ЛЕКЦИЯ 2
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕНСТРУАЛЬНОМ ЦИКЛЕ. ОПЛОДОТВОРЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПЛОДНОГО ЯЙЦА. КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ В РАЗВИТИИИ ПЛОДА И ЭМБРИОНА.
1. Регуляция менструального цикла.
2. Овуляция.
3. Оплодотворение.
4. Периоды внутриутробного развития.
5. Критические периоды беременности.
6. Литература.
Репродуктивная система женщины отвечает за воспроизводство, является одной из важнейших функций женского организма.
Воспроизводство это процесс, обеспечивающий продолжение живых организмов созданием новых индивидов, сохраняющих основные черты вида, к которому принадлежит.
Репродуктивная система женщины является функциональной системой и проявляет функциональную активность только в определенном (детородном или фертильном) возрасте.
Репродуктивная функциональная система включает периферическое и центральное звено, работает по принципу прямой и обратной связи. Достигает оптимальной функциональной активности к 16-17 годам, в этот период организм способен к репродукции. К 45 годам угасает репродуктивная, к 55 – гормональная функция репродуктивной системы. Таким образом, в ходе эволюции человека продолжительность функциональной активности репродуктивной системы генетически закодирована на возраст, оптимальный для зачатия, вынашивания, скармливания и воспитания ребенка. Период фертильности от 16 до 45 лет.
При осуществлении репродуктивной функции в женском организме происходит последовательная смена четырех фаз (доминант).
· Первая фаза связана с формированием половой доминанты, благодаря которой создаются условия, способствующие оплодотворению и наступлению беременности.
· Вторая фаза – гестационная доминанта или доминанта беременности, начинается после наступления беременности, необходима для правильного развития плодного яйца.
· Третья фаза формируется в конце беременности, связана с наступлением родовой доминанты, необходимой для осуществления родового акта.
· Четвертая фаза репродуктивного процесса, наступающая после окончания родов, направлена на вскармливание потомства – лактационная.
Функциональная активность репродуктивной системы проявляется яичниковым и менструальным циклами.
Менструальный цикл – комплекс циклических изменений в организме женщины, внешним проявлением которых является менструация.
Циклические изменения в яичниках – овариальный цикл – делится на фолликулярную и лютеиновую фазы. Изменения в эндометрии – маточный цикл на пролиферативную и секреторную фазы. В результате отторжения функционального слоя эндометрия возникает менструация.
Менархе – первая менструация. Обычно она наблюдается в 12-13 лет, при этом регулярный цикл устанавливается через 1-1,5 года. Нормальная продолжительность менструального цикла колеблется от 21 до 35 дней и у большинства женщин в среднем составляет 28 дней. Менструальный цикл заканчивается в 50-53 года, а яичники перестают функционировать в 40-45 лет.
Первый день менструации соответствует первому дню менструального цикла. Продолжительность менструации – 2-7 дней (в среднем 4-5 дней), кровопотеря – от 50 до 150 мл (в среднем 70-100 мл).
Каждый нормальный менструальный цикл является подготовкой организма женщины к беременности. Зачатие и беременность наступают обычно в середине менструального цикла после овуляции (разрыв зрелого фолликула) и выхода из яичника готовой к оплодотворению яйцеклетки. Если в этот период оплодотворение не происходит, неоплодотворенная яйцеклетка погибает, а подготовленная для ее восприятия слизистая оболочка матки отторгается и начинается менструальное кровотечение. Таким образом, появление менструации свидетельствует об окончании сложных циклических изменений в организме женщины, направленных на подготовку к возможному наступлению беременности.
В клинической практике принять исчислять начало менструального цикла с первого дня очередной менструации, а продолжительность каждого цикла от начала одной и до начала другой (последующей) менструации.
В жизни женщины различают несколько возрастных периодов, которые значительно различаются между собой:
· внутриутробный период;
· период детства;
· период полового созревания;
· зрелый репродуктивный период
· пременопаузальный период
· перименопауза
· постменопауза.
Активность репродуктивной системы поддерживается только в определенном возрасте, оптимальном для реализации основных функций репродуктивной системы:
• зачатия,
• вынашивания,
• рождения,
• вскармливания ребенка.
Внутриутробный период (зачаточно-плодный)
В период внутриутробной жизни генетический пол, установленный в момент слияния яйцеклетки со сперматозоидом, зависит от половых хромосом отца. У зародыша до 5-й недели (это примерно 5-ти миллиметровый зародыш) развивается недифференцированная гонада. Яичники у плодов женского пола развивается из недифференцированной гонады на 11-12 неделях (зародыш около 80 мм).
На 3-м месяце внутриутробной жизни у зародышей женского пола начинают развиваться женские половые органы из парамезонефральных (мюллеровых) протоков. У зародыша женского пола происходит регрессия вольфовых тел, из которых закладываются яичники. Верхние, неслившиеся отделы мюллеровых протоков преобразуются в маточные трубы, а нижние – слившиеся – в матку и верхнюю треть влагалища. Дефекты слияния мюллеровых протоков составляют группу пороков (от седловидной матки до удвоения матки и влагалища).
У зародыша женского пола начало дифференцировки зачатков наружных половых органов по женскому типу начинается с 9-й недели и завершается на 3-м месяце внутриутробной жизни.
