Гормональный фон при протекании менструального цикла и нормальном развитии беременности

1.3.1 Гормональная регуляция нормального менструального цикла (МЦ)

Нормальный МЦ длится 28±5 дней и включает ряд последовательных этапов[2]:

первая половина (пролиферативная) — включает развитие фолликулов и формирование доминантного фолликула (фолликулярная фаза) длится с 1-го по 14-й день и заканчивается овуляцией;

вторая половина (секреторная) — включает образование и развитие желтого тела (лютеиновая фаза), длится с 15-го по 28-й дни;

отторжение функционального слоя эндометрия — менструация.

Все перечисленные процессы контролируются гипоталамическими гормонами (ФСГ и ЛГ) которые и обуславливают циклические изменения выработки яичниковых гормонов (эстрогенов, андрогенов и Пг). Последние, в свою очередь, по принципу обратной связи оказывают влияние на секреторную активность центральных звеньев (гипотоламуса и гипофиза). Система является саморегенерирующейся и функционирует в течение всего репродуктивного периода (от менархе до менопаузы). Менархе — это первое менструальное кровотечение.

В начале первой половины МЦ низкий уровень Е₂, в крови стимулирует выработку гипоталамического нейрогормона гонадолиберина, что проявляется учащением (до 1 часа) пиков его секреции. Эго приводит к активации выработки гипофизом ФСГ и прогрессирующему увеличению его концентрации в крови (от 2−3 до 15−25 МЕ/л) [2].

Прирост уровня в крови ФСГ стимулирует активацию роста нескольких (от 3 до 30) примордиальных фолликулов. При этом, основные изменения касаются фолликулярных (гранулезных) клеток, число которых существенно возрастает. Они формируют пузырчатый фолликул и синтезируют фолликулярную жидкость, в которой накапливается большое количество половых стероидных гормонов — эстрогенов и андрогенов. К 7-му дню цикла (середина фолликулярной фазы) появляется один доминантный фолликул (граафов пузырек) вокруг которого формируется оболочка — тека. Крайне редко может образовываться два граафова пузырька.

Остальные фолликулы подвергаются обратному развитию с формированием атретических тел (временных эндокринных желез в составе яичника).

Эпителий первичного фолликула имеет рецепторы к ФСГ, эстрогенам и Тс. Последний вырабатывается клетками внутренней теки фолликула и является субстратом для образования эстрогенов. Этот процесс катализирует ароматаза, стимуляция которой регулируется ФСГ. Е₂ активирует дальнейшую пролиферацию фолликулярных клеток и экспрессию в них большого количества рецепторов к ФСГ и стероидам, в это приводит к еще большей выработке Е₂. Избыток Тс, который образуется клетками теки, угнетает пролиферацию фолликулярного эпителия. По мере развития фолликула его клетки под воздействием ФСГ приобретают рецепторы к ЛГ [6].

Здесь необходимо подчеркнуть ключевое значение Е₂, для адекватной регуляции центрального звена репродуктивной системы. Особенность влияния этого гормона на гипоталамо-гипофизарную систему заключается в том, что при низком содержании эстрогенов гонадолиберин стимулирует образование в базофилах (гонадотрофах) передней доли гипофиза ФСГ, а при высоком — ЛГ. Поэтому, прирост концентрации в крови Е₂ со второй половины фолликулярной фазы (7−8 дни МЦ) переключает гипофизарный синтез с ФСГ на ЛГ.

Кроме того, имеет место еще один механизм торможения выработки ФСГ. Он реализуется посредством прямого подавления гипофизарной секреции ФСГ б-ингибином. Последний представляет собой пептидный гормон, вырабатываемый зернистыми клетками растущих фолликулов яичника [5].

Таким образом, нарастающий со второй половины фолликулярной фазы уровень Е₂ и б-ингибина по механизму положительной обратной связи вызывает предовуляторный выброс из гипофиза ЛГ и по механизму отрицательной обратной связи тормозит секрецию ФСГ. Эти сдвиги предотвращают дальнейший рост других фолликулов.

Для проявления данного эффекта у женщин уровень Е₂ выше порогового (более 0.5 нмоль/л (200 пг/мл)) должен сохраняться более 50 часов. Овуляция наступает через 24−36 часов после возникновения над порогового уровня Е₂ и через 10−12 часов после пика ЛГ.

Надежным индикатором овуляции служит начало повышения уровня ЛГ, которое наступает за 28−32 часа до разрыва фолликула. Выброс ЛГ в середине цикла сопровождается также выбросом ФСГ [5].

