Особенности оогенеза в организме

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛЕКЦИЯ

Особенности оогенеза в организме

Содержание

1. Строение яичника

2. Оогенез

1. Строение яичника

История естествознания шла шагами научными и антинаучными. И вторых,надо признаться, было, ой, как немало. Вот один из них. Швейцарский естествоиспытатель Альбрехт фон Галлер в XVIII в. «посчитал», что в яичники Евы были Господом заложены 200 млн крошечных человечков. Но и этого мало. Они не просто были рассеяны эдакой мукой по органам Праматери, а вложены друг в друга наподобие матрешек. яичник фолликул овуляция

Яичник (лат. ovarium, греч. oophoron) -- относительно небольшой бледно-розовый парный орган, напоминающий не очень аккуратно слепленный овальный сырник размерами 30x20x10 мм и массой 5--8 г. В учебниках и атласах макропрепарат матки с трубами и яичниками выглядит большим мохнатым вечерним мотыльком с расправленными крыльями. Однако в живом теле эти органы расположены несколько иначе.

К полости малого таза обращена медиальная поверхность органа, а к стенкам -- латеральная поверхность. Брыжейка крепится к переднему брыжеечному краю, в который через небольшое продолговатое углубление -- ворота яичника -- входит главный сосудисто-нервный пучок органа. Назад обращен выпуклый свободный край яичника. В организме яичникподвешен вертикально (а не как на препарате горизонтально), обращаясь верхним трубным концом к маточной трубе и нижним маточным концом соответственно к матке, с которым он и связан круглым тяжом собственной связки яичника. Кстати, он фиксирован также и к стенке малого таза связкой, подвешивающей яичник, в которой проходят яичниковые сосуды. Каждый яичник располагается на заднем листке широкой связки матки таким образом, что меньший его участок (область ворот) покрыт широкой связкой и связан с нею брыжейкой, а большая его часть не покрыта брюшиной и находится в брюшной полости.

Гистологически яичник построен из соединительнотканного «скелета» -- стромы и расположенной в ее хитросплетениях паренхимы. Последняя уложена в два слоя, как желток и белок в яйце. Внутренний, глубинный слой назван мозговым веществом и представлен кровеносными и лимфатическими сосудами, нервами, нежной рыхлой соединительной тканью. Его окружает корковое вещество, несущее на себе основную функциональную нагрузку по развитию яйцеклеток. Как белок покрывается скорлупой, так корковое вещество снаружи защищено тонкой плотной белочной оболочкой, состоящей из сети коллагеновых волокон. Наконец, самым поверхностным оказывается слой кубического или низкого цилиндрического зародышевого эпителия.

Рядом с яичником можно увидеть рудиментарные эмбриональные образования, оставшиеся от канальцев первичной почки и ее протока. К ним относят придаток яичника, состоящий из продольного протока и 6--7 параллельно впадающих в него поперечных проточков, околояичник и несколько крошечных содержащих серозную жидкость везикулярных привесков.

Яичник кровоснабжается яичниковой артерией и яичниковыми ветвями маточной артерии. Венозный отток осуществляется по одноименным венам. Лимфа от органа поступает к поясничным лимфатическим узлам.

Источниками иннервации служат нижнее подчревное и брюшное аортальное сплетения.

В корковом веществе яичника располагаются первичные фолликулы, которым еще предстоит пройти путь роста и развития, и зрелыефолликулы совершенно круглые, заполненные пузырька жидкостью пузырьки диа-метром 1,0--1,2 см, которые-то и были описаны Граафом и уже готовы расстаться с заключенной в них жемчужиной. Оболочка зрелого фолликула -- тека (1) -- снаружи представлена плотной соединительной тканью, а внутри -- нежными волокнами, переплетенными между собой и с проходящими здесь капиллярами. Особые небольшие клетки ровным, так называемым зернистым, или гранулезным, слоем выстилают весь пузырек изнутри. И лишь в одном месте слой этот вздыбливается, образуя яйценосный холмик , в котором и скрывается от посторонних глаз половая клетка. Как будто понимая свою исключительную роль, она, как принцесса, окружена прозрачной зоной и лучистым венцом из фолликулярных клеток, а затем еще и более плотной покрышкой.

Одним из нередких заболеваний, с которым женщины обращаются к врачу, является хронический аднексит -- воспалительный процесс в яичнике (одном или обоих). Беспокоит боль, тупая, нередко постоянная, по временам усиливающаяся, то в животе, то в крестце. Но это далеко не все. Как npaвило, начинаются расстройства менструальной функции, а иногда и сексуальных переживаний. Частые обострения ведут к нарушению созревания фол-ликулов и яйцеклеток, а это уже путь к бесплодию.

Конечно, аднексит не развивается на ровном месте. Необходим бактериальный возбудитель. Это либо «простой» микроб типа стафилококка или кишечной палочки, либо специфический, например гонококк или какая-нибудьгарднерелла. Предрасполагающими факторами являются переохлаждение (отдых сидя на камне, мини-юбки осенью, купание в холодных водоемах), беспорядочная половая жизнь, заболевания других половых органов, общие иммунные нарушения.

По периферии яичника расположены примордиальные фолликулы, представляющие собой ооцит I порядка, находящийся в диплотене профазы первого деления мейоза, покрытый слоем плоских фолликулярных клеток. Примордиальные фолликулы -- это резерв половых клеток, в которых завершение профазы первого деления мейоза и дальнейшее развитие происходит лишь при половом созревании.

