Физиология на яйчниците

Яйчниците изпълняват генеративна функция, т.е. те са място на образуване на яйцеклетки и полови хормони, които имат широк спектър от биологични ефекти.

Средният размер е 3-4 см дължина, 2-2,5 см ширина, 1-1,5 см дебелина. Консистенцията на яйчника е плътна, десният яйчник обикновено е малко по-тежък от левия. Те са белезникаво-розови, матови на цвят. Без перитонеална покривка, яйчниците са обградени отвън от един слой кубични клетки на повърхностния епител, често наричан зародишен. Под нея се намира протеиновата обвивка (t. albuginea), която представлява плътна съединителнотъканна капсула. Под нея се намира кората, която е основната зародишна и хормоно-продуцираща част на яйчниците. В нея, сред съединителнотъканната строма, се намират фоликулите. По-голямата им част са примордиалните фоликули, които представляват яйцеклетка, обградена от един слой фоликуларен епител.

Репродуктивният период на живота се характеризира с циклични промени в яйчника: узряване на фоликулите, тяхното разкъсване с освобождаване на зряла яйцеклетка, овулация, образуване на жълтото тяло и последващата му инволюция (ако не настъпи бременност).

Хормоналната функция на яйчника е важна връзка в ендокринната система на женското тяло, от която зависи нормалното функциониране както на репродуктивните органи, така и на цялото женско тяло.

Отличителна черта на функционирането на репродуктивните процеси е техният ритъм. Основното съдържание на женските полови цикли се свежда до хормонозависима промяна на два процеса, които определят оптимални условия за размножаване: готовност на женския организъм за полов акт и оплождане на яйцеклетката и осигуряване на развитието на оплодената яйцеклетка. Цикличният характер на репродуктивните процеси при жените до голяма степен се определя от половата диференциация на хипоталамуса според женския тип. Основното им значение е наличието и активното функциониране на два центъра за регулиране на освобождаването на гонадотропини (цикличен и тоничен) при възрастните жени.

Продължителността и характерът на циклите при женските от различните видове бозайници варират значително и са генетично определени. При хората цикълът най-често е 28 дни; обикновено се разделя на две фази: фоликуларна и лутеална.

Във фоликуларната фаза протичат растежът и узряването на основната морфофункционална единица на яйчниците - фоликула, който е основният източник на образуване на естроген. Процесът на растеж и развитие на фоликулите в първата фаза на цикъла е строго определен и подробно описан в литературата.

Разкъсването на фоликула и освобождаването на яйцеклетката предизвикват преход към следващата фаза на яйчниковия цикъл - лутеалната, или фазата на жълтото тяло. Кухината на разкъсания фоликул бързо се разраства с гранулозни клетки, наподобяващи вакуоли, които са изпълнени с жълт пигмент - лутеин. Образуват се обилна капилярна мрежа и трабекули. Жълтите клетки на teca interna произвеждат главно прогестини и някои естрогени. При хората фазата на жълтото тяло продължава около 7 дни. Прогестеронът, секретиран от жълтото тяло, временно инактивира механизма на положителна обратна връзка и секрецията на гонадотропини се контролира само от отрицателния ефект на 17β-естрадиола. Това води до намаляване на нивото на гонадотропини в средата на фазата на жълтото тяло до минимални стойности.

Регресията на жълтото тяло е много сложен процес, който се влияе от много фактори. Изследователите обръщат внимание предимно на ниските нива на хипофизните хормони и намалената чувствителност на лутеалните клетки към тях. Важна роля се отдава на функцията на матката; един от основните ѝ хуморални фактори, стимулиращи лутеолизата, са простагландините.

Овариалният цикъл при жените е свързан с промени в матката, тръбите и други тъкани. В края на лутеалната фаза се случва отхвърляне на лигавицата на матката, съпроводено с кървене. Този процес се нарича менструация, а самият цикъл - менструален. Неговото начало се счита за първия ден от кървенето. След 3-5 дни отхвърлянето на ендометриума спира, кървенето спира и започва регенерацията и пролиферацията на нови слоеве ендометриална тъкан - пролиферативната фаза на менструалния цикъл. При най-често срещания 28-дневен цикъл при жените, на 16-18-ия ден пролиферацията на лигавицата спира и тя се заменя от секреторната фаза. Нейното начало съвпада по време с началото на функционирането на жълтото тяло, чиято максимална активност настъпва на 21-23-ия ден. Ако яйцеклетката не бъде оплодена и имплантирана до 23-24-ия ден, нивото на секреция на прогестерон постепенно намалява, жълтото тяло регресира, секреторната активност на ендометриума намалява и на 29-ия ден от началото на предишния 28-дневен цикъл започва нов цикъл.

