第三节 卵巢的周期性变化及分泌的激素
一、卵巢的功能
卵巢为女性的性腺,具有生殖和内分泌双重功能。生殖功能是指产生卵子并排卵;内分泌功能是指分泌女性激素。
二、卵巢的周期性变化
从青春期开始到绝经前,卵巢在形态和功能上发生周期性变化称为卵巢周期(ovarian cycle)(图3-1)。表现为卵泡的发育和成熟、排卵、黄体形成和退化3个阶段。
卵巢内卵泡在新生儿期约有200万个,儿童期多数发生退化,青春期下降至30万个左右。从青春期开始,在促卵泡素的作用下,卵巢内的原始卵泡开始发育。进入性成熟期后,每一个月经周期中卵巢内有3~11个卵泡发育,但一般只有一个优势卵泡发育成熟,称为成熟卵泡,直径可达15~20mm,其结构从外向内依次是卵泡外膜、卵泡内膜、颗粒细胞、卵泡腔、卵丘、放射冠、透明带、卵细胞(图3-2),其余卵泡发育到一定程度通过细胞凋亡机制而自行退化,称为卵泡闭锁。自月经第一日至卵泡成熟的卵泡发育期称卵泡期,一般需要14日。女性一生中一般有400~500个卵泡发育成熟并排卵。
发育中的卵泡逐渐向卵巢表面移行,至卵泡发育成熟时,接近卵巢表面并向外突出,表面细胞变薄,最后卵泡壁破裂,卵细胞及其周围的卵丘颗粒细胞一起从卵泡排出,称为排卵(ovulation)。排卵多发生在两次月经之间,一般在下次月经来潮前14日左右。两侧卵巢可交替排卵,也可由一侧卵巢连续排卵。卵子排出后,经过输卵管伞端捡拾,进入输卵管壶腹部与峡部的连接处等待受精。
排卵后卵泡腔内压力下降,卵泡壁内陷,卵泡膜血管破裂,血液流入腔内形成血体。卵泡壁的破口迅速被纤维蛋白封闭,残留的颗粒细胞变大,胞浆含黄色颗粒状的类脂质,形成黄体(corpus luteum)。排卵后7~8日(相当于月经周期第22日左右),黄体体积和功能达到高峰,直径约1~2cm,色黄。若排出的卵子受精,黄体继续发育为妊娠黄体,产生雌、孕激素,维持妊娠。妊娠10周后,因胎盘形成替代黄体功能,黄体开始萎缩。若卵子未受精,黄体在排卵后第9~10日开始退化,表现为黄体细胞逐渐萎缩变小,周围的结缔组织及成纤维细胞侵入黄体,组织纤维化,色白称白体。排卵日到月经来潮第一日为黄体期,正常排卵周期黄体期限12~16日,平均14日。黄体衰退后月经来潮,卵巢中又有新的卵泡发育,开始新的周期。
三、卵巢性激素的合成与分泌
卵巢合成与分泌的性激素有雌激素(estrogen)、孕激素(progestin)及少量雄激素,均为甾体激素。
在正常月经周期中,雌激素水平随卵巢的周期性变化而变化。卵泡早期雌激素水平最低,随着卵泡的发育成熟,雌激素逐渐增加,至排卵前形成第一高峰;排卵后雌激素暂时下降,约在排卵后1~2日,黄体开始分泌雌激素,使雌激素水平又开始上升,约在排卵后7~8日黄体成熟时,循环中雌激素升高至第二个高峰,但低于第一峰值。此后随着黄体退化萎缩,雌激素水平迅速下降,在月经期前达最低水平。
孕酮的含量随月经周期性变化而变化。卵泡期卵泡不分泌孕激素,孕激素水平极低。排卵后卵巢黄体分泌大量孕激素,孕激素水平迅速增加,约在排卵后7~8日黄体成熟时,分泌量达最高值,形成仅有的一个高峰。以后黄体萎缩,孕激素水平显著下降,在月经来潮前4日左右逐渐降到卵泡期水平。
促进子宫肌细胞肥大和数目增生,使子宫肌层增厚;增进血运,促使子宫发育。提高子宫平滑肌对缩宫素的敏感性,增强子宫收缩力。
使子宫内膜呈增殖期改变。
使宫颈口松弛、扩张,宫颈黏液分泌量增多,变稀薄,易拉成丝状,有利于精子通过宫颈管。
促进输卵管肌层发育及上皮的分泌活动,加强输卵管节律性收缩,有利于受精卵的运行。
使阴道上皮细胞增生、角化、黏膜增厚,并增加上皮细胞内糖原含量,维持阴道正常酸性环境。
使阴唇发育、丰满、色素加深。
与促卵泡素协同,促进卵泡发育。
促使乳腺腺管增生,乳头、乳晕着色。
对下丘脑和垂体有正、负反馈作用,以调节促性腺激素的分泌。
促进水钠潴留;使循环中高密度脂蛋白升高,低密度脂蛋白降低,胆固醇水平降低,有利于预防冠状动脉粥样硬化;维持和促进骨基质代谢,促进钙盐在骨质中的沉积。女性绝经后由于雌激素水平下降,骨质丢失增加,易发生骨质疏松。
降低子宫对缩宫素的敏感性及子宫平滑肌兴奋性,抑制子宫收缩,有利于胚胎及胎儿在宫内生长发育。
使增殖期子宫内膜转化为分泌期内膜,有利于受精卵着床。
使宫颈口闭合,宫颈黏液分泌量减少,性状变黏稠,拉丝度减少,阻碍微生物及精子通过宫颈管。
抑制输卵管节律性收缩,调节受精卵的运行。
使阴道上皮中层和表层细胞脱落加快。
在雌激素促进乳腺腺管增生的基础上,促进乳腺腺泡发育,进一步促进乳腺发育。
通过负反馈作用,影响垂体促性腺激素的分泌。
促进水钠排泄。
有升高体温的作用,使基础体温在排卵后升高0.3~0.5℃。基础体温测定是临床检查卵巢有无排卵最简单的方法。
促进阴蒂、阴唇和阴阜的发育,促进阴毛、腋毛的生长。促进非优势卵泡闭锁,维持性欲。雄激素对雌激素还具有拮抗作用,如女性雄激素增多,可减慢子宫内膜的生长和增殖,抑制阴道上皮的增生角化。雄激素过多者还可出现女性男性化及多毛症。
促进蛋白合成,促进肌肉生长,刺激骨髓中红细胞的增生。在性成熟期前,促使长骨骨基质生长和钙的沉积;性成熟后可导致骨骺的关闭,使骨骼生长停止。
四、卵巢分泌的多肽激素
卵巢除分泌甾体激素外,还分泌多种多肽激素、细胞因子和生长因子。
多肽激素分为抑制素、激活素和卵泡抑制素。多肽激素与甾体激素系统一样,构成调节垂体促性腺激素合成与分泌的激活素-抑制素-卵泡抑制素系统。
主要生理作用是选择性地抑制垂体促卵泡素的合成和分泌,增强黄体生成素的活性。
主要生理作用是增加垂体细胞的促性腺激素释放激素受体数量,提高垂体对促性腺激素释放激素的反应性,从而刺激促卵泡素的产生。
主要生理功能是抑制促卵泡素的产生。
细胞因子和生长因子有白细胞介素-I、胰岛素样生长因子、肿瘤坏死因子-α、血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子等,均参与卵泡生长发育的调节。