Овариальный цикл состоит из двух фаз — фолликулярной и лютеиновой, которые разделены овуляцией и менструацией. Длительность овариального (менструального) цикла в норме варьирует от 21 до 35 дней.
В фолликулярной фазе под влиянием ФСГ происходит стимуляция роста и развития одного или нескольких примордиальных фолликулов, а также дифференцировка и пролиферация клеток гранулезы. ФСГ также стимулирует процессы роста и развития первичных фолликулов, выработку эстрогенов клетками фолликулярного эпителия. Эстрадиол же, в свою очередь, повышает чувствительность клеток гранулезы к действию ФСГ. Наряду с эстрогенами секретируются небольшие количества прогестерона. Из множества начинающих рост фолликулов окончательной зрелости достигнет только 1, реже – 2-3. Предовуляторный выброс гонадотропинов определяет сам процесс овуляции. Объем фолликула быстро увеличивается параллельно с истончением стенки фолликула. Наблюдающееся в течение 2-3 дней до овуляции значительное увеличение уровня эстрогенов обусловлено гибелью большого числа зрелых фолликулов с высвобождением фолликулярной жидкости. Высокие концентрации эстрогенов по механизму отрицательной обратной связи ингибируют секрецию ФСГ гипофизом. Овуляторный выброс ЛГ и в меньшей степени ФСГ связан с существованием механизма положительной обратной связи сверхвысоких концентраций эстрогенов и уровня ЛГ, а также с резким падением уровня эстрадиола в течение 24 ч, предшествующих овуляции.
Овуляция яйцеклетки происходит лишь в присутствии ЛГ или хорионического гонадотропина. Более того, ФСГ и ЛГ выступают как синергисты в период развития фолликула, и в это время тека-клетки активно секретируют эстрогены.
После овуляции отмечается резкое снижение уровня ЛГ и ФСГ в сыворотке крови. С 12-го дня второй фазы цикла отмечается 2-3-дневное повышение уровня ФСГ в крови, которое инициирует созревание нового фолликула, тогда как концентрация ЛГ в течение всей второй фазы цикла имеет тенденцию к снижению.
Полость совулировавшего фолликула спадается, а стенки его собираются в складки. Вследствие разрыва сосудов в момент овуляции в полость постовуляторного фолликула происходит кровоизлияние. В центре будущего желтого тела появляется соединительнотканный рубец — стигма
Овуляторный выброс ЛГ и последующее за ним поддержание высокого уровня гормона в течение 5-7 дней активирует процесс пролиферации и железистого метаморфоза клеток зернистой зоны с образованием лютеиновых клеток, т.е. наступает лютеиновая фазаовариального цикла.
Эпителиальные клетки зернистого слоя фолликула интенсивно размножаются и, накапливая липохромы, превращаются в лютеиновые клетки; сама оболочка обильно васкуляризуется. Стадия васкуляризации характеризуется быстрым размножением эпителиальных клеток гранулезы и интенсивным врастанием между ними капилляров. Сосуды проникают в полость постовуляторного фолликула со стороны thecae internae в лютеиновую ткань в радиальном направлении. Каждая клетка желтого тела богато снабжена капиллярами. Соединительная ткань и кровеносные сосуды, достигая центральной полости, заполняют ее кровью, окутывают последнюю, ограничивая от слоя лютеиновых клеток. В желтом теле — один из самых высоких уровней кровотока в организме человека. Формирование этой уникальной сети кровеносных сосудов заканчивается в течение 3-4 дней после овуляции и совпадает с периодом расцвета функции желтого тела (Bagavandoss P., 1991).
Ангиогенез состоит из трех фаз: фрагментации существующей базальной мембраны, миграции эндотелиальных клеток и их пролиферации в ответ на митогенный стимул. Ангиогенная активность находится под контролем основных ростовых факторов: фактора роста фибробластов (ФРФ), эпидермального фактора роста (ЭФР), фактора роста тромбоцитов (ФРТ), инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1), а также цитокинов, таких как тумор некротического фактора (ТНФ) и интерлейкинов (ИЛ-1; ИЛ-6) (Bagavandoss P., 1991).
