Olnīcu fizioloģija

Olnīcas veic ģeneratīvo funkciju, proti, tās ir olšūnu un dzimumhormonu veidošanās vieta, kam ir plašs bioloģiskās iedarbības spektrs.

Vidējais izmērs ir 3–4 cm garumā, 2–2,5 cm platumā, 1–1,5 cm biezumā. Olnīcas konsistence ir blīva, labā olnīca parasti ir nedaudz smagāka par kreiso. Tās ir bālgansārtas, matētas. Bez vēderplēves apvalka olnīcas no ārpuses ieskauj viens virspusēja epitēlija kubisko šūnu slānis, ko bieži sauc par germinālo. Zem tā atrodas olbaltumvielu apvalks (t. albuginea), kas ir blīva saistaudu kapsula. Zem tā atrodas garoza, kas ir galvenā olnīcu germinālā un hormonus producējošā daļa. Tajā, starp saistaudu stromu, atrodas folikuli. To lielāko daļu veido primordiālie folikuli, kas ir olšūna, ko ieskauj viens folikulu epitēlija slānis.

Dzīves reproduktīvo periodu raksturo cikliskas izmaiņas olnīcā: folikulu nobriešana, to plīsums ar nobriedušas olšūnas izdalīšanos, ovulācija, dzeltenā ķermeņa veidošanās un tās sekojoša involūcija (ja grūtniecība nenotiek).

Olnīcu hormonālā funkcija ir svarīga saikne sievietes ķermeņa endokrīnajā sistēmā, no kuras atkarīga gan reproduktīvo orgānu, gan visa sievietes ķermeņa normāla darbība.

Reproduktīvo procesu funkcionēšanas īpatnība ir to ritms. Sieviešu dzimumciklu galvenais saturs ir reducēts uz divu procesu hormonatkarīgām izmaiņām, kas nosaka optimālus reprodukcijas apstākļus: sievietes organisma gatavību dzimumaktam un olšūnas apaugļošanai, kā arī apaugļotas olšūnas attīstības nodrošināšanu. Sieviešu reproduktīvo procesu ciklisko raksturu lielā mērā nosaka hipotalāma dzimumdiferenciācija atbilstoši sieviešu tipam. To galvenā nozīme ir divu gonadotropīnu izdalīšanās regulēšanas centru (cikliskā un tonizējošā) klātbūtne un aktīva darbība pieaugušām sievietēm.

Dažādu zīdītāju sugu mātītēm ciklu ilgums un raksturs ir ļoti atšķirīgs un ģenētiski noteikts. Cilvēkiem cikls visbiežāk ilgst 28 dienas; tas parasti tiek iedalīts divās fāzēs: folikulārajā un luteālajā.

Folikulārajā fāzē notiek olnīcu galvenās morfofunkcionālās vienības - folikula, kas ir galvenais estrogēnu veidošanās avots, augšana un nobriešana. Folikulu augšanas un attīstības process cikla pirmajā fāzē ir stingri noteikts un detalizēti aprakstīts literatūrā.

Folikula plīsums un olšūnas atbrīvošanās izraisa pāreju uz nākamo olnīcu cikla fāzi – luteālo jeb dzeltenā ķermeņa fāzi. Plīsušā folikula dobumā ātri veidojas granulāras šūnas, kas atgādina vakuolas un ir piepildītas ar dzeltenu pigmentu – luteīnu. Veidojas bagātīgs kapilāru tīklojums un trabekulas. Iekšējās membrānas dzeltenās šūnas galvenokārt ražo progestīnus un nedaudz estrogēnu. Cilvēkiem dzeltenā ķermeņa fāze ilgst aptuveni 7 dienas. Dzeltenā ķermeņa izdalītais progesterons īslaicīgi inaktivē pozitīvās atgriezeniskās saites mehānismu, un gonadotropīnu sekrēciju kontrolē tikai 17beta-estradiola negatīvā ietekme. Tas noved pie gonadotropīnu līmeņa samazināšanās dzeltenā ķermeņa fāzes vidū līdz minimālām vērtībām.

Dzeltenā ķermeņa regresija ir ļoti sarežģīts process, ko ietekmē daudzi faktori. Pētnieki galvenokārt pievērš uzmanību zemam hipofīzes hormonu līmenim un dzeltenā ķermeņa šūnu samazinātai jutībai pret tiem. Svarīga loma tiek piešķirta dzemdes funkcijai; viens no tās galvenajiem humorālajiem faktoriem, kas stimulē luteolīzi, ir prostaglandīni.

