Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

43.4: Гормональний контроль репродукції людини

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    1732

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Навички для розвитку

    • Опишіть ролі чоловічих і жіночих репродуктивних гормонів
    • Обговоріть взаємодію яєчників і менструального циклів
    • Опишіть процес менопаузи

    Чоловічий і жіночий репродуктивні цикли людини контролюються взаємодією гормонів з гіпоталамуса і переднього гіпофіза з гормонами з репродуктивних тканин і органів. У обох статей гіпоталамус стежить і викликає викид гормонів з гіпофіза. Коли необхідний репродуктивний гормон, гіпоталамус направляє гонадотропін-рилізинг гормон (ГнРГ) до передньої частини гіпофіза. Це викликає викид фолікулостимулюючого гормону (ФСГ) і лютеїнізуючого гормону (ЛГ) з передньої частини гіпофіза в кров. Зверніть увагу, що організм повинен досягти статевої зрілості, щоб наднирники вивільнили гормони, які повинні бути присутніми для вироблення ГнРГ. Хоча ФСГ і ЛГ названі на честь їх функцій у жіночому розмноженні, вони виробляються у обох статей і відіграють важливу роль у контролі розмноження. Інші гормони мають специфічні функції в чоловічій і жіночій репродуктивній системах.

    Чоловічі гормони

    При настанні статевого дозрівання гіпоталамус викликає викид ФСГ і ЛГ в чоловічу систему вперше. ФСГ потрапляє в яєчка і стимулює клітини Сертолі почати полегшувати сперматогенез за допомогою негативного зворотного зв'язку, як показано на малюнку\(\PageIndex{1}\). ЛГ також потрапляє в яєчка і стимулює інтерстиціальні клітини Лейдіга, щоб зробити і випустити тестостерон в яєчка і кров.

    Тестостерон, гормон, що відповідає за вторинні статеві ознаки, що розвиваються у чоловіка в підлітковому віці, стимулює сперматогенез. Ці вторинні статеві ознаки включають поглиблення голосу, зростання волосся на обличчі, пахвових і лобкових, а також початок статевого потягу.

    Гормональний контроль чоловічої статевої системи опосередкований гіпоталамусом, переднім гіпофізом і яєчками. Гіпоталамус вивільняє ГнРН, змушуючи передній гіпофіз вивільняти ЛГ і ФСГ. ФСГ і ЛГ діють на яєчка. ФСГ стимулює клітини Сертолі в яєчниках, щоб полегшити сперматогенез і секретувати інгібін. ЛГ викликає клітини Лейдіга в яєчках секретувати тестостерон. Тестостерон додатково стимулює сперматогенез клітин Сертолі, але пригнічує ГнРГ, ЛГ, і ФСГ вироблення гіпоталамуса і передньої гіпофіза. Інгібін, що секретується клітинами Сертолі, також пригнічує вироблення ФСГ та ЛГ переднім гіпофізом.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Гормони контролюють вироблення сперми в системі негативного зворотного зв'язку.

    Негативна система зворотного зв'язку виникає у чоловіка з підвищенням рівня тестостерону, що діє на гіпоталамус і передній гіпофіз, щоб пригнічувати вивільнення ГнРГ, ФСГ та ЛГ. Клітини Сертолі виробляють гормон інгібін, який виділяється в кров, коли кількість сперматозоїдів занадто висока. Це гальмує вивільнення ГнРГ і ФСГ, що призведе до сповільнення сперматогенезу. Якщо кількість сперматозоїдів досягає 20 млн/мл, клітини Сертолі припиняють вивільнення інгібіну, а кількість сперматозоїдів збільшується.

    Жіночі гормони

    Контроль розмноження у самок більш складний. Як і у чоловіків, передні гормони гіпофіза викликають викид гормонів ФСГ і ЛГ. Крім того, з розвиваються фолікулів виділяються естрогени і прогестерон. Естроген - це репродуктивний гормон у жінок, який сприяє відростанню ендометрію, овуляції та поглинання кальцію; він також відповідає за вторинні статеві ознаки жінок. До них відносяться розвиток грудей, спалювання стегон і більш короткий період, необхідний для дозрівання кісток. Прогестерон сприяє повторному зростанню ендометрію та гальмуванню вивільнення ФСГ та ЛГ.

    У самок ФСГ стимулює розвиток яйцеклітин, званих яйцеклітинами, які розвиваються в структурах, званих фолікулами. Клітини фолікулів виробляють гормон інгібін, який пригнічує вироблення ФСГ. ЛГ також відіграє роль у розвитку яйцеклітин, індукції овуляції та стимуляції вироблення естрадіолу та прогестерону яєчниками. Естрадіол і прогестерон - це стероїдні гормони, які готують організм до вагітності. Естрадіол виробляє вторинні статеві ознаки у жінок, тоді як естрадіол і прогестерон регулюють менструальний цикл.

