Гормональная регуляция деятельности мужской половой системы

Обе функции гонад (генеративная и гормонообразовательная) активируются аденогипофизарными гонадотропинами - фоллитропином (фолликулостимулирующий гормон) и лютропином (лютеинизирующий гормон). Фоллитропин влияет преимущественно на эпителиоспермато-генный слой, герминативную функцию семенника, а функции клеток Лейдига регулируются лютропином. Однако в действительности взаимодействия гонадотропинов более сложны. Доказано, что регуляция герминативной функции семенника осуществляется совместным влиянием фоллитропина и лютропина. Пептидные ингибины угнетают фоллику-лостимулирующую функцию гипофиза (по механизму отрицательной обратной связи), что приводит к ослаблению влияния, оказываемого на семенники фоллитропином, но не препятствует действию на него лютро-пина. Тем самым ингибин регулирует взаимодействие обоих аденогипо-физарных гонадотропинов, проявляющееся в регуляции ими деятельности семенника (рис. 20.12).

20.2. ЖЕНСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА

Женская половая система включает половые железы - яичники и органы полового тракта (маточные трубы, матка, влагалище, наружные половые органы).

20.2.1. Яичники

Яичники (парный орган) выполняют генеративную (развитие женских половых клеток) и эндокринную (выработка половых гормонов) функции.

АСБ - андрогенсвязывающий белок; АЯ - аркуатное ядро; ВМЯ - вентромедиаль-ное ядро; ГЛ - гонадолиберин; ИН - ингибин; ТС - тестостерон; ЛГ - лютеини-зирующий гормон; ЛГГ - ЛГ-гонадотропоциты; ФСГ - фолликулостимулирующий гормон; ФСГГ - ФСГ-гонадотропоциты. 1 - клетка Лейдига; 2 - клетка Сертоли; 3 - сперматогонии; 4 - сперматоциты; 5 - сперматиды; 6 - сперматозоиды. Сплошные и прерывистые стрелки - обратные связи («+» - взаимодействия)

развивается в яичник с 6-й нед эмбриогенеза. При этом мезонефральные протоки атрофируются, а клетки канальцев первичной почки формируют клеточные тяжи и канальцы внутрияичниковой сети (rete ovarii). Пара-мезонефральные (мюллеровы) протоки развиваются в маточные трубы, концы которых расширяются в воронки, охватывающие яичники. Нижние части

парамезонефральных протоков, сливаясь, приводят к образованию матки и влагалища.

К началу 7-й нед развития яичник отделяется от мезонефроса углубляющимися бороздами, и начинают формироваться ворота органа, через которые проходят кровеносные и лимфатические сосуды и нервы. У 7-8-недельных эмбрионов заметно формирование коркового вещества яичника. Между половыми шнурами постепенно прорастает мезенхима, разделяющая их на отдельные островки клеток. В результате размножения овогоний, особенно на 3-4-м мес эмбриогенеза, количество половых клеток прогрессивно увеличивается. Для этого периода развития характерна неполная цитотомия овогоний, что необходимо для синхронизации митотических циклов групп клеток. В последующем каждая половая клетка окружается одним слоем плоских эпителиальных клеток и называется примордиальным фолликулом. С 3-го мес развития около половины овогоний вступают в малый рост и в профазу 1-го деления мейоза и именуются овоцитами 1-го порядка, или первичными овоцитами. Остальные овогонии продолжают размножаться. Однако к моменту рождения остается лишь 4-5 % общего числа овогоний вследствие их гибели. Сохранившиеся в яичнике половые клетки переходят в профазу 1-го деления мейоза, но останавливаются на стадии диплотены. В этом состоянии половые клетки (примордиальные фолликулы) сохраняются до периода полового созревания. В целом к моменту рождения число половых клеток составляет около 300 000-400 000.

Мозговое вещество яичника развивается из разрастающейся мезенхимы. Эндокринная функция яичников начинает проявляться по достижении женским организмом половой зрелости. Первичный малый рост фолликулов не зависит от гормонов гипофиза.