С этого момента желтое тело начинает продуцировать значительные количества прогестерона. Прогестерон временно инактивирует положительный механизм обратной связи, и секреция гонадотропинов контролируется только негативным влиянием эстрадиола. Это приводит к снижению уровня гонадотропинов в середине фазы желтого тела до минимальных значений (Erickson G.F., 2000).
Прогестерон, синтезируемый клетками желтого тела, ингибирует рост и развитие новых фолликулов, а также участвует в подготовке эндометрия к внедрению оплодотворенной яйцеклетки, снижает возбудимость миометрия, подавляет действие эстрогенов на эндометрий в секреторной фазе цикла, стимулирует развитие децидуальной ткани и рост альвеол в молочных железах. Плато сывороточной концентрации прогестерона соответствует плато ректальной (базальной) температуры (37,2—37,5°С), что лежит в основе одного из методов диагностики произошедшей овуляции и является критерием оценки полноценности лютеиновой фазы. В основе повышения базальной температуры лежит снижение под воздействием прогестерона периферического кровотока, что уменьшает теплопотерю. Увеличение его содержания в крови совпадает с повышением базальной температуры тела, которая является индикатором овуляции.
Прогестерон, являясь антагонистом эстрогенов, ограничивает их пролиферативный эффект в эндометрии, миометрии и эпителии влагалища, вызывая стимуляцию секреции железами эндометрия секрета, содержащего гликоген, уменьшая строму подслизистого слоя, т.е. вызывает характерные изменения эндометрия, необходимые для имплантации оплодотворенной яйцеклетки. Прогестерон снижает тонус мышц матки, вызывает их расслабление. Кроме того, прогестерон вызывает пролиферацию и развитие молочных желез и в период беременности способствует угнетению процесса овуляции. если оплодотворения не произошло, то через 10-12 дней наступает регресс менструального желтого тела, если же оплодотворенная яйцеклетка внедрилась в эндометрий и образующаяся бластула стала синтезировать ХГ, то желтое тело становится желтым телом беременности.
Клетками гранулезы желтого тела секретируется полипептидный гормон релаксин, который принимает важное участие в период родов, вызывая релаксацию связок таза и расслабление шейки матки, а также увеличивает синтез гликогена и задержку воды в миометрии, уменьшая при этом его сократительную способность.
Если не произошло оплодотворение яйцеклетки, желтое тело переходит в стадию обратного развития, что сопровождается менструацией. Лютеиновые клетки подвергаются дистрофическим изменениям, уменьшаются в размерах, при этом наблюдается пикноз ядер. Соединительная ткань, врастая между распадающимися лютеиновыми клетками, замещает их, и желтое тело постепенно превращается в гиалиновое образование - белое тело.
Период регресса желтого тела характеризуется выраженным снижением уровней прогестерона, эстрадиола и ингибина А. Снижение уровней ингибина А и эстрадиола, а также возрастание частоты импульсов секреции Гн-РГ обеспечивают преобладание секреции ФСГ над ЛГ. В ответ на повышение уровня ФСГ окончательно формируется пул антральных фолликулов, из которых в дальнейшем будет выбран доминантный фолликул. Простагландин F2a, окситоцин, цитокины, пролактин и радикалы 02 обладают лютеолитическим эффектом, что может быть основанием для развития недостаточности желтого тела при наличии воспалительного процесса в придатках. Менструация происходит на фоне регресса желтого тела. К ее окончанию уровни эстрогенов и прогестерона достигают своего минимума. На этом фоне происходят активация тонического центра гипоталамуса и гипофиза и повышение секреции преимущественно ФСГ, активирующего рост фолликулов. Повышение уровня эстрадиола ведет к стимуляции пролиферативных процессов в базальном слое эндометрия, что обеспечивает адекватную регенерацию эндометрия.
Циклические изменения в эндометрии касаются его поверхностного слоя, состоящего из компактных эпителиальных клеток, и промежуточного, которые отторгаются во время менструации.
