Функции и гормоны половых желез

Половые железы, или гонады - семенники (яички) у мужчин и яичники у женщин, относятся к числу желез со смешанной секрецией. Внешняя секреция связана с образованием мужских и женских половых клеток - сперматозоидов и яйцеклеток. Внутрисекреторная функция заключается в секреции мужских и женских половых гормонов и их выделении в кровь. Как семенники, так и яичники синтезируют и мужские, и женские половые гормоны, но у мужчин значительно преобладают андрогены, а у женщин - эстрогены. Половые гормоны способствуют эмбриональной дифференцировке, в последующем развитию половых органов и появлению вторичных половых признаков, определяют половое созревание и поведение человека. В женском организме половые гормоны регулируют овариально-менструальный цикл, а также обеспечивают нормальное протекание беременности и подготовку молочных желез к секреции молока [4, 8, 13].

Мужские половые гормоны

Любая клетка человека содержит 46 хромосом, объединенных в 22 пары соматических и 1 пару половых хромосом, которая и определяет пол индивида. Генетической основой женского пола является X хромосома, а мужского - Y. Деление родительской зародышевой клетки путем мейоза приводит к расхождению хромосом каждой пары, и дочерние клетки получают лишь половину генетического материала (рис. 44).

В зависимости от полученного зиготой набора половых хро-мо-сом формируется пол ребенка. Вплоть до 6 недели внутриутробной жизни развиваются как мюллеровы (женские), так и вольфовы (мужские) структуры полового тракта, только после этого срока гонады начинают дифференцироваться в тестикулы или яичники. Образование тестикул определяется присутствием и влиянием Y-xpo-мосомы. «Определяющий пол участок Y-хромосомы» кодирует синтез одного из факторов транскрипции, которых приводит к ингибированию мюллеровых структур и ингибированию цитохром-Р45о-ароматазы, отвечающей за синтез эстрадиола из тестостерона.

Сперматогенез

вторичный ооцит (гаплоидный) X

первичный ГТТ ооцит 44 (диплоидный) XX

(гаплоидные)

Оогенез

  • (при овуляции)
  • 22

первое первое тельце06 ' -?-?тическое

первое

деление

  • (при оплодотворении)
  • 22

X

22

22

X

X

второе тельце°е ме^отическое

зрелая яйцеклетка (гаплоидная)

второе

деление

при слиянии сперматозоида и зрелой яйцеклетки образуется следующее: (диплоидные)

Рис. 44. Схема образования половых клеток [8]

Тестостерон превращает вольфов тракт в придаток яичка. В отсутствии Y-хромосомы происходит регрессия вольфовых протоков и по умолчанию развиваются женские гениталии.

Два яичка взрослого человека представляют собой железы ово-идной формы длиной примерно 4 см и шириной 2 см, с объемом около 15-20 мл. Каркас каждой железы составляет фиброзная белочная оболочка, целиком окруженная серозной влагалищной оболочкой. Стенки извитых семенных канальцев состоят из клеток Сертоли, с наружной стороны которых в несколько слоев располагаются сперматогенные клетки. Часть последних тесно примыкает к клеткам Сертоли. Семенные канальцы открываются в сеть яичка, откуда семенная жидкость по экскреторным канальцам поступает в извитой канал придатка яичка. Этот канал превращается в семявыносящий проток, стенки которого, в отличие от предыдущих канальцев, содержат гладкие мышцы (рис. 45). Наконец, оба семявыносящих протока открываются и в уретру полового члена.

Яички взрослого человека выполняют две очень важные и взаимосвязанные функции: а) выработку зрелых мужских гамет (сперматогенез); б) продуцирование стероидных гормонов (стерои-догенез). Полноценное осуществление этих функций начинается обычно в период полового созревания (как правило, в возрасте 12-14 лет).