Биосинтез, секреция, регулация, метаболизъм и механизъм на действие на женските полови хормони. Според химичната им структура и биологична функция те не са хомогенни съединения и се разделят на две групи: естрогени и гестагени (прогестини). Основният представител на първите е 17β-естрадиолът, а на втория е прогестеронът. Групата на естрогените включва още естрон и естриол. Пространствено хидроксилната група на 17β-естрадиола е в бета позиция, докато при прогестините страничната верига на молекулата е в бета позиция.

Изходните съединения в биосинтеза на половите стероиди са ацетат и холестерол. Първите етапи на биосинтеза на естроген са подобни на биосинтеза на андрогени и кортикостероиди. В биосинтеза на тези хормони централно място заема прегненолонът, образуван в резултат на разцепване на страничната верига на холестерола. Започвайки от прегненолон, са възможни два биосинтетични пътя на стероидните хормони - това са ∆ ^4- и ∆ ^5- пътища. Първият протича с участието на ∆ ^4-3 -кето съединения чрез прогестерон, 17a-хидроксипрогестерон и андростендион. Вторият включва последователното образуване на прегненолон, 17β-оксипрегненолон, дехидроепиандростерон, ∆ ^4- андростендиолъ, тестостерон. Смята се, че D-пътят е основният в образуването на стероиди като цяло. Тези два пътя завършват с биосинтеза на тестостерон. В процеса участват шест ензимни системи: разцепване на страничната верига на холестерола; 17а-хидроксилаза; ∆ ^5-3бета -хидроксистероид дехидрогеназа с ∆ ^5- ∆ ^4- изомераза; C17C20-лиаза; 17бета-хидроксистероид дехидрогеназа; ∆ ^5,4- изомераза. Реакциите, катализирани от тези ензими, протичат главно в микрозоми, въпреки че някои от тях могат да бъдат локализирани в други субклетъчни фракции. Единствената разлика между микрозомните ензими на стероидогенезата в яйчниците е тяхната локализация в микрозомните субфракции.

Последният и отличителен етап от синтеза на естроген е ароматизацията на Cig-стероиди. В резултат на ароматизацията на тестостерон или ∆4- ^{андростендион} се образуват 17β-естрадиол и естрон. Тази реакция се катализира от ензимния комплекс (ароматаза) на микрозомите. Доказано е, че междинният етап при ароматизацията на неутралните стероиди е хидроксилирането на 19-та позиция. Това е реакцията, ограничаваща скоростта на целия процес на ароматизация. За всяка от трите последователни реакции - образуването на 19-оксиандростендион, 19-кетоандростендион и естрон, е установена необходимостта от NADPH и кислород. Ароматизацията включва три оксидазни реакции от смесен тип и зависи от цитохром P-450.

По време на менструалния цикъл секреторната активност на яйчниците преминава от естрогени във фоликуларната фаза на цикъла към прогестерон във фазата на жълтото тяло. В първата фаза на цикъла гранулозните клетки нямат кръвоснабдяване, имат слаба 17-хидроксилазна и C17-C20-лиазна активност и синтезът на стероиди в тях е слаб. По това време се осъществява значителна секреция на естрогени от клетките на teca interna. Доказано е, че след овулация клетките на жълтото тяло, които имат добро кръвоснабдяване, започват да синтезират стероиди, което поради ниската активност на посочените ензими спира на етапа на прогестерона. Възможно е също така във фоликула да преобладава ∆5- ^пътят на синтез с малко образуване на прогестерон, а в гранулозните клетки и в жълтото тяло да се наблюдава увеличение на превръщането на прегненолон по ∆4- ^пътя, т.е. в прогестерон. Трябва да се подчертае, че синтезът на андрогенни C19-стероиди се осъществява в интерстициалните клетки на стромата.

Мястото, където се произвеждат естрогени в женското тяло по време на бременност, е и плацентата. Биосинтезът на прогестерон и естрогени в плацентата има редица особености, като основната е, че този орган не може да синтезира стероидни хормони de novo. Освен това, най-новите литературни данни сочат, че органът, произвеждащ стероиди, е плацентарно-феталният комплекс.

Определящият фактор в регулирането на биосинтеза на естрогени и прогестини са гонадотропните хормони. В концентрирана форма това изглежда така: FSH определя растежа на фоликулите в яйчника, а LH - тяхната стероидна активност; синтезираните и секретирани естрогени стимулират растежа на фоликула и повишават неговата чувствителност към гонадотропини. През втората половина на фоликуларната фаза секрецията на естрогени от яйчниците се увеличава и този растеж се определя от концентрацията на гонадотропини в кръвта и вътреовариалните съотношения на получените естрогени и андрогени. След като достигнат определена прагова стойност, естрогените, чрез механизма на положителна обратна връзка, допринасят за овулаторния пик на LH. Синтезът на прогестерон в жълтото тяло също се контролира от лутеинизиращ хормон. Инхибирането на растежа на фоликулите в постовулаторната фаза на цикъла най-вероятно се обяснява с високата вътреовариална концентрация на прогестерон и андростендион. Регресията на жълтото тяло е задължителен момент от следващия полов цикъл.