После овуляции ЛГ, взаимодействуя с рецепторами фолликулярных клеток и клеток теки фолликула, вызывает их железистый метаморфоз и синтез стероидов, особенно Пг и, в меньшей степени, Е₂ и андрогенов. Пг, действуя по механизму отрицательной обратной связи, угнетает секрецию ЛГ и способствует снижению его содержания в крови. По количественному содержанию Пг в крови принято судить о полноценности лютеиновой фазы. Его уровень достигает максимума на 8-й день после выброса ЛГ.

Во второй половине лютеиновой фазы при отсутствии оплодотворения под влиянием высокого содержания в крови Пг и Е₂, тормозится секреция ЛГ. Это ведет к снижению стероидогенной способности лютеиновых клеток, регрессии желтого тела.

Содержание Е₂ и Пг за 2−3 дня до менструации снижается до минимума, что растормаживает секрецию ФСГ в гипофизе и способствует сокращению спиральных артерий функционального слоя эндометрия, а соответственно, наступлению менструального кровотечения.

По приросту уровня ФСГ на 7-й день по сравнению с 21-м (в норме — в 2−3 раза) можно судить об адекватности центральной регуляции фолликулогенеза. Прирост уровня Е₂ на 14-й день по сравнению с 7-м днем (в норме в 5−6 раз) указывает на нормальное развитие фолликула. Значительный прирост уровня в крови ЛГ на 14-й день по сравнению с 7-м днем (в 8−10 раз) свидетельствует об адекватной центральной стимуляции овуляции. Увеличение уровня в крови Пг на 21-й день по сравнению с 14-м (в 4- 5 раз) указывает на нормальное созревание желтого тела [2].

Динамика содержания ЛГ, ФСГ, эстрадиола и прогестерона в крови в течении полового цикла у женщины представлена на рис. 1.2.

Рис. 1.2 Динамика содержания ЛГ, ФСГ, эстрадиола и прогестерона в крови в течении полового цикла у женщины

• 1- прогестерон, 2- эстрадиол, 3- ЛГ, 4- ФСГ; по оси абцисс схематически показано состояние эндометрия.
• 1.3.2 Гормональная регуляция беременности

В процессе оплодотворения важную роль играет гормон окситоцин. Он секретируется в ответ на коитус, у мужчин он стимулирует сокращение гладких мышц семявыносящих путей и выброс спермы (эйякуляция), а у женщин усиливает сокращения мускулатуры матки и яйцеводов, тем самым способствуя не только захвату ооцита яйцеводом из полости тела, но и продвижению сперматозоидов по половым путям женщин к ооциту. Эффекты окситоцина у них сенсибилизируются эстрогенами.

После оплодотворения яйцеклетки у женщин в норме наступает специфическое гормонозависимое состояние вынашивания плода в матке — беременность — закономерное продолжение лютеиновой фазы цикла. В случае оплодотворения яйцеклетки и ее имплантации в стенку эндометрия желтые тела не регрессируют, а продолжают активно функционировать и способны прогрессивно усиливать продукцию прогестерона и его активных аналогов. По-видимому, зигота, контактируя с эндометрием, способна каким-то образом специфически тормозить образование в матке простагландинов, обладающих лютеолитическим действием.

Прогестины же, образующиеся в желтом теле, при участии эстрогенов способствуют имплантации (нидация), развитию плаценты и поддержанию ее функций. Прогестины — это название подкласса стероидных гормонов, производимых в основном жёлтым телом яичников и частично корой надпочечников, а также плацентой плода.

Вслед за имплантацией бластоциста в эндометрий большая часть его клеток дифференцируется в трофобласт, образующий контакт с децидуомой эндометрия. В результате формируется особый орган беременности — плацента, основная функция которого не только обеспечение питания и дыхания плода, но и гормонообразование. Плацента на определенных стадиях беременности приобретает роль доминирующей, автономно работающей эндокринной железы поддержания и развития беременности. Так, у женщины, начиная с 4-го месяца беременности, эндокринная функция плаценты, а не гипофизарно-яичниковой системы почти целиком регулирует течение беременности. Удаление яичника или гипофиза у женщин после 4-го месяца беременности практически не влияет на дальнейшее ее течение [7].

Установлено, что синцитиальные клетки трофобласта плаценты продуцируют ряд стероидных и белковых гормонов: прогестины, эстрогены, хорионический гонадотропин (ХГЧ), хорионический соматомаммотропин, релаксин и, возможно, другие гормоны.