Простата

Эректильные ткани

Мочевой пузырь

Ампула Семенной пузырек Семявыносящий проток Бульбоуретральные железы

Препуциум---

Головка полового

Семяизверга-ющий канал Эпидидимис

Семявыносящий каналец

эпидидимиса

Рис. 45. Половая система мужского организма (А) и внутреннее строение семенника (Б) [13]

Сперматогенез. Процесс сперматогенеза, протекающий в извитых семенных канальцах, продолжается с периода полового развития до старости. В результате митотического деления активированных клеток зародышевого эпителия, лежащего снаружи от «барьерной» выстилки семенных канальцев (образуемой клетками Сертоли), вначале образуются сперматогонии (рис. 46) [8].

Клетки Сертоли

лг

Рис. 46. Схематичное изображение поперечного среза семенного канальца.

Показаны различные этапы сперматогенеза [8]

Под влиянием активации из каждого клона сперматогонии последовательно образуются первичные, а затем (путем первого мейотического деления) и вторичные сперматоциты. Развивающиеся первичные сперматоциты «вклиниваются» между соседними клетками Сертоли, разрывая прочные контакты между ними и проникая в пространство, непосредственно окружающее просвет канальца. Каждый короткоживущий вторичный сперматоцит еще раз делится путем мейоза и образует две гаплоидные сперматиды. Клетки Сертоли содержат большое количество гликогена и обеспечивают развивающихся сперматид источником энергии. Сперматиды выделяются в просвет семенных канальцев, где продолжается их созревание в сперматозоиды. Весь процесс сперматогенеза занимает примерно 60 дней, причем в любой момент в семенных канальцах можно обнаружить клетки разной степени зрелости. Непрерывная продукция гамет у мужчин отличается от соответствующего процесса у женщин, у которых количество яйцеклеток предопределяется еще до рождения. Сперматогенез находится под контролем эндокринной системы, включая гипоталамус и аденогипофиз.

Стероидогенез. [8] Вторая функция яичек заключается в синтезе стероидных гормонов, абсолютно необходимых для развития и сохранения способности мужчин к размножению. Гормоны, которые индуцируют рост и поддерживают развитие мужского полового тракта, называются андрогенами. Основным их источником у мужчин являются интерстициальные клетки Лейдига, расположенные между семенными канальцами. В количественном отношении первое место среди продуцируемых яичками андрогенов занимает тестостерон, 95 % которого синтезируется именно в клетках Лейдига, а остальная часть - в коре надпочечников.

Пути биосинтеза тестостерона [2, 8] в яичках и коре надпочечников одинаковы. Наиболее важными половыми стероидами, оказывающими влияние на мужскую репродуктивную функцию, является тестостерон, дигидротестостерон (ДГТ) и эстрадиол. Наиболее важным является тестостерон, более 95 % которого секретируется тестикулярными клетками Лейдигами. Яички секретируют небольшие количества ДГТ, обладающего выраженными андрогенными свойствами, дегидроэпиандостерона (ДГЭА) и андростендиона, обладающего слабыми андрогенными свойствами. Клетки Лейдига также секретируют в малых количествах эстрадиол, эстрон, прегненолон, прогестерон, 17-а-гидропрегненолон, 17-а-гид-роски-прогестерон. Исходным веществом служит холестерин, который либо поступает из плазмы в составе липопротеинов низкой плотности, либо синтезируется в самих железах из ацетата.

В норме у взрослого мужчины вырабатывается 4-9 мг тестостерона в сутки. Примерно 98 % его количества, содержащегося в крови, связано с белками плазмы: либо с альбумином (40 %), либо с андрогенсвязывающим глобулином. Общий уровень тестостерона в плазме у взрослого мужчины составляет примерно 13-30 нмоль/л, а

у взрослой женщины - от 0,5 до 2,5 нмоль/л. У здоровых людей содержание тестостерона в плазме с возрастом меняется мало; его концентрация обычно остается в пределах колебаний, характерных для молодых лиц. Однако реакция тестостерона на стимуляцию ЛГ с возрастом может ослабевать, что связано, по-видимому, с уменьшением числа клеток Лейдига.

Эффекты андрогенов [8]. Андрогенами называются гормоны, стимулирующие рост и развитие мужского полового тракта, в который входят яички, вся система мужских протоков и добавочные органы. К последним относятся различные секреторные железы (такие, как предстательная железа, семенные пузырьки и бульбоуретральные железы), а также половой член. Все эти органы принимают участие в транспорте сперматозоидов или продуцировании необходимых компонентов семенной жидкости. В ростовой фазе полового созревания андрогены стимулируют также увеличение объема мошонки, которая должна вмешать растущие яички. Под влиянием андрогенов мошонка во время пубертата становится морщинистой и пигментированной.