Olnīcu cikls sievietēm ir saistīts ar izmaiņām dzemdē, olvados un citos audos. Luteālās fāzes beigās dzemdes gļotāda tiek atgrūsta, ko pavada asiņošana. Šo procesu sauc par menstruāciju, un pats cikls ir menstruālais. Tā sākums tiek uzskatīts par pirmo asiņošanas dienu. Pēc 3-5 dienām endometrija atgrūšana apstājas, asiņošana apstājas un sākas jaunu endometrija audu slāņu atjaunošanās un proliferācija - menstruālā cikla proliferācijas fāze. Visbiežāk sievietēm 28 dienu ciklā 16.-18. dienā gļotādas proliferācija apstājas, un to aizstāj sekrēcijas fāze. Tās sākums laikā sakrīt ar dzeltenā ķermeņa darbības sākumu, kura maksimālā aktivitāte ir 21.-23. dienā. Ja olšūna līdz 23.–24. dienai netiek apaugļota un implantēta, progesterona sekrēcijas līmenis pakāpeniski samazinās, dzeltenā ķermeņa daļa regresē, endometrija sekrēcijas aktivitāte samazinās, un 29. dienā no iepriekšējā 28 dienu cikla sākuma sākas jauns cikls.

Sieviešu dzimumhormonu biosintēze, sekrēcija, regulācija, metabolisms un darbības mehānisms. Pēc ķīmiskās struktūras un bioloģiskās funkcijas tie nav homogēni savienojumi un tiek iedalīti divās grupās: estrogēni un gestagēni (progestīni). Pirmā galvenais pārstāvis ir 17beta-estradiols, bet otrā - progesterons. Estrogēnu grupā ietilpst arī estrons un estriols. Telpiski 17beta-estradiola hidroksilgrupa atrodas beta pozīcijā, savukārt progestīnos molekulas sānu ķēde atrodas beta pozīcijā.

Dzimumsteroīdu biosintēzes izejas savienojumi ir acetāts un holesterīns. Estrogēnu biosintēzes pirmie posmi ir līdzīgi androgēnu un kortikosteroīdu biosintēzei. Šo hormonu biosintēzē centrālo vietu ieņem pregnenolons, kas veidojas holesterīna sānu ķēdes šķelšanās rezultātā. Sākot no pregnenolona, ir iespējami divi steroīdo hormonu biosintēzes ceļi - tie ir ∆4- un ∆5- ^ceļi. ^Pirmais notiek, piedaloties ∆4-3 ^{- keto savienojumiem caur progesteronu, 17a-hidroksiprogesteronu un androstenedionu. Otrais ietver secīgu pregnenolona, 17beta-oksipregnenolona, dehidroepiandrosterona,∆4-} androstenediola, testosterona veidošanos. Tiek uzskatīts, ka D-ceļš ir galvenais steroīdu veidošanā kopumā. Šie divi ceļi beidzas ar testosterona biosintēzi. Procesā ir iesaistītas sešas enzīmu sistēmas: holesterīna sānu ķēdes šķelšana; 17a-hidroksilāze; ∆ ⁵ -3beta-hidroksisteroīdu dehidrogenāze ar ∆ ⁵ - ∆ ⁴ -izomerāzi; C17C20-liāze; 17beta-hidroksisteroīdu dehidrogenāze; ∆ ^5,4 -izomerāze. Šo enzīmu katalizētās reakcijas galvenokārt notiek mikrosomās, lai gan dažas no tām var atrasties citās subcelulārās frakcijās. Vienīgā atšķirība starp steroīdu sintēzes mikrosomālajiem enzīmiem olnīcās ir to lokalizācija mikrosomu subfrakcijās.