Роль прогестинов плаценты и желтых тел — определяющая для развития беременности благодаря стимулирующему действию на функции плацентарных клеток, тормозному влиянию на сокращения миометрия и подавлению процесса овуляции в яичнике. На той или иной стадии беременности наступает значительное усиление секреции прогестинов плацентой и желтыми телами (рис. 1.3). В период максимальной секреции уровень прогестинов у беременных повышается более чем на порядок по сравнению с небеременными.

Рис. 1.3 Динамика концентрации эстрогенов и прогестерона в крови в течении беременности у женщины.

прогестерон, 2- эстрогены.

Наряду с прогестинами плацента и желтые тела секретируют значительные количества эстрогенов. Плацента в отличие от фолликулов или желтого тела не способна синтезировать эстрогены de novo из холестерина. В ее клетках отсутствуют ферменты, обусловливающие стадии превращения прегненолона и его производных в андрогены. Синтез же эстрогенов плацентой может осуществляться только из андрогенов [3]. Источником андрогенов для синтеза эстрогенов в плаценте являются андрогены надпочечников плода и прежде всего дегидроэпиандростерон-сульфат (ДГЭА-С). Это соединение секретируется корой надпочечников. Поступая в плаценту, оно подвергается гидролизу под влиянием плацентарных сульфатаз и превращается в неконъюгированный дегидроэпиандростерон (ДГЭА), который там же преобразуется в андростеидиол. Конечным продуктом превращений являются Е₂ и Е₁. Однако основным секретируемым плацентой эстрогеном является Е₃. Этот эстроген синтезируется не путем 16бгидроксилирования стероидов в плаценте, так как 16б-гидроксилаза отсутствует в ее клетках, а за счет 16бгидроксилированного ДГЭА, уже образовавшегося в других тканях. По-видимому, ДГЭА-сульфат, секретируемый фетальным надпочечником, превращается в печени плода и, возможно, матери сначала в 16бокси-ДГЭАсульфат и лишь затем в плаценте метаболизируется в Е₃ (рис. 1.4) [8].

Рис. 1.4 Функционирование ФПС в процессе биосинтеза Е₃.

Таким образом, в процессе синтеза эстрогенов участвуют кора надпочечников, печень плода и плацента, образующие единую ФПС, главным секретируемым эстрогеном которой служит Е₃. Максимальная концентрация данного гормона у женщин при беременности в 1000 раз выше, чем вне беременности, в то время как концентрация Е₂ и Е₁ возрастает лишь в 100 раз [8]. Физиологическое значение усиления секреции эстрогенов, видимо, сводится на ранних стадиях беременности к обеспечению максимального эффекта прогестинов на матку, а на поздних стадиях — к стимуляции развития протоков молочных желез и подготовке родового акта. Считается, что существенное значение для нормального течения беременности на разных ее стадиях имеет определенное соотношение эстрогенов и прогестинов, а не только их абсолютное количество.

Важнейшей функцией ХГЧ является стимуляция стероидогенеза сначала в желтом теле, затем в плаценте. Не исключено, что ХГЧ служит физиологическим стимулятором синтеза ДГЭА и его сульфата в зародышевой коре надпочечников. Поскольку у большинства видов животных ХГЧ в плаценте не образуется, для поддержания ее стероидогенной деятельности необходимы гонадотропины гипофиза. В связи с этим гипофизэктомия таких животных может вызывать аборты.

Важнейший белковый гормон плаценты человека — ХСЧ. Этот гормон начинает секретироваться у женщин с 6-й недели беременности и в дальнейшем, несмотря на значительные колебания, уровень его секреции постепенно нарастает и может достигать 1 г за сутки. При этом концентрация гормона в крови достигает примерно 500−800 мкг% [2]. Скорость секреции ХСЧ, как и скорость секреции ХГЧ, не зависима от функций гипофиза. Максимум интенсивности продукции плацентарного лактогена у женщин выявляется в 3-м триместре беременности, совпадая с максимумом скорости продукции прогестинов и эстрогенов[7].

Считают, что гормон выполняет не столько ростовую, сколько маммотропную функцию, подготавливающую молочные железы матери к последующему акту лактации. Кроме того, ХСЧ, вероятнее всего, играет существенную рать в регуляции обмена липидов и углеводов в системе мать-плод.

Плацента, также, секретирует на поздних стадиях беременности еще один пептидный гормон — релаксин. В его секреции принимают участие и желтые тела. Релаксин вызывает лизис хряща лонного сращения тазовых костей, расслабляет связки малого таза, мышцы шейки матки и вагины. Таким образом, этот гормон, очевидно, подготавливает материнский организм к родовому акту.

Говоря об эндокринных функциях плаценты, следует подчеркнуть ее особенности: способность секретировать гормоны различной химической природы — стероиды и пептиды — и относительную автономность ее деятельности у некоторых видов от других эндокринных желез.