Примордиальные фолликулы порциями вступают в стадию роста в течение всей жизни самки. По мере роста фолликулов увеличивается и размер самой половой клетки. Фолликулярные клетки млекопитающих образуются из коркового слоя яичника. Ооциты, окруженные тяжами фолликулярных клеток, внедряются в соединительнотканную строму яичника.

Постепенно вокруг их цитолеммы появляется блестящая зона, снаружи от которой на базальной мембране в 1--2 слоя располагаются кубические фолликулярные клетки. Фолликулы, состоящие из растущего ооцита, блестящей оболочки и слоя кубического фолликулярного эпителия, называются первичными фолликулами.

13 12 11 9 8 7 6

Рис. 9. Строение яичника человека (по Алмазову, Сутулову, 1978): 1 -- зачатковый (герминативный) эпителий; 2 -- белочная оболочка; 3 -- корковое вещество; 4 -- первичные, примордиальные фолликулы; 5 -- растущий фолликул; 6 -- Граафов пузырек; 7 -- полость Граафова пузырька; 8 -- яйцеклетка; 9 --coronaradiata; 10 -- пузырчатый фолликул, в котором яйценосный бугорок и ооцит не полностью попали в срез; 11 -- желтое тело; 12 -- ат-ретическое тело; 13 -- соединительная ткань и кровеносные сосуды; 14 -- соединительнотканная оболочка фолликула; 15 -- ооцит II порядка

Характерная их особенность -- наличие блестящей зоны, состоящей из кислых и нейтральных гликозаминогликанов. Блестящая оболочка -- это неклеточное образование, состоящее из гликопротеинов и гликозаминогликанов, поэтому она кажется прозрачной. Если произошло оплодотворение овоцита, то она сохраняется у зародыша вплоть до его имплантации в стенку матки и выполняет ряд важнейших функций.

Будучи проницаемой для микромолекул и барьером для макромолеку-лярных соединений, блестящая оболочка обеспечивает защиту как самой половой клетки, так и зародыша. Ее протективная функция по отношению к зародышу особенно важна в тех случаях, когда организм матери сенсибилизирован к отцовским аллоантигенам.

Главная функция фолликулярного эпителия -- избирательный транспорт к ооциту необходимых питательных веществ, синтезируемых в печени или других органах материнского организма. Фолликулярные клетки выделяют белки, идущие на построение вторичной оболочки яйцеклетки. Как со стороны плазматической мембраны, так и со стороны фолликулярных клеток имеются ворсинки, они увеличивают плотность соприкосновения, обеспечивают условия для трофики.

После образования первичного фолликула та часть соединительной ткани, которая окружает фолликул, уплотняется и формируется внешняя соединительнотканная оболочка -- тека. Фолликулярные клетки играют роль не только опорных, трофических элементов, но вместе с соединительнотканными клетками теки являются железой внутренней секреции, вырабатывающей эстроген. Кроме того, на них расположены рецепторы к гона-дотропным гормонам гипофиза, под воздействием которых осуществляются развитие фолликулов и оогенез.

Фолликулы, однослойные вначале, в результате размножения фолликулярных клеток становятся многослойными. Затем фолликулярные клетки начинают выделять фолликулярную жидкость и постепенно резорбиро-ваться. На их месте возникают полости, которые затем сливаются в одну. В наружную оболочку фолликула врастают многочисленные кровеносные капилляры, и она дифференцируется на два слоя (внутренний и наружный). Такие фолликулы называют вторичными. Ооцит во вторичном фолликуле все еще находится на стадии диплотены профазы первого деления мейоза.

На заключительной стадии резорбции фолликул называется зрелым (третичным) илиГраафовым пузырьком. Фолликулярные клетки образуют стенку Граафова пузырька (зернистая оболочка) и секретируют фолликулярную жидкость, в состав которой входят эстрогены. Сама яйцеклетка находится в Граафовом пузырьке на ножке -- яйценосном бугорке. Фолликулярные клетки также окружают яйцеклетку -- лучистый венец(coronaradiata).

Снаружи третичный фолликул покрыт тонкой базальной мембраной и текальной оболочкой, содержащей сосуды во внутренней части и мышечные клетки в наружной. Пузырчатый фолликул достигает такого размера, что выпячивает поверхность яичника, причем яйценосный бугорок с ооцитом оказывается в выступающей части пузырька (стигма).

Затем стенка Граафова пузырька разрывается, яйцеклетка освобождается и выходит в брюшную полость, окруженная слоем прилипших фолликулярных клеток (рис. 10).

В ооците третичного фолликула реинициируется мейоз, завершается первое и начинается второе деление созревания, возникает ооцит II порядка и первое редукционное тельце. Общая продолжительность развития при-мордиального фолликула до стадии преовуляторного фолликула у человека составляет около 120 суток.

Процесс выхода яйцеклетки из Граафова пузырька в брюшную полость называется овуляцией. У большинства млекопитающих она происходит на стадии метафазы второго деления созревания ооцита. Завершение второго деления созревания, при котором образуется яйцеклетка, и образование второго редукционного тельца происходит только в процессе оплодотворения.

