Фізіологія яєчників

Яєчники виконують генеративну функцію, т. Е. Є місцем утворення яйцеклітин і статевих гормонів, що володіють широким спектром біологічної дії.

Розміри складають в середньому 3-4 см в довжину, 2-2,5 см в ширину, 1-1,5 см в товщину. Консистенція яєчника щільна, правий яєчник зазвичай трохи важче лівого. За кольором вони белесовато-рожеві, матові. Не маючи очеревинної покриву, яєчники зовні оточені одним шаром кубічних клітин поверхневого епітелію, часто званого зародковим. Під ним розташовані білкову оболонку (t. Albuginea), яка являє собою соединительнотканную щільну капсулу. Під нею розташований корковий шар (cortex), який є основною гермінативної і гормонпродуцірующей частиною яєчників. У ньому серед сполучнотканинної строми залягають фолікули. Основна їх маса - прімордіальние фолікули, що представляють собою яйцеклітину, оточену одним шаром фолікулярного епітелію.

Репродуктивний період життя характеризується циклічними змінами в яєчнику: дозрівання фолікулів, їх розрив з виходом зрілої яйцеклітини, овуляція, утворення жовтого тіла і його подальша інволюція (в разі ненастання вагітності).

Гормональна функція яєчників - важлива ланка в ендокринній системі жіночого організму, від якого залежить нормальне функціонування як статевих органів, так і всього жіночого організму.

Відмінною рисою функціонування репродуктивних процесів є їх ритмічність. Основний зміст жіночих статевих циклів зводиться до гормонозалежної зміні двох процесів, що обумовлюють оптимальні умови для розмноження: готовність жіночого організму до статевого акту і запліднення яйцеклітини і забезпечення розвитку заплідненої яйцеклітини. Циклічний характер репродуктивних процесів у самок значною мірою визначається статевої диференціюванням гіпоталамуса за жіночим типом. Основний їхній зміст полягає в наявності і активному функціонуванні у дорослих особин жіночої статі двох центрів регуляції викиду гонадотропінів (циклічного і тонічного).

Тривалість і характер циклів у самок різних видів ссавців дуже різні і закріплені генетично. У людини тривалість циклу становить найчастіше 28 днів; його прийнято ділити на дві фази: фолікулярну і лютеиновую.

У фолікулярну фазу відбуваються зростання і дозрівання основної морфофункциональной одиниці яєчників - фолікула, який є основним джерелом утворення естрогенів. Процес зростання і розвитку фолікулів в першу фазу циклу строго детермінований і докладно описаний в літературі.

Розрив фолікула і вихід яйцеклітини обумовлюють перехід до наступної фази оваріального циклу - лютеїнової, або фазі жовтого тіла. Порожнина фолікула, що лопнув швидко проростає гранулезнимі клітинами, що нагадують вакуолі, які наповнені жовтим пігментом - лютеїн. Відбувається формування рясної капілярної мережі, а також трабекул. Жовті клітини teca interna продукують головним чином прогестини і деяку кількість естрогенів У людини фаза жовтого тіла триває близько 7 днів. Виділяється жовтим тілом прогестерон тимчасово інактивує позитивний механізм зворотного зв'язку, і секреція гонадотропінів контролюється тільки негативним впливом 17бета-естрадіолу. Це призводить до зниження рівня гонадотропінів в середині фази жовтого тіла до мінімальних значень.

Регресія жовтих тіл - дуже складний процес, на який впливають багато чинників. Дослідники звертають увагу перш за все на низькі рівні гіпофізарних гормонів і знижену чутливість до них лютеїнової клітин. Важлива роль відводиться функції матки; одним з її головних гуморальних факторів, що стимулюють лютеолизе, є простагландини.

Оваріальний цикл у жінок пов'язаний зі змінами в матці, трубах і інших тканинах. В кінці лютеїнової фази спостерігається відторгнення слизової оболонки матки, що супроводжується кровотечами. Даний процес називається менструацією, а сам цикл - менструальним. Його початком прийнято вважати перший день кровотечі. Через 3-5 днів відторгнення ендометрія припиняється, кровотеча зупиняється, і починається регенерація і проліферація нових шарів ендометріальною тканини - проліферативна фаза менструального циклу. При найбільш поширеному 28-денному циклі у жінок на 16-18-й день проліферація слизової оболонки припиняється, і її змінює секреторна фаза. Її початок збігається за часом з початком функціонування жовтого тіла, максимальна активність якого припадає на 21-23-й день. Якщо до 23-24-го дня яйцеклітина не заплідниться і не імплантується, то рівень секреції прогестерону поступово знижується, жовте тіло регресує, секреторна активність ендометрія зменшиться, і на 29-й день від початку попереднього 28-денного циклу настає новий цикл.