Estrogēnu sintēzes pēdējais un atšķirīgais posms ir Cig-steroīdu aromatizācija. Testosterona vai ∆4-androstenediona aromatizācijas rezultātā veidojas 17beta-estradiols un estrons. Šo reakciju katalizē mikrosomu enzīmu komplekss (aromatāze). Ir pierādīts, ka neitrālu steroīdu aromatizācijas starpposms ir hidroksilēšana 19. pozīcijā. Tā ir visa aromatizācijas procesa ātrumu ierobežojošā reakcija. Katrai no trim secīgajām reakcijām - ¹⁹ -oksiandrostenediona, 19-ketoandrostenediona un estrona veidošanās - ir noteikts NADPH un skābekļa nepieciešamība. Aromatizācija ietver trīs jaukta tipa oksidāzes reakcijas un ir atkarīga no citohroma P-450.

Menstruālā cikla laikā olnīcu sekrēcijas aktivitāte pāriet no estrogēniem cikla folikulārajā fāzē uz progesteronu dzeltenā ķermeņa fāzē. Cikla pirmajā fāzē granulārajām šūnām nav asinsapgādes, tām ir vāja 17-hidroksilāzes un C17-C20-liāzes aktivitāte, un steroīdu sintēze tajās ir vāja. Šajā laikā ievērojamu estrogēnu sekrēciju veic teca interna šūnas. Ir pierādīts, ka pēc ovulācijas dzeltenā ķermeņa šūnas, kurām ir laba asinsapgāde, sāk sintezēt steroīdus, kas, pateicoties norādīto enzīmu zemajai aktivitātei, apstājas progesterona stadijā. Iespējams arī, ka folikulā dominē ∆5 ^sintēzes ceļš ar nelielu progesterona veidošanos, un granulārajās šūnās un dzeltenajā ķermenī tiek novērota pregnenolona konversijas palielināšanās pa ∆4 ^ceļu, t.i., par progesteronu. Jāuzsver, ka androgēno C19-steroīdu sintēze notiek stromas intersticiālajās šūnās.

Vieta, kur sievietes organismā grūtniecības laikā tiek ražoti estrogēni, ir arī placenta. Progesterona un estrogēnu biosintēzei placentā ir vairākas iezīmes, no kurām galvenā ir tā, ka šis orgāns nevar sintezēt steroīdu hormonus de novo. Turklāt jaunākie literatūras dati liecina, ka steroīdus producējošais orgāns ir placentas-augļa komplekss.

Noteicošais faktors estrogēnu un progestīnu biosintēzes regulēšanā ir gonadotropiskie hormoni. Koncentrētā veidā tas izskatās šādi: FSH nosaka folikulu augšanu olnīcā, bet LH - to steroīdo aktivitāti; sintezētie un sekretētie estrogēni stimulē folikula augšanu un palielina tā jutību pret gonadotropīniem. Folikulārās fāzes otrajā pusē palielinās estrogēnu sekrēcija olnīcās, un šo augšanu nosaka gonadotropīnu koncentrācija asinīs un iegūto estrogēnu un androgēnu intraovāriskās attiecības. Sasniedzot noteiktu robežvērtību, estrogēni, izmantojot pozitīvas atgriezeniskās saites mehānismu, veicina LH ovulācijas pieplūdumu. Progesterona sintēzi dzeltenajā ķermenī kontrolē arī luteinizējošais hormons. Folikulu augšanas inhibīcija cikla postovulācijas fāzē, visticamāk, ir izskaidrojama ar augsto progesterona un androstenediona koncentrāciju olnīcā. Dzeltenā ķermeņa regresija ir obligāts nākamā dzimumcikla brīdis.

Estrogēnu un progesterona saturu asinīs nosaka dzimumcikla stadija (72. att.). Sievietēm menstruālā cikla sākumā estradiola koncentrācija ir aptuveni 30 pg/ml. Folikulārās fāzes otrajā pusē tās koncentrācija strauji palielinās un sasniedz 400 pg/ml. Pēc ovulācijas novērojama estradiola līmeņa pazemināšanās ar nelielu sekundāru paaugstināšanos luteālās fāzes vidū. Nekonjugētā estrona ovulācijas paaugstināšanās vidēji ir 40 pg/ml cikla sākumā un 160 pg/ml vidū. Trešā estrogēna, estriola, koncentrācija plazmā sievietēm, kas nav grūtnieces, ir zema (10–20 pg/ml) un atspoguļo estradiola un estrona metabolismu, nevis olnīcu sekrēciju. To ražošanas ātrums cikla sākumā ir aptuveni 100 μg/dienā katram steroīdam; Luteālajā fāzē šo estrogēnu ražošanas ātrums palielinās līdz 250 mcg/dienā. Progesterona koncentrācija sieviešu perifērajās asinīs cikla preovulācijas fāzē nepārsniedz 0,3–1 ng/ml, un tā diennakts produkcija ir 1–3 mg. Šajā periodā tā galvenais avots nav olnīcas, bet gan virsnieru dziedzeri. Pēc ovulācijas progesterona koncentrācija asinīs palielinās līdz 10–15 ng/ml. Tā produkcijas ātrums funkcionējošā dzeltenā ķermeņa fāzē sasniedz 20–30 mg/dienā.

