Яичник как железа внутренней секреции

Кроме выработки яйцеклеток, яичник имеет ещё одну важную функцию — продуцирует ряд гормонов (эстрогены и гормон жёлтого тела — прогестерон), которые играют важную роль в развитии и поддержании функции структур, необходимых для продолжения рода (к подобным относятся: сами органы размножения, включая беременную и небеременную матку, вторичные половые образования, молочные железы), а также влияющих на множество клеток и тканей, т. е. в целом на организм.

Рисунок 5. Общая схема действия гормонов на половую систему женщины.

ЦНС и ось гипофиз — яичники.

На продукцию яичниками гормонов влияют гуморальные факторы, исходящие от гипофиза. Секрецию эстрогенов «запускает» фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), секрецию прогестерона инициирует лютеинизирующий гормон (ЛГ). ФСГ и ЛГ объединяют под общим названием гонадотропы. Их синтезируют и секретируют базофильные клетки передней доли аденогипофиза — гонадотрофы. На активацию и ингибирование выделения гонадотропных гормонов влияют соответственно либерины (рилизинг факторы) и статины (ингибирующие факторы) выделяемые нейросекреторными клетками мелкоклеточных ядер гипоталамуса.

Деструктивные поражения ЦНС, особенно в основании мозга, могут приводить как к гипер-, так и гипофункции яичников. Известно, что эмоциональные переживания способны нарушать регулярность менструально-овариального цикла и отрицательно влиять на репродуктивную способность. Объяснение подобным явлениям даёт выявление роли воротной системы гипофиза в передаче информации от гипоталамуса в аденогипофиз.

Рисунок 6. Гипофиз.

Секреция гонадотропинов контролируется сигналами, поступающими к гонадотрофам гипофиза из мозга, и место действия эстрогенов по механизму обратной связи может локализоваться в ЦНС.

Реакция гонадотрофов на либерины обеспечивается не только специфическими рецепторами и соответствующими преобразующими и эффекторными системами, но и способностью этих клеток ощущать частоту и амплитуду импульсов гонадолиберина, секретируемого гипоталамусом. Постоянное присутствие стабильных концентраций гонадолиберина лишает гонадотрофы чувствительности к стимуляции и эффективно «выключает» секрецию гонадотропинов.

Известен только один, общий, рилизинг-фактор гонадотропинов, хотя некоторые специалисты считают возможным существование отдельных ФСГи ЛГ-рилизинг-факторов. При наличии общего рилизинг-фактора труднообъяснимым является факт того, что при различных условиях соотношение концентраций ФСГ и ЛГ неодинаково. Существует 2 основные идеи, объясняющие это непостоянство.

Во-первых, отношение ФСГ/ЛГ может меняться в зависимости от частоты импульсов секреции гонадолиберина, поскольку уменьшение этой частоты способствует преобладанию ФСГ в силу его более длительного периода распада по сравнению с ЛГ. Напротив, повышение частоты выделения гонадолиберина приводит к росту соотношения ЛГ/ФСГ, поскольку оставляло бы меньше времени на элиминацию ЛГ из крови.

Во-вторых, существование действующего по принципу обратной связи избирательного ингибитора ФСГ (например, ингибина) могло бы менять содержание последнего вне зависимости от ЛГ.

Существует положительная и отрицательная обратная связь между эстрогенами которые секретирует яичник и секрецией гонадолиберинов. Отрицательная обратная связь реализуется следующим путём: эстрогены стимулируют выделение эндогенного пептида в-эндорфина, который опосредованно ингибирует секрецию гонадолиберинов. Положительная обратная связь (определяющая овуляторный выброс ЛГ) осуществляется в основном путём прямого эффекта эстрогенов на гипофиз.

