Репродуктивная система подобно дыхательной, пищеварительной, сердечно-сосудистой и другим системам организма является функциональной. Теория функциональной системы была сформулирована П. К. Анохиным в 1935 г. и получила развитие в трудах его многочисленных учеников. Функциональной системой считают динамическую организацию структур и процессов организма, которая вовлекает отдельные компоненты системы независимо от их анатомической, тканевой и физиологической принадлежности. Функциональная система — интегральное образование, включающее центральные и периферические звенья и «работающее» по принципу обратной связи, т. е. обратной аффе- рентации о конечном эффекте. Если функциональная активность других жизненно важных систем организма направлена на поддержание гомеостаза, необходимого для существования индивидуума, то репродуктивная система обеспечивает воспроизводство, т. е. существование вида. В отличие от других систем, репродуктивная система женщины достигает оптимальной функциональной активности в возрасте 16—17 лет, когда организм готов к воспроизведению. К 45 годам угасает репродуктивная, к 55 годам — гормональная функция репродуктивной системы. Таким образом, в ходе эволюции человека продолжительность функциональной активности репродуктивной системы генетически закодирована на возраст, оптимальный для зачатия, вынашивания и вскармливания ребенка.

Репродуктивная система организована по иерархическому принципу; в ней выделяют 5 уровней, каждый из которых регулируется вышележащими структурами по механизму обратной связи. Первым уровнем являются ткани-мишени — точки приложения действия гормонов. К ним относятся половые органы и молочные железы, а также волосяные фолликулы и кожа, кости, жировая ткань. Клетки названных тканей и органов содержат рецепторы к половым гормонам. Цитозолрецепторы — рецепторы цитоплазмы — обладают строгой специфичностью к эстрадиолу, прогестерону, тестостерону, в то время как ядерные рецепторы могут быть акцепторами таких молекул, как инсулин, глюкагон, аминопептиды [Catt К., Dufan М., 1985].

Рецепторы к половым гормонам обнаружены во всех структурах репродуктивной системы, а также в центральной нервной системе, коже, жировой и костной ткани и молочной железе.

Свободная молекула стероидного гормона захватывается специфическим цитозолрецептором белковой природы, и образующийся комплекс транслоцируется в ядро клетки. В ядре возникает новый комплекс с ядерным белковым рецептором; этот комплекс связывается с хроматином, регулирующим транскрипцию мРНК, участвующим в синтезе специфического тканевого белка ( 2.7).

Содержание рецепторов эстрадиола в гипофизе определяет чувствительность клеток аденогипофиза к эстрогенам, т. е. способность отвечать торможением или стимуляцией выделения ФСГ и ЛГ. Рецепторы к гонадотропным гормонам обнаружены в яичниках, точнее в гранулезных клетках зреющего фолликула. Они определяют чувствительность яичников к гонадотропинам и регулируют соответственно процессы фолликулогенеза и сте- роидогенеза. Содержание стероидных рецепторов в эндометрии варьирует в зависимости от фазы цикла, т. е. от уровня эстрадиола и прогестерона в крови. По-видимому, рецепторам стероидных гормонов принадлежит важная роль в развитии гормо- нально-зависимых гиперпластических процессов эндометрия.

В ткани молочной железы содержатся рецепторы к эстра- диолу, прогестерону, пролактину, которые в конечном итоге регулируют ее способность к секреции молока. В клеточных структурах яичников — клетках тека и гранулезы — имеются рецепторы к гонадотропинам. В отличие от стероидных рецепторов эти белковые рецепторы локализуются на клеточной мембране.

К первому уровню репродуктивной системы относится внутриклеточный медиатор (циклическая аденозинмонофосфорная кислота) — цАМФ, которая регулирует метаболизм в клетках ткани-мишени в соответствии с потребностями организма в ответ на воздействие гормонов. К первому уровню относятся также межклеточные регуляторы — простагландины, которые образуются из ненасыщенных жирных кислот во всех тканях организма. Действие простагландинов реализуется через цАМФ, возможно, путем торможения фермента аденилциклазы — катализатора образования цАМФ.