Рис. 10. Развитие фолликулов в яичнике человека (по Алмазову, Сутулову, 1978)

Лишь некоторые из вступивших в рост ооцитов и фолликулов достигают преовуляторного размера, созревают, вступают в фазу второго деления созревания и могут быть оплодотворены. Большинство ооцитов в растущих и созревающих фолликулах в разные периоды своего роста претерпевают обратное развитие (атрезию). Для таких фолликулов характерны прогрессирующее уплотнение яйцеклетки, утолщение прозрачной зоны, регрессия фолликулярного эпителия, лизис органелл, кортикальных гранул, сморщивание ядра. Блестящая зона утрачивает свою шаровидную форму и становится складчатой, утолщается и гиалинизируется.

Характерный признакатретического тела -- наличие в его центре блестящей оболочки ооцита. В центре атретического тела может быть расположен погибающий оооцит, либо только остатки уплотненной прозрачной зоны, либо соединительнотканный рубец (на конечной стадии развития).

Завершающие этапы периода большого роста ооцита и фолликула, созревание и овуляция происходят периодически и зависят от циклической деятельности системы гипоталамус -- гипофиз -- яичники.

Помимо указанных структур в яичнике млекопитающих находятся различные виды желтых тел. Под влиянием лютеинизирующего гормона, вызвавшего овуляцию, элементы стенки лопнувшего пузырька претерпевают изменения, приводящие к формированию желтого тела. Клетки фолликулярного эпителия гипертрофируются и в них накапливается желтый пигмент лютеин -- образуются лютеиновые клетки. К стенке Граафова пузырька подходят кровеносные сосуды, которые способствуют сохранению и росту соединительной ткани.

Существует два типа желтых тел.

Овариальное желтое тело. Существует в течение второго периода менструального цикла (с 14--16 по 26--28-й день). В различные периоды овариального цикла оно обладает гормональной активностью -- выделяет прогестерон (гормональная активность снижается к концу цикла).

Желтое тело беременности. Формируется, когда наступает беременность. Оно существует гораздо дольше, более активно в функциональном плане и имеет большие размеры (более 5 см), чем овариальное желтое тело (1,5--2 см). Начиная с 3--4 месяцев беременности функцию образования прогестерона берет на себя плацента. До этого момента нарушение деятельности желтого тела и как следствие низкий уровень прогестерона может вызвать прерывание беременности (выкидыш). В последующем желтое тело беременности подвергается обратному развитию.

Инволюцию претерпевает и овариальное желтое тело. В обоих случаях железистые клетки атрофируются, а соединительная ткань центрального рубца разрастается. В результате на месте бывшего желтого тела формируется белое тело. Оно сохраняется в яичнике на протяжении нескольких лет, а затем практически полностью рассасывается.

2. Оогенез

Женский гаметогенез отчасти похож на мужской, но имеет интереснейшие отличительные черты. Во-первых, они разнятся сроками «старта». Сперматогенез, как вы помните, запускается в пубертатном периоде, то есть у 10--12-летнего мальчика. В противоположность ему овогенез (ряд ученых использует термин «оогенез») начинается задолго до рождения девочки, а доходит до финала только у нескольких клеток при их оплодотворении. Подавляющее же число предшественниц яйцеклетки до последних стадий овогенеза не доживает. Во-вторых, их отличает продолжительность жизни «воспитываемых» клеток. Созревание мужских гамет от зародышевого эпителия до спермиев продолжается 74--75 дней,?после которых они могут еще сколько-то дней «ожидать ката-пультирования», а потом еще несколько суток здравствовать в половых путях женщины. Другими словами, живут они, начиная от первых этапов сперматогенеза, 100--110 дней. Но разве можно сравнить этот ничтожный срок с тем сроком, который «мотают» участницы овогенеза: их выход в свет в момент овуляции -- итог и 15-, и 25-, и даже 40-летнего «прозябания» в яичнике. В-третьих, слишком неравнозначны количественные показатели. Мужчина, если его сексуальность была удачно реализована, за жизнь выбрасывает наружу 10--13 литров спермы с сотнями миллиардов сперматозоидов. У женщины же от первой менструации до наступления климакса лишь 400--450 клеток пройдут в яичнике путь созревания и «подготовки».

Первичные половые клетки возникают на ранних этапах эмбриогенеза из энтодермальных клеток вегетативного полюса, как, например, у бесхвостых амфибий, или из энтодермальных клеток желточного мешка, как у всех амниот -- пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. У млекопитающих ППК перемещаются по дорсальной брыжейке, будучи способными в этот период к амебоидному движению. У птиц миграция происходит пассивно по кровяному руслу. У высших позвоночных не обнаружено веществ, стимулирующих миграцию первичных половых клеток к гонадам.

Попав в гонады, первичные половые клетки начинают пролиферировать. Они делятся митозом и называются оогониями. Наступает стадия размножения (рис). У большинства низших позвоночных оогонии сохраняют способность к делению на протяжении всего репродуктивного периода, например, рыбы за один нерест выделяют тысячи яиц, земноводные -- сотни (животные с наружным оплодотворением).

Виды, для которых характерно внутреннее оплодотворение, продуцируют половые клетки более экономно. У млекопитающих размножение овогониев протекает только в эмбриональном периоде и к концу внутриутробного развития прекращается. Так, у человека максимальное количество оогониев (6-7 млн) наблюдается у пятимесячного плода. Далее следует массовая дегенерация половых клеток, количество которых у новорожденной девочки составляет около 1 млн, а к семи годам сокращается до 300 тысяч(рис) .