    Цикл яєчників і менструальний цикл

    Цикл яєчників регулює підготовку ендокринних тканин і вивільнення яйцеклітин, тоді як менструальний цикл регулює підготовку та підтримку слизової оболонки матки. Ці цикли відбуваються одночасно і координуються протягом 22-32 денного циклу із середньою тривалістю 28 днів.

    Перша половина циклу яєчників - це фолікулярна фаза, показана на рис\(\PageIndex{2}\). Повільно підвищуються рівні ФСГ і ЛГ викликають зростання фолікулів на поверхні яєчника. Цей процес готує яйцеклітину до овуляції. У міру зростання фолікулів вони починають виділяти естрогени і низький рівень прогестерону. Прогестерон підтримує ендометрій, щоб допомогти забезпечити вагітність. Поїздка по матковій трубі займає близько семи днів. На цій стадії розвитку, званої морулою, знаходиться 30-60 клітин. Якщо імплантація вагітності не настає, оболонка затухає. Приблизно через п'ять днів рівень естрогену підвищується і менструальний цикл переходить у проліферативну фазу. Ендометрій починає відростати, замінюючи кровоносні судини і залози, які погіршилися під час закінчення останнього циклу.

    Мистецтво З'єднання

    Порівнюються рівні гормонів під час фолікулярної фази, овуляції та лютеїнової фази. Під час фолікулярної фази ЛГ і ФСГ, що виділяються з гіпофіза, стимулюють зростання декількох фолікулів. Фолікули виробляють низький рівень естрадіолу, який пригнічує секрецію ГнРГ гіпоталамусом, зберігаючи низькі рівні ЛГ та ФСГ. Низький рівень естрадіолу також викликає звуження ендометріальних артерій, що призводить до менструації. Протягом часу, що веде до овуляції, ЛГ і ФСГ стимулюють дозрівання одного з фолікулів. Зростаючий фолікул починає виробляти високий рівень естрадіолу, який стимулює секрецію ГнРГ гіпоталамусом. В результаті рівень ЛГ і ФСГ підвищується, в результаті чого відбувається овуляція приблизно через добу. Естрадіол також викликає потовщення ендометрія. Після овуляції цикл яєчників переходить в лютеїнову фазу. ЛГ з гіпофіза стимулює зростання жовтого тіла з розірваного фолікула. Жовте тіло виділяє естрадіол та прогестерон, які блокують вироблення ГнРГ гіпоталамусом та виробленням ЛГ та ФСГ гіпофізом. Естрадіол і прогестерон також викликають подальший розвиток ендометрія.
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Оваріальний і менструальний цикли жіночого розмноження регулюються гормонами, що виробляються гіпоталамусом, гіпофізом та яєчниками.

    Яке з наведених нижче тверджень про гормональну регуляцію жіночого репродуктивного циклу є помилковим?

    1. ЛГ і ФСГ виробляються в гіпофізі, а естрадіол і прогестерон виробляються в яєчниках.
    2. Естрадіол і прогестерон, що виділяються з жовтого тіла, викликають потовщення ендометрія.
    3. І прогестерон, і естрадіол виробляються фолікулами.
    4. Секреція ГнРГ гіпоталамусом пригнічується низьким рівнем естрадіолу, але стимулюється високим рівнем естрадіолу.

    Незадовго до середини циклу (приблизно 14 день) високий рівень естрогену призводить до того, що ФСГ і особливо ЛГ швидко піднімаються, а потім падають. Спайк ЛГ викликає овуляцію: найбільш зрілий фолікул, як показано на малюнку\(\PageIndex{3}\), розриває і випускає свою яйцеклітину. Фолікули, які не розірвалися, перероджуються і їх яйцеклітини втрачаються. Рівень естрогену знижується при переродженні зайвих фолікулів.

    Мікрофотографія показує сферичну яйцеклітину, що росте на поверхні тканини.
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Цей зрілий фолікул яйцеклітини може розриватися і випустити яйцеклі (кредит: дані шкали від Метта Рассела)

    Після овуляції цикл яєчників переходить у свою лютеїнову фазу, проілюстровану на малюнку,\(\PageIndex{4}\) і менструальний цикл переходить у свою секреторну фазу, обидві з яких тривають приблизно з 15 по 28 день. Лютеиновая і секреторна фази відносяться до змін розірваного фолікула. Клітини в фолікулі зазнають фізичних змін і виробляють структуру, звану жовтим тілом. Жовте тіло виробляє естроген і прогестерон. Прогестерон полегшує відростання слизової оболонки матки і гальмує вивільнення подальшого ФСГ і ЛГ. Матка готується прийняти запліднену яйцеклітину, якщо це відбудеться протягом цього циклу. Пригнічення ФСГ і ЛГ перешкоджає подальшому розвитку яйцеклітин і фолікулів, в той час як прогестерон підвищений. Рівень естрогену, що виробляється жовтим тілом, збільшується до стійкого рівня протягом наступних кількох днів.