Как известно, различают I фазу — фазу пролиферации (ранняя стадия — 5-7-й день, средняя — 8-10-й день, поздняя —10-14-й день) и II фазу, фазу секреции (ранняя —15-18-й день, первые признаки секреторных превращений; средняя — 19-23-й день, наиболее выраженная секреция; поздняя — 24-26-й день, начинающийся регресс, регресс с ишемией — 26-27-й день), III фазу, фазу кровотечения или менструации (десквамация — 28-2-й день и регенерация — 3-4-й день).
В норме фаза пролиферации продолжается 14 дней. Возникающие в эту фазу изменения в эндометрии обусловлены действием нарастающего количества эстрогенов, секретируемых растущим и созревающим фолликулом (Хмельницкий O.K., 2000).
В ранней стадии фазы пролиферации (5-7-й день цикла) эндометрий тонкий, деление функционального слоя на зоны отсутствует, поверхность его выстлана уплощенным цилиндрическим эпителием, имеющим кубическую форму. Железистые крипты в виде прямых или слегка извитых трубочек с узким просветом, на поперечных срезах имеют круглую или овальную форму. Эпителий железистых крипт призматический, ядра овальные, расположены у основания, хорошо окрашиваются, апикальный край эпителиальных клеток в световом микроскопе представляется ровным, четко очерченным.
В средней стадии фазы пролиферации нарастает активность щелочной фосфатазы в эндометрии. В строме отмечаются явления отека, разрыхления. Цитоплазма стромальных клеток становится более различима, ядра их выявляются довольно отчетливо, по сравнению с ранней стадией нарастает число митозов. Сосуды стромы по-прежнему единичны, с тонкими стенками.
В поздней стадии фазы пролиферации (11-14-й день цикла) отмечается некоторое утолщение функционального слоя, однако деление на зоны еще отсутствует. Поверхность эндометрия выстлана высоким цилиндрическим эпителием. Железистые структуры приобретают более извитую, штопорообразную форму, более тесно прилежат друг к другу, чем в предыдущих стадиях. Эпителий железистых крипт — высокий цилиндрический. Апикальные края его представляются при световой микроскопии ровными, четкими. При электронной же микроскопии обнаруживаются микроворсинки, представляющие собой плотные цитоплазматические отростки, покрытые плазматической мембраной. Увеличиваясь в размерах, они создают дополнительную площадь для распределения ферментов. Как раз в эту стадию активность щелочной фосфатазы достигает своего максимума (Топчиева О.И. и соавт., 1978).
В конце фазы пролиферации при светооптическом исследовании обнаруживаются мелкие субнуклеарные вакуоли, в которых определяются мелкие гранулы гликогена. Гликоген в этой стадии образуется в связи с предовуляторной секрецией гестагенов в достигшем зрелости фолликуле. Спиральные артерии стромы, которые подрастают из базального слоя в среднюю стадию фазы пролиферации, еще не сильно извиты, поэтому в гистологических срезах обнаруживаются лишь один-два перерезанных поперек сосуда с тонкими стенками (Топчиева О.И. и соавт., 1978; Железнов Б.И., 1979).
Таким образом, эстрогены одновременно с пролиферацией клеток эпителия стимулируют в течение фазы пролиферации развитие секреторного аппарата клетки, подготавливая его для дальнейшей полноценной функции в фазе секреции. Этим и объясняется последовательность событий, имеющая глубокий биологический смысл. Вот почему без предварительного воздействия эстрогенов на эндометрий прогестерон практически не действует. На сегодня выявлено, что рецепторы прогестерона, обеспечивающие чувствительность к этому гормону, активируются предшествующим действием эстрогенов.
Фаза секреции длится 14 дней, непосредственно связанная с гормональной активностью желтого тела и соответствующей секрецией прогестерона. Укорочение или удлинение фазы секреции более чем на два дня у женщин, находящихся в репродуктивном возрасте, следует рассматривать как патологическое состояние, поскольку такие циклы, как правило, оказываются ановуляторными. Колебания секреторной фазы от 9 до 16 дней могут иметь место в начале или в конце репродуктивного периода, т.е. при становлении или угасании маточно-овариального цикла.