При завершении беременности происходит резкая перестройка ряда эндокринных функций, подготавливающая в конечном итоге родовой акт. Роды обусловлены сложным комплексом нервно-рефлекторных и эндокринных механизмов, приводящих к стимуляции сокращений матки и расслаблению ее шейки, отторжению плаценты, расхождению костей лонного сращения и выходу плода из половых путей материнского организма. Среди эндокринных факторов, участвующих в регуляции родового акта, наиболее существенное значение имеют эстрогены, прогестины, окситоцин, релаксин, глюкокортикоиды.

Повышение уровня секреции эстрогенов перед родами играет, по-видимому, важную роль в стимуляции сокращений миометрия. При этом эстрогены могут производить на контрактильностъ матки как прямое, так и непрямое действие. Считается, что непрямые эффекты эстрогенных гормонов на миометрий опосредуются стимуляцией выброса окситоцина нейрогипофизом и повышением чувствительности к нему гладкомышечных стенок матки, повышением возбуждающих б-адренэргических эффектов симпатических нервных волокон, усилением освобождения слизистой матки простагландином.

Пг и, в частности, ПгF_2б, освобождаемые под влиянием эстрогенов, глюкокортикоидов или других факторов, имеют большое значение для регуляции родовой деятельности, вызывая сильные сокращения миометрия беременной матки и обусловливая лютеолиз. Упомянутые эффекты Пг и прежде всего их влияние на сократительную способность матки используются в акушерско-гинекологической практике для стимуляции затяжных родов и искусственного прерывания беременности. Если совокупность эффектов эстрогенов способствует реализации родового акта, то все известные эффекты прогестинов препятствуют его развитию и обусловливают пролонгирование (удлинение) беременности. В связи с этим для стимуляции родов может играть значительную роль снижение секреции прогестинов, происходящее к концу беременности или в начале родового акта. Снижение секреции прогестинов в этот период может быть обусловлено преимущественно отторжением плаценты. По существующим представлениям, родовой процесс зависит в значительной степени не только от абсолютных концентраций эстрогенов и прогестинов, но и от увеличения их соотношения. Не и исключено, что перед родами повышается резистентность матки к действию прогестинов.

Еще одним гормоном, играющим первостепенную роль в инициации и поддержании родового процесса, является окситоцин. Этот гормон — мощный стимулятор сокращений матки. У женщины его концентрация в крови повышается к началу родового акта и имеет инициирующее значение для родов.

Вместе с тем у человека секреция гормона значительно повышается, по-видимому, лишь на поздних стадиях родового процесса и играет соответственно роль поддерживающего фактора.

Препараты окситоцина также применяются в акушерско-гинекологической практике для стимуляции родов. Эффекты окситоцина на контрактильность миометрия существенно зависимы от предшествующего воздействия на него эстрогенов и прогестинов.

Как уже упоминалось, в подготовке родовой деятельности участвует и гормон релаксин. Помимо прямого действия этого гормона на связки малого таза, гладкие мышцы шейки матки и вагины, он, как и эстрогены повышает реактивность миометрия к контрактильному действию окситоцина, а также ангиотензина II и брадикинина.

Предполагают, что не только состояние эндокринного аппарата матери, но и гормоны плода участвуют, а регуляции родовой деятельности (напомним, что эндокринные клетки трофобласта также эмбрионального происхождения). Особое место при этом, по-видимому, принадлежит эмбриональной гипофизарно-гипоталамо-адреналовой системе, повышающей свою активность во время родов и перед их наступлением.

Разрушение у плода срединного возвышения, гипофиза или адреналэктомия значительно пролонгируют беременность. И, наоборот, введение в плод или материнский организм АКТГ или глюкокортикоидов стимулирует родовую деятельность. Предложена гипотеза [8], согласно которой на завершающих стадиях созревания плода, когда его организм уже не может находиться во внутриутробном состоянии, под действием ряда факторов (гипоксия, повышение общей двигательной активности) возникает «фетальный стресс», приводящий к интенсивной продукции фетальных кортикостероидов и последующей стимуляции родов. Таким образом, эндокринные механизмы матери и плода объединяются и единую систему реализации родового акта.

Однако гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система эмбриона играет хотя и важную, но не решающую роль в осуществлении родовой деятельности. Гибель плода или разрушение у него элементов гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы лишь отодвигает время наступления родового акта, но не предотвращает его.

Необходимо отметить, что ролы обеспечиваются не только прямым воздействием комплекса эндокринных факторов на матку, но и нервно-рефлекторными механизмами.