    Якщо в матку не імплантується жодна запліднена яйцеклітина, жовте тіло вироджується і рівень естрогену і прогестерону знижується. Ендометрій починає дегенерувати, коли рівень прогестерону падає, ініціюючи наступний менструальний цикл. Зниження прогестерону також дозволяє гіпоталамусу відправити ГнРГ до передньої гіпофіза, вивільняючи ФСГ і ЛГ і знову запускаючи цикли. Малюнок\(\PageIndex{4}\) візуально порівнює яєчників і маткові цикли, а також відповідні рівні гормонів.

    Мистецтво З'єднання

    Менструальний цикл охоплює як цикл яєчників, так і матковий. Матковий цикл ділиться на менструальні виділення, проліферативну фазу і секреторну фазу. Оваріальний цикл розділений на фолікулярну і лютеїнову фази. У нульовий день матковий цикл переходить в менструальну фазу і цикл яєчників переходить в фолікулярну фазу. Починається менструація, і фолікул всередині матки починає рости. Рівень гормону гіпофіза ФСГ незначно підвищується, тоді як рівень ЛГ залишається низьким. Рівні гормонів яєчників естрадіолу і прогестерону залишаються низькими. Після місячних матковий цикл переходить в проліферативну фазу і фолікул продовжує рости. Рівень гормону яєчників естрадіолу починає стрімко підвищуватися. Ближче до кінця проліферативної фази також підвищується рівень гормонів гіпофіза ФСГ та ЛГ. Близько чотирнадцятого дня, відразу після того, як рівні естрогену, прогестерону та естрадіолу досягають свого піку, відбувається овуляція. Фолікул розривається, звільняючи яйцеклітину. Оваріальний цикл входить в лютеїнову фазу. Фолікул розростається в жовте тіло, а потім вироджується. Матка вступає в секреторну фазу. Підвищується рівень прогестерону, а також підвищується рівень естрадіолу, який впав після овуляції. Ближче до кінця секреторної фази рівень естрогену та прогестерону знижується, досягаючи своїх базових рівнів приблизно на 28 день. У цей момент починається менструація.
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Підвищення і падіння рівня гормонів призводять до прогресування яєчників і менструальних циклів. (кредит: модифікація роботи Мікаеля Хеггстрема)

    Яке з перерахованих нижче тверджень про менструальний цикл є помилковим?

    1. Рівень прогестерону підвищується під час лютеїнової фази циклу яєчників і секреторної фази маткового циклу.
    2. Менструація настає відразу після піку рівня ЛГ і ФСГ.
    3. Менструація настає після зниження рівня прогестерону.
    4. Рівень естрогену підвищується до овуляції, тоді як рівень прогестерону підвищується

    Менопауза

    Коли жінки наближаються до середини 40-х до середини 50-х років, їх яєчники починають втрачати чутливість до ФСГ та ЛГ. Менструальні місячні стають рідше і остаточно припиняються; це менопауза. На яєчниках все ще є яйцеклітини і потенційні фолікули, але без стимуляції ФСГ і ЛГ вони не вироблять життєздатну яйцеклітину, яку потрібно звільнити. Результатом цього є неможливість мати дітей.

    Побічні ефекти менопаузи включають припливи, сильне потовиділення (особливо вночі), головні болі, деяке випадання волосся, біль у м'язах, сухість піхви, безсоння, депресія, збільшення ваги та перепади настрою. Естроген бере участь в обміні кальцію і без нього знижується рівень кальцію в крові. Для поповнення крові кальцій втрачається з кістки, що може зменшити щільність кісткової тканини і призвести до остеопорозу. Добавка естрогену у вигляді замісної гормональної терапії (ЗГТ) може запобігти втраті кісток, але терапія може мати негативні побічні ефекти. Хоча вважається, що ЗГТ дає певний захист від раку товстої кишки, остеопорозу, серцевих захворювань, дегенерації жовчної плями та, можливо, депресії, його негативні побічні ефекти включають підвищений ризик: інсульту або інфаркту, тромбів, раку молочної залози, раку яєчників, раку ендометрія, захворювання жовчного міхура та можливо деменція.