Біосинтез, секреція, регуляція, метаболізм і механізм дії жіночих статевих гормонів. За хімічною будовою і з біологічної функції вони не є однорідними сполуками і поділяються на дві групи: естрогени і гестагени (прогестини). Основний представник перше - 17бета-естрадіол, а друге - прогестерон. До групи естрогенів також відносяться естрон і естріол. Просторово гідроксильна група 17бета-естрадіолу знаходиться в бета-положенні, у прогестинів ж в бета-положенні розташована бічний ланцюг молекули.

Вихідними сполуками при біосинтезі статевих стероїдів є ацетат і холестерин. Перші етапи біосинтезу естрогенів проходять аналогічно біосинтезу андрогенів і кортикостероїдів. При біосинтезі цих гормонів центральне місце займає прегненолон, що утворюється в результаті відщеплення бічного ланцюга холестерину. Починаючи з прегненолона можливі два биосинтетических шляху стероїдних гормонів - це Δ ⁴ - і Δ ⁵ -шляху. Перший протікає за участю Δ ⁴ -3-кето-з'єднань через прогестерон, 17а-оксипрогестерон і андростендіон. Другий включає в себе послідовне утворення прегненолона, 17бета-оксіпрегненолона, дегідроепіандростерона, Δ ⁴ -андростендіола, тестостерону. Вважається, що Д-шлях є основним при утворенні стероїдів взагалі. Ці два шляхи закінчуються біосинтезу тестостерону. В ході процесу беруть участь шість ферментних систем: відщеплення бічного ланцюга холестерину; 17а-гідроксилази; Δ ⁵ -3бета-гідроксістероіддегідрогеназа з Δ ⁵ - Δ ⁴ -ізомеразой; С17С20-ЛіАЗ; 17бета-гідроксістероіддегідрогеназа; Δ ^5,4 -ізомераза. Реакції, що каталізуються цими ферментами, протікають в основному в мікросомах, хоча частина з них може перебувати в інших субклітинних фракціях. Єдиною відмінністю мікросомних ферментів стероїдогенезу в яєчниках є їх локалізація всередині мікросомних субфракций.

Заключним і відмітним етапом синтезу естрогеном є ароматизація Cig-стероїдів. В результаті ароматизації тестостерону або Δ ⁴ -андростендіона утворюються 17бета-естрадіол і естрон. Ця реакція каталізується ферментним комплексом (ароматази) мікросом. Показано, що проміжним етапом при ароматизації нейтральних стероїдів є гідроксил-вання в 19-му положенні. Воно є лимитирующей реакцією всього процесу ароматизації. Для кожної з трьох послідовних реакцій - утворення 19-оксіандростендіона, 19-кетоандростендіона і естрону встановлена потреба в НАДФ-Н і кисні. Ароматизація залучає три оксидазні реакції змішаного типу і залежить від цитохрому Р-450.

Протягом менструального циклу відбувається перемикання секреторною активності яєчників з естрогенів в фолікулярної фазі циклу на прогестерон - в фазі жовтого тіла. У першій фазі циклу гранулезние клітини не мають кровопостачання, мають слабку 17-гідроксилазних і С17-С20-ліазной активністю, і синтез стероїдів в них йде слабо. У цей час значне виділення естрогенів здійснюється клітинами teca interna. Показано, що після овуляції в клітинах жовтого тіла, які мають хороше кровопостачання, починається підвищений синтез стероїдів, який через низьку активність зазначених ферментів зупиняється на стадії прогестерону. Можливо також, що в фолікулі переважає Δ ⁵ -шлях синтезу з невеликим утворенням прогестерону, а в гранульозних клітинах і в жовтому тілі спостерігається посилення перетворення прегненолона по Δ ⁴ -шляху, т. Е. В прогестерон. Слід підкреслити, що в інтерстиціальних клітинах строми йде синтез С19-стероїдів андрогенного типу.

Місцем утворення естрогенів в жіночому організмі під час вагітності є також і плацента. Біосинтез прогестерону і естрогену в плаценті відрізняється рядом особливостей, головною з яких є те, що цей орган не може синтезувати стероїдні гормони de novo. Більш того, останні дані літератури свідчать про те, що стероїд-які продукують органом є комплекс плацента - плід.

Визначальним фактором у регуляції біосинтезу естрогенів і прогестинів є гонадотропні гормони. У концентрованому вигляді це виглядає наступним чином: ФСГ визначає зростання фолікулів в яєчнику, а ЛГ - їх стероидную активність; синтезовані і секретуються естрогени стимулюють ріст фолікула і підвищують його чутливість до гонадотропинам. У другу половину фолікулярної фази секреція естрогенів яєчниками зростає, і це зростання визначається концентрацією гонадотропінів в крові і внутрияичникового співвідношеннями утворюються естрогенів і андрогенів. Досягнувши певної порогової величини, естрогени за механізмом позитивного зворотного зв'язку сприяють овуляторним викиду ЛГ. Синтез прогестерону в жовтому тілі також контролюється лютеїнізуючим гормоном. Гальмування зростання фолікулів в постовуляторная фазу циклу, цілком ймовірно, пояснюється високою внут-ріяічніковой концентрацією прогестерону, а також андростендиона. Регресія жовтого тіла є обов'язковим моментом наступного статевого циклу.