Второй уровень репродуктивной системы — яичники; в них происходят сложные процессы синтеза стероидов и развития фолликулов. Процесс фолликулогенеза происходит в яичнике непрерывно: он начинается в антенатальном периоде и заканчивается в постменопаузальном. Основная масса фолликулов (90%) претерпевает атретические изменения и только очень небольшая часть их проходит полный цикл развития от примор- диального до преовуляторного фолликула, овулирует и превращается в желтое тело.

У приматов и человека в течение цикла развивается один фолликул ( 2.8). Причины, по которым происходит отбор и развитие доминантного фолликула из огромного числа примор- диальных, еще не уточнены. Доминантный фолликул уже в первые дни менструального цикла имеет диаметр 2 мм и в течение 14 дней, к моменту овуляции, увеличивается в среднем до 21 мм. За это время происходит 100-кратное увеличение объема фолликулярной жидкости, количество выстилающих базальную мембрану клеток гранулезы увеличивается с 0,5- 106 до 50- 106 ( 2.9). В фолликулярной жидкости резко увеличивается содержание Е2 и ФСГ. Подъем уровня Е2 стимулирует выброс ЛГ и овуляцию. Ко времени овуляции в ооците возобновляется процесс мейоза. Сам процесс овуляции представляет собой разрыв базальной мембраны доминантного фолликула и кровотечение из разрушенных капилляров, окружающих текаклетки. Изменения в стенке преовуляторного фолликула, обеспечивающие ее истончение и разрыв, происходят под влиянием фермента колла- геназы; определенную роль играют также простагландины F2„ и Е2, содержащиеся в фолликулярной жидкости, протеолитиче- ские ферменты, образующиеся в гранулезных клетках, окситоцин и релаксин. После выброса яйцеклетки в полость фолликула быстро врастают формирующиеся капилляры; гранулезные клетки подвергаются лютеинизации: увеличению в них цитоплазмы и образованию липидных включений. Этот процесс приводит к образованию желтого тела, клетки которого секретируют прогестерон.

Полноценное желтое тело развивается только в тех случаях, когда в преовуляторном фолликуле образуется адекватное число гранулезных клеток с высоким содержанием рецепторов ЛГ.

Увеличение размеров желтого тела после овуляции происходит в основном за счет увеличения размеров гранулезных клеток, в то время как число их не увеличивается из-за отсутствия митозов. У человека желтое тело секретирует не только прогестерон, но и эстрадиол и андрогены. Механизмы регрессии желтого тела изучены недостаточно, известно только, что лютеолитиче- ским действием обладают простагландины.

Сложный процесс биосинтеза стероидов завершается образованием эстрадиола, тестостерона и прогестерона. Стероидпро- дуцирующими тканями яичников являются клетки гранулезы, выстилающие полость фолликула, клетки внутренней теки и в значительно меньшей степени строма. Клетки гранулезы и текаклетки синергично участвуют в синтезе эстрогенов, клетки текальной оболочки являются главным источником андрогенов, которые в незначительном количестве образуются и в строме; прогестерон синтезируется в текаклетках и клетках гранулезы.

Материнской субстанцией для всех стероидных гормонов является холестерин — липопротеин низкой плотности, который поступает в яичник с током крови. В синтезе стероидов участвуют гонадотропины ФСГ и ЛГ, определяющие первые этапы синтеза, а также ферментные системы — ароматазы. Под влиянием ферментов происходят конечные этапы синтеза, а именно превращение андрогенов (андростендиона и тестостерона) в эстрогены (эстрадиол и эстрон). В текаклетках под влиянием ЛГ синтезируются андрогены, которые с током крови попадают в гранулезные клетки фолликула и в них ароматизируются в эстрогены ( 2.11). Подтверждают эту теорию данные о высоком содержании ароматаз в гранулезных клетках зреющего фолликула, а также высокое (в 1000 раз больше, чем в периферической крови) содержание Е2 в фолликулярной жидкости [Peters Н., McNattu R., 1983].

В яичнике в раннюю фолликулярную фазу менструального цикла секретируется 60—100 мкг эстрадиола, в лютеиновую фазу — 270 мкг, к моменту овуляции — 400—900 мкг в сутки. Около 10 % Е2 ароматизируется внегонадно из тестостерона. Количество эстрона, образующегося в раннюю фолликулярную фазу, составляет 60—100 мкг, к моменту овуляции синтез его возрастает до 600 мкг в сутки. Только половина количества эстрона образуется в яичнике. Вторая половина ароматизируется в Е2. Эстриол является малоактивным метаболитом эстрадиола и эстрона.

Прогестерон образуется в яичнике в количестве 2 мг/сут в фолликулярную фазу и 25 мг/сут в лютеиновую фазу менструального цикла. В процессе метаболизма прогестерон в яичнике превращается в 20а-дигидропрогестерон, обладающий сравнительно малой биологической активностью.

В яичнике синтезируются следующие андрогены: андростендион, предшественник тестостерона, в количестве 1,5 мг/сут. Столько же андростендиона образуется в надпочечниках. Из андростендиона образуется около 0,15 мг тестостерона, примерно такое же количество его образуется в надпочечниках. Около 15 % тестостерона под влиянием энзимов ароматизируется в дигидротестостерон — самый биологически активный андроген. Количество его в женском организме составляет 75 мкг/сут. Предшественниками тестостерона являются также дегидроэпиандростерон и дегидроэпиандростерона сульфат. Эти андрогены образуются в яичниках в очень незначительных количествах. Основное место их секреции — кора надпочечников.

В гранулезных клетках фолликулов образуется также белковый гормон ингибин, тормозящий выделение ФСГ гипофизом [Shiraishi S., 1986]. Кроме того, в яичнике секретируются еще белковые вещества местного действия — окситоцин и релаксин. Окситоцин обнаружен в фолликулярной жидкости, желтом теле, в матке и маточных трубах. В яичнике он оказывает лютеолити- ческое действие, способствуя регрессу желтого тела [Schaeffer J. et al., 1984]. Релаксин образуется в клетках гранулезы фолликула и желтого тела в ничтожных количествах. В желтом теле беременности концентрация его многократно возрастает. Релаксин оказывает токолитическое действие на миометрий и способствует овуляции [Bryant-Greenwood G., 1982].

В яичниках образуются также простагландины, относящиеся к фосфолипидам. В яичнике биологическая роль простагланди- нов сводится к участию в овуляции путем усиления сократительной активности контрактильных элементов внутренней оболочки фолликула.

Третьим уровнем репродуктивной системы является гипофиз, точнее его передняя доля — аденогипофиз, в которой секретируются гонадотропные гормоны лютропин (лютеинизирующий гормон, ЛГ), фоллитропин (фолликулостимулирующий гормон, ФСГ), пролактин (Прл), регулирующие функцию яичников и молочных желез. Все три гормона являются белковыми веществами, ЛГ и ФСГ по строению относятся к гликопротеидам, Прл — полипептид. Железой-мишенью ЛГ и ФСГ является яичник.

ФСГ стимулирует рост фолликула, пролиферацию гранулезных клеток, индуцирует образование рецепторов ЛГ на поверхности клеток гранулезы. Под влиянием ФСГ увеличивается содержание ароматаз в зреющем фолликуле. Л Г стимулирует образование андрогенов (предшественников эстрогенов) в текаклетках, совместно с ФСГ способствует овуляции и стимулирует синтез прогестерона в лютеинизированных клетках гранулезы овулировавшего фолликула.

Пролактин оказывает многообразное действие на организм женщины. Его основная биологическая роль — рост молочных желез и регуляция лактации. Он обладает также жиромобили- зующим эффектом и оказывает гипотензивное действие. Увеличение секреции пролактина является одной из частых причин бесплодия, так как повышение его уровня в крови тормозит стероидогенез в яичниках и развитие фолликулов [Дедов И. И., Мельниченко Г. А., 1985].

Четвертый уровень репродуктивной системы — гипофизотроп- ная зона гипоталамуса. Она состоит из скопления нейронов, образующих вентро- и дорсомедиальные, аркуатные ядра. Нервные клетки этих ядер обладают нейросекреторной активностью. В них образуются гипофизотропные гормоны (рилизинг-гормо- ны) —либерины, по химической природе относящиеся к дека- пептидам. Рилизинг-гормон ЛГ (РГЛГ люлиберин) выделен, синтезирован и подробно описан. Выделить и синтезировать фоллиберин РГФСГ до настоящего времени не удалось. В то же время РГЛГ и его синтетические аналоги обладают способностью стимулировать выделение ЛГ и ФСГ передней долей гипофиза. Поэтому в настоящее время принят один термин для гипоталамических гонадотропных либеринов — РГЛГ.