В диагностике 1-ой недели секреторной фазы особое значение приобретают изменения в эпителии, позволяющие говорить о произошедшей овуляции. Характерные изменения 1-ой недели в эпителии связаны с нарастающей функцией желтого тела. На 2-ой неделе день прошедшей овуляции наиболее точно может быть определен по состоянию клеток стромы. Изменения 2-ой недели в строме связаны с наивысшей функцией желтого тела и наступающего затем его регресса и снижения концентрации прогестерона.
В раннюю стадию фазы секреции (на 15-18-й день цикла) толщина эндометрия заметно нарастает по сравнению с фазой пролиферации. Самым характерным признаком наступления фазы секреции — ее ранней стадии — является появление в эпителии желез субнуклеарных вакуолей. При обычном светооптическом исследовании проявление секреции в виде субнуклеарных вакуолей наблюдается обычно на 16-й день цикла, что свидетельствует о свершившейся овуляции и выраженной гормональной функции менструального желтого тела. К 17-му дню цикла (3-й день после овуляции) гранулы гликогена содержатся в большинстве желез и располагаются на одном уровне в базальных отделах клеток под ядром. В результате этого и ядра, находящиеся над вакуолями, также располагаются в ряд, на одном уровне. Затем на 18-й день (4-й день после овуляции) гранулы гликогена перемещаются в апикальные отделы клеток, как бы обходя ядро. В результате этого ядра вновь словно опускаются вниз к основанию клетки. Нередко к этому сроку ядра в различных клетках оказываются на разных уровнях. Изменяется и их форма — они становятся более округлыми, митозы исчезают. Цитоплазма клеток становится базофильной, в апикальной части их выявляются кислые мукополисахариды.
Наличие субнуклеарных вакуолей является признаком свершившейся овуляции. Однако надо помнить, что они отчетливо выявляются при световой микроскопии спустя 36-48 часов после овуляции. Следует учитывать, что субнуклеарные вакуоли могут наблюдаться и при других ситуациях, характеризующихся действием прогестерона. При этом, однако, они не будут выявляться однотипно во всех железах, и форма и величина их будут различны. Так, нередко субнуклеарные вакуоли обнаруживаются в отдельных железах в ткани "смешанного" гипопластического и гиперпластического эндометрия.
Наряду с субнуклеарной вакуолизацией для ранней стадии фазы секреции характерно изменение конфигурации железистых крипт: они извилисты, расширены, однотипны и правильно расположены в рыхлой, несколько отечной строме, что свидетельствует о действии прогестерона на стромальные элементы. Спиральные артерии в раннюю стадию фазы секреции приобретают более извитой вид, однако "клубков", характерных для последующих стадий секреции, еще не наблюдается.
В средней стадии фазы секреции (19-23-й день цикла) в эндометрии отмечаются наиболее выраженные секреторные превращения, которые происходят в результате наивысшей концентрации гормонов желтого тела. Функциональный слой при этом утолщен. В нем отчетливо прослеживается подразделение на спонгиозный (губчатый) или глубокий и компактный или поверхностный слои. В компактном слое железистые крипты менее извиты, преобладают клетки стромы, эпителий, выстилающий поверхность компактного слоя, высокий призматический, не секретирующий. Железистые крипты штопорообразной формы довольно тесно прилежат друг к другу, просветы их все более расширяются, особенно к 21-22-му дню цикла (то есть к 7-8-му дню после овуляции) и становятся более складчатыми. Процесс выделения гликогена путем апокриновой секреции в просвет желез заканчивается к 22-му дню цикла (8-й день после овуляции), что приводит к образованию больших, растянутых желез, заполненных хорошо различимыми при окраске на гликоген мелкодисперсными гранулами.
В строме в среднюю стадию фазы секреции возникает децидуальноподобная реакция, отмечаемая главным образом вокруг сосудов. Затем децидуальная реакция из островкового типа приобретает диффузный характер, в особенности в поверхностных отделах компактного слоя. Соединительнотканные клетки становятся крупными, округлой или полигональной формы, напоминают вид торцовой мостовой, на 8-й день после овуляции в них обнаруживается гликоген.