Период детства
От рождения до наступления половой зрелости гонады развиваются медленно и непрерывно. В раннем детстве определяется психоаффективная сексуализация, это отождествление индивида с определенным полом. У девочек в детстве яичники характеризуются прогрессивным нарастанием веса. Одновременно происходит сокращение числа фолликулов, которые в препубертатном периоде в обоих яичниках достигают 3х105 в пятой степени, окончательный рост корковой стромы, рост кровоснабжения ворот яичника, перегруппировка в воротной области остаточных элементов первичной мозговой ткани. Поэтому хронические инфекции, авитаминозы в этом возрасте приводят к нарушениям формирования яичников.
Половое созревание. У девочки состоит из совокупности сдвигов, в результате которых организм приобретает способность к воспроизводству. Этот процесс, продолжается более 10 лет и делится на несколько последующих периодов:
1) Препубертатный период (7-9 лет) – характеризуется соматическим ростом и началом развития женского морфологического типа. Характеризуется усилением секреции и выделения гонадотропинов под влиянием нейросекреции гипоталамических структур. Выделение гонадотропинов имеет ациклический характер, секреция эстрогенов низкая.
В препубертатном периоде в возрасте 8 лет начинается рост матки, но особенно интенсивно она увеличивается в 10-11 лет.
2). Пубертатный – появляются вторичные половые признаки и менструальные циклы. Он в свою очередь делится:
- первая фаза пубертатного периода (10-13 лет). Происходит процесс созревания гипоталамических структур. Устанавливается суточный (цирхоральный) ритм выбросов рилизинг-гормона под влиянием чего возрастает секреция гормонов яичников. Возрастает число рецепторов во всех органах репродуктивной системы, начинается созревание фолликула и выброс яйцеклетки. В 12-13 лет появляется угол между телом и шейкой матки, матка занимает физиологическое положение (anteflexio) в малом тазу и соотношение шейки и тела матки становится 3:1. Этот период завершает первая менструация (менархе).
- вторая фаза пубертатного периода продолжается 2-4 года: с начала развития грудных желез (телархе) до появления менструальных циклов (менархе). Менархе появляется примерно спустя 2 года после достижения девочкой максимального показателя роста (это примерно 47,8+0,5 кг и жировой ткани 22% от общей массы) и указывает на созревание яичниковых фолликулов. В первые месяцы или годы после менархе менструальные циклы ановуляторные.
Таким образом, в отличие от мужской фертильности, которая является относительно постоянной, фертильность женщины изменяется циклически: при нормальном менструальном цикле овуляция происхолит 1 раз в месяц и регулируется гормональной системой, включающей гипоталамус, гипофиз, яичники.
Период половой зрелости
Период половой зрелости или репродуктивный период, продолжается около 30 лет, с 15-17 до 45-47 лет. В этот период вся репродуктивная система функционирует в стабильном режиме, который обеспечивает продолжение рода. У здоровой женщины на протяжении репродуктивного периода все циклы овуляторные, и всего происходит созревание 350-400 яйцеклеток. В отличие от прочих функциональных систем организма человека репродуктивная система проявляет активность по достижении: физической, интеллектуальной, психоэмоциональной и социальной зрелости и достижении оптимального возраста для зачатия, вынашивания, рождения и вскармливания ребенка. Этот возраст составляет 20-40 лет.
Регуляция менструальной функции осуществляется сложным нейрогуморальным путем и имеет пять важнейших звеньев (уровней) регуляции.
Уровни регуляции менструального цикла:
1. Кора головного мозга.
2.Подкорковые структуры – гипоталамус.
3.Гипофиз.
4.Половые железы – яичники.
5.Периферические органы-мишени – влагалище, матка, маточные трубы.
Через кору головного мозга осуществляется влияние внешней среды на нижележащие отделы нервной системы, участвующие в регуляции менструального цикла.
Гипоталамус представляет собой передаточный пункт, в котором осуществляются взаимодействия между импульсами, поступающими в организм из окружающей среды через ЦНС, с одной стороны, и влиянием гормонов периферических желез внутренней секреции – с другой. Под его контролем находится деятельность гипофиза, в передней доле которого выделяются гонадотропные гормоны. Контролирующее действие гипоталамуса на переднюю долю гипофиза осуществляется посредством секреции нейрогормонов (стимулирующие освобождение тропных гормонов гипофиза называются рилизинг-факторами или либеринами, ингибируюшие статинами) (от release – освобождать).
Гипоталамус вырабатывает следующие тропные гормоны:
1) соматотропный рилизинг-фактор (СРФ), или соматолиберин;
2) адренокортикотропный рилизинг-фактор (АКТГ-РФ), или кортиколиберин;
3) тиреотропный рилизинг-фактор (ТРФ), или тиреолиберин;
4) Гонадотропин рилизинг-гормон (ГнРГ).
Гонадотропин рилизинг-гормон (ГнРГ), контролирует секрецию гипофизарных гомонов имеющих отношение к регуляции менструального цикла ФСГ, ЛГ и пролактин. Регуляция происходит в пульсирующем (цирхоральном) режиме, период полураспада около 2-4 мин.
Нейрогормоны, ингибирущие освобождение тропных нейрогормонов, называются статинами, их описано два: соматостатин и фактор, имеющий отношение к регуляции менструального цикла, – пролактостатин.