1 - примордиальные фолликулы в корковом веществе; 2 - растущий фолликул; 3 - соединительнотканная оболочка фолликула; 4 - фолликулярная жидкость; 5 - зрелый фолликул; 6 - яйценосный бугорок; 7 - желтое тело; 8 - интерстициаль-ная ткань; 9 - беловатое тело; 10 - атретический фолликул; 11 - поверхностный эпителий; 12 - белочная оболочка; 13 - кровеносные сосуды в мозговом веществе яичника

лиоцитов кубической или призматической формы на базальной мембране. В цитоплазме эпителиоцитов (на стороне, обращенной к овоциту) хорошо развиты комплекс Гольджи с секреторными включениями, рибосомы и полирибосомы. На поверхности клеток видны два вида микроворсинок: одни проникают в прозрачную зону, а другие обеспечивают контакт между фолликулярными эпителиоцитами. Подобные микроворсинки имеются и у овоцита. Такие фолликулы, состоящие из овоцита, формирующейся прозрачной зоны и кубических фолликулярных эпителиоцитов, называются растущими фолликулами (рис. 20.13, 20.14, б).

Дальнейший рост фолликула обусловлен продолжающейся пролиферацией клеток фолликулярного эпителия, увеличением числа его слоев и формированием снаружи (из клеток соединительной ткани яичника) так называемой покрышки фолликула (theca folliculi). По мере дальнейшего развития тека фолликула дифференцируется на внутреннюю (theca interna) и наружную (theca externa). В theca interna (вокруг разветвляющихся капилляров) располагаются интерстициальные эндокриноциты, соответствующие клеткам Лейдига семенника. Совместно с фолликулярными эпителиоцитами они начинают активную продукцию женских половых гормонов (эстрогенов), которая регулируется гонадотропинами гипофиза. Параллельно в фолликуле формируется полость в результате активной секреции фолликулярной жидкости. Эстрогены вместе с другими продуктами жизнедеятельности фолликула (органическими соединениями, ионами, многочисленными факторами роста) выделяются в полость фолликула. Наружная тека (theca externa) образована плотной соединительной тканью. Далее, по мере роста полостного фолликула и накопления в нем жидкости, овоцит смещается к одному из полюсов фолликула. Стенка фолликула постепенно истончается, однако в месте расположения овоцита остается многослойной - образует яйценосный бугорок, или кумулюс (cumulus oophorus).

Накапливающаяся в фолликуле жидкость приводит к выделению ово-цита из массы клеток яйценосного бугорка. Овоцит остается связанным с клетками кумулюса лишь тонкой клеточной ножкой. Со стороны фолликулярной полости поверхность овоцита покрыта 2-3 слоями клеток фолликулярного эпителия, что напоминает венец (поэтому данная оболочка овоцита получила название лучистого венца - corona radiata). Клетки лучистого венца имеют длинные ветвистые отростки, проникающие через прозрачную зону и достигающие поверхности овоцита. По этим отросткам к овоциту от фолликулярных эпителиоцитов поступают питательные вещества и факторы регуляции. Зрелый фолликул, достигший своего максимального развития, называется граафовым пузырьком по имени автора (R. de Graaf), впервые описавшего его. Зрелый фолликул, готовый к овуляции, имеет и другое название - преовуляторный фолликул (см. рис. 20.13, 20.14). Овоцит преовуляторного фолликула возобновляет мейоз - завершает первое деление мейоза и вступает во второе деление, однако деление блокируется в метафазе. В метафазе происходит овуляция - выход овоцита из яичника. Полное завершение овоцитом мейоза произойдет лишь в том случае, если половая клетка будет оплодотворена мужской половой клеткой.