Estrogēnu metabolisms notiek atšķirīgi no citiem steroīdajiem hormoniem. To raksturīga iezīme ir aromātiskā gredzena A saglabāšanās estrogēnu metabolītos, un molekulas hidroksilēšana ir galvenais to pārveidošanās veids. Pirmais estradiola metabolisma posms ir tā pārveidošanās par estronu. Šis process notiek gandrīz visos audos. Estrogēnu hidroksilēšana lielākā mērā notiek aknās, kā rezultātā veidojas 16-hidroksiatvasinājumi. Estriols ir galvenais estrogēns urīnā. Tā galvenā masa asinīs un urīnā ir piecu konjugātu veidā: 3-sulfāts; 3-glikuronīds; 16-glikuronīds; 3-sulfāts, 16-glikuronīds. Noteikta estrogēnu metabolītu grupa ir to atvasinājumi ar skābekļa funkciju otrajā pozīcijā: 2-oksiestrons un 2-metoksiestrons. Pēdējos gados pētnieki ir pievērsuši uzmanību estrogēnu 15-oksidēto atvasinājumu, jo īpaši estrona un estriola 15α-hidroksiatvasinājumu, izpētei. Iespējami arī citi estrogēna metabolīti - 17α-estradiols un 17-epistriols. Galvenie estrogēnu steroīdu un to metabolītu izdalīšanās ceļi cilvēkiem ir žults un nieres.

Progesterons tiek metabolizēts kā ∆4-3 ^- ketosteroīds. Tā perifērās metabolisma galvenie ceļi ir A gredzena reducēšana vai sānu ķēdes reducēšana 20. pozīcijā. Ir pierādīta 8 izomēru pregnandiolu veidošanās, no kuriem galvenais ir pregnandiols.

Pētot estrogēnu un progesterona darbības mehānismu, pirmkārt, jāvadās no sievietes organisma reproduktīvās funkcijas nodrošināšanas pozīcijas. Estrogēno un gestagēno steroīdu regulējošās iedarbības specifiskās bioķīmiskās izpausmes ir ļoti dažādas. Pirmkārt, estrogēni dzimumcikla folikulārajā fāzē rada optimālus apstākļus, kas nodrošina olšūnas apaugļošanās iespēju; pēc ovulācijas galvenais ir izmaiņas dzimumorgānu audu struktūrā. Rodas ievērojama epitēlija proliferācija un tā ārējā slāņa keratinizācija, dzemdes hipertrofija ar RNS/DNS un olbaltumvielu/DNS attiecību palielināšanos, kā arī strauja dzemdes gļotādas augšana. Estrogēni uztur noteiktus dzimumorgānu lūmenā izdalītā sekrēta bioķīmiskos parametrus.

Dzeltenā ķermeņa progesterons nodrošina olšūnas veiksmīgu implantāciju dzemdē apaugļošanās gadījumā, deciduālo audu attīstību, blastulas attīstību pēc implantācijas. Estrogēni un progestīni garantē grūtniecības saglabāšanos.

Visi iepriekš minētie fakti norāda uz estrogēnu anabolisko iedarbību uz olbaltumvielu metabolismu, īpaši uz mērķa orgāniem. To šūnās ir īpaši receptoru proteīni, kas izraisa selektīvu hormonu uztveršanu un uzkrāšanos. Šī procesa rezultātā veidojas specifisks olbaltumvielu-ligandu komplekss. Sasniedzot kodola hromatīnu, tas var mainīt pēdējā struktūru, transkripcijas līmeni un šūnu olbaltumvielu sintēzes intensitāti de novo. Receptoru molekulām raksturīga augsta afinitāte pret hormoniem, selektīva saistīšanās un ierobežota kapacitāte.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]