Тестостерон необходим и для нормального сперматогенеза. Считается, что этот андроген, выделяясь из интерстициальных клеток Лейдига, путем облегченной диффузии проникает в семенные канальцы, где взаимодействует с андрогенсвязывающим белком, продуцируемым клетками Сертоли, а также с внутриклеточными рецепторами этих клеток. В клетках он может превращаться в эстрогены или дигидротестостерон (ДГТ). Если функция эстрогенов неясна, то тестостерон и отчасти ДГТ необходимы для поддержания сперматогенеза: в отсутствие этих андрогенов процесс останавливается на стадии первичных сперматоцитов.

Образующиеся в семенных канальцах сперматозоиды содержат очень мало собственной цитоплазмы, поэтому их питание и необходимая среда обеспечиваются продуктами добавочных половых желез. Семенная жидкость богата фруктозой, которая служит для сперматозоидов главным источником энергии и секретируется семенными пузырьками. Предстательная железа выделяет жидкость, богатую цитратом кальция, фибринолизином, фосфатазой и простагландинами. Бульбоуретральные железы секретируют слизь. Густая, слегка желтоватая семенная жидкость, образующаяся в результате деятельности всех этих желез, создает основной объем эякулята и необходима для обеспечения жизнедеятельности сперматозоидов.

Андрогены определяют также внешний вид и развитие вторичных половых признаков у мужчин. К таким признакам относится и мужское телосложение, т. е. развитая мускулатура и более высокий рост, что связано главным образом со стимуляцией синтеза белка. Андрогены обладают мощным анаболическим действием и стимулируют также клеточное деление. Именно поэтому во время полового созревания они ускоряют линейный рост тела (действуя совместно с гипофизарным соматотропином - гормоном роста), но одновременно способствуют и остановке роста, так как стимулируют сращение эпифизов длинных костей с их стволами. Андрогены усиливают рост волос на лице и теле, обусловливают лобное облысение и снижают тембр голоса вследствие утолщения голосовых связок и увеличения объема гортани.

Андрогены, по всей вероятности, определяют появление либидо и поддерживают его, а также влияют на половое поведение, хотя пока не совсем ясно, насколько это зависит от гормонов, а насколько - от факторов окружающей среды (социальных условий, ролевых установок и т. п.). Характерные для мужчин поведенческие реакции (например агрессивность) обусловлены, по-видимому, сочетанием гормональных и средовых влияний.

К другим эффектам андрогенов относятся стимуляция секреции сальных желез (что часто вызывает появление угревой сыпи у мальчиков в период пубертата) и некоторая задержка в организме различных ионов (натрия, калия и кальция) и воды.

Регуляция продукции андрогенов. [8] Продукция тестостерона клетками Лейдига регулируется гипоталамусом опосредованно через аденогипофиз (рис. 47).

Некоторые гипоталамические нейроны аркуатной и венгромедиальной областей при стимуляции выделяют в гипоталамо-ги-пофизарную портальную систему вещество, которое затем поступает в аденогипофиз. Этот нейросекрет представляет собой декапептид, называемый гонадотропин-рилизинг гормоном (ГнРГ), который, стимулирующий гонадотрофные клетки передней доли гипо-физа. ГнРГ секретируется импульсами, что обусловливает импульсную секрецию аденогипофизом лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ) гормонов. Именно ЛГ является тем гонадотропином, который стимулирует стероидогенез в интерстициальных клетках Лейдига яичек.

Стресс

опосредованная

отрицательная обратная связь ?