Рис. 20.14. Строение фолликулов, овоцитов и желтого тела яичника (микрофотографии):

а - примордиальные фолликулы: 1 - овоциты 1-го порядка (первичные); б - растущий фолликул: 1 - ядро; 2 - цитоплазма с равномерно распределенными желтковыми включениями; 3 - прозрачная зона; 4 - фолликулярные эпителиоциты; в - зрелый фолликул в начале овуляции: 1 - яйцеклетка; 2 - полость фолликула; 3 - стенка пузырька; 4 - поверхность яичника; г - желтое тело: 1 - лютеиновые клетки на разных стадиях дифференцировки; д - атретическое тело: 1 - прозрачная зона; 2 - фолликулярные эпителиоциты

В корковом веществе яичника среди развивающихся фолликулов находятся атретические фолликулы. Атретический фолликул (folliculus atreticus) - это фолликул с погибающей половой клеткой, не способный к продолжению развития. Гибель овоцитов начинается с лизиса органелл, кортикальных гранул и сморщивания ядра. При этом прозрачная зона утрачивает свою шаровидную форму и становится складчатой, утолщается и гиалинизируется.

В ходе дальнейшей инволюции атретических фолликулов на их месте остаются скопления отдельных клеток.

Причины атрезии до конца не выяснены, однако она признана ключевым фактором отбора фолликулов (и половых клеток) для овуляции (рис. 20.14, д). Атрезия примордиальных и растущих фолликулов небольшого размера протекает по типу дегенерационной - от таких фолликулов в яичниках остаются мелкие полости (микрокисты), которые затем бесследно исчезают. Атрезия крупных растущих фолликулов протекает по типу продуктивной (текогенный тип): по мере гибели фолликулярных эпителиоцитов существенно гипертрофируется внутренняя часть покрышки фолликула. Хорошая иннервация атретических фолликулов, а также увеличение содержания рибонуклеопротеидов и липидов в гипертрофирующихся клетках и возрастание активности их ферментов свидетельствуют о повышении метаболизма и высокой функциональной активности атретических фолликулов. В частности, интерстициальные клетки фолликула становятся активными продуцентами половых гормонов (преимущественно группы андрогенов и небольшого количества эстрогенов).

Мозговое вещество яичника (medulla ovarii) состоит из органоспецифиче-ской рыхлой соединительной ткани, в которой проходят магистральные кровеносные сосуды, лимфатические сосуды, нервы. В мозговом веществе находятся остатки канальцев первичной почки - сеть яичника (rete ovarii).

Генеративная функция. Овогенез

Овогенез отличается от сперматогенеза рядом особенностей и проходит в три стадии. Так, первая стадия - размножение овогоний - у человека осуществляется во внутриутробном периоде развития (у некоторых видов млекопитающих и в первые месяцы постнатальной жизни), когда в яичнике зародыша происходит деление овогоний и формирование примордиальных фолликулов (рис. 20.15).

Во второй стадии (роста) различают малый и большой рост. Первый протекает в эмбриогенезе, большой рост овоцитов - в репродуктивном возрасте (в функционирующем яичнике). Третья стадия - созревания. Эта стадия, как и при сперматогенезе, включает два деления мейоза, причем второе следует за первым без интеркинеза, что приводит к уменьшению (редукции) числа хромосом вдвое, и набор их становится гаплоидным. При первом делении созревания первичный овоцит (1-го порядка) делится, в результате чего образуются вторичный овоцит (2-го порядка) и небольшое первое полярное (редукционное) тельце. Вторичный ово-цит получает почти всю массу накопленного желтка и поэтому остается столь же крупным по объему, как и первичный овоцит. Полярное тельце (полоцит) представляет собой мелкую клетку с небольшим количеством цитоплазмы, получающую по одной диаде от каждой тетрады ядра первичного овоцита. При втором делении созревания в результате деления вторичного овоцита образуются одна гаплоидная яйцеклетка и второе полярное тельце. Первое полярное тельце иногда тоже делится на две мелкие клетки. В результате этих преобразований первичного овоцита

образуются одна яйцеклетка и три полярных тельца. Четвертая стадия - формирование - в овогенезе отсутствует.