Итак, начинается первый этап овогенеза -- фаза размножения. Яичник плода имеет в паренхиме множество мелких округлых первичных половых клеток -- зачатковых, или зародышевых, эпителиоцитов. Первичные клетки достаточно быстро делятся митозом. Результатом этого является накопление в корковом слое яичника овогоний-- клеток, активно накапливающих белки, липиды и липоиды, глюкозу. Они, пышущие здоровьем, отличаются от своих предшественниц, стало быть, куда большими размерами. Но по генетическому составу они идентичны и, естественно, диплоидны.

Незадолго до рождения девочки в ее яичниках наступает фаза роста. Овогонии вступают в свой последний митоз, образуя овоциты первого порядка. Цитоплазма овогонии равномерно распределяется между дочерними клетками, которые уступают материнской в размерах. Но они быстро «набирают в весе» и уже скоро настолько окрепнут, что готовы будут приступить к собственному делению. Их диплоидные ядра и протоплазма даже войдут в профазу, но . Но не все так просто Профазныеовоциты первого порядка неожиданно оказываются как бы законсервированными на много лет. Они окружаются тоненькой гранулезной (зернистой) оболочкой и застывают в виде примордиального фолликула в ожидании своей участи. А участь эта может быть весьма плачевной: из 2 млн примордиальных фолликулов, заложенных в яичниках девочки, дальнейшее развитие получат только 400--450 овоцитов

Малышка родилась. Первый зуб, первый шаг, первая песочница, первый класс, первая страстная любовь и вдруг. Вдруг случается то, к чему одни девочки давно морально подготовлены мамами, а для других оказывается пугающей до плача неожиданностью: приходят месячные. Что это значит с психологической точки зрения разбирать не станем, а вот с позиций физиологии что это? Ряд аспектов будет освещен в главе об овариально-менструальном цикле, а здесь лишь спроецируем произошедшее на стадии овогенеза. Нынешняя, начавшаяся дней за 20 до описанного момента, носит название фазы созревания. Одному из примордиальных фолликулов вдруг «дается зеленый свет». Он начинает увеличиваться в размерах (теперь мы его называем первичным фолликулом), а расположенный в нем овоцит «просыпается» и сходу включается в прерванное, скажем, 11 лет назад деление. Но на этот раз деление будет мейотическим. Первое деление мейоза приведет к образованию гаплоидного овоцита второго порядка, вобравшего в себя почти всю питательную цитоплазму материнской клетки, и нежизнеспособного первого полярного тельца. Овоцит второго порядка, укрываясь в яйценосном холмике и омываясь жидкостью уже зрелого фолликула, окружается лучистым венцом и вступает во второе деление мейоза, где на стадии метафазы его настигает овуляция. У нашей 11-летней девочки, точнее девушки, ему так и суждено погибнуть в маточной трубе, не завершив весь путь овогенеза. Но у молодой женщины может сложиться иначе. Если в фаллопиевой трубе произойдет- таки зачатие, то второе деление дойдет до конца с образованием сначала двуядерной яйцеклетки, а потом одноядерной диплоидной зиготы. Как побочный продукт образуется и быстро растворится второе полярное тельце.

Заболевания половой сферы всегда очень остро переживаются пациентами (как мужчинами, так и женщинами) Это страдания не только телесные, но и душевные. И особое место среди этих страданий занимает женское бесплодие. Религиозными ортодоксами оно воспринималось когда-то как знак особой греховности женщины, за которую она и наказывалась Богом так жестоко. Взять хотя бы Библию: когда пожилой Елисавете, считавшейся бесплодной, Бог дал в чрево младенца -- будущего Иоанна Крестителя -- она благодарила Господа за то, что Он услышал ее молитвы и (обратите внимание!) снял с нее «поношение между людьми».

Не сказать, чтобы отношение верующих к болезням сильно изменилось' по мнению религиозных людей, они даются нам свыше неслучайно. Другое дело, что теперь врачи сумели многое понять и объяснить, нам теперь ясны механизмы развития той или иной патологии. Это касается и женского бесплодия

Оно развивается либо из-за нарушения созревания яйцеклетки или овуляции (так называемое эндокринное бесплодие), либо при гинекологических заболеваниях (воспаления, опухоли, спаечные процессы), либо в результате изменения в маточных трубах.

Эндокринное бесплодие -- результат как болезней желез внутренней секреции или неврологических расстройств, так и психических стрессов или простого переутомления. То есть причин множество. От точного установления этиологии и будет зависеть лечение. Здесь и витаминотерапия с полноценным питанием, и длительная комбинированная гормональная терапия.

Рис. Схема процесса оогенеза человека

Женская половая клетка, прекратившая размножение, называется ооцит I порядка. Начинается свойственный только этой клетке период роста. Он связан с поступлением в яйцеклетку питательных веществ извне и с синтезом их в самой яйцеклетке. Масса и объем яйцеклетки увеличиваются в огромное количество раз (у насекомых -- в 90 000 раз, у млекопитающих -- более чем в 40 раз).