Гипоталамус

ГнРГ

опосредованная f отрицательная обратная связь

Гипоталамо-гипофизарная портальная система

непосред-1 ственная отрицательная обратная связь

ЛГ

ФСГ

непосредственная отрицательная Аденогипофиз обратная связь

Гипоталамо-аденогипофизарная регуляция функции яичек [8]

Рис. 47. Гипоталамо-аденогипофизарная регуляция функции яичек [8]

О существовании отрицательной обратной связи между андрогенами и ЛГ свидетельствует резкое возрастание уровня ЛГ в плазме после кастрации. Эта отрицательная обратная связь замыкается непосредственно на аденогипофизе, в ткани которого тестостерон может превращаться в ДГТ. Имеются данные о существовании и более длинной петли отрицательной обратной связи между концентрацией андрогенов в плазме и продукцией ГнРГ. Тестостерон уменьшает частоту секреторных импульсов ЛГ, а это считаетсядоказательством замыкания отрицательной обратной связи на уровне гипоталамуса.

Физиологические концентрации андрогенов в плазме тормозят в основном секрецию ЛГ, а не ФСГ. Поскольку гипоталамический ГнРГ влияет на секрецию обоих гонадотропинов, различие в реакции ЛГ и ФСГ на андрогены определяется, очевидно, процессами, протекающими на уровне аденогипофиза. Однако не исключено, что гипоталамус выделяет пока не обнаруженный специфический ФСГ-рилизинг фактор.

Регуляция сперматогенеза. [2, 3, 8] Нормальный сперматогенез требует присутствия тестостерона, поэтому данный процесс находится под контролем системы «гипоталамус - аденогипофиз -клетки Лейдига», в которой взаимодействуют ГнРГ, ЛГ и андрогены. Кроме того, сперматогенез зависит от другого аденогипофизарного гонадотропина - ФСГ. Последний, как принято считать, влияет на клетки Сертоли семенных канальцев. Упомянутое выше большое значение клеток Сертоли для сперматогенеза обусловлено, вероятно, тесными контактами между этими клетками и развивающимися сперматоцитами и сперматидами.

Поскольку кастрация сопровождается возрастанием уровня не только ЛГ, но и ФСГ, а физиологические концентрации андрогенов в плазме почти не ингибируют секрецию ФСГ; по-видимому, в ре-уляции его секреции по механизму обратной связи принимает участие какое-то другое вещество, продуцируемое яичками. Действительно, клетки Сертоли синтезируют белок, получивший название «ингибин», который тормозит выработку ФСГ. Синтез инги-бина стимулируется самим ФСГ, поэтому выделяющийся ингибин угнетает дальнейшую секрецию ФСГ по механизму непосредственной отрицательной обратной связи. Ингибин может влиять на аденогипофиз и опосредованно - через гипоталамус.

Недостаточность продукции мужских половых гормонов может быть связана с развитием патологического процесса в паренхиме яичек (первичный гипогонадизм) и вследствие гипоталамо-гипофи-зарной недостаточности (вторичный гипогонадизм). Различают врожденный и приобретенный первичный гипогонадизм. Причинами врожденного являются дисгенезии семенных канальцев, дисгенезия или аплазия яичек. Приобретенные нарушения функции яичек возникают вследствие хирургической кастрации, травм, туберкулеза, сифилиса, гонореи, осложнений орхита, например при эпидемическом паротите. Проявления заболевания зависят от возраста, когда произошло повреждение яичек. При врожденном недоразвитии яичек или при повреждении их до полового созревания возникает евнухоидизм. Основные симптомы этого заболевания: недоразвитие внутренних и наружных половых органов, а также вторичных половых признаков. У таких мужчин отмечаются небольшие размеры туловища и длинные конечности, увеличение отложения жира на груди, бедрах и нижней части живота, слабое развитие мускулатуры, высокий тембр голоса, увеличение молочных желез (гинекомастия), отсутствие либидо, бесплодие. При заболевании, развивающемся в постпубертатном возрасте, недоразвитие половых органов менее выражено. Либидо часто сохранено. Диспропорций скелета нет. Наблюдаются симптомы демаскулинизации: уменьшение оволосения, снижение мышечной силы, ожирение по женскому типу, ослабление потенции вплоть до импотенции, бесплодие. Усиленная продукция мужских половых гормонов в детском возрасте приводит к преждевременному половому созреванию. Избыток тестостерона в постпубертатном возрасте вызывает гиперсексуальность и усиленный рост волос.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >