Женская репродуктивная система

1. Структурные гомологи системы репродукции у мужчин и женщин

2. Система мочевыведения и репродуктивная системы у женщин. Сагиттальное сечение таза. Вид слева.

3. Женские внутренние половые органы

Маточная труба, или Фаллопиева труба, или яйцевод - это парный проток, который улавливает овулированный вторичный овоцит, питает овоцит и сперматозоид, создаёт микросреду, благоприятствующую оплодотворению яйцеклетки, транспортирует эмбрион в полость матки к месту последующего дробления. Обозначения: (а) Взаимоотношения между маткой и маточными трубами. Левая половина схемы - вид сзади. Правая половина схемы - удалена задняя правая четверть органов. (б) Микроструктура маточной трубы в поперечном сечении. (в) Микроструктура эндометрия и миометрия стенки матки, x 45. 

     Габриель Фаллопий, Gabriele Falloppio (1523-1562), анатом, Италия.

4. Женские половые гормоны

    Половые гормоны синтезируются в основном в половых железах женщин (яичники) и мужчин (семенники). Небольшое количество половых гормонов образуется, кроме того, в плаценте, в корковом веществе надпочечников и в некоторых других тканях. Следует отметить, что в мужских половых железах образуется некоторое количество женских половых гормонов и, наоборот, в яичниках синтезируется некоторое количество мужских половых гормонов.

     Основным местом синтеза женских половых гормонов являются яичники и жёлтое тело. Кроме того женские половые гормоны также образуются в надпочечниках, в семенниках и в плаценте. 

     Впервые женские половые гормоны были обнаружены и выделены в период с 1919 г. по 1929 г. в трёх разных лабораториях: Э.А. Дойзи (Edward Adelbert Doisy, 1893-1986, биохимик, США); А.Ф.И. Бутенандт (Adolf Frederick Johann Butenandt, 1903-1995, биохимик и физиолог, Германия); Г.Ф. Мерриан (Guy Frederic Marrian, 1904-1981, биохимик, Великобритания). 

     В настоящее время женские половые гормоны разделяют на две группы. Каждая из них характеризуется особыми химическими структурой и функцией. Это эстрогены и прогестины (синоним: гестагены). Греч.: οίστρος - сильное сексуальное желание, эротическая страсть;  +  γενος - род, пол. 1930, лат.: pro- пред-;  +  gesto - быть беременной, 1615. Наиболее активными представителями этих групп являются: для эстрогенов - эстрадиол (17β-эстрадиол, Е2) и для прогестинов - прогестерон. 

     Наиболее активный эстроген - эстрадиол, синтезируется главным образом в фолликулах яичников. Два других эстрогена (эстрон, эстриол) являются производными эстрадиола и синтезируются кроме того в надпочечниках и в плаценте. Все эстрогены состоят из 18 атомов углерода. 

     Секреция яичником эстрогенов и прогестерона имеет циклический характер, зависящий от фазы полового цикла. В начальной фазе полового цикла синтезируются в основном эстрогены, а в заключительной фазе - преимущественно прогестерон. 

     Предшественником этих гормонов, как и других стероидных гормонов организма, является холестерол. Синтез эстрогенов представляет собой последовательные реакции гидроксилирования холестерола, его окисления и отщепления боковой цепи с образованием прегненолона. Завершается синтез эстрогенов уникальной реакцией ароматизации первого кольца, катализируемой ферментным комплексом микросом - ароматазой. Предполагают, что процесс ароматизации включает минимум три оксидазные реакции. 

     Скорость секреции и выведения образующихся в яичниках стероидов резко меняется в различные фазы менструального цикла. Стероиды яичников не накапливаются в секреторных клетках, а выводятся по мере синтеза. Эстрогены и прогестины, подобно другим стероидам, связываются в различной степени с транспортными белками плазмы. Аналогично другим стероидам, активностью обладает только свободная форма гормона. Связывающие белки обеспечивают определенный резерв гормона в крови и выполняют функцию буферов, сглаживающих возможные резкие изменения концентрации гормонов в плазме. Скорость метаболического клиренса этих гормонов находится в обратной зависимости от их сродства к связывающим белкам. 

     Во время беременности в женском организме функционирует еще один эндокринный орган, продуцирующий эстрогены и прогестерон,- плацента. Установлено, что одна плацента не может синтезировать стероидные гормоны. Эндокринным органом является комплекс плаценты и плода - фетоплацентарный комплекс (лат.: foetus - плод). Особенность синтеза эстрогенов заключается также в том, что исходный материал - холестерол - поставляется в плаценту организмом матери. В плаценте осуществляются последовательные превращения холестерина в прегненолон и прогестерон. Дальнейший синтез половых гормонов осуществляется только в тканях плода. 

     Ведущую роль в регуляции синтеза эстрогенов и прогестерона играют гонадотропные гормоны гипофиза (фоллитропин и лютропин). Эти гормоны опосредованно, через рецепторы клеток яичника и систему аденилатциклаза-цАМФ и, вероятнее всего, путем синтеза специфического белка, управляют синтезом эстрогенов и прогестерона. Основное назначение эстрогенов и прогестерона, синтез которых начинается после наступления половой зрелости, заключается в обеспечении репродуктивной функции организма женщины. В этот период они вызывают развитие вторичных половых признаков и создают оптимальные условия, обеспечивающие возможность оплодотворения яйцеклетки после овуляции. Прогестерон выполняет в организме ряд специфических функций. Он является средством управления подготовкой слизистой оболочки матки к успешной имплантации яйцеклетки в случае её оплодотворения. При наступлении беременности основное назначение прогестерона - сохранение беременности, торможение овуляции и стимуляция развития тканей молочной железы. Эстрогены оказывают анаболическое действие на организм, стимулируя синтез белка.

     Распад эстрогенов происходит в печени. Здесь эстрадиол и эстрон превращаются в эстриол. Эстрадиол, эстрон и эстриол служат субстратами действия печёночных ферментов. Ферменты присоединяют к ним глюкуронидную или сульфатную группу. Такие конъюгированные стероиды водорастворимы и не способны связываться с транспортными белками. Поэтому они легко выделяются с жёлчью, с фекалиями и в меньшей степени с мочой в виде эфиров серной или глюкуроновой кислоты. При этом эстриол выделяется преимущественно в виде глюкуронида, а эстрон - в виде эфира серной кислоты. 

     Прогестерон в печени быстро метаболизируется. Сначала он превращается в неактивный прегнандиол, который экскретируется с мочой в виде эфира глюкуроновой кислоты. 

     В медицинской практике широкое применение получили природные гормоны и синтетические препараты, обладающие эстрогенной активностью. Синтетические эстрогены, в отличие от натуральных, не разрушаются в пищеварительном тракте и не подвергаются в печени никаким превращениям. К синтетическим эстрогенам относятся диэтилстильбэстрол и синэстрол, являющиеся производными углеводорода стильбена. Оба этих препарата и ряд других производных стильбена нашли применение в онкологической практике: они тормозят рост опухоли предстательной железы. Синтетические стероиды также широко используются в качестве пероральных контрацептивов. 

     Женские половые гормоны - эстрогены являются средством управления созреванием женской системы репродукции и средством управления её функциями. В частности, женские половые гормоны являются средством упредительного управления (подготовкой) половых органов женщины (объект управления системы репродукции) к размножению и средством актуального управления размножением: (1) управление созреванием примордиальных зародышевых клеток; (2) управление развитием тканей, необходимых для имплантации бластоцисты; (3) управление процессом овуляции; (4) управление функциями плаценты, обеспечивающими поддержание нормальной беременности и (5) управление родами и лактацией. 

     Эстрогены стимулируют развитие тканей, участвующих в размножении. Как правило, под влиянием этих гормонов повышается скорость синтеза белка, рРНК, тРНК, мРНК и ДНК. Это приводит к увеличению размеров и числа клеток соответствующих тканей. Эстрогенная стимуляция обусловливает: 

     - пролиферацию и дифференцировку влагалищного эпителия, пролиферацию эндометрия, а также гипертрофию его желёз; 

     - появление собственной ритмической пейсмекерной подвижности миометрия; 

     - пролиферацию протоков грудных желёз. 

     Эстрадиол оказывает также ускоряющее анаболическое действие на кости и хрящи, способствуя таким образом росту тканей как матери, так и плода. Воздействуя на периферические кровеносные сосуды, эстрогены обычно вызывают их расширение. При этом ускоряется доставка питательных веществ, кислорода, удаление конечных продуктов метаболизма, а также оптимизируется теплообмен, специфичный процессам репродукции. 

     Для проявления активности прогестинов обычно требуется предшествующее или одновременное действие эстрогенов. Таким образом, гормоны двух этих классов часто функционируют синергично, хотя могут быть и антагонистами. Прогестины уменьшают стимулирующее действие эстрогенов на пролиферацию эпителия влагалища и способствуют переходу эпителия матки из пролиферативной фазы в секреторную (увеличение размеров и функции секреторных желёз и повышение содержания гликогена), подготавливая его к имплантации оплодотворенной яйцеклетки. Эти гормоны усиливают развитие ацинарной части грудных желёз после эстрогенной стимуляции развития протоков. Прогестины снижают периферический кровоток, уменьшая тем самым теплопотери. В результате в лютеиновой фазе менструального цикла, на которую приходится образование данного гормона, температура тела повышается. Такие температурные скачки, составляющие ~0,5°С, используются в качестве индикатора овуляции. 

5. Пути образования стероидных гормонов

6. Показатели метаболизма половых стероидных гормонов

7. Двухклеточная концепция синтеза женских половых гормонов

A. При паракринном взаимодействии зернистых клеток (гранулеза) и клеток теки (соединительнотканная оболочка) предовуляторный фолликул вырабатывает эстрадиол. Клетки теки синтезируют субстрат (андростендион) для выработки клетками гранулезы эстрадиола. Зернистые клетки синтезируют ферменты (P450 ароматаза, 17бета-гидроксистероиддегидрогеназы-1), катализирующие преобразование андростендиона в эстрадиол. 

B. В желтом теле усиливается кровоснабжение лютеиновых зернистых клеток, синтезируются рецепторы лютеинизрующего гормона (LH) и ферменты, необходимые для синтеза прогестерона. Лютеиновые клетки теки являются источником андростендиона, субстрата в выработке эстрадиола лютеиновыми зернистыми клетками. В стероидогенезе яичника ключевую функцию выполняют гонадотропины, стероидогенный фактор-1 (SF-1) и активный стероидогенный регуляторный белок (StAR). 

Обозначения: (ATP, АТФ, аденозинтрифосфат; cAMP, цАМФ, циклический аденозинмонофосфат. FSH-R, ФСГ-Р, рецептор фолликулостимулирующего гормона; ФСГ-Р, LH-R, рецептор лютеинизирующего гормона; P450 аром., P450 ароматаза; 17бета-HSD-I, 17-бета гидроксистероиддегидрогеназа-I)

8. Характерные особенности главных структур женской половой системы

9. Циклические изменения в количестве женских половых гормонов в сыворотке крови

10. Оплодотворение и беременность

 В естественных нормальных условиях оплодотворению предшествует половой акт, завершающийся эякуляцией, врезультате которой сперма мужчины попадает в половые пути женщины. Сперма изливается глубоко во влагалище, вблизи шейки матки. Объём эякулята (извергнутой спермы) - в норме составляет ~3 мл. Для успешного оплодотворенияколичество сперматозоидов (спермий) в сперме должно быть не менее 150 млн, а их концентрация в 1 мл спермы ~20 ÷ 200 млн. При этом для слияния с яйцеклеткой необходим только один из них. Остальные сперматозоиды обеспечивают бо́льшую надёжность оплодотворения. После копуляции количество сперматозоидов, находящихся в половых путях женщины прогрессивно уменьшается по направлению от влагалища к дистальному концу маточной трубы. 

     Сперматозоиды проходят из влагалища в матку и доходят до верхнего конца фаллопиевых труб за пять минут благодаря сокращениям матки и труб. Как полагают, эти сокращения инициируются окситоцином, выделяющимся во время полового акта, и локальным воздействием простагландинов, содержащихся в семенной жидкости, на матку и фаллопиевы трубы. Спермии сохраняют жизнеспособность в женских половых путях в течение ~24 ÷ 72 ч, но остаются высокофертильными лишь ~12 ÷ 24 ч. Оплодотворение обычно происходит в верхней части фаллопиевой трубы. 

      Процесс оплодотворения разделяют на три последовательные фазы: 1) дистантное взаимодействие гамет и их сближение; 2) контактное взаимодействие гамет и активизация яйцеклетки; 3) вхождение сперматозоида в яйцо и последующее слияние гамет - сингамия. 

     Первая фаза (дистантное взаимодействие гамет) обеспечивается хемотаксисом - действием совокупностиспецифических факторов, увеличивающих вероятность контакта половых клеток. Важную роль в этом хемотаксисе принадлежит гамонам - химическим веществам, вырабатываемым половыми клетками. Установлено, что яйцеклетки выделяют пептиды, способствующие привлечению сперматозоидов. Сразу после эякуляции сперматозоиды не способны к проникновению в яйцеклетку до тех пор, пока не произойдет капацитация - приобретение спермиями оплодотворяющей способности. Капацитация происходит в течение приблизительно семи часов под действием секретаженских половых путей. В процессе капацитации с плазмалеммы спермия в области акросомы удаляются гликопротеиныи протеины семенной плазмы, что способствует акросомальной реакции. В механизме капацитации большое значениепринадлежит действию гормонов, прежде всего прогестерона (гормон желтого тела), активизирующего секрециюжелезистых клеток яйцеводов. Во время капацитации происходят связывание холестерола цитолеммы спермияальбуминами женских половых путей и обнажение биохимических рецепторов половых клеток. 

     Оплодотворение происходит в ампулярной части яйцевода. Оплодотворению предшествует осеменение - дистантное взаимодействие и сближение гамет, обусловленное хемотаксисом. 

     Вторая фаза оплодотворения - контактное взаимодействие, во время которого сперматозоиды вращают яйцеклетку. Многочисленные спермии приближаются к яйцеклетке и вступают в контакт с её оболочкой. Яйцеклетка начинает совершать вращательные движения вокруг своей оси со скоростью ~4 оборота в минуту. Эти движения обусловлены биением жгутиков сперматозоидов, которые продолжаются около ~12 ч. 

     В процессе контактного взаимодействия мужской и женской половых клеток в спермиях происходит акросомальная реакция. Она заключается в слиянии наружной мембраны акросомы с передними двумя третями поверхностиплазмалеммы спермия. Затем мембраны разрываются в области слияния и в среду высвобождаются ферментыакросомы. Запуск второй фазы оплодотворения происходит под влиянием сульфатированных полисахаридов блестящей (прозрачной) зоны. Они вызывают поступление ионов кальция и натрия в головку спермия, замещение ими ионов калия иводорода и разрыв мембраны акросомы. Прикрепление спермия к яйцеклетке происходит под влиянием углеводной группы фракции гликопротеинов прозрачной зоны яйцеклетки. Рецепторы спермия для прозрачной зоны представляют собой фермент гликозилтрансферазу. Этот фермент, находящийся на поверхности акросомы головки сперматозоида, «узнаёт» сахар N-ацетилглюкозамин - рецептор женской половой клетки. Плазматические мембраны в месте контакта половых клеток сливаются и происходит плазмогамия - объединение цитоплазм обеих гамет. 

     Сперматозоиды при контакте с яйцеклеткой могут связывать десятки тысяч молекул гликопротеида Zp3. При этом отмечается запуск акросомальной реакции. Акросомальная реакция характеризуется повышением проницаемости плазмалеммы спермия к ионам Са2+ и её деполяризацией. Это способствует слиянию плазмалеммы с передней мембраной акросомы. 

     Блестящая зона овоцита оказывается в непосредственном контакте с акросомальными ферментами. Ферменты разрушают блестящую зону, спермий проходит через разрыв и входит в перивителлиновое пространство, расположенное между блестящей зоной и плазмалеммой яйцеклетки. Через несколько секунд изменяются свойства плазмалеммы яйцеклетки, и начинается кортикальная реакция, а ещё через несколько минут наступает зонная реакция, в процессе которой изменяются свойства блестящей зоны. 

     При оплодотворении в яйцеклетку проникает лишь один сперматозоид. Такое явление называется моноспермией. Оплодотворению способствуют сотни других, принимающих участие в осеменении, сперматозоидов. Ферменты, выделяемые из акросом, - спермолизины (трипсин, гиалуронидаза) разрушают лучистый венец, расщепляют гликозаминогликаны прозрачной зоны яйцеклетки. Отделяющиеся фолликулярные клетки склеиваются в конгломерат, который вслед за яйцеклеткой перемещается по маточной трубе благодаря мерцанию ресничек эпителиальных клетокслизистой оболочки маточной трубы. 

     Третья фаза оплодотворения - сингамия. В овоплазму проникают головка и промежуточная часть хвостового отдела. После вхождения сперматозоида в овоцит на периферии овоплазмы происходит её уплотнение (зонная реакция) и образуется оболочка оплодотворения. 

     Кортикальная реакция - это слияние плазмалеммы яйцеклетки с мембранами кортикальных гранул. В результате этого содержимое из гранул выходит в перивителлиновое пространство и воздействует на молекулы гликопротеидов блестящей зоны. Вследствие этой зонной реакции молекулы Zp3 модифицируются и утрачивают способность быть рецепторами спермиев. Образуется оболочка оплодотворения толщиной ~50 нм, препятствующая полиспермии, то есть проникновению других спермиев. Механизм кортикальной реакции включает приток ионов натрия через участок мембраны сперматозоида, встроенный в поверхность яйцеклетки после завершения акросомальной реакции. В результате отрицательный мембранный потенциал клетки становится слабоположительным. Приток ионов натрия обусловливает высвобождение ионов кальция из внутриклеточных депо и увеличение его содержания в гиалоплазмеяйцеклетки. Вслед за этим начинается экзоцитоз кортикальных гранул. Высвобождающиеся из них протеолитические ферменты разрывают связи между блестящей зоной и плазмалеммой яйцеклетки, а также между спермиями и прозрачной зоной. Кроме того, выделяется гликопротеид, связывающий воду и привлекающий её в пространство между плазмалеммой и блестящей зоной. Вследствие этого формируется перивителлиновое пространство. Наконец, выделяется фактор, способствующий отвердению прозрачной зоны и образованию из нее оболочки оплодотворения. 

     Благодаря механизмам предотвращения полиспермии только одно гаплоидное ядро сперматозоида получаетвозможность слиться с одним гаплоидным ядром яйцеклетки, что приводит к восстановлению характерного для всех клеток диплоидного набора хромосом. Проникновение сперматозоида в яйцеклетку через несколько минут значительно усиливает процессы внутриклеточного метаболизма, что связано с активизацией её ферментативных систем. Это служит стимулом для завершения второго деления мейоза, и овоцит второго порядка становится зрелым яйцом. При этом образуется также второе полярное тельце, которое тотчас же дегенерирует, а хвост сперматозоида рассасывается в цитоплазме ядра. Ядра обеих гамет превращаются в пронуклеусы и сближаются. Мембраны пронуклеусов разрушаются, а отцовские и материнские хромосомы прикрепляются к образовавшимся нитям веретена. К этому времени оба гаплоидных набора, содержащих у человека по 23 хромосомы, уже реплицировались, и возникшие в результате 46 пар хроматид выстраиваются по экватору веретена, как в метафазе митоза. Слияние пронуклеусов называется кариогамией и продолжается около ~12 ч. На этой стадии восстанавливается диплоидное число хромосом. После слияния женского и мужского пронуклеусов оплодотворенное яйцо получает название зиготы (одноклеточный зародыш). Зигота проходит стадии анафазы и телофазы и завершает свое первое митотическое деление. Следующий за этим цитокинез приводит к образованию из одноклеточного зародыша двух диплоидных дочерних клеток. Уже на стадии зиготы выявляются презумптивные зоны (лат.: presumptio - вероятность, предположение) как источники развитиясоответствующих участков бластулы, из которых в дальнейшем формируются зародышевые листки. 

     Дробление и образование бластулы. Проходя по фаллопиевым трубам в матку, зигота дробится. Дробление зиготы - это последовательное митотическое деление одноклеточного зародыша на дочерние клетки - бластомеры. Независимо от количества образованных бластомеров они не растут. В пределах неизменного объёма материнской клетки бластомеры остаются её взаимодействующими элементами, уменьшающимися в размерах с увеличением количества дробящихся бластомеров. Дробление зиготы начинается к концу первых суток после оплодотворения. При этом образуется два бластомера, покрытых оболочкой оплодотворения. За стадией двух бластомеров следует стадия трех, четырёх и т.д. бластомеров. Многократное полное неравномерное и асинхронное дробление медленно завершается через ~30 ч. 

     С первых же дроблений зиготы формируются два вида бластомеров - «темные» бластомеры и «светлые» бластомеры. «Светлые», более мелкие, бластомеры дробятся быстрее и располагаются одним слоем вокруг скопления крупных «темных» бластомеров. Из поверхностных «светлых» бластомеров в последующем развивается трофобласт. Трофобласт связывает зародыш с материнским организмом и обеспечивает питание зародыша. Совокупность внутренних, "темных", бластомеров (внутренняя клеточная масса) даёт начало эмбриобласту. Из эмбриобласта развивается тело зародыша и некоторые внезародышевые органы (амнион, желточный мешок, аллантоис). 

     После трёх суток дробление ускоряется, и на четвёртые сутки зародыш состоит из ~7 ÷ 12 бластомеров. Через ~50 ÷ 60 ч образуется плотное скопление клеток - морула. На ~3 ÷ 4-е сутки из морулы начинается формирование пузырька - бластоцисты, полость которой бластоцель заполняется жидкостью из яйцевода. Бластоциста в течение ~3 сут перемещается по яйцеводу к матке и через ~4 сут попадает в полость матки. Бластоциста находится в полости матки в свободном виде в течение ~2 дней, (5-е ÷ 6-е сутки после овуляции). За это время прозрачная зона исчезает и клетки трофобласта бластоцисты могут вступить в контакт с клетками слизистой оболочки матки (эндометрий). Эта стадия развития зародыша обозначается как свободная бластоциста. Во время нее количество бластомеров (клеток эмбриобласта и трофобласта) бластоцисты увеличивается до ста и более. Соответственно увеличиваются размеры бластоцисты. Эмбриобласт бластоцисты располагается в виде узелка зародышевых клеток («зародышевый узелок»), прикреплённого изнутри к трофобласту на одном из полюсов бластоцисты. Клетки трофобласта бластоцисты получаютпитательные вещества из эндометрия матки и интенсивно размножаются. Этим завершается стадия свободной бластоцисты и начинается имплантация зародыша в слизистую оболочку матки (эндометрий). 

     На ~6-й ÷ 9-й день после овуляции, бластоциста погружается в стенку матки и располагается между клетками эндометрия. Этот процесс называют имплантацией. Клетки трофобласта дифференцируются на два слоя: из клеток наружного слоя образуются ворсинки трофобласта, которые врастают в эндометрий. Участки эндометрия между этими ворсинами образуют сообщающиеся друг с другом полости называемые лакунами. Это придает ворсинчатой области эндометрия сходство с губкой. Под действием гидролитических ферментов, выделяемых структурой бластоциста-эндометрий, стенки артериальных и венозных сосудов эндометрия расплавляются. Вытекающая из кровеносных сосудовкровь заполняет лакуны. На ранних стадиях развития бластоцисты обмен питательными веществами, кислородом иконечными продуктами (отходами) метаболизма между клетками бластоцисты и материнской кровью в стенке матки происходит через ворсинки трофобласта. На более поздних стадиях развития эту функцию принимает на себя плацента

10.1. Морфогенетические процессы в различные клинические стадии внутриутробного развития зародыша человека

10.2. Оплодотворение овоцита - 1

 Последовательность процессов, лежащих в основе оплодотворения, начинается с момента времени, когда сперматозоиды начинают взаимодействовать с плазматической мембраной вторичного овоцита. Эта последовательность завершается процессом перемешивания материнских и отцовских хромосом в метафазе первого митотического деления зиготы. 

     А. Вторичный овоцит, окружённый несколькими сперматозоидами, два из них уже вклинились в лучистый венец овоцита. (Показаны только четыре из двадцати трёх пар хромосом). 

     Б. Лучистая корона разрушается и исчезает, сперматозоид проникает в овоцит, происходит второе мейотическое деление и формируется зрелый овоцит. Нуклеус овоцита преобразуется в женский пронуклеус. 

     В. Головка сперматозоида, проникнувшего в овоцит, увеличивается для того, чтобы образовался мужской пронуклеус. В результате клетка (овотид), содержит мужской и женский пронуклеусы. 

     Г. Мужской и женский пронуклеусы сливаются. 

     Д. Формируется зигота, которая содержит диплоидное количество (46) хромосом.

10.3. Оплодотворение 2

я

Микрография (сканирующий электронный микроскоп) яйцеклетки, поверхность которой опутана многими сперматозоидами. В то время как яйцеклетка неподвижна, сперматозоиды очень подвижны. Хотя к яйцеклетке прикрепляется множество сперматозоидов, только один из них оплодотворит яйцеклетку.

10.4. Первая неделя развития эмбриона человека.

Faller A., Schuenke M., Eds. The Human Body. Thieme, 2004, 710 p

     1.  Овоцит непосредственно после овуляции. 
     2.  Оплодотворение в интервале 12-ти часов. 
     3.  Стадия мужского и женского пронуклеуса. 
     4. Дробление. Первое митотическое деление зиготы на клетки (бластомеры). 
     5. Стадия двух клеток. 
     6. Стадия морулы. 
     7. Вхождение в полость матки. 
     8. Бластоциста. 
     9. Стадия ранней имплантации.

10.5. Морфогенетические процессы в различные клинические стадии внутриутробного развития зародыша человека.

10.6. Термины, используемые для обозначения сроков беременности и возраста концептуса

Cunningham F., Leveno K., Bloom S., Hauth J., Rouse D., Spong C., Eds. Williams Obstetrics. 23rd ed., McGraw-Hill Professional, 2009, 1404 p

10.7. Две временны́х шкалы используемых для описания начальных этапов развития человека

 Gray H., (1821–1865), Standring S., Ed. Gray's Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice. 39th ed., Churchill Livingstone, 2008, 1600 p.

 Верхняя шкала (верхние две таблицы) - шкала развития эмбриона начинается с момента оплодотворения (или от овуляции, то есть в постовуляторные дни). Нижняя шкала - шкала клинической оценки беременности. В этой шкале за начальную точку отсчёта принимают последний менструальный период. По этой шкале оценивают возраст плода, и его морфологическое развитие. Заметим, что между этими шкалами имеется расхождение в две недели. Перинатальная стадия развития очень длительная, поскольку она включает также все преждевременные роды.

10.8. Процессы, происходящие во время первых десяти стадий (институт Карнеги) развития зародыша

 Standring S., Ed. Gray's Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice. 39th ed., Churchill Livingstone, 2008, 1600 p

 На ранних стадиях развитие клеток осуществляется по вероятностным двоичным выборам. В общем, самые ранние стадиихарактеризуются преимущественным формированием экстраэмбриональных тканей. Последующие стадии характеризуются преимущественным формированием эмбриональных тканей

10.9. Вероятностные процессы развития эмбриона и плода в различные сроки беременности, начиная от первого дня последней менструации

Cunningham F., Leveno K., Bloom S., Hauth J., Rouse D., Spong C., Eds. Williams Obstetrics. 23rd ed., McGraw-Hill Professional, 2009, 1404 p

10.10. Внешний вид и размеры эмбриона и плода в интервале от стадии 6 до стадии 23 (стадии Карнеги)

Standring S., Ed. Gray's Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice. 39th ed., Churchill Livingstone, 2008, 1600 p

Для классификации по стадиям развития используются морфологические признаки (внешний вид) эмбриона (в частности, развитие сомитов, глоточной дуги, зачатки конечностей и т.д.)

11. СОМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ БЕРЕМЕННОЙ:

  Изменения в организме беременной женщины - это соматические вероятностные процессы, результатом которых являются возникновение (и установление) достоверных различий между значениями двух групп показателей структуры и/или функций органов и систем беременных женщин и показателей небеременных женщин. Указанные вероятностные процессы являются частично регулярными процессами, имеющими систематическую (регулярную) составляющую и стохастическую (нерегулярную, вероятностную) составляющую. 

     Соматические процессы в организме беременной женщины - это совокупность естественных физических процессов в организме женщины, предназначенных для структурно-функционального развития зародыша (эмбриогенез, фетогенез) в полости матки женщины, а также для осуществления родов и послеродовых процессов. 

     Основные системы (органов) организма человека - это системы органов, специализированных для исполнения основных жизненно важных физических функций организма. 

     К основным системам относятся: система (органов) дыхания, система (органов) крови, система (органов) кровообращения, система (органов) пищеварения, система (органов) выделения, система (органов) движения (двигательная система), система (органов) репродукции.

     По существу изменения в характере протекания соматических процессов во время беременности (по сравнению с соматическими процессами небеременной женщины) представляют собой адаптацию систем организма женщины к беременности.

11.1. Изменения функций некоторых соматических систем в организме беременной

Gartner L.P, Hiatt J.M. Color Textbook of Histology, 3th ed., The McGraw-Hill Companies, 2006, 592 p.

11.2. Показатели структуры и функций эритроцитов у беременных женщин

Gabbe S.G., Simpson J.L., Niebyl J., Galan H., Goetzl L., Jaunia E.R.M., Eds. Obstetrics: Normal and Problem Pregnancies. Churchill Livingstone, 2007, 1416 p. Женщины получали профилактическую дозу элементарного железа (фумарат, 66 мг / сут)

11.3. Содержание лейкоцитов в крови женщин в различные сроки беременности, 1000 / мкл.

Gabbe S.G., Simpson J.L., Niebyl J., Galan H., Goetzl L., Jaunia E.R.M., Eds. Obstetrics: Normal and Problem Pregnancies. Churchill Livingstone, 2007, 1416 p

11.4. Содержание кровяных пластинок в крови женщин в различные сроки беременности, 1000 / мкл

Gabbe S.G., Simpson J.L., Niebyl J., Galan H., Goetzl L., Jaunia E.R.M., Eds. Obstetrics: Normal and Problem Pregnancies. Churchill Livingstone, 2007, 1416 p

11.5. Содержание основных факторов свёртывания крови женщин в различные сроки беременности

Gabbe S.G., Simpson J.L., Niebyl J., Galan H., Goetzl L., Jaunia E.R.M., Eds. Obstetrics: Normal and Problem Pregnancies. Churchill Livingstone, 2007, 1416 p.