Съдържанието на естрогени и прогестерон в кръвта се определя от етапа на половия цикъл (фиг. 72). В началото на менструалния цикъл при жените концентрацията на естрадиол е около 30 pg/ml. През втората половина на фоликуларната фаза концентрацията му се увеличава рязко и достига 400 pg/ml. След овулация се наблюдава спад в нивото на естрадиол с леко вторично покачване в средата на лутеалната фаза. Овулаторното покачване на неконюгирания естрон е средно 40 pg/ml в началото на цикъла и 160 pg/ml в средата. Концентрацията на третия естроген, естриол, в плазмата на небременните жени е ниска (10-20 pg/ml) и отразява по-скоро метаболизма на естрадиола и естрона, отколкото яйчниковата секреция. Скоростта на тяхното производство в началото на цикъла е около 100 μg/ден за всеки стероид; В лутеалната фаза скоростта на производство на тези естрогени се увеличава до 250 mcg/ден. Концентрацията на прогестерон в периферната кръв на жените в преовулаторната фаза на цикъла не надвишава 0,3-1 ng/ml, а дневното му производство е 1-3 mg. През този период основният му източник не е яйчникът, а надбъбречната жлеза. След овулация концентрацията на прогестерон в кръвта се увеличава до 10-15 ng/ml. Скоростта на производството му във фазата на функциониращото жълто тяло достига 20-30 mg/ден.

Метаболизмът на естрогените протича различно от този на другите стероидни хормони. Характерна особеност за тях е запазването на ароматния пръстен А в естрогенните метаболити, а хидроксилирането на молекулата е основният начин за тяхната трансформация. Първият етап от метаболизма на естрадиола е превръщането му в естрон. Този процес протича в почти всички тъкани. Хидроксилирането на естрогените протича в по-голяма степен в черния дроб, което води до образуването на 16-хидрокси производни. Естриолът е основният естроген в урината. Основната му маса в кръвта и урината е под формата на пет конюгата: 3-сулфат; 3-глюкуронид; 16-глюкуронид; 3-сулфат, 16-глюкуронид. Определена група естрогенни метаболити са техните производни с кислородна функция на втора позиция: 2-оксиестрон и 2-метоксиестрон. През последните години изследователите обръщат внимание на изучаването на 15-окислени производни на естрогените, по-специално 15а-хидрокси производни на естрона и естриола. Възможни са и други естрогенни метаболити - 17а-естрадиол и 17-епиестриол. Основните пътища на екскреция на естрогенните стероиди и техните метаболити при хора са жлъчката и бъбреците.

Прогестеронът се метаболизира като ∆4-3 ^- кетостероид. Основните пътища на периферния му метаболизъм са редукцията на А-пръстена или редукцията на страничната верига в позиция 20. Показано е образуването на 8 изомерни прегнандиола, основният от които е прегнандиолът.

При изучаване на механизма на действие на естрогените и прогестерона, на първо място трябва да се изхожда от позицията на осигуряване на репродуктивната функция на женския организъм. Специфичните биохимични прояви на контролиращия ефект на естрогенните и гестагенните стероиди са много разнообразни. На първо място, естрогените във фоликуларната фаза на половия цикъл създават оптимални условия, които осигуряват възможността за оплождане на яйцеклетката; след овулацията основното са промените в структурата на тъканите на гениталния тракт. Настъпват значителна пролиферация на епитела и кератинизация на външния му слой, хипертрофия на матката с увеличаване на съотношенията РНК/ДНК и протеин/ДНК, както и бърз растеж на маточната лигавица. Естрогените поддържат определени биохимични параметри на секрета, отделян в лумена на гениталния тракт.

Прогестеронът на жълтото тяло осигурява успешното имплантиране на яйцеклетката в матката в случай на оплождане, развитието на децидуална тъкан, развитието на бластулата след имплантацията. Естрогените и прогестините гарантират поддържането на бременността.

Всички горепосочени факти показват анаболния ефект на естрогените върху протеиновия метаболизъм, особено върху целевите органи. Техните клетки съдържат специални рецепторни протеини, които причиняват селективно улавяне и натрупване на хормони. Резултатът от този процес е образуването на специфичен протеин-лиганден комплекс. Достигайки до ядрения хроматин, той може да промени структурата му, нивото на транскрипция и интензивността на синтеза на клетъчни протеини de novo. Рецепторните молекули се характеризират с висок афинитет към хормоните, селективно свързване и ограничен капацитет.

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