Рост ооцитов принято разделять на два периода:

• малого, или цитоплазматического, роста (превителлогенез): происходит относительно небольшое пропорциональное увеличение массы ядра и цитоплазмы;

• большого, или трофоплазматического, роста (вителлогенез): резко интенсифицируется рост цитоплазматических компонентов, в ооците откладывается желток.

Весь период превителлогенеза проходит на фоне подготовки ооцита I порядка к последующим делениям созревания (мейоза). Подготовка к первому делению созревания начинается с того, что ооцит вступает в S-период редукционного деления (фаза удвоения ДНК). Затем следует профаза первого деления мейоза, которая продолжается у ооцитов млекопитающих несколько дней.

По достижении фазы диплотены, когда гомологичные хромосомы уже прошли конъюгацию и начали расходиться к противоположным полюсам ядра, наступает стадия диакинеза. На ней дальнейшее течение мейоза сильно замедляется. Остановка мейоза продолжается до достижения особью по-ловозрелости, т. е. длится много лет, применительно к некоторым млекопитающим и человеку. В период диакинеза ядерный материал ооцита не остается инертным: у большинства яйцеклеток он выполняет роль матрицы для синтеза всех видов РНК -- информационных, транспортных, матричных и рибосомальных. Все эти типы РНК синтезируются впрок и используются уже оплодотворенной яйцеклеткой. Синтез РНК связан с уникальным процессом амплификации генов (т. е. временного увеличения числа генов, кодирующих данный вид РНК). Амплификация осуществляется путем избирательного копирования рибосомальных генов, расположенных вдоль нити ДНК. Отделившиеся копии обособляются морфологически в виде ядрышек, которых может насчитываться несколько тысяч.

После созревания ооцита ядрышки выходят в его цитоплазму и там ли-зируются. Синтез рРНК протекает в течение 3-6 месяцев. Низкомолекулярные рРНК и тРНК синтезируются без амплификации -- их быстрое накопление обусловлено тем, что кодирующие их гены многократно повторены. Усиливающаяся синтетическая активность нуклеиновых кислот приводит к образованию хромосом типа ламповых щеток, что связано с наличием деспирализованных участков ДНК, на которых идет синтез мРНК. В зрелой яйцеклетке насчитывается до 25-50 тыс. различных типов мРНК.

В период вителлогенеза в ооците I порядка образуется желток, а также жиры и гликоген. Желток -- это высокофосфорилированный кристаллический белок. Его количество в клетке строго детерминировано генетически и не зависит от условий питания самки. Вителлогенез может осуществляться за счет синтеза желтка внутри ооцита (эндогенный желток), либо желток синтезируется вне яичника (экзогенный желток). Синтез эндогенного желтка происходит в эндоплазматическомретикулуме из концевых цистерн аппарата Гольджи. Накопление желтка может идти и в митохондриях, которые при этом перерождаются в желточные гранулы. Большинству видов животных присуще образование экзогенного желтка. Он строится на основе белка, предшественника вителлогенина, поступающего в ооцит извне.

У позвоночных вителлогенин синтезируется в печени матери, транспортируется к содержащему ооцит фолликулу по кровеносным сосудам и поглощается ооцитом путем пиноцитоза. В дальнейшем, при формировании гранул желтка, он распадается на липовителлин и фосфовитин, входящие в состав экзогенного желтка. Синтез вителлогенина клетками печени находится под гормональным контролем. Выделяемый гипоталамусом лю-либерин стимулирует продукцию гонадотропных гормонов гипофиза (ФСГ, ЛГ) в кровь. Под их воздействием клетки фолликула синтезируют в кровоток эстроген. Последний индуцирует, а впоследствии и контролирует, как на уровне транскрипции, так и на уровне трансляции, синтез вителлогенина клетками печени.

Созревание ооцита -- это процесс последовательного прохождения двух делений мейоза (делений созревания). При подготовке к первому делению ооцит длительное время находится в фазе диакинеза, когда и происходит его рост и вителлогенез. Начало собственно делений созревания приурочено к достижению самкой половой зрелости и определяется половыми гормонами.

Контроль за процессом созревания яйцеклетки лучше всего изучен у амфибий. У этих животных гонадотропины, находящиеся под контролем гипофиза, действуя на окружающие ооциты фолликулярные клетки, инициируют выделение последними стероидного гормона прогестерона. Подобно другим стероидным гормонам, прогестерон способен диффундировать через плазматические мембраны большинства клеток-мишеней и связываться с внутриклеточными рецепторными белками, регулирующими транскрипцию специфических генов. Однако при созревании ооцита прогестерон, по-видимому, действует иначе. Он связывается с рецепторными белками плазматической мембраны. При этом происходит инактивацияплазматическойаденилатциклазы, в результате чего снижается концентрация циклического АМФ в цитозоле и соответственно активность цАМФ-зависимой протеинкиназы (А-киназы). Поскольку А-киназа отвечает за фосфорилиро-ваниеN-концевых участков белков, то ее инактивация приводит к дефосфо- рилированию фактора созревания яйцеклеток (фактор инициации М-фазы, ФИМ), находящегося в цитоплазме. При этом он деблокируется, т. е. переходит в активное состояние.