Гормональная регуляция овариально-менструального цикла Женский овариально-менструальный цикл, описанный выше, отражает крайне сложные временные и функциональные взаимоотношения многих анатомически отдалённых друг от друга структур. Цикл сводит воедино все различные процессы: созревание яйцеклетки и овуляцию, периодическую подготовку эндометрия к имплантации эмбриона, изменение активности тропных структур мозга и гипофиза, контролирующих соотношение гонадотропинов. Координация перечисленных процессов во многом достигается строго регламентированными по времени колебаниями скоростей продукции и секреции ряда гормонов.

Секреция гонадотропинов регулируется двумя отдельными «центрами» гипоталамуса: «тоническим», который контролирует более или менее постоянную секрецию гонадотропинов, и «циклическим», который связан с периодическим выбросом очень больших количеств ЛГ и ФСГ в середине цикла.

Сам цикл удобно разделить на 2 фазы: преовуляторную и постовуляторную. Первая характеризуется ростом и созреванием фолликулов, которые сопровождаются постепенным разрастанием эндометрия. Постовуляторную фазу часто называют лютеальной, поскольку в ней доминируют рост, развитие и инволюция жёлтого тела. В этот период матка, уже испытавшая воздействие эстрогенов, находится под влиянием прогестерона, и биохимически подготавливается к приёму зародыша. Соответствующие структурно-функциональные изменения происходят и во влагалище. Хотя колебания уровня гормонов можно сопоставить с изменениями в яичниках и эндометрии, трудно определить причинно-следственные отношения между этими сдвигами. Однако опыты с введением антител к определённым гормонам установили их исключительную важность. Например, антитела к ФСГ предотвращают ранние стадии роста фолликулов, антитела к ЛГ блокируют овуляцию, а антитела к эстрогенам препятствуют овуляторному выбросу гонадотропинов.

Гормональный фон на протяжении овариально-менструального цикла:

Овариальный цикл.

«Главным режиссёром» цикла является программа овариального фолликула, а менструальный цикл — это лишь реакция на последовательные инициирующие влияния исходящие от развивающегося фолликула. Митотическая и синтетическая активность клеток зернистой оболочки и стероид-продуцирующих клеток теки больше корреллирует с меняющейся концентрацией гонадотропинов в фолликулярной жидкости, чем в системной крови.

По ходу фолликулярной фазы, завершающейся овуляцией, и последующего формирования жёлтого тела клетки гранулёзы подвергаются ряду изменений. Их функционирование на ранних стадиях развития фолликулов зависит от ФСГ. На этой стадии клетки гранулёзы обладают рецепторами к ФСГ и малым количеством рецепторов к ЛГ, и делятся с высокой скоростью. Они быстро приобретают способность синтезировать эстрогены. На ранних этапах развития фолликулов продукция эстрогенов обеспечивается совместной активностью клеток теки, синтезирующих андрогены, и клеток гранулёзы, использующих андрогены в качестве предшественников эстрогенов. Образующиеся таким образом эстрогены вместе с ФСГ способствуют дальнейшему делению клеток гранулёзы, увеличению количества рецепторов к ФСГ, эстрогенам и ЛГ. Уже в начале цикла один из фолликулов выбирается на роль доминантного, содержащего зародышевую клетку, которая в конце концов овулирует. Он отличается от остальных обилием рецепторов к гормонам. Отобранный фолликул продолжает секретировать большие количества эстрогенов, несмотря на снижение концентрации ФСГ в крови, которое обусловлено совместным действием эстрогенов по механизму отрицательной обратной связи и ингибина.

При переходе фолликулярной фазы на поздние стадии происходит интенсивная ароматизация андростендиона с образованием эстрогенов, которые становятся преобладающими стероидами и секретируются в таком количестве, что их уровень в крови повышается. В результате по механизму положительной обратной связи индуцируется выброс ЛГ в середине цикла.

На конечном этапе фолликулярной фазы, уже непосредственно перед овуляцией, ЛГ стимулирует в клетках гранулёзы продукцию прогестерона, который становится основным стероидом фолликулярной жидкости. В то же самое время ЛГ ингибирует деление клеток гранулёзы. После овуляции оставшиеся клетки гранулёзы и теки приобретают типичную структуру клеток-продуцентов стероидных гормонов, становясь лютеальными клетками. Наиболее важным стероидным гормоном этих клеток является прогестерон, но при этом они вырабатывают ещё и эстрогены (эти эстрогены играют важную роль при имплантации). Если зачатия не произошло, секреция гонадотропинов в конце концов тормозится в результате совместного действия прогестерона и эстрогенов.

Клетки гранулёзы развивающегося фолликула имеют достаточно интересный жизненный цикл. Вначале под действием ФСГ в них появляется ароматазная активность (способность превращать андрогены в эстрогены). Затем, по мере уменьшения количества рецепторов к ФСГ, они приобретают рецепторы к ЛГ. После этого в них образуются ферменты, необходимые для синтеза стероидов их холестерола. Наконец, те клетки гранулёзы, которые остаются в разорвавшемся фолликуле, превращаются в крупные, нагруженные липидами прогестерон-секретирующие клетки.

Эффекты стероидов яичников вне репродуктивной системы Метаболизм костной ткани Если у девочек до завершения пубертатного периода возникает недостаточность эстрогенов, то может задерживаться закрытие эпифизарных зон роста. При этом путём рентгеноскопии обнаруживается отставание костного возраста, и девочки могут иметь чрезмерно высокий рост. Лечение эстрогенами в таких случаях ускоряет закрытие эпифизарных щелей. Но значительная недостаточность эстрогенов непосредственно перед фазой пубертатного роста может вызвать его остановку.

Дефицит эстрогена у женщин в постменопаузальном периоде может привести к остеопорозу. Считается, что эстрогены оказывают непрямое воздействие на минеральный обмен в костях, т.к. рецепторы к ним в костной ткани не выявлены. К непрямым воздействиям на кость этих гормонов относятся:

Стимуляция или потенцирование секреции кальцитонина, вызывающего торможение резорбции кости.

Небольшое компенсаторное увеличение секреции паратгормона в ответ на первый эффект.

Усиление активации витамина D в почках под действием паратгормона.

Повышение всасывания кальция в кишечнике как результат.

Прочие эффекты К внерепродуктивным эффектам эстрогенов относится их влияние на задержку азота в организме, а также на водно-электролитический баланс. Имеются данные о некотором общем анаболическом действии эстрогенов (хотя и более слабом, чем у андрогенов). Как эстрогены, так и андрогены обладают антивоспалительной активностью. Эстрогены способствуют задержке натрия в организме, но эта их активность ниже чем у стероидов надпочечников или андрогенов.

У экспериментальных животых большие дозы эстрогенов вызывают опухоли эстроген-зависимых тканей, например матки. Это можно объяснить тем, что введение гормона резко стимулирует митотическую активность и деление клеток.

Введение

прогестерона как мужчинам, так и женщинам приводит к потере натрия.

Синтез белков в печени Эстрогены оказывают существенное влияние на синтез специфических белков в печени, к которым относятся:

Белки — переносчики гормонов (глюкокортикоидов, тиреоидных гормонов, половых стероидов).

Факторы свёртывания крови.

Ангиотензиноген (субстрат ренина).

Липопротеины очень низкой плотности.

Липопротеины высокой плотности.

Эти эффекты эстрогенов могут затруднять диагностику ряда заболеваний (при изменении уровня белков-переносчиков гормонов) и способствовать развитию тромбоэмболической болезни (вследствие повышения уровня концентрации факторов свёртывания крови) или увеличению артериального давления (в результате повышения уровня ангиотензиногена). Влияние на синтез липопротеинов высокой плотности может быть связано с меньшей предрасположенностью женщин в пременопаузальном периоде к инфаркту миокарда по сравнению с мужчинами соответствующего возраста, т.к. высокая концентрация этих липопротеинов в крови связана со снижением риска инфаркта миокарда.