Гипофиз состоит из двух долей. В передней доле гипофиза продуцируются гормоны: фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и пролактин.
ФСГ стимулирует созревание и развитие фолликула в одном из яичников (иногда в обоих). Под комбинированным воздействием ФСГ и ЛГ происходит овуляция, после которой под воздействием ЛГ из элементов фолликула образуется желтое тело. Пролактин способствует продукции желтым телом гормона прогестерона и подготовке молочных желез к лактации.
В задней доле гипофиза (нейрогипофиз) происходит периодическое накопление гормонов – вазопрессина и окситоцина, Оба гормона секретируются гипоталамусом и транспортируются в нейрогипофиз. Механизм водно-солевого обмена связан с действием этих гормонов. Они участвуют в индукции сократительной деятельности гладкой мускулатуры, матки, и прямого отношения к регуляции менструального цикла не имеют.
Яичники - женские половые органы (гонады) являются парными органами и выполняют в основном две важнейшие функции: 1) периодическое созревание фолликулов и овуляция; 2) продукция стероидных женских половых гормонов (эстрогены и прогестерон); 3) небольшое количество мужских половых гормонов – андрогенов.
Яичники покрыты плотной соединительнотканной оболочкой, под которой располагается корковый слой, содержащий терминальную паренхиму с большим количеством фолликулов. Глубже коркового слоя располагается в мозговой слой, содержащий кровеносные сосуды и нервные элементы. К 20-недельному сроку беременности у плодов женского пола завершается дифференцировка гонады (овогоний) – формирование коркового и мозгового слоев яичника, формирование примордиальных (первичных) фолликулов, содержащих половые клетки – ооциты.
Первоначально в яичниках имеется огромное количество примордиальных фолликулов, большая часть которых в процессе дальнейшего развития плода атрезируется, к моменту рождения девочки в обоих яичниках их насчитывается около 500 млн. К началу подросткового периода их количество уменьшается вдвое.
С наступлением половой зрелости под влиянием гонадотропных гормонов аденогипофиза вокруг ооцитов разрастаются зернистые клетки, и образуется вторичный фолликул (малый зрелый фолликул). Дальнейшее развитие вторичного фолликула заканчивается формированием третичного, или везикулярного, фолликула, содержащего полость, заполненную жидкостью – это есть большой зрелый фолликул (самая крупная клетка в организме – диаметром 0,1 мм).
Внутренняя поверхность фолликула покрыта несколькими рядами гранулезных клеток, которые под влиянием гормонов гипофиза продуцируют стероидные гормоны. Вокруг каждого фолликула имеется две соединительнотканные оболочки – внутренняя и наружная. Гранулезные клетки и внутренняя оболочка являются местом синтеза стероидных гормонов яичника. Периодически, в соответствии с продолжительностью менструального цикла, происходит созревание очередного фолликула. Созревший фолликул достигает диаметра 2 см. Всего за весь репродуктивный период жизни женщины происходит созревание около 400 фолликулов. Давление внутри фолликула повышается и под влиянием комбинированного воздействия ФСГ и ЛГ, а также благодаря рефлекторному воздействию окситоцина и протеолитических ферментов стенка его в области свободного края (обращенного в брюшную полость) разрывается и наступает овуляция – выход яйцеклетки в брюшную полость. Из брюшной полости яйцеклетка захватывается фимбриями и поступает в просвет маточной трубы.
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 в яичнике в месте бывшего фолликула под влиянием ЛГ происходит разрастание гранулезных клеток, соединительнотканных оболочек и накопление в них липидов, это приводит к образованию желтого тела. Желтое тело проходит четыре фазы развития: пролиферации, васкуляризации, расцвета и обратного развития. Ко времени обратного развития наступает очередная менструация. В случае наступления беременности желтое тело продолжает развиваться до 16 недель.
В гранулезных клетках, внутренней оболочке фолликула происходит продуцирование ряда стероидных гормонов, метаболизм которых осуществляется преимущественно в печени:
· Эстрогены - (от oestrus – течка), (эстрадиол, эстрон, эстриол). Под влиянием эстрогенов у девочек развиваются вторичные половые признаки в виде типичного для женщин распределения подкожного жирового слоя, характерной формы таза, увеличения молочных желез, роста волос на лобке и в подмышечных впадинах. Эстрогены способствуют росту и развитию половых органов, особенно матки; под их влиянием происходят рост малых половых губ, удлинение влагалища и увеличение его растяжимости, а также изменяется характер секреции желез шеечного канала, наступает пролиферация эндометрия и влагалищного эпителия и др. Эстрогены оказывают значительное влияние на обменные процессы и на терморегуляцию. 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).
· Гестагены (от gesto – носить, быть беременной) (прогестерон), 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. Наряду с указанным выше анаболическим эффектом гестагены обусловливают небольшое повышение температуры тела, особенно базальной.
· Андрогены (от andros – мужчина), или мужские половые гормоны, в избыточном количестве вызывают у женщины признаки омужествления, или маскулинизации. Андрогены, вырабатываемые в небольшом количестве яичниками в гилюсных клетках, способствуют росту волос в подмышечных впадинах и на лобке, а также развитию клитора и больших половых губ. Андрогены, подобно гестагенам, обладают анаболическим свойством.