В норме ФИМ запускает переход из профазы первого деления мейоза в метафазу второго деления. Зрелые ооциты задерживаются на стадии мета- фазы II, когда уровень ФИМ высок. Инактивация А-киназы инициирует активацию небольших количеств ФИМ, которые, в свою очередь, активируют новые порции ФИМ (положительная обратная связь). Замечательное свойство ФИМ -- его способность к автокаталитическому саморазмножению, т. е. он может фосфорилировать сам себя и, следовательно, активировать. Фактор созревания вызывает разрушение оболочки ядра ооцита, разрушение ядрышек и миграцию хромосом к будущему анимальному полюсу, где и произойдут деления созревания.

Основная особенность деления созревания в ооцитах состоит в том, что эти деления резко неравномерны. В результате первого деления созревания половина хромосомного набора выталкивается в очень маленькую клетку -- редукционное (полярное или направительное) тельце. Впоследствии эта клетка делится на две столь же малые, и никакого участия в дальнейшем развитии они не принимают. Яйцеклетка после выделения первого редукционного тельца называется ооцитом II порядка.

Второе деление созревания осуществляется путем выделения второго редукционного тельца такихже размеров, как и первое. После его выделения ооцит II порядка превращается в зрелое яйцо.

Количество яиц, созревающих одновременно, редко достигает 15, обычно их бывает меньше, иногда только одно (человек). У большинства животных течение мейоза останавливается на некотором этапе созревания (блок мейоза), а для дальнейшего его протекания требуется оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом (исключение составляют морские ежи и некоторые кишечнополостные).

Различают три типа блока мейоза (именно на этом этапе происходит овуляция яйцеклетки):

• на стадии диакинеза (губки, моллюски, отдельные представители плоских, круглых, кольчатых червей, млекопитающие: собака, лиса, лошадь);

• метафазы Iделения созревания (губки, немертины, кольчатые черви, насекомые);

• метафазы II деления созревания (хордовые; у летучих мышей блок мейоза наступает в анафазе 2-го деления созревания).

Поляризация яйцеклетки

Полюс яйцеклетки, на котором выделяются редукционные тельца, называется анимальным, а противоположный ему -- вегетативным.

Анимально-вегетативная ось ориентирует последующие морфогенети-ческие процессы: первые две борозды дробления оплодотворенной яйцеклетки, как правило, проходят по взаимно перпендикулярным меридианам, пересекающимся на анимальном и вегетативном полюсах.

Первые морфологические проявления поляризации приурочены к периоду вителлогенеза. У большинства яйцеклеток желток откладывается преимущественно в вегетативном полушарии, а ядро ооцита оттесняется в анимальное полушарие, где больше свободной цитоплазмы. Поляризация становится устойчивой и необратимой в период выделения второго редукционного тельца.

Резюме Матка и маточные трубы создают единый анатомо-функциональный комплекс, обеспечивающий захват яйцеклетки после овуляции, ее транспортировку и встречу со сперматозоидами и в случае оплодотворения имплантацию зиготы и развитие зародыша.

Отличия оогенеза от сперматогенеза

В завершение приведем сравнительную характеристику процессов оогенеза и сперматогенеза:

• стадия формирования присуща сперматогенезу и отсутствует в ходе оогенеза;

• из ооцита I порядка в противоположность сперматоциту I порядка получается не четыре, а лишь одна полноценная половая клетка;

• яйцеклетки образуются периодически, а сперматогенез идет постоянно на протяжении жизни индивида;

• стадия размножения при оогенезе заканчивается в пренатальном периоде или сразу же после рождения, при сперматогенезе идет постоянно;

• стадия роста при оогенезе длиннее, чем при сперматогенезе;

• стадия созревания оогенеза имеет свои особенности, заключающиеся в неравномерности делений созревания, приводящих к выделению полярных телец;

• ход сперматогенеза более подвержен влиянию факторов внешней среды, нежели ход овогенеза, вследствие различия в расположении половых органов (семенники, как правило, находятся вне брюшной полости).

Регуляция полового цикла млекопитающих

Еще в древности было замечено, что примерно раз в месяц на женщину нападает необъяснимая форма недомогания,когда из нее изливается темная кровь. «Болезнь» была названа «менструацией» от лат. men -- месяц. В эти дни женщина считалась нечистой, от нее можно было ожидать всяких неприятностей. Если приписывание менструальной крови магических свойств (в Африке из нее готовили лечебные зелья, в Австралии ею натирали праздничные шесты для отпугивания демонов) в старину объяснимо, то причины, по которым в наше просвещенное время в этот период женщины не допускается Церковью к Святым Таинствам, понять сложно. Ведь, если на то пошло, существованием такого сложного явления, как овариально-менструальный цикл, гениальность Божественного плана не только не умаляется, но блестяще подтверждается. Судите сами.

Регуляция этого цикла осуществляется при участии пяти звеньев:

коры большого мозга,

подбугорной области (гипоталамуса),

гипофиза,

яичников,

матки.

Основная сфера действия половых гормонов -- матка и яичники. При этом в один цикл все перипетии разворачиваются в левых яичнике и маточной трубе, в другой цикл -- в правых.

Локализация центра регуляции половой функции у женщин не установлена. Однако влияние коры мозга на течение менструального цикла доказывается нарушением его при тяжелых психических травмах. С другой стороны, известно, что кастрация ослабляет функцию коры.