    Кар'єрний зв'язок: Репродуктивний ендокринолог

    Репродуктивний ендокринолог - це лікар, який лікує різноманітні гормональні порушення, пов'язані з розмноженням і безпліддям як у чоловіків, так і у жінок. Розлади включають проблеми з менструальним циклом, безпліддя, втрату вагітності, сексуальну дисфункцію та менопаузу. Лікарі можуть використовувати препарати для народжуваності, хірургічне втручання або допоміжні репродуктивні методи (АРТ) у своїй терапії. АРТ передбачає використання процедур маніпулювання яйцеклітиною або спермою для полегшення розмноження, таких як екстракорпоральне запліднення.

    Репродуктивні ендокринологи проходять велику медичну підготовку, спочатку в чотирирічній ординатурі з акушерства та гінекології, потім в трирічній стипендії з репродуктивної ендокринології. Щоб бути сертифікованим в цій галузі, лікар повинен скласти письмові та усні іспити в обох областях.

    Резюме

    Чоловічі та жіночі репродуктивні цикли контролюються гормонами, що виділяються з гіпоталамуса і передньої гіпофіза, а також гормони з репродуктивних тканин і органів. Гіпоталамус контролює потребу в гормони ФСГ та ЛГ, вироблені та вивільнені з передньої частини гіпофіза. ФСГ і ЛГ впливають на репродуктивні структури, щоб викликати утворення сперми і підготовку яйцеклітин до звільнення і можливого запліднення. У чоловіків ФСГ і ЛГ стимулюють клітини Сертолі та інтерстиціальні клітини Лейдіга в яєчках, щоб полегшити вироблення сперми. Клітини Лейдіга виробляють тестостерон, який також відповідає за вторинні статеві ознаки чоловіків. У жінок ФСГ і ЛГ викликають вироблення естрогену та прогестерону. Вони регулюють жіночу репродуктивну систему, яка поділяється на цикл яєчників і менструальний цикл. Менопауза настає, коли яєчники втрачають чутливість до ФСГ і ЛГ, а жіночі репродуктивні цикли сповільнюються до зупинки.

    Мистецькі зв'язки

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Яке з наведених нижче тверджень про гормональну регуляцію жіночого репродуктивного циклу є помилковим?

    1. ЛГ і ФСГ виробляються в гіпофізі, а естрадіол і прогестерон виробляються в яєчниках.
    2. Естрадіол і прогестерон, що виділяються з жовтого тіла, викликають потовщення ендометрія.
    3. І прогестерон, і естрадіол виробляються фолікулами.
    4. Секреція ГнРГ гіпоталамусом пригнічується низьким рівнем естрадіолу, але стимулюється високим рівнем естрадіолу.
    Відповідь

    C

    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Яке з наведених нижче тверджень про менструальний цикл є помилковим?

    1. Рівень прогестерону підвищується під час лютеїнової фази циклу яєчників і секреторної фази маткового циклу.
    2. Менструація настає відразу після піку рівня ЛГ і ФСГ.
    3. Менструація настає після зниження рівня прогестерону.
    4. Рівень естрогену підвищується до овуляції, тоді як рівень прогестерону підвищується
    Відповідь

    Б

    Глосарій

    естроген
    репродуктивний гормон у жінок, який сприяє відростанню ендометрію, овуляції та поглинання кальцію
    фолікулостимулюючий гормон (ФСГ)
    репродуктивний гормон, який викликає вироблення сперми у чоловіків і розвиток фолікулів у жінок
    гонадотропін-рилізинг гормон (ГнРГ)
    гормон з гіпоталамуса, що викликає викид ФСГ і ЛГ з передньої частини гіпофіза
    інгібін
    гормон, вироблений клітинами Сертолі; забезпечує негативний зворотний зв'язок з гіпоталамусом при контролі вивільнення ФСГ та ГнРГ
    інтерстиціальна клітина Лейдіга
    клітина в насіннєвих канальцях, що робить тестостерон
    лютеїнізуючого гормону (ЛГ)
    репродуктивний гормон як у чоловіків, так і у жінок, викликає вироблення тестостерону у чоловіків і овуляцію і лактацію у жінок
    менопаузи
    втрата репродуктивної здатності у жінок через зниження чутливості яєчників до ФСГ і ЛГ
    менструальний цикл
    цикл деградації і повторного зростання ендометрія
    цикл яєчників
    цикл підготовки яйцеклітини до овуляції і перетворення фолікула в жовте тіло
    овуляція
    вивільнення яйцеклітини самим зрілим фолікулом
    прогестерон
    репродуктивний гормон у жінок; сприяє повторному росту ендометрію та гальмуванню вивільнення ФСГ та ЛГ
    Клітина Сертолі
    клітина в насіннєвих канальцях, яка сприяє розвитку сперми і робить інгібін
    тестостерону
    репродуктивний гормон у чоловіків, який допомагає у виробництві сперми та сприяння вторинним статевим ознакам