Все изложенные выше циклические изменения, происходящие в гипоталамусе, передней доле гипофиза и яичниках принято обозначать как яичниковый цикл. В течение этого цикла осуществляются сложные взаимоотношения между гормонами передней доли гипофиза и периферическими половыми (яичниковыми) гормонами. Наибольшие изменения в секреции гонадотропных и яичниковых гормонов происходят во время созревания фолликула, наступлении овуляции и образования желтого тела. Ко времени наступления овуляции наблюдается наибольшая продукция гонадотропных гормонов (ФСГ и ЛГ). С созреванием фолликула, овуляцией и с образованием желтого тела связана продукция эстрогенов. К продукции гестагенов прямое отношение имеет образование и нарастание активности желтого тела.
Под влиянием яичниковых стероидных гормонов изменяется базальная температура; при нормальном менструальном цикле отмечается ее 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.
Матка – полый гладкомышечный орган, имеет тело (corpus), перешеек (isthmus) и шейку (cervix uteri). Расположена в пределах малого таза, тело ее отклонено кпереди относительно оси таза – anteversio uteri; нормальный перегиб между телом и шейкой матки с образованием тупого угла, открытого кпереди – anteflexio uteri anteversio uteri; anteflexio uteri.
Стенка матки состоит из трех слоев: наружного серозного, (perimetrium); среднего мышечного (myometrium) и внутреннего слизистого (endometrium).
Различают три маточных зева: наружный, обращенный в просвет влагалища, и два внутренних – анатомический и гистологический. Полость матки и соответственно ее тело ограничены снизу гистологическим внутренним зевом. На 7-10 мм ниже него находится анатомический внутренний зев. Участок матки, расположенный между двумя указанными образованиями, называется перешейком, или истмической частью матки.
Во время беременности (при сроках 8-16 нед.) в связи с ростом плодного яйца происходит «развертывание» просвета перешейка матки до уровня анатомического внутреннего зева; при этом область гистологического внутреннего зева отходит в стороны и бывший перешеек сливается со стенкой тела матки, образуя вместе с ней единое плодовместилище. Таким образом, во время беременности граница между телом и шейкой матки формируется на уровне нижней части бывшего перешейка. Именно поэтому указанный отдел матки и получил название анатомического внутреннего зева (анатомическая граница между телом и шейкой матки). Гистологический внутренний зев получил свое название потому, что слизистая оболочка перешейка, расположенная выше анатомического внутреннего зева, имеет почти такое же гистологическое строение, как и слизистая оболочка тела матки.
Наибольшие анатомо-функциональные изменения во время беременности обнаруживаются в матке. Достаточно отметить, что к концу беременности (перед родами) масса матки увеличивается более чем в 20 раз, а объем ее полости возрастает в 500 раз! Матка является основным органом-мишенью, на который воздействуют яичниковые половые гормоны.
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 и, особенно эндометрия, наступающие под воздействием яичниковых половых гормонов, описываются под названием 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, поэтому нормальный менструальный цикл принято называть двухфазным. Известной границей между указанными двумя основными фазами цикла является овуляция.
Первая основная фаза пролиферации эндометрия начинается после завершения регенерации слизистой оболочки, отторгнувшейся во время предшествующей менструации. Начало фазы связано с возрастающим воздействием на слизистую оболочку матки эстрогенов, продуцируемых зреющим фолликулом. В регенерации участвует функциональный (поверхностный) слой эндометрия, который возникает из донышек желез и стромы базальной части слизистой оболочки. В начале фазы пролиферации железы эндометрия узкие и ровные. По мере нарастания пролиферации железы увеличиваются в размерах и начинают слегка извиваться. Максимально выраженная пролиферация эндометрия происходит к моменту полного созревания фолликула и овуляции (к 12-14 дням 28-дневного цикла). Толщина слизистой оболочки матки к этому времени достигает 3-4 мм. На этом фаза пролиферации заканчивается.
В фазе секреции железы эндометрия все больше извиваются и заполняются секретом, в этом момент преобладает влияние гестагенов яичника на эндометрий. По окончании этой стадии слизистая оболочка матки оказывается полностью подготовленной к восприятию оплодотворенной яйцеклетки. Если после овуляции не происходит наступление беременности, то желтое тело претерпевает обратное развитие, что приводит к резкому падению в крови содержания эстрогенов и прогестерона, вследствие чего в эндометрии появляются очаги некроза и кровоизлияний. После этого функциональный слой слизистой оболочки матки отторгается и начинается очередная менструация, что в маточном цикле представлено фазой десквамации, продолжающейся в среднем около 3-4 дней. По окончании менструации наступает заключительная фаза маточного цикла - регенерации эндометрия, продолжающаяся 2-3 дня.
Наряду с фазовыми изменениями в структуре эндометрия циклические процессы происходят также в шейке матки и слизистой оболочке влагалища. В шейке матки: выраженное зияние наружного зева за счет изменения физических и химических свойств слизи, происходит увеличение количества, прозрачности и растяжимости (симптом «зрачка» свидетельствует о высокой продукции эстрогенов яичниками), наблюдаются выраженные процессы пролиферации слизистой оболочки шеечного канала, снижение проницаемости стенок сосудов для форменных элементов крови.
Описанные изменения шейки матки и свойств шеечной слизи имеют большое биологическое значение, так как облегчают попадание сперматозоидов через шеечный канал в полость матки, а оттуда в маточные трубы.