Зміст естрогенів і прогестерону в крові визначається стадією статевого циклу (рис. 72). На початку менструального циклу у жінок концентрація естрадіолу становить близько 30 пг / мл. У другу половину фолікулярної фази його концентрація різко збільшується і досягає 400 пг / мл. Після овуляції спостерігається падіння рівня естрадіолу з невеликим вторинним підйомом в середині лютеїнової фази. Овуляторний підйом некон'югованого естрону становить в середньому 40 пг / мл на початку циклу і 160 пг / мл в середині. Концентрація третього естрогену естріолу в плазмі невагітних жінок невелика (10-20 пг / мл) і швидше відображає метаболізм естрадіолу та естрону, ніж секрецію яєчників. Швидкість їх продукції на початку циклу становить близько 100 мкг / день для кожного стероїду; в лютеїнову фазу швидкість продукції цих естрогенів збільшується до 250 мкг / сут. Концентрація прогестерону в периферичної крові у жінок в преовуляторного фазу циклу не перевищує 0,3-1 нг / мл, а його добова продукція - 1 -3 мг. У цей період його основним джерелом є не яєчник, а наднирник. Після овуляції концентрація прогестерону в крові збільшується до 10-15 нг / мл. Швидкість його продукції в фазу функціонуючого жовтого тіла досягає 20-30 мг / сут.

Метаболізм естрогенів відбувається відмінним чином від інших стероїдних гормонів. Характерною особливістю для них є збереження у метаболітів естрогену ароматичного кільця А, і гідроксилювання молекули є основним шляхом їх перетворення. Першим етапом метаболізму естрадіолу є його перетворення в естрон. Цей процес протікає практично у всіх тканинах. Гідроксилювання естрогенів в більшій мірі відбувається в печінці, в результаті чого утворюються 16-оксіпроізводних. Естріол є головним естрогеном сечі. Основна його маса в крові і сечі знаходиться в вигляді п'яти кон'югат: 3-сульфату; 3-глюкуроніду; 16-глюкуроніду; 3-сульфат, 16-глюкуроніду. Певну групу метаболітів естрогену складають їх похідні з кисневою функцією у другій позиції: 2-оксіестрон і 2-метоксіестрон. В останні роки дослідники звертають увагу на вивчення 15-окислених похідних естрогенів, зокрема на 15а-гідроксипохідних естрону і естріолу. Можливі й інші метаболіти естрогену - 17а-естрадіол і 17-епіестріол. Основними шляхами виведення естрогенних стероїдів і їх метаболітів у людини є жовч і нирки.

Метаболізм прогестерону відбувається за типом Δ ⁴ -3-кетостероїдів. Основними шляхами його периферичного метаболізму є відновлення кільця А чи відновлення бічного ланцюга в 20-му положенні. Показано утворення 8 ізомерних прегнандіолу, основним з яких є прегнандіол.

При вивченні механізму дії естрогену і прогестерону слід перш за все виходити з позицій забезпечення репродуктивної функції жіночого організму. Конкретні біохімічні прояви контролюючої дії естрогенних і гестагенних стероїдів дуже різноманітні. В першу чергу естрогени в фолікулярної фазі статевого циклу створюють оптимальні умови, що забезпечують можливість запліднення яйцеклітини; після овуляції головним є зміни в структурі тканин статевого тракту. Відбуваються значна проліферація епітелію і зроговіння його зовнішнього шару, гіпертрофія матки зі збільшенням величин відносини РНК / ДНК і білок / ДНК, швидке зростання слизової оболонки матки. Естроген підтримують певні біохімічні параметри секрету, що виділяється в просвіт статевого тракту.

Прогестерон жовтого тіла забезпечує успішну імплантацію яйцеклітини в матці в разі її запліднення, розвиток децидуальної тканини, постімплантаціонних розвиток бластули. Естрогени і прогестини гарантують збереження вагітності.

Всі перераховані вище факти свідчать про анаболическом ефекті естрогенів на білковий обмін, особливо на органи- «мішені». В їх клітинах існують спеціальні білки-рецептори, які обумовлюють виборчий захоплення і акумуляцію гормонів. Наслідком цього процесу є утворення специфічного білково-лігандного комплексу. Досягаючи ядерного хроматину, він може міняти структуру останнього, рівень транскрипції і інтенсивність синтезу клітинних білків de novo. Рецепторні молекули відрізняються високою спорідненістю до гормонів, виборчим зв'язуванням, обмеженою ємністю.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]