Самым точным индикатором средней стадии фазы секреции, свидетельствующим о высокой концентрации прогестерона, являются изменения спиральных артерий, которые в среднюю стадию секреции резко извиты и образуют "клубки". Они обнаруживаются не только в спонгиозном, но и в самых поверхностных отделах компактного слоя, поскольку с 9-го дня после овуляции отек стромы уменьшается, то к 23-му дню цикла клубки спиральных артерий уже выражены наиболее четко. Наличие развитых спиральных сосудов в функциональном слое эндометрия считается одним из наиболее достоверных признаков, определяющих полноценное прогестероновое воздействие. Слабое же развитие "клубков" спиральных сосудов в эндометрии секреторной фазы расценивается как проявление недостаточности функции желтого тела и недостаточной подготовленности эндометрия к имплантации.
Как указывают О.И. Топчиева и соавт. (1978), структура эндометрия секреторной фазы средней стадии на 22-23-й день цикла может наблюдаться при длительной и повышенной гормональной функции менструального желтого тела, т.е. при персистенции желтого тела (в подобных случаях бывает особенно сильно выражена сочность и децидуальноподобное превращение стромы, а также секреторная функция желез), или в ранние сроки беременности в течение первых дней после имплантации — при маточной беременности за пределами зоны имплантации; а также равномерно во всех участках слизистой оболочки тела матки при прогрессирующей внематочной беременности.
Поздняя стадия фазы секреции (24-27-й день цикла) наступает в том случае, если оплодотворение яйцеклетки не произошло и беременность не наступила. В этом случае на 24-й день цикла (10-й день после овуляции) трофика эндометрия в связи с началом регресса желтого тела и, соответственно, снижением концентрации прогестерона нарушается, и в нем развивается целый ряд дистрофических процессов, т.е. в эндометрии возникают изменения регрессивного характера.
При обычной светооптической микроскопии за 3-4 дня до ожидаемой менструации (на 24-25-й день цикла) отмечается уменьшение сочности эндометрия вследствие потери им жидкости, наблюдается сморщивание стромы функционального слоя. Железы вследствие сморщивания стромы эндометрия становятся еще более складчатыми, тесно располагаются друг к другу и приобретают на продольных срезах пилообразные, а на поперечных — звездчатые очертания. Наряду с железами, в которых секреторная функция уже прекратилась, всегда имеется некоторое количество желез со структурой, соответствующей более ранним стадиям секреторной фазы. Эпителий железистых крипт характеризуется неравномерной окраской ядер, часть из которых пикнотична, в цитоплазме появляются мелкие капли липидов.
В этот период в строме предецидуальные клетки сближаются друг с другом и выявляются не только в виде островков вокруг клубков спиральных сосудов, но и диффузно по всему компактному слою. Среди предецидуальных клеток обнаруживаются мелкие клетки с темными ядрами — эндометриальные зернистые клетки, которые, как показали электронно-микроскопические исследования, трансформируются из соединительнотканных клеток, т.е. более крупных предецидуальных клеток, которые располагаются преимущественно в компактном слое. При этом отмечается обеднение клеток гликогеном, ядра их становятся пикнотичными.
На 26-27-й день цикла в строме можно обнаружить расширение капилляров и кровоизлияния в поверхностных слоях. Это связано с тем, что по мере развития цикла спиральные артериолы удлиняются быстрее, чем увеличивается толщина эндометрия, так что сосуды приспосабливаются к эндометрию за счет повышения извилистости. В предменструальный период спирализация становится такой выраженной, что замедляет кровоток и вызывает стаз и тромбоз. Этот момент, наряду с рядом других биохимических процессов, объясняет эндометриальный некроз и дистрофические изменения кровеносных сосудов, которые приводят к менструальному кровотечению. Незадолго до начала менструации расширение сосудов сменяется спазмом, который объясняют действием различных типов токсических продуктов распада белка или других биологически активных веществ на фоне падения уровня прогестерона.
Фаза кровотечения, менструация (28-4-й день цикла), характеризуется сочетанием процессов десквамации и регенерации.