Овуляция. Наступление овуляции - разрыв фолликула и выход вторичного овоцита в брюшную полость - вызывается действием лютеинизиру-ющего гормона (лютропин), когда выделение его гипофизом резко увеличивается. Перед овуляцией происходит выраженная гиперемия яичника,



Рис. 20.15. Овогенез в антенатальном периоде развития (по Л. Ф. Курило): а - схема стадий овогенеза: I - 6-7 нед; II - 9-10 нед; III - 12-13 нед; IV - 16- 17 нед; V - 27-28 нед; VI - 38-40 нед. 1 - овогонии в интерфазе; 2 - овогонии в митозе; 3 - овоцит на стадии прелептотенной конденсации хромосом; 4 - овоцит на стадии прелептотенной деконденсации хромосом; 5 - овоцит в лептотене; 6 - овоцит в зиготене; 7 - овоцит в пахитене; 8 - овоцит в диплотене; 9 - овоцит в диктиотене; 10 - островки половых клеток на границе коркового и мозгового вещества; 11 - при-мордиальный фолликул; 12 - однослойный (первичный) фолликул; 13 - покровный эпителий; 14 - белочная оболочка яичника; 15 - тяжи соединительной ткани



Рис. 20.15. Продолжение

б - схема ультраструктуры женских половых клеток дофолликулярных стадий овогенеза у плодов человека: I - гоноцит; II - овогония в интерфазе; III - овоцит в прелептотенной деконденсации хромосом; IV - овоцит в лептотене; V - овоцит в зиготене; VI - овоцит в пахитене. 1 - ядрышко; 2а - хроматин; 2б - хромосомы; 3 - перихроматиновые гранулы; 4 - сферы 90-120 нм; 5 - скопления интерхроматино-вых гранул; 6 - синаптонемный комплекс; 7 - элементарные хромосомные нити; 8 - рибосомы; 9 - митохондрии; 10 - эндоплазматическая сеть; 11 - комплекс Гольджи; 12 - ядерная оболочка

развитие интерстициального отека, инфильтрация стенки фолликула сег-ментоядерными гранулоцитами. Объем фолликула и давление в нем быстро возрастают, стенка его резко истончается. В нервных волокнах и терминалях обнаруживается наивысшая концентрация катехоламинов. Известную роль в овуляции может играть окситоцин. Перед наступлением овуляции секреция окситоцина увеличивается в ответ на раздражение нервных окончаний (располагающихся в theca interna), обусловленное повышением внутрифол-ликулярного давления. Кроме того, истончению и разрыхлению фолликула способствуют протеолитические ферменты, а также взаимодействие гиалу-роновой кислоты и гиалуронидазы, находящихся в его оболочке.

Вторичный овоцит, находящийся в блоке метафазы 2-го деления мейо-за, окруженный клетками лучистого венца, из брюшной полости попадает в воронку и далее в просвет маточной трубы. Здесь при встрече со спермием снимается блок деления и завершается второе деление мейоза.

Желтое тело (corpus luteum). Тканевые элементы стенки лопнувшего зрелого фолликула претерпевают изменения, приводящие к формированию желтого тела - временной добавочной эндокринной железы в составе яичника. При этом в полость запустевшего фолликула изливается кровь из сосудов внутренней части теки. Сгусток крови быстро замещается соединительной тканью в центре развивающегося желтого тела. В развитии желтого тела различают четыре стадии. В первой стадии - пролиферации и васкуляризации - происходит размножение фолликулярных эпителиоцитов, и между ними врастают капилляры из внутреннего слоя теки. Затем наступает вторая стадия - железистого метаморфоза, когда фолликулярные эпителиоциты гипертрофируются и в них накапливается желтый пигмент (лютеин), принадлежащий к группе липохромов. Такие клетки называются лютеоцитами (luteocyti). Объем новообразующе-гося желтого тела быстро увеличивается, и оно приобретает желтый цвет, хорошо различимый при жизни. С этого момента желтое тело начинает продуцировать свой гормон - прогестерон, переходя в третью стадию - расцвета (см. рис. 20.13, 20.14, г). Продолжительность этой стадии различна. Если оплодотворения не произошло, время расцвета желтого тела ограничивается 12-14 днями. В этом случае оно называется менструальным желтым телом (corpus luteum menstruationis). Более длительно желтое тело сохраняется, если наступила беременность - желтое тело беременности (corpus luteum graviditatis).