После наступления овуляции и образования желтого тела все указанные выше изменения в шейке матки и в шеечной слизи быстро претерпевают обратное развитие: зияние наружного зева шейки матки исчезает, количество слизи в шеечном канале уменьшается, она становится густой, мутной (малопрозрачной) и ее растяжимость понижается.
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: негативную и позитивную. При негативном типе обратной связи продукция центральных нейрогормонов (рилизинг-факторов) и гонадотропинов аденогипофиза подавляется гормонами яичников, вырабатываемыми в больших количествах. При позитивном типе обратной связи выработка рилизинг-факторов в гипоталамусе и гонадотропинов в гипофизе стимулируется низким содержанием в крови яичниковых гормонов. Осуществление принципа негативной и позитивной обратной связи лежит в основе саморегуляции функции системы гипоталамус – гипофиз – яичники.
В настоящее время установлено, что функция половых органов женщины связана не только с воздействием половых гормонов, но и с влиянием ряда других биологически активных соединений.
Простагландины (гидроксилированные жирные кислоты, обнаруживаются практически во всех тканях и жидкостях организма) принимают активное участие в регуляции репродуктивной функции человека, начиная с зачатия и кончая родовым актом:
начало менструального кровотечения (фаза десквамации) обусловлено сокращением матки, связано с высвобождением простагландинов из эндометрия и их поступлением через кровь в миометрий;
стимулируют в середине цикла выделение аденогипофизом ЛГ, без которого, невозможен разрыв фолликула, т.е. наступление овуляции;
оказывают ингибирующее влияние на стероидогенез в желтом теле яичника;
увеличение содержания простагландинов в матке во второй фазе цикла ведет к обратному развитию желтого тела;
участвуют в регуляции сократительной деятельности матки в родах.
Биогенные амины (дофамин, серотонин и норадреналин). Дофамин и норадреналин способствуют продукции гонадотропных гормонов (ФСГ и ЛГ) путем воздействия на гипоталамус, стимулируя выделение в нем соответствующих рилизинг-факторов. Серотонин, как правило, угнетает высвобождение гонадотропшюв и тем самым блокирует овуляцию. Кроме того, серотонин стимулирует продукцию гипофизарного гормона пролактина.
Важную роль в регуляции менструального цикла играют надпочечники и щитовидная железа. Нарушение функции этих эндокринных желез, как правило, сопровождается изменениями менструальной функции.
И так, репродуктивная система представляет собой суперсистему, функциональное состояние которой определяется обратной афферентацией составляющих ее подсистем.
Выделяют:
I длинную петлю обратной связи между гормонами яичника и ядрами гипоталамуса; между гормонами яичника и гипофизом.
II короткую петлю – между передней долей гипофиза и гипоталамусом.
III ультракороткую – между рилизинг-гормоном и нейроцитами гипоталамуса.
Обратная связь имеет как отрицательный, так и положительный характер.
Примером отрицательной связи является усиление синтеза ЛГ передней долей гипофиза в ответ на низкий уровень эстрадиола в раннюю фолликулиновую фазу.
Пример положительной обратной связи – выброс ЛГ и ФСГ в ответ на овуляторный максимум содержания эстрадиола в крови.
По механизму отрицательной обратной связи увеличивается образование рилизинг-гормона при снижении уровня ЛГ в клетках передней доли гипофиза.
Примером ультракороткой отрицательной связи является увеличение секреции рилизинг-гормона при уменьшении его концентрации в нейросекреторных нейронах гипоталамуса.
В регуляции функции репродуктивной системы основными являются пульсирующая (цирхоральная) секреция рилизинг-гормона в нейронах гипоталамуса и регуляция выделения ЛГ и ФСГ эстрадиолом по механизму отрицательной и положительной обратной связи.
Таким образом, система регуляции репродуктивной системы у человека является многоуровневой. Нарушения на любом уровне или в связях между уровнями могут вести к различным нарушениям в этой системе.
Гаметогенез. Оплодотворение.
Периоды внутриутробного развития.
При созревании половых клеток происходят два быстро следующих друг за другом деления (мейоза), в результате которых число хромосом сокращается вдвое. Таким образом, и мужская, и женская зародышевые клетки имеют половинный набор хромосом.
Развитие нового организма начинается с момента оплодотворения, это слияние мужской и женской половых клеток – гамет, в результате, которого образуется зигота (оплодотворенная яйцеклетка). Яйцеклетка является самой крупной клеткой человеческого тела, она примерно в 200 раз больше клетки среднего размера. Она настолько большая, что ее можно разглядеть даже невооруженным глазом. У яйцеклетки имеется мембрана – блестящая оболочка. Внутри мембраны имеется жидкость, в которой расположена еще одна круглая сфера называемая женским протоядром, содержащая 22+1 хромосому половину хромосом, необходимых для создания человеческого тела. Внутри блестящей оболочки есть два полярных тельца.
Оплодотворение совершается в расширении женского яйцевода, когда сперматозоид достигает яйцеклетки. Установлено, что зачатие возможно при наличии вокруг яйцеклетки нескольких сотен сперматозоидов. Причем 11-13 из них должны работать в содружестве, чтобы обеспечить одному сперматозоиду возможность проникнуть через блестящую мембрану внутрь яйцеклетки. Мужская половая клетка – зрелый сперматозоид – состоит из головки, средней части (связующего отдела) и хвоста, сокращения которого обеспечивают его движение. Скорость движения сперматозоида 2-3 мм/мин. Окончательное созревание и накапливание сперматозоидов происходит в придатке яичка и семенных пузырьках.
Сперматозоиды благодаря своему органу движения – жгутику (хвосту) – продвигаются в полость матки, затем к маточным трубам и в одной из них встречаются со зрелой яйцеклеткой. Здесь сперматозоид (один из множества) благодаря выделению протеолитического фермента внедряется в яйцеклетку и оплодотворяет ее.
В процессе оплодотворения следует различать два основных этапа:
· Проникновение сперматозоида через оболочки яйцеклетки. Когда маленький сперматозоид, несущий 22+1 хромосому, проникает внутрь, он устремляется к женскому ядру. При этом его хвост отпадает и просто растворяется, а крошечная головка увеличивается, приобретая форму и размер женского ядра. Вслед за проникновением сперматозоида начинаются физико-химические изменения в поверхностном слое цитоплазмы яйцеклетки и образование оболочки оплодотворения. После ее образования другие сперматозоиды не могут проникнуть в яйцо.
· Слияние ядер обеих клеток. Мужское ядро продолжает проникать в женское, и когда они становятся единым целым, появляется человеческая зигота – первая клетка будущего организма. При слиянии ядер вновь образуется диплоидный набор хромосом.
Процесс индивидуального развития организма называют онтогенезом. Различают эмбриональное или внутриутробное развитие и постнатальное развитие – развитие после рождения ребенка.
Внутриутробный этап длится от момента зачатия и до рождения и длится в среднем 280 дней или 40 акушерских недель. Выделяют несколько фаз внутриутробного периода.
1. Фаза эмбрионального развития – до 12 недель беременности.
1) Предимплантационный период, или герминалъный, собственно зародышевый. Он начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и заканчивается имплантацией бластоцисты в слизистую оболочку матки. Его продолжительность – 1 неделя.
После оплодотворения маленькие полярные тельца начинают перемещаться по периметру блестящей оболочки. Одно идет вверх и становится северным полюсом, а другое – вниз и становится южным полюсом. Затем появляется трубка, проходящая через центр клетки. Хромосомы делятся пополам, половина из них выстраивается вдоль трубки с одной стороны, другая половина – с другой.
В этот период в зиготе с диплоидным набором хромосом начинается дробление, которое похоже на митоз, однако в отличие от него клетки после деления не расходятся, а продолжают соприкасаться друг с другом и называются бластомерами. Размер образующихся клеток меньше материнских, поэтому на первых этапах размер зародыша не превышает размер зиготы. Вначале кариокинетическое деление происходит синхронно: 2-4-8-16. Когда клетки поделятся девять раз, достигается средний размер клеток тела человека, т. е. до этого момента рост эмбриона шел внутрь. Далее это клеточное скопление начинает растягиваться и его внутреннее содержимое начинает выворачиваться наружу, становясь пустотелой сферой. Затем северный полюс начинает опускаться через все пространство внутрь, двигаясь вниз к южному полюсу, а южный полюс поднимается через все это пространство, встречаясь с северным полюсом. Таким образом, формируется трубка (из одного конца трубки в дальнейшем формируется рот, из другого – анальное отверстие). В дальнейшем деление становится асинхронным, делящиеся клетки распространяются за пределы блестящей оболочки и образуется скопление клеток – морула, из которого, формируется бластоциста.
На поверхности зародыша бластомеры дробятся быстрее, из них образуется трофобласт, а из внутренней части клеток развивается эмбриобласт или зародышевый узелок, дающий в последующем начало всему развивающемуся организму и внезародышевым органам.
В этот период нет как таковой связи между эмбрионом и органами репродуктивной системы матери, однако воздействие тератогенных факторов может привести к гибели зародыша и прерыванию беременности.
2) Имплантационный период (1-2 нед.) длится около 2 суток. В этот период на поверхности трофобласта формируются выросты (первичные ворсины), которые вначале покрывают всю поверхность зародыша и не имеют кровеносных сосудов. Клетки трофобласта вырабатывают ферментоподобные вещества, благодаря которым он расплавляет набухшие, гормонально подготовленные ткани слизистой оболочки матки, внедряясь в нее. Слизистая оболочка сильно разрастается и вскоре замыкается над зародышем. В момент имплантации вокруг зародыша происходит тканевой распад, продукты которого служат для него питательной средой. После имплантации зародыш быстро растет и развивается, наружную оболочку зародыша с этого времени называют ворсистой оболочкой, или хорионом – это первичный орган взаимосвязи с материнским организмом. Между ворсинками и слизистой оболочкой матки образуется межворсинчатое пространство. В нем находятся продукты тканевого распада, и циркулирует материнская кровь, излившаяся из разрушенных сосудов слизистой оболочки. Из этой крови зародыш получает все необходимые питательные вещества.
В этот период зародыш очень уязвим к воздействию неблагоприятных внешних факторов, которые могут привести в данном случае к развитию грубой патологии, тяжелых пороков и явиться причиной прерывания беременности.
Период имплантации принято считать первым критическим периодом беременности.
3) Эмбриональный период, или органогенез (3-7 нед.). Длится 5-6 недель. Важнейшей его особенностью является закладка и органогенез почти всех внутренних органов будущего ребенка. Происходит активное деление клеток, поэтому воздействие тератогенных факторов (экзогенных и эндогенных) вызывает эмбриопатии – грубые анатомические и диспластические пороки развития. Причем поражаются те системы органов, которые в момент воздействия фактора активно делились и количество пораженных систем зависит от продолжительности тератогенного воздействия. Это второй критический период внутриутробного развития.
2. Фаза плацентарного развития.
4) Эмбриофетальный период, или плацентация (8-12 нед.). Его продолжительность – 2 недели. В этот период из хориона формируется плацента, как орган взаимосвязи между материнским организмом и плодом. Хорион является производным трофобласта, его первичных ворсинок и клеток внезародышевой мезодермы. В эмбриофетальном периоде в первичные ворсинки начинают врастать сосуды. С момента врастания в ворсинки сосудов они начинают называться вторичными ворсинками. Ворсинки на стороне, обращенной к стенке матки, в которую внедрился зародыш, сильно разрастаются – эта часть хориона (ветвистый хорион) формируется в плаценту. Из недостаточного питания той части хориона, которая обращена в полость матки, ворсинки на ней очень скоро перестают образовываться, соответственно этот участок хориона называют гладким хорионом. С момента образования плаценты развивающий зародыш называют плодом.
Зародыш находится в полости амниона, заполненной жидкостью. Амнион является внутренней оболочкой. Он прилежит к хориону.
Третья оболочка образуется слизистой оболочкой матки. В связи с тем, что клетки ее в месте внедрения зародыша называют децидуальными, наружная оболочка получила также название децидуальной оболочки. Все три оболочки составляют стенку плодного пузыря, заполненного жидкостью – околоплодными водами, в которой расположен плод.
Ворсинки на стороне хориона, обращенной к стенке матки, сильно разрастаются, ветвятся, переплетаются с тканями матери, образуя плаценту. Следовательно, амнион и хорион состоят только из тканевого материала формирующегося зародыша, а плацента – из тканей зародыша и материнского организма. Зародышевая часть – это хорион с ворсинками, а материнская – участок слизистой оболочки матки с огромным количеством кровяных лакун или озер, образовавшихся при разрушении сосудов матки ворсинками хориона. Ворсинки оказываются погруженными в материнскую кровь. Кровь в лакунах все время меняется. Она постоянно просачивается из огромного количества мелких артериальных сосудов матки и уходит от плаценты по мелким венам, которые тоже пробуравливаются ворсинками. Кровь в плаценте течет очень медленно, что имеет большое значение, так как способствует лучшему обмену между кровью, протекающей в сосудах ворсинок, т. е. кровью зародыша, и кровью матери. Плацента у 3-недельного зародыша занимает 1/15 внутренней поверхности матки, у 8-недельного – 1/3, а у 5-недельного – 1/2.
В этот период правильное формирование плаценты и плацентарного кровообращения определяет дальнейшую интенсивность роста и развития плода. Воздействие тератогенных факторов в этот период может оказать негативное влияние на функционирование фетоплацентарной системы, что может проявиться гипотрофией, гипоксией плода и привести к его гибели. Поэтому этот период принято называть третьим критическим периодом внутриутробного развития.
5) Фетальный, или плодный, период. Продолжается от 9 недель до рождения и характеризуется тем, что развитие плода обеспечивается гемотрофным питанием.
В фетальном периоде выделяют два подпериода: ранний и поздний. Ранний фетальный период (от начала 9 нед. до конца 28 нед.) характеризуется интенсивным ростом и тканевой дифференцировкой органов плода. Воздействие неблагоприятных факторов обычно уже не приводит к формированию пороков строения, но может проявляться задержкой роста и дифференцировки (гипоплазии) органов или нарушением дифференцировки тканей (дисплазии). Поскольку иммунитет только начинает формироваться, то ответ на инфекцию выражается соединительнотканными пролиферативными реакциями. Однако возможно и рождение незрелого, недоношенного ребенка. Совокупность изменений плода, возникающих в этом периоде, называются «ранние фетопатии».
Поздний фетальный период (после 28 нед. до начала родов). Поражения в этом периоде уже не влияют на процессы формирования органов, дифференцировки тканей, но могут вызвать преждевременные роды с рождением маловесного и функционально незрелого ребенка. При сохранении беременности может иметь место внутриутробная гипотрофия. Особенностью повреждающего действия инфекции в этом периоде является совершенно определенная специфичность повреждения, т. е. возникновение уже настоящего инфекционного процесса с морфологическими и клиническими признаками заболевания, характерного для данного возбудителя. Наконец, поздний фетальный период обеспечивает процессы депонирования многих компонентов питания, которые не могут быть в достаточном количестве введены ребенку с материнским молоком. Так, депонированные соли кальция, железа, меди и витамина В-12 могут в течение нескольких месяцев поддерживать баланс питания грудного ребенка. Кроме того, в последние 10-12 нед. беременности достигается высокая степень зрелости и защиты функций жизненно важных органов плода от возможных нарушений оксигенации и травматизма в родах, а накопленные при трансплацентарной передаче иммуноглобулины матери обеспечивают высокий уровень пассивного иммунитета. В последние недели беременности также осуществляется созревание сурфактанта, обеспечивающего нормальную функцию легких и эпителиальных выстилок дыхательного и пищеварительного трактов. Поэтому рождение ребенка даже с относительно малой степенью недоношенности очень существенно сказывается на его адаптационных возможностях и риске возникновения самых различных заболеваний.
