9.10. Гормони статевих залоз
Статеві залози – парні органи, представлені сім'яниками (у чоловіків) та яєчниками (у жінок). Вони належать до залоз змішаної секреції, оскільки в яєчниках синтезуються яйцеклітини та стероїдні гормони – естрогени та прогестини, а в сім’яниках – сперматозоїди та андрогени.
Статеві гормони, забезпечуючи репродуктивну функцію, володіють також потужним анаболічним ефектом, впливаючи на обмін речовин у шкірі, кістках і м’язах.
9.10.1. Чоловічі статеві гормони. синтез і секреція андрогенів (аndros — чоловік, грец.), основними представниками яких є тестостерон і дигідротестостерон (ДГТ), відбувається в яєчках у клітинах Лейдіга (або інтерстиційних клітинах).
Як у яєчках, так і в корі надниркових залоз попередником чоловічих статевих гормонів є холестерол, який або надходить із плазми в складі ЛПНЩ, або утворюється в самих залозах із ацетил-КоА. З нього утворюється проміжний продукт – прегнанолон, який зазнає подальших перетворень за допомогою п’яти мікросомальних ферментів. Утворення та секреція андрогенів знаходиться під контролем лютропіну гіпофіза, секреція якого, своєю чергою, регулюється гонадоліберином гіпоталамуса. Лютропін стимулює стероїдогенез і продукцію тестостерону після з’єднання з рецепторами на плазматичній мембрані клітин Лейдіга за аденілатциклазним механізмом. Утворений цАМФ стимулює ферментативне розщеплення бічного ланцюга холестеролу. Зворотній зв'язок реалізується через інгібування вивільненого гонадоліберину або шляхом гальмування секреції лютропіну.
Метаболізм тестостерону здійснюються двома шляхами: через утворення 17-кетостероїдів або через утворення ДГТ, естрадіолу та андростендіолу. У печінці 17-кетостероїди утворюють кон'югати з глюкуроновою та сірчаною кислотами тавиводяться з організму.
Транспорт андрогенів до органів-мішеней здійснюється специфічним глікопротеїном плазми, що отримав назву тестостерон-естрадіол-зв'язуючого глобуліну, який має спорідненість до тестостерону, ДГТ і естрадіолу. До дії тестостерону чутливі ембріональна Вольфова протока, сперматогонії, м'язи, нирки, кістки, мозок, а до ДГТ – передміхурова залоза, сім'яні міхурці, зовнішні статеві органи. шкіра.
У цитоплазмі багатьох клітин-мішеней тестостерон перетворюється на ДГТ, що має вищу спорідненість до рецепторів порівняно з тестостероном. Андрогени утворюють комплекс з рецептором, який зазнавши певних конформаційних змін, проникає в ядро і взаємодіє з акцепторними білками хроматину, активуючи специфічні гени, білкові продукти котрих опосередковують біологічні ефекти андрогенів, які різняться в різні періоди життя організму.
У плода чоловічої статі під впливом цих гормонів відбувається маскулінізіція мозку. Оскільки андрогени володіють потужним анаболічним ефектом, то в препубертатний період їх підвищений рівень стимулює стрімкий ріст кісток, збільшення скелетних м’язів, формування вторинних статевих ознак – розвиток хрящів гортані та формування чоловічого тембру голосу, ріст волосся на обличчі й тілі, секрецію сальних залоз. Разом з фолітропіном вони активують сперматогенез.
Індукуючи синтез білків, в тому числі ферментних, андрогени впливають на енергетичні процеси, зокрема, активують ферменти циклу Кребса. Це підвищує аеробний розпад вуглеводів і розпад ліпідів у тканинах, внаслідок чого збільшується утворення енергії. Гормони підвищують синтез фосфоліпідів у різних клітинних мембранах і знижують вміст холестерину, але, порівняно з естрогенами, меншою мірою.
Отже, чоловічі статеві гормони беруть участь у процесах статевого диференціювання та сперматогенезу; розвитку вторинних статевих ознак і формуванні психофізичного статусу чоловіка; стимуляції анаболічних процесів.
9
У дитячому віці незрілі яєчники продукують незначну кількість гормонів, у пубертатний період чутливість гіпоталамо-гіпофізарної системи до впливу ЛГ і ФСГ знижується. На початку кожного менструального циклу секреція цих гормонів спричинює розвиток фолікулів, дозрівання яких супроводжується секрецією естрогенів. Концентрація естрадіолу зростає, чутливість гіпофізарних клітин до гонадоліберину підвищується і, за механізмом зворотного зв’язку зростає секреція ЛГ і ФСГ. Підвищення концентрації ЛГ спричинює овуляцію, після якої утворюється жовте тіло, яке окрім естрадіолу починає синтезувати прогестерон. Зростання концентрації цього гормона в плазмі крові за механізмом зворотного зв’язку пригнічує активність гіпоталамо-гіпофізарної системи: гальмується секреція ЛГ і ФСГ, жовте тіло руйнується, знижується продукція стероїдів яєчниками і, як наслідок, настає менструація, після чого цикл повторюється (рис. 14.15).
У випадку настання вагітності жовте тіло продовжує функціонувати та продукувати прогестерон, але на пізніх етапах вагітності прогестерон більшою мірою синтезується в плаценті, яка, забезпечуючи зв'язок між системами кровоплину зародка та матері, продукує також низку інших гормонів: хоріонічний гонадотропін (подібний за активністю до лютропіну), основна функція якого полягає в підтриманні існування жовтого тіла до того часу, поки плацента не почне в необхідній кількості виробляти прогестерон; плацентарний лактоген, якому властиві лактотропний, лютеотропний і соматотропний ефекти (подібно гормону росту); тиреотропін.
Метаболізм естрогенів відбувається в печінці: метаболітами естрадіолу є естрон і естріол, які інактивуються в реакціях кон’югації з УДФГК або ФАФС; прогестерон перетворюється на прегнандіол, який зв’язується з глюкуроновою кислотою.
Рис. 14.15. Циклічні зміни концентрацій жіночих статевих гормонів та гонадотропінів впродовж менструального циклу. ФСГ-фолікулостимулюючий гормон; ЛГ-лютеїнізуючий гормон
Естрогени зв’язуються зі специфічними внутрішньоклітинними рецепторами в тканинах матки, піхви, маткових труб, молочних залоз, аденогіпофіза та гіпоталамуса та, подібно до інших стероїдних гормонів, регулюють транскрипцію структурних генів, індукуючи синтез понад 50 різноманітних білків, які беруть участь у прояві їх фізіологічних ефектів.
у жіночому організмі естрогени стимулюють ріст і розвиток матки та молочних залоз; стимулюють гіпертрофію та гіперплазію міометрію; стимулюють початок фази проліферації ендометрію; регулюють матково-плацентарний кровоплин; сприяють дозріванню епітеліальних клітин слизової оболонки піхви; разом з простагландином F2 вони сенсибілізують міометрій до дії окситоцину під час пологів, чим сприяють підвищенню тонусу, збудливості та скоротливості матки; викликають посилення перистальтики маткових труб у момент овуляції, що сприяє прискоренню міграції сперматозоонів; під впливом естрогенів шийковий епітелій матки посилено продукує слиз, що сприяє проникненню сперматозоїдів.
Вони чинять анаболічний вплив на кістки та хрящі, підтримують структуру шкіри та кровоносних судин, сприяють утворенню оксиду азоту в судинах гладких м’язів, чим спричинюють їх розширення та посилення тепловіддачі. Естрогени стимулюють синтез транспортних білків тиреоїдних і статевих гормонів, індукують синтез факторів згортання крові (ІІ, VІІ, ІХ, Х), знижують концентрацію антитромбіну ІІІ. Ці гормони чинять вплив на обмін ліпідів: зростання швидкості синтезу ЛПВЩ і гальмування утворення ЛПНЩ, викликане естрогенами, призводить до зниження вмісту холестеролу в крові.
Прогестерон, який утворюється в жовтому тілі під час менструації (лютеїнова фаза) секретується також фетоплацентарним комплексом під час вагітності. Під час фолікулярної фази його концентрація незначна, тому що дія цього гормона спрямована на забезпечення репродуктивної функції організму жінки: він відповідає за підвищення температури тіла на 0,2 – 0,5 C, яке відбувається зразу після овуляції та зберігається впродовж лютеїнової фази менструального циклу; сприяє виникненню фази секреції в ендометрії та утворенню децидуальної оболонки під час вагітності; зменшує збудливість та скоротливу активність матки шляхом зниження чутливості міометрію до речовин, що викликають його скорочення; підтримує тонус істміко-цервікального відділу матки; стимулює гіпертрофію м’язових волокон під час вагітності; готує молочні залози до секреції молока; зменшує продукцію шийкового слизу, робить його непрохідним для сперматозоїдів; знижує скоротливу активність маткових труб.
Крім зазначених ефектів, у великій концентрації прогестерон може взаємодіяти з рецепторами клітин ниркових канальців, конкуруючи в такий спосіб з альдостероном, у результаті чого останній втрачає здатність стимулювати реабсорбцію води. Цей гормон також чинить вплив і на ЦНС, викликаючи певні особливості поведінки жінки в передменструальний період.
Стан, викликаний зниженням рівня синтезу та секреції жіночих статевих гормонів, називається гіпогонадизмом. Він може бути зумовлений процесами, які безпосередньо ушкоджують яєчники і призводять до їх недостатності (первинний гіпогонадизм), або зниженням гонадотропної функції гіпофіза (вторинний гіпогонадизм). При дефіциті естрогенів до періоду статевого дозрівання відбувається затримка розвитку органів статевої системи та формування вторинних статевих ознак з порушенням перебігу статевих циклів; спостерігаються зміни в метаболічних процесах - знижується рівень кальцію і фосфату, має місце гіперліпемія, негативний азотистий баланс. Дефіцит прогестерону порушує перебіг статевого циклу та є причиною викиднів.
Зміна концентрації естрогенів і прогестерону в слині жінок репродуктивного віку може певною мірою відображати період овуляції та слугувати для моніторингу впливу циркадіанних (добових) ритмів на адреналову активність (вміст кортизолу). Існує залежність між дефіцитом естрогенів та розвитком дифузного остеопорозу в міжзубних перетинках та альвеолярних відростках, особливо в період менопаузи та після тотальної оваріектомії.