В гипоталамусе среди прочих нейрогормонов продуцируются так называемые рилизинг-гормоны, или гонадолиберины, которые, попадая через сосудистую систему в адреногипофиз, способствуют образованию гонадотропных гормонов фоллитропина, пролактина, лютропина. Циклическая функция гипоталамуса играет роль пускового механизма в менструальном цикле. При прекращении по каким-то причинам нейрогормональной связи между гипоталамусом и гипофизом прекращается и менструальный цикл.

Давайте 28 дней, то есть средний срок «женского» цикла, разобьем на три этапа.

Итак, закончилась менструация. Начинается постменструальный период. Он продлится 9-10 дней. Изменения параллельно возникают в двух важнейших половых органах. Под воздействием растущей концентрации фоллитропина запускается созревание в яичнике крошечного фолликула. Собственно процесс этот взял старт еще во время менструации, но сейчас он приобретает особый смысл. Растущий пузырек -- это миниатюрная временная эндокринная железа. Она синтезирует эстрогены, становящиеся поначалу (яичниковая фолликулиновая фаза) важнейшим «залечивателем» для матки, только что расставшейся с функциональным слоем эндометрия. Под их воздействием 2-3 дня происходит восстановление утраченного (маточная фаза регенерации), затем 7-8 дней эндометрий утолщается, восстанавливает могучее кровоснабжение, укрепляет мощный железистый аппарат (маточная фаза пролиферации). Фолликул растет быстро, его тека утолщается, а гранулезный слой синтезирует все больше фолликулярной жидкости. Концентрацияэстрадиола (главного эстрогенного гормона) доходит до максимума, что по принципу отрицательной обратной связи «глушит» синтез гипофизом фоллитропина (ФСГ). На этом фоне становится особенно заметной «скрипка» лютропина (ЛГ), начавшего свою «партию», незаметную за «виолончелью» фоллитропина, еще несколько дней назад. Эстрогены, выработка которых теперь поддерживается лютропином, продолжают активно участвовать в физиологических процессах: под их воздействием происходит развитие вторичных половых признаков, завершается фаза пролиферации в эндометрии, повышается тонусгладкой мускулатуры матки, повышается функция молочных желез, усиливается половое чувство. Они же приводят в действие каскад биохимических реакций с участием ряда медиаторов (окситоцина, простагландинов, серотонина и некоторых других), в результате мышечные элементы теки сокращаются, повышается внутрифолликулярное давление, и оболочка фолликула разрывается (яичниковая фаза овуляции).

С этого момента начинается предменструальный период, длящийся 11-13 дней. Полномочными представителями гипофиза становятся лютропин и пролактин, причем последний приобретает наибольшее значение. При разрыве граафова пузырька овоцит второго порядка выходит (обратите внимание, не выпадает, а именно аккуратно покидает лопнувший фолликул) в брюшную полость и, как бы оглядевшись, прямиком направляется в зияющее дуло фаллопиевой трубы. Находясь в метафазе I мейоза, овоцит по-прежнему бережно охраняется лучистым венцом и прозрачной зоной, которые исчезнут лишь в случае оплодотворения. А на месте разорванного фолликула к этому моменту происходит чудо, одно из многих в нашем невероятном организме: взамен одной малюсенькой временной железы возникает другая.

Под действием лютропина начинается развитие желтого тела (яичниковая лютеиновая фаза). Оно последовательно проходит стадии пролиферации, васкуляризации и расцвета, по мере которых в крови нарастает концентрация его гормона -- прогестерона. Это вещество с первых же дней выработки тормозит образование лютропина гипофизом, поэтому развитие желтого тела в основном регулируется пролактином. Значение прогестерона велико: только он заставляет заработать трубчатые заново наросшие железы эндометрия. С этого момента в матке начинает вырабатываться особого состава слизь, без которой было бы невозможно продвижение оплодотворенного яйца и его погружение в эндометрий (маточная секреторная фаза).

Если зачатие наступило, желтое тело (его тогда назовут желтым телом беременности) после фазы расцвета продолжает развиваться до 12-14 недель беременности, когда его функцию берет на себя плацента. Если же в течение суток после овуляции оплодотворение не состоялась, овоцит растворяется в маточной трубе, а слизистой оболочкой матки синтезируется особый простагландин -- лютеолизин, всасывающийся в кровь и достигающий таким образом яичника. Под его воздействием желтое тело, просуществовав еще 10-14 дней, вступает в стадию угасания, обратного развития, или по-науч- ному атрезии (такое желтое тело называется менструальным, и вскоре оно превращается в белое тело, по сути рубец). При этом уровень прогестерона достаточно быстро снижается.

Организм женщины оказывается как бы меж двух времен: ЛГ и пролактин, а значит, и прогестерон уже не вырабатываются, а ФСГ и, стало быть, эстрогены еще не вырабатываются В этом 5-6-дневном «гормональном безвластии» и наступает менструальный период. В связи с прекращением гормональной «подпитки» спиральные артерии суживаются, резко ограничивая питание разросшегося эндометрия. Гипоксия приводит к гибели эпителия. Продукты распада тканей приводят к своеобразному параличу стенок артерий, последние расширяются, и в этот момент происходит отторжение умирающего функционального слоя (маточная фаза десквамации). Его остатки вместе с кровью выводятся в виде менструальных выделений. А в это время отсутствие в крови женских половых гормонов (эстрогенов и прогестерона) способствует расторможению гонадотропной активности гипофиза, который опять начинает усиленно выделять фолликулостимулирующий гормон. Начинается новый менструальный цикл.