Весь период пребывания плода в утробе матери называется антенатальным периодом, который, естественно, переходит в интранатальный период – период от времени появления регулярных родовых схваток до момента рождения ребенка и перевязки (пережатия) пуповины. Следующий этап носит название постнатального, или раннего неонатального, периода – время, включающее в себя первые семь суток жизни ребенка.
Все эти три термина: антенатальный, интранатальный и постнатальный периоды объединяются в общее понятие – перинатальный период («около или вокруг родов»).
Характеризуя в целом внутриутробное развитие, следует отметить, что наряду с органогенезом этот этап отличается исключительно быстрым ростом и накоплением клеточной массы.
За 40 недель превращения оплодотворенной яйцеклетки в сформированный плод масса увеличивается примерно в 6×1012 раз. За время беременности длина плода увеличивается приблизительно в 5 000 раз.
Условия созревания и развития плода имеют исключительное значение, так как питание интенсивно развивающегося организма происходит за счет матери. В то же время развивающийся эмбрион и плод очень чувствительны к неблагоприятным (тератогенным) факторам, могущим вызывать гибель (аборт, мертворождение), пороки развития от тяжелых, несовместимых с жизнью, до легких аномалий развития, а также функциональные нарушения, которые могут проявиться сразу же после рождения или в дальнейшем (иногда спустя годы и десятилетия).
В настоящее время тератогенные факторы можно разделить на три группы:
1)экзогенные;
2)генетические;
3)сочетанные.
К экзогенным тератогенным факторам относятся: ионизирующая радиация, которая вызывает гибель клеток или мутации генов; вирусные инфекции (краснуха, в меньшей степени – грипп, энтеровирусная инфекция, вирусный гепатит, цитомегаловирус и др.); фармакологические препараты (цитостатики, стероиды, салицилаты в больших дозах и др.); промышленные и сельскохозяйственные ядовитые вещества; хозяйственные яды (пестициды, гербициды, например, препарат ДЦТ); пищевые продукты (особенно испорченные, например, картофель, зараженный грибком); алкоголь, никотин, наркотики.
К генетическим тератогенным факторам относятся мутантные гены, вызывающие формирование пороков развития с доминантным или рецессивным типом наследования, например семейные случаи с расщеплением верхней губы, поли- или синдактилией, а также хромосомные аберрации (числовые и структурные). При хромосомных аберрациях, возникающие пороки развития чаще несовместимы с жизнью (60% спонтанных абортов до 3 мес. обусловлены хромосомной аберрацией), и только относительно небольшое число детей (например, с болезнью Дауна и др.), имеющих хромосомные аберрации, жизнеспособны.
Сочетанные тератогенные факторы складываются из этих двух групп. Для формирования тех или иных пороков развития имеют значение сроки воздействия тератогенов на формирующиеся органы и системы плода.
Однако следует отметить, что патология внутриутробного развития может начинаться задолго до оплодотворения. Практическое значение здесь приобретает сумма данных, характеризующих вероятность возникновения наследственных заболеваний. Нарушения гаметогенеза включают в себя спорадические или наследственные изменения типа мутаций и сугубо ненаследственные поражения гамет (аномалии сперматозоидов или «перезревание половых клеток»). Гаметопатии могут быть причиной половой стерильности, спонтанных абортов, врожденных пороков и наследственных заболеваний.
Нарушения формирования половой сферы женщин, ее заболевания, болезни почек и мочевыводящих путей (урогенитальные инфекции), а также сердца, органов дыхания, эндокринная патология, острые вирусные инфекции играют не меньшую роль в нарушении внутриутробного развития ребенка, чем гаметопатии. Поэтому тщательный врачебный контроль за здоровьем девушек и юношей вступающих в брак, – один из важнейших факторов снижения перинатальной, детской смертности, уменьшения числа детей с аномалиями развития.
Рекомендуемая литература
1. Акушерство / под ред. Г.М. Савельевой. – М.: Медицина, 2000 (15), 2009(50)
2. Гинекология/Под ред. Г.М. Савельевой, В.Г. Бреусенко.-М., 2004
3. Акушерство. Ч. 1,2, 3/Под ред. В.Е. Радзинского.-М., 2005.
4. Акушерство от десяти учителей/Под ред. С. Кэмпбелла.-М., 2004.
5. Практические навыки по акушерству и гинекологии/Л.А. Супрун.-Мн., 2002.
6. Сметник В.П. Неоперативная гинекология.-М., 2003
- Бохман Я.В. Руководство по онкогинекологии.-СПб., 2002
- Практический справочник акушера-гинеколога/Ю.В. Цвелев и др.-СПб., 2001
- Практическая гинекология: (Клинические лекции)/Под ред. В.И. Кулакова и В.Н. Прилепской.-М., 2002
- Руководство к практическим занятиям по гинекологии/Под ред. Ю.В. Цвелева и Е.Ф. Кира.-СПб., 2003
- Хачкурузов С.Г. Ультразвуковое исследование при беременности раннего срока.-М., 2002
- Руководство по эндокринной гинекологии/Под ред. Е.М. Вихляевой.-М., 2002.