Разница между желтым телом беременности и менструальным ограничивается только длительностью стадии расцвета и размерами (1,5- 2 см в диаметре у менструального и более 5 см в диаметре у желтого тела беременности). После прекращения функционирования как желтое тело беременности, так и менструальное претерпевают инволюцию (стадию обратного развития). Железистые клетки атрофируются, а соединительная ткань центрального рубца разрастается. В результате на месте бывшего желтого тела формируется беловатое тело (corpus albicans) - соединительнотканный рубец. Оно сохраняется в яичнике на протяжении нескольких лет.

Эндокринные функции

В то время как яичко на протяжении своей активной деятельности непрерывно вырабатывает половой гормон, для яичника характерна циклическая (поочередная) продукция эстрогенов и гормона желтого тела - прогестерона.

Эстрогены (эстрадиол, эстрон и эстриол) обнаруживаются в жидкости, накапливающейся в полостях фолликулов. Поэтому эти гормоны ранее именовались фолликулярными, или фолликулинами. Яичник начинает интенсивно продуцировать эстрогены при достижении женским организмом половой зрелости, когда устанавливаются половые циклы, которые у низших млекопитающих проявляются регулярным наступлением течки (oestrus) - выделением пахучей слизи из влагалища, поэтому гормоны, под влиянием которых наступает течка, получили название эстрогенов.

Возрастное затухание деятельности яичников приводит к прекращению половых циклов.

20.2.2. Другие органы женской половой системы

Маточные трубы

Маточные трубы, или яйцеводы (tubae uterinae), - парные органы, по которым половые клетки из яичников проходят в матку.

Последние секретируют слизь, основными компонентами которой являются гликозаминогликаны, преальбумины, простагландины и др. Собственная пластинка слизистой оболочки представлена рыхлой соединительной тканью. Мышечная оболочка, следующая за слизистой, состоит из

внутреннего циркулярного или спирального слоя и наружного продольного. Снаружи яйцеводы покрыты серозной оболочкой.

Дистальный конец яйцевода расширяется в воронку и заканчивается бахромкой (фимбриями). В момент овуляции сосуды фимбрий яйцеводов увеличиваются в объеме, воронка при этом плотно охватывает яичник. Передвижение половой клетки по яйцеводу обеспечивается не только движением ресничек эпителиальных клеток, выстилающих полость маточной трубы, но и перистальтическими сокращениями ее мышечной оболочки.

Матка

Некоторые клетки соединительной ткани развиваются в предециду-альные клетки крупного размера и округлой формы, содержащие в своей цитоплазме глыбки гликогена и липопротеиновые включения. Количество предецидуальных клеток возрастает (со времени менструации), особенно при формировании плаценты в период беременности.

В слизистой оболочке находятся многочисленные маточные железы, простирающиеся через всю толщу эндометрия. По форме маточные железы относятся к простым трубчатым.

Миометрий состоит из трех слоев гладких мышечных клеток - внутреннего подслизистого (stratum musculare submucosum), среднего сосудистого с косо-продольным расположением миоцитов (stratum musculare vasculosum), богатого сосудами, и наружного надсосудистого (stratum musculare supravasculosum) с косопродольным расположением мышечных клеток, но перекрестным по отношению к сосудистому слою. Такое расположение мышечных пучков имеет определенное значение в регуляции интенсивности циркуляции крови в течение менструального цикла.

Между пучками мышечных клеток имеются прослойки соединительной ткани, изобилующей эластическими волокнами. Гладкие мышечные