Суммируя вышесказанное, выделим в «женской» функции четыре цикла, причем умышленно переплетем их, не страшась повторов.

1. Гипоталамический цикл. Циклически вырабатываемые гормоны (три гонадолиберина) регулируют выделение фоллитропина, лютропина и пролактина.

2. Гипофизарный циклАденогипофиз в течение менструального цикла последовательно выделяет три гормона:

а) фоллитропин, обеспечивающий развитие и созревание фолликула и выделение последним эстрогенных гормонов;

б) лютропин, способствующий овуляции и развитию желтого тела;

в) пролактин, поддерживающий функционирование желтого тела.

3. Яичниковый цикл представлен тремя последовательными фазами:

а) фолликулиновая фаза включает рост и созревание синтезируемого эстрогены фолликула под действием фоллитропина;

б) фаза овуляции, приуроченная к 14-16-м суткам от первого дня менструации, контролируется JIГ, эстрогенами и «слабеющим» фоллитропином;

в) лютеиновая фаза заключается в формировании образующего прогестерон желтого тела под влиянием сначала лютропина, а затем пролактина

4. Маточный цикл. В слизистой оболочке матки в гипофизарном и яичниковом циклах наблюдаются четыре фазы:

а) фаза десквамации (то есть сама менструация) -- проходящая от 1-го до 6-го дня менструального цикла отслойка функционального слоя эндометрия в результате «гормонального безвластия»;

б) фаза регенерации -- заживление эндометрия и начало его восстановления под действием эстрогенов фолликула, проходящие с 6-го по 8-й день менструального цикла;

в) фаза пролиферации -- наращивание эндометрия с его сосудами и железами под руководством все тех же эстрогенов фолликула, протекающее от 8-го до 16-го дня менструального цикла;

г) фаза секреции -- стимуляция прогестероном желтого тела выработки маточной слизи, продолжающаяся от 16-го дня до начала очередной фазы десквамации, то есть до 28-30-го дня.

Такова в общих, самых общих, чертах схема овариально-менструального цикла и его регуляции.

Чем выше возраст женщины, тем больше вероятность повреждения генетического материала ее яйцеклеток мутагенными факторами. У мужчин наблюдается постоянное обновление, а в некоторых случаях и репарация генетического материала сперматогониев, благодаря интенсивно протекающим митозам. Поэтому возраст мужчин существенно не влияет на частоту наследственных заболеваний у потомства.

Будучи далеким от романтической идеализации женщин, все же убежден: судьба женщины труднее, драматичнее, скромнее и одновременно величественнее нашей, мужской. Это касается (во всяком случае, в России) многолетнего обслуживания мужчины дома (перерывы на «лирику» не в счет). Это прекрасно отражается в бесконечной конкуренции с этими самыми мужчинами на работе, что, кстати, очень ощутимо в хирургии. Это относится к великой миссии воспроизводства рода человеческого радостям и тяготам беременности, к мукам и самопожертвованию в родах. Это выражается в том, что на женщину падает основной груз забот по выхаживанию и воспитанию детей -- своих ли собственных, чужих ли, внуков ли --растущих, болеющих, трудных, волнующих.

Это лишь укороченный перечень того, с приходится столкнуться представительницам прекрасной (но не слабой!) половины человечества. последнее место в этом списке принадлежит не болезни, а якобы физиологическому, вроде нормальному периоду в жизни женщины -- климаксу. Греческое слово klimakter означает «ступень», и нередко «восхождение» на нее дается женщине очень тяжело.

Изменения в нейроэндокринной системе в климактерическом периоде характеризуются постепенным снижением реактивности яичников в ответ на гонадотропные стимулы из гипоталамо-гипофизарной системы. Казалось бы, клинически можно было ожидать лишь закономерное угасание менструальной функции и некоторые инволютивные изменения в половых органах. Но частенько климакс протекает не так безобидно. Приливы жара к лицу, голове, верхней половине туловища, сердцебиение, потливость, головокружение, нарушение сна, слабость, повышенная эмоциональность -- это далеко не все, на что могут жаловаться женщины 45-55лет. Некоторые из них могут переживать этот этап очень остро, очень болезненно, воспринимая его как собственную неполноценность, как прекращение успеха, как «начало конца». Случаются даже тяжелые психические расстройства.

Неосложненный климакс не требует лечения, и его проявления не влияют на жизнь женщины существенно. Если же картина разворачивается по вышеописанной схеме, то гинекологи назначают специфическую гормональную терапию, улучшающую состояние пациенток.

Резюме Благодаря гипоталамо-гипофизарной регуляции посредством фоллитропина, лютропина и пролактина в яичнике последовательно проходят созревание фолликула, его разрыв и образование на его месте желтого тела. Под действием вырабатываемых фолликулом и желтым телом соответственно эстрогенов и прогестерона эндометрий матки готовится к возможной имплантации зародыша, а если таковая не происходит, пролиферированный эндометрий отторгается.

Несмотря на то, что молекулярные механизмы, лежащие в основе важнейших моментов в процессе развития и созревания ооцитов, по всей видимости, весьма сходны у всех позвоночных, временные параметры этих процессов и характер запускающих их внеклеточных сигналов могут варьировать весьма значительно.

Размещено на Allbest.ru