11.6. Основные показатели свёртывания крови женщин в различные сроки беременности

Gabbe S.G., Simpson J.L., Niebyl J., Galan H., Goetzl L., Jaunia E.R.M., Eds. Obstetrics: Normal and Problem Pregnancies. Churchill Livingstone, 2007, 1416 p

11.7. Распределение железа в организме беременной

Stables D., Rankin J., Eds. Physiology in Childbearing: with Anatomy and Related Biosciences. Elsevier, 2010, 792 p

11.8. Изменения основных лабораторных показателей во время беременности

Koos B.J., Nuwayhid B.S., Moore G.J. Maternal Physiologic and Immunologic Adaptation to Pregnancy. In: Hacker N., Moore J.G., Gambone J., Eds. Essentials of Obstetrics and Gynecology. Saunders, 2004, 544 p

11.9. Перенос некоторых веществ с кровью от матери через плаценту к плоду.

Koos B.J., Nuwayhid B.S., Moore G.J. Maternal Physiologic and Immunologic Adaptation to Pregnancy. In: Hacker N., Moore J.G., Gambone J., Eds. Essentials of Obstetrics and Gynecology. Saunders, 2004, 544 p., 

11.10. Изменения уровней концентрации в плазме крови хорионического гонадотропина человека и плацентарного лактогена человека во время беременности

Pocock G., Richards C.D. Human Physiology: The Basis of Medicine. Oxford University Press, 2006, 656 p

  Хорионический гонадотропин (hCG) по структуре подобен гормону передней доли гипофиза - лютеинизирующему гормону (LH), но имеет больший полупериод существования. Хорионический гонадотропин появляется в плазме крови гемациркуляторного русла беременной через несколько дней после оплодотворения. В моче беременной его обнаруживают приблизительно через две недели после овуляции. Это является простым и надежным признаком беременности. Уровень концентрации hCG непрерывно увеличивается, быстро достигает максимума приблизительно к 8 - 10 неделе беременности. Затем уровень концентрации hCG в течение следующих нескольких недель плавно снижается.

11.11. Уровень стероидных гормонов во время беременности

Pocock G., Richards C.D. Human Physiology: The Basis of Medicine. Oxford University Press, 2006, 656 p.

Стероидные гормоны.

Прогестерон. 

Прогестерон - наиболее важный прогестоген человека. Он вызывает секреторные изменения в эндометрии во время фазы жёлтого тела менструального цикла и во время беременности. Высокий уровень концентрации прогестерона вызывает децидуальные изменения. От начала беременности до 6-й или 7-й её недели главным источником прогестерона являются яичники. В последующем, главной структурой, осуществляющей функцию секреции прогестерона, является плацента. Прогестерон циркулирует с плазмой крови по преимуществу в форме, связанной с белками-переносчиками и лишь около 10% прогестерона циркулирует в свободной активной форме. Миометрий получает прогестерон непосредственно из венозной крови, дренирующей плаценту. Прогестерон предотвращает сокращения матки, а также может обеспечивать иммунную толерантность к продуктам жизнедеятельности оплодотворённой яйцеклетки. Плод инактивирует прогестерон либо путем преобразованием его в кортикостероиды, либо посредством его гидроксилирования или объединения с инертными продуктами экскреции. Вместе с тем, плацента может конвертировать эти инертные вещества обратно в прогестерон. Пути биохимических превращений стероидов показаны на рисунке в Главе 5.

Эстрогены.

     Как плод, так и плацента вовлечены в синтез эстрогенов: эстрона, эстрадиола и эстриола. В плаценте холестерол конвертируется в прегненолон и прегненолон-сульфат. Эти предшественники в надпочечниках плода и в меньшей степени в надпочечниках беременной конвертируются в дегидроэпиандростерон-сульфат (dehydroepiandrosterone sulfate, DHEA-S).

12. Диагностика беременности

 Диагностика беременности - это акушерское / гинекологическое диагностическое исследование во время беременности, предмет научно-практической деятельности, процесс этой деятельности и её результат. 

Целью такого исследования является выявление изменений структуры и/или функции системы репродукции и организма беременной/рожени́цы в целом. Результаты диагностического исследования могут отражать нормальные структуру и функции исследуемых систем, экстремальные структуру и функции исследуемых систем или патологические структуру и функции исследуемых систем. При сопоставлении данных диагностического исследования с соответствующими теоретическими данными, делаются выводы об особенностях структуры и функций исследуемых систем и о возможном диагнозе. 

В диагностике беременности основываются на данных четырех главных методов: анамнез жизни и беременности, физикальное обследование, лабораторные исследования и инструментальные исследования (ультразвуковая эхография).

12.1. Лабораторные тесты исследований беременных / рожени́ц.

American Association for Clinical Chemistry, Screening Tests During Pregnancy, 2013

 * На сайте Screening Tests During Pregnancy представлены подробные описания каждого из перечисленных тестов. 

     С оценкой полезности и рисков осуществления каждого теста можно ознакомиться в The March of Dimes and the U.S. Centers for Disease Control and Prevention (некоммерческая организация, занимающаяся вопросами улучшения здоровья матерей и детей. Основана в 1938 г. Франклином Делано Рузвельтом (Franklin D. Roosevelt, 1882 - 1945, Президент США).

13. Лактация

 Лактогенез человека - это совокупность процессов секреции молока в грудных железах человека.

     Во время полового созревания в результате развития стромы молочные железы увеличиваются. Рост и развитие молочных желез в это время управляется посредством гормонов эстрогена и прогестерона. На протяжении менструального цикла внутренние изменения стромы, млечных альвеол и протоков, а также количества жира в ткани молочных желез, приводят лишь к небольшому увеличению молочных желёз во время лютеальной фазы. Во время беременности происходит значительное увеличение размеров желёз и интенсивности их функций. 

     Увеличение молочных желез во время беременности связано с развитием их секреторных областей. Рост и развитие молочных желез в это время управляется посредством гормонов: эстрогена, прогестерона, кортикостероидов, гормона роста, пролактина и плацентарного лактогена. Наличие в плазме крови беременной прогестерона подавляет образование молока (лактогенез) на всем протяжении беременности. При родах, когда уровень концентрации прогестерона в плазме крови роженицы снижается, блокирующее лактогенез действие пролактина прекращается. Это ведёт к активации млечных альвеол к секреции молока. 

