиновую.

Фолликулярная, или пролиферативная, фаза цикла более вариабельна, чем лютеиновая. Длительность фазы от 10 до 14 дней. Фолликулярная фаза происходит под влиянием ФСГ.

Фолликулогенез начинается в позднюю лютеиновую фазу предшествующего цикла и завершается созреванием фолликула и овуляцией.

Развитие фолликулов происходит по схеме: примордиальный – первичный (преантральный) – вторичный (антральный) – третичный (преовуляторный или граафов пузырек) (рис. 2).

Рис. 2. Этапы развития доминантного фолликула.

По мере роста антрального фолликула увеличивается содержание эстрогенов в фолликулярной жидкости. Уровень эстрогенов Е₂ быстро увеличивается достигая пика приблизительно за 24-36 часов до овуляции. Подъем уровня Е₂ стимулирует выброс ЛГ, на гранулезных клетках появляются рецепторы к ЛГ, что в свою очередь вызывает лютеинизацию гранулезных клеток и продукцию прогестерона. Увеличение прогестерона снижает уровень эстрогенов, что вызывает второй пик ФСГ в середине цикла.

Овуляция наступает через 10-12 часов после пика ЛГ.

Прогестерон усиливает активность протеолитических энзимов, вместе с простагландином участвующих в разрыве стенок фолликула. Вызванный прогестероном пик ФСГ способствует выходу ооцита из фолликула путем превращения плазминогена в протеолитический энзим плазмин.

Лютеиновая фаза цикла происходит под влиянием ЛГ. Процесс развития желтого тела принято делить на 4 фазы: пролиферации, васкуляризации, расцвета и обратного развития.

Желтое тело синтезирует прогестерон и эстрогены. Пик прогестерона наблюдается на 3-й день после пика ЛГ. Прогестерон и эстрадиол в лютеиновую фазу секретируются эпизодически в корреляции с пульсовым выходом ЛГ.

Желтое тело очень быстро, на 9-11-й день после овуляции, уменьшается.

Регрессия желтого тела ведет к снижению уровней эстрадиола и прогестерона, что позволяет очень быстро восстановить секрецию ГнРГ и снять механизм обратной связи с гипофиза.

Увеличение ГнРГ дает превалирование ФСГ над ЛГ. Увеличение уровня ФСГ приводит к росту фолликулов с последующим выбором доминантного фолликула и начинается новый цикл.

Яичниковый стероидогенез всегда ЛГ зависим. По мере роста фолликула тека-клетки экспрессируют Р450 с 17-энзим, который образует из холестерола андрогены.

В гранулезных клетках фолликула под влиянием ароматаз андрогены превращаются в эстрогены (рис. 3).

Составной частью аутокринно-паракринного регулятора являются пептиды (ингибин, активин, фоллистатин), которые синтезируются гранулезными клетками в ответ на действие ФСГ и поступают в фолликулярную жидкость.

Рис. 3.

Ингибин подавляет секрецию ФСГ; активин стимулирует высвобождение ФСГ из гипофиза и усиливает действие ФСГ в яичнике; фоллистатин – подавляет активность ФСГ за счет связывания активина.

Рост и дифференцировка овариальных клеток находится под влиянием инсулиноподобных факторов роста (ИФР).

ИФР-1 воздействует на гранулезные клетки, вызывая увеличение циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), прогестерона, окситоцина, протеогликана и ингибина.

ИФР-1 действует на тека клетки, вызывая увеличение продукции андрогенов.

Тека-клетки, в свою очередь, продуцируют тумор-некротизирующий фактор (ТНФ) и эпидермальный фактор (ЭФР), которые регулирутся ФСГ.

ЭФР стимулирует пролиферацию гранулезных клеток.

ИФР-2 – основной фактор увеличения фолликулярной жидкости, в ней также обнаружены ИФР-1, ТНФ и ЭФР.

Нарушение паракринного и/или аутокринного регулирования овариальной функции, по-видимому, играет роль в нарушениях овуляции в формировании поликистозных яичников.

Пятым уровнем репродуктивной системы являются ткани-мишени: половые органы, молочные железы, волосянные фолликулы, и кожа, кости, жировая ткань.

Клетки названных тканей и органов содержат рецепторы половых гормонов.

В каждом цикле эндометрий проходит 3 фазы циклических изменений: менструальную (5±2 дня); пролиферацию (до момента овуляции) и секреторную (с момента овуляции (14±2 дня).

Первый день менструального кровотечения считается первым днем менструального цикла.

После менструации базальный слой эндометрия содержит эндометриальные железы и очень тонкий слой стромальных клеток – 1-2 мм. Под влиянием эстрогенов начинается быстрый рост желез стромы за счет митотического деления клеток. К концу пролиферативной стадии толщина эндометрия составляет 12-14 мм.

Через 48-72 часа после овуляции увеличенный уровень прогестерона превращает пролиферативную фазу развития эндометрия в секреторную.В секреторную фазу цикла эндометриальные железы образуют характерные гликогенсодержащие вакуоли.

На 6-7 день после овуляции секреторная активность желез эндометрия максимальна. Эта активность продолжается до 10-12-го дня после овуляции и затем резко снижается.

На 26-й день цикла начинаются дегенеративные изменения, которые завершаются менструальным кровотечением на 28-й день цикла.

Менструальный цикл – это повторяющееся выражение деятельности системы гипоталамус-гипофиз-яичники, вызванными ею структурными и функциональными изменениями репродуктивного тракта: матки, маточных труб, влагалища. Кульминация каждого цикла – менструальные кровотечения, первый день которого считается началом цикла (Yen S Jaffe R, 1998).

Целесообразно разделить менструальный цикл на яичниковый и маточный.

Нормальный менструальный цикл продолжительностью от 21 до 35 дней принято называть двухфазным. Наиболее часто продолжительность менструального цикла составляет 28 дней (нормопонирующий).

Все многообразие нарушений менструальной функции можно свести к следующим основным видам.