     Женское молоко содержит жир, лактозу (молочный сахар) и белки (лактальбумин и казеин). Эти вещества легко перевариваются в системе пищеварения потребляющего молоко ребёнка. Молоко в организме матери синтезируется из метаболитов, содержащихся в её крови. Лактоза синтезируется из глюкозы под действием фермента лактозосинтетазы. Белки синтезируются из аминокислот. Жиры синтезируются из жирных кислот, глицерола и ацетата. Для того, чтобы младенец ежедневно прибавлял в весе 25 - 30 граммов, для его питания вполне достаточно лишь одного материнского молока. 

     В промежутках между кормлениями грудью пролактин стимулирует образование и резервирование молока для следующего кормления. Непрерывная секреция молока обеспечивается действием эстрогена. С помощью искусственно (медикаментозно) создаваемого избытка концентрации эстрогена в плазме крови матери можно подавлять лактогенез у матерей, не желающих кормить ребенка грудью. 

     Выделение молока из соска молочной железы представляет собой рефлекторную реакцию взаимодействия матери и ребёнка. Эту реакцию называют рефлексом активного выведения молока (let-down reflex; milk-ejection reflex). Указанный рефлекс состоит из последовательности следующих событий. Когда младенец сосет грудь, он стимулирует сенсорные рецепторы соска грудной железы. Информация об этом поступает через спинной мозг матери к её гипоталамусу. Нейросекреторные клетки гипоталамуса секретируют окситоцин, выделяющийся в кровеносное русло матери через заднюю долю гипофиза. Окситоцин вызывает сокращение миоэпителиальных клеток, окружающих млечные альвеолы. Содержащееся в полости млечных альвеол молоко через млечные протоки и синусы выталкивается из сосков грудной железы матери. 

     Непосредственно после родов молочные железы сначала выделяют не молоко, а молозиво. Молозиво представляет собой жидкость жёлтого цвета, содержащую клетки альвеол, большое количество белков (глобулин), небольшое количество жира, антитела (в частности иммуноглобулин IgA) и другие вещества. 

     Молозиво представляет собой жидкость богатую белками, витамином А и определенными электролитами. Секреция молозива управляется посредством пролактина. Плазматические клетки интенсивно вырабатывают антитела и секретируют их в молозиво. Новорожденный ребёнок, потребляя молозиво матери при грудном вскармливании, приобретает пассивный иммунитет. 

     После родов уровни циркулирующих с кровью эстрогенов и прогестерона снижаются. Млечные альвеолы молочных желёз родильницы под влиянием пролактина передней доли гипофиза значительно активируются для выработки молока. Эпителиальные клетки альвеол увеличиваются в объёме и по количеству. Они активно вовлекаются в синтез и секрецию белков и липидов. Шероховатый эндоплазматический ретикулум синтезирует большое количество белков. Белки захватываются аппаратом Гольджи и упаковываются в секреторные везикулы. Посредством экзоцитоза (мерокринная секреция) содержимое везикул высвобождается в полость млечных секреторных альвеол. В цитоплазме секреторных клеток млечных альвеол образуются липидные капельки, содержащих нейтральные триглицериды и холестерол. За счёт увеличения содержания липидов эти капельки быстро увеличиваются по объёму. При достижении определенных размеров эти капельки посредством апокриновой секреции через апикальные поверхности лактоцитов выводятся в просвет полости млечной альвеолы. При этом липидные капельки обволакиваются материалом апикальной плазмалеммы лактоцитов. В полости альвеолы капельки жира смешиваются с жидким содержимым альвеол и образуют эмульсию. 

     Секретируемые белки составляют ~1,5% массы грудного молока человека. Белки включают главным образом различные казеины, молекулы которых объединяются в растворимые мицеллы (лактоальбумины, лактоглобулины). Эти белки расщепляются в пищеварительном тракте новорожденных до аминокислот. В меньшей концентрации молоко содержит другие белки, которые могут использоваться для усвоения новорожденными других питательных веществ, для антимикробной защиты (иммуноглобулины), использоваться как факторы роста. 

     Секретируемые липиды составляют ~4% массы грудного молока человека. 

     Кроме белков и липидов лактоциты в составе молока секретируют углеводы. Главным (источник энергии) среди них является лактоза. Концентрация лактозы в молоке человека составляет ~7 8 %. Лактоза синтезируется в аппарате Гольджи. Углеводы обеспечивают транспорт воды, в количествах соответствующих интенсивности синтеза и выведения белков. Вода является растворителем всех веществ молока и основой объёма секретируемого молока. 

     По окончании периода лактации молочная железа претерпевает инволюцию. При этом часть альвеол, существовавших во время лактации, сохраняется.

Стадии лактации.

Модификация: Riordan J. Breastfeeding and Human Lactation, 3rd ed., Dorling Kindersley, 2004, 846 p

13.1. Секреция гормонов до родов и после родов и роль гормонов в управлении лактацией

Лактация - это синтез и секреция молока грудными молочными железами. До полового созревания молочные железы построены главным образом из млечных протоков. После полового созревания яичники начинают секретировать стероидные гормоны, которые являются средством управления дальнейшим развитием грудных желёз. В частности, прогестерон стимулирует развитие млечных альвеол на концах млечных протоков. Секреторные клетки (лактоциты) млечных альвеол предназначены для синтеза молока. Под влиянием плацентарных гормонов (эстроген, прогестерон и хорионический гонадотропин) во время беременности млечные альвеолы окончательно созревают для секреции молока.

Различают несколько стадий лактации. С началом лактации секретируется молозиво (С). Постепенно молозиво заменяется переходным молоком (T). Секреция переходного молока сменяется секрецией зрелого молока.

Несмотря на высокий уровень концентрации пролактина, сохраняющийся с последних стадий беременности, молоко не секретируется до тех пор, пока после родов в плазме крови матери не снижается уровень концентрации стероидных гормонов.

13.2. Гормональная подготовка молочной железы беременных для лактации

HPL - плацентарный лактоген человека (Human Placental Lactogen); 
HCG - хорионический гонадотропин человека (Human Chorionic Gonadotropin); 
HGH - гормон роста человека (Human Growth Hormone); 
FLH/LH-RF - люлиберин/фоллиберин, гормон, стимулирующий высвобождение лютеинизирующего гормона/фолликулстимулирующего гормона (Luteinizing Hormone / Follicle-stimulating Hormone Releasing Factor); 
PIF - пролактостатин = гормон, тормозящий высвобождение пролактина (Prolactin Release-Inhibiting Factor, Prolactostatin).

13.3. Гормональная подготовка молочной железы родильниц для лактации после родов.

Stables D., Rankin J., Eds. Physiology in Childbearing: with Anatomy and Related Biosciences. Elsevier, 2010, 792 p

Молочные железы беременной в процессе беременности развиваются и достигают своих полных функциональныхвозможностей. Это сопровождается рядом внешних и внутренних изменений в структуре и функциях организма беременной и, в частности, в структуре и функциях молочных желёз. В гемациркуляторном русле беременной изменяются уровни концентрацийряда гормонов, являющихся средством управления развитием молочных желёз. В результате действия этих гормонов происходят глубокие изменения в структуре млечных альвеол, протоков, долек. Рост этих образований начинает проявляться приблизительно с шестой недели беременности и продолжается до её завершения. 
1.  В начале беременности наблюдается заметное увеличение интенсивности развития системы млечных протоков и образование долей молочных желез. Эти процессы обусловлены взаимодействием гормонов жёлтого тела и гормонов плаценты: лактогеном,пролактином и хорионическим гонадотропином. Эстрогены главным образом стимулируют развитие системы млечных протоков, а прогестерон усиливает формирование млечных долек. В результате этого молочные железы становятся на ощупь узловатыми и бугорчатыми. При этом женщина может ощущать, что груди стали теплее и чувствительнее. Развитие и увеличение грудных желёз в размерах продолжается на протяжении всей беременности. 
2.  Главным гормоном, являющимся средством управления развитием млечных альвеол и долек является пролактин, вырабатываемый передней долей гипофиза. Пролактин также запускает синтез, резервирование и выведение лактоцитамимолозива и молока. Пролактин транспортируется от гипофиза с кровью и взаимодействует с биохимическими рецепторамилактоцитов. Такое взаимодействие является реализацией управляющего сигнала для лактоцитов к запуску синтеза и секреции молока. Ко второму триместру (~16 недель) беременности под влиянием плацентарного лактогена секретируется и резервируется молозиво. Его выведение во время беременности предотвращается тормозным действием прогестерона, в значительных концентрациях присутствующего в плазме крови беременной. 
3.  Во время беременности усиливается васкуляризация грудных желёз. Об этом свидетельствует видимая постоянно увеличивающаяся сеть подкожных вен грудных желёз. 
4.  К 12-й неделе беременности увеличивается коричневая пигментация околососкового кружка (первичный околососковый кружок беременности), заметнее выступает сосок, развиваются и сильнее выступают Монтгомериевы бугорки. Усиленная пигментация околососкового кружка и соска может быть зрительным сигналом для новорожденного для отыскания соска. 
5.  К 24-й неделе беременности появляется дополнительная пигментация вокруг первичного околососкового кружка беременности. Этот признак носит название вторичный околососковый кружок беременности. Наиболее отчётливо этот признак проявляется у темноволосых людей. 
6.  К концу беременности грудные железы обычно увеличиваются по высоте приблизительно на ~5 см и по массе на ~1400 г.

13.4. Нейроэндокринные механизмы регулирования секреции пролактина

Stables D., Rankin J., Eds. Physiology in Childbearing: with Anatomy and Related Biosciences. Elsevier, 2010, 792 p

Обозначения:

TH, tuberohypophyseal = бугорногипофизарная система; 

TI, tuberoinfundibular = бугорноворонкообразная система; 

OT, oxytocin = окситоцин; 

E2, estradiol = эстрадиол; 

PRF, prolactinreleasing factor = пролактолиберин; 

PRL, prolactin = пролактин; 

DA, dopamine = Дофамин.

13.5. Отношения гипоталамуса и гипофиза в управлении секрецией пролактина

Drake R., Vogl W., Mitchell A., Eds. Gray's Anatomy for Students. Churchill Livingstone, 2007, 1150 p

     Преимущественное тормозное влияние гипоталамуса на секрецию пролактина запускается Дофамином, секретируемого совокупностью дофаминергических нейронов туберогипофизальной области. Дофаминергические нейроны стимулируются ацетилхолином (acetylcholine, ACh) и глютаматом, но тормозятся гистамином и опоидными пептидами. Немедленное выведение пролактина при сосании или стрессе запускается одним или несколькими пролактолиберинами (prolactin-releasing factors, PRFs). Существует несколько таких пролактолиберинов. Среди них: тиролиберин (thyrotropin-releasing hormone, TRH), тонкокишечный вазоактивный пептид (vasoactive intestinal polypeptide, VIP) и окситоцин (oxytocin). Нейроны, секретирующие пролактолиберин, активируются серотонином (5-HT). Секреция пролактина также управляется эстрогенами (ультракороткая петля обратной связи). Эстрогены кроме того влияют на секрецию гонадотропина и подавляют выведение люлиберина (luteinizing hormone-releasing hormone, LHRH). В свою очередь пролактин по механизму короткой обратной связи влияет на гипоталамический синтез и секрецию дофамина. GABA, γ-aminobutyric acid - гаммааминомасляная кислота.

13.6. Нейроэндокринные механизмы управления секрецией окситоцина и пролактина

Stables D., Rankin J., Eds. Physiology in Childbearing: with Anatomy and Related Biosciences. Elsevier, 2010, 792 p

TIDA - Tuberoinfundibular Dopaminergic Neuron = бугорноворонкообразная область, дофаминергические нейроны. 

PIF - Prolactin Release-Inhibiting Factor, Prolactostatin = пролактостатин = гормон, тормозящий высвобождение пролактина. 

VIP - Vasoactive Intestinal Polypeptide = вазоактивный тонкокишечный пептид.

13.7. Лактация. Развитие молочных желёз

13.8. Взаимодействие биохимических процессов в секреторной клетке женской молочной железы во время лактации

LD - жидкий дроплет;   SV = секреторная везикула.

13.9. Компоненты секрета молочных желёз в различные стадии лактации.

Модификация: 

1. Шабалов Н.П., ред. Неонатология. Двухтомник. 3-е изд., М., МЕДпресс-информ, 2004, 608 с.

2. Michaelsen K.F., Weaver L., Branca F., and Robertson A. 

Кормление и питание грудных детей и детей раннего возраста. Методические рекомендации для Европейского региона ВОЗ..., 2003, 191 p

Главные компоненты грудного молока человека и их назначение

Содержание незаменимых аминокислот в грудном молоке человека

Энергетическая ценность 1 л женского молока на первой неделе лактации