Схема биосинтеза половых гормонов

 

 

В крови, оттекающей от семенников, кроме тестостерона, обнаруживаются в небольших количествах андростерон, андростендион и дегидроэпиандростерон. У мужчин ежедневно вырабатывается 4–14 мг тестостерона, циркулирующий гормон примерно на 98% связан с глобулином, связывающим половые стероиды. В тканях свободный тестостерон превращается в биологически активный a-дигидротестостерон.

Механизм действия андрогенов в клетках органов-мишеней связан с регуляцией процессов биосинтеза белков-ферментов на уровне генов. Тестостерон, поступающий из крови в клетки, связывается специфическими цитазольными белками-рецепторами, подвергается ферментативной трансформации с образованием активной формы андрогена — дигидротестостерона, стимулирующего процесс репликации ДНК, передачи генетической информации с ДНК на РНК и биосинтез белков на рибосомах.

Период действия андрогенов очень короткий (полупериод жизни 11 мин), они быстро выводятся из организма, Инактивируется в печени, небольшая часть превращается в эстрогены.

Функции андрогенов:

Ø внутриутробно способствуют атрезии женских половых протоков и развитию первичных мужских половых признаков (внутренних– яичек, придатков, семявыводящих протоков, бульборетральных желез, предстательной железы, семенных пузырьков и наружных половых органов: полового члена и мошонки);

Ø Постнатально стимулируют гендерную самоидентификацию, рост гонад, сперматогенез, либидо, половую функцию и фертильность (способность половозрелого организма производить жизнеспособное потомство, противоположно понятию «стерильность»);

Ø влияют на метаболизм, оказывая высокую анаболическую активность (способны стимулировать и ингибировать широкий спектр ферментов, участвующих в синтезе белка);

Ø рост, набор костной массы;

Ø развитие психики по мужскому типу;

Ø инициируют появление и формирование вторичных половых признаков:

· Оволосение по мужскому типу (волос на теле больше, и они более жесткие, волосы на лобке растут в форме ромба, образуя волосяную дорожку до пупка, рост волос на лице) и склонность к аллопеции (выпадению волос на голове).

· Строение тела — у мальчиков более высокий рост, широкие плечи, узкий таз, отложение жира преимущественно на верхней части туловища, животе и талии, склонность к накоплению висцерального жира (жир внутри брюшной полости), более низкий процент содержания жира в организме (около 10 — 20 % в норме)

· Кадык, или адамово яблоко (щитовидный хрящ гортани имеет острый угол, контурирующий на шее в виде характерного выпирания)

· Поллюции (непроизвольное ночное семяизвержение, возникающее из-за повышения уровня мужских половых гормонов в ночное и предутреннее время).

Критическими периодами для формирования мужского фенотипа являются 8-17 недели после зачатия(для соматической половой дифференцировки), 1 год(для половой дифференцировки мозга), 10-14 лет(пубертатный период).

Избыточная секреция мужских половых гормонов может наблюдаться вследствие опухоли яичка, а также вследствие гиперсекреции люлиберина и лютропина. В детском возрасте это проявляется преждевременным половым развитием, а у взрослых пациентов — избыточным оволосением, гнойничковыми поражениями кожи (acnae vulgaris), повышенным либидо, агрессивностью, артериальной гипертензией

Недостаточная секреция мужских половых гормонов — гипогонадизм проявляется феминизацией телосложения, снижением мышечной силы, остеопорозом, евнухоидными пропорциями тела, гинекомастией, снижением гирсутности, высоким женским голосом и недоразвитием гениталий. При недостатке андрогенов наблюдаются: евнухоидные пропорции тела, психический инфантилизм.

Тормозят секрецию андрогенов эстрогены, мелатонин, пролактин, недостаточное выделение люлиберина и ЛГ.

У мужчин после 60 лет в результате накоплений в предстательной железе дегидротестостерона и эстрогенов отмечается рост и увеличение размеров предстательной железы (аденома), что может приводить к сдавлению мочеиспускательного канала.

Женские половые железы (яичники)

Яичники (женские половые железы) — парные овоидные органы размерами 3´2´1,5 см, расположены интраперитонеально на широкой связке матки. В яичнике различают корковое и мозговое вещество. В корковом веществе располагаются фолликулы (200–400 тысяч к моменту рождения). Появление созревающих фолликулов и их эволюция контролируются гонадотропными гормонами гипофиза. Гормональной активностью обладают клетки созревающего фолликула (клетки оболочек фолликула) и клетки желтого тела, образовавшегося из овулировавшего фолликула. Синтезируются эстрогены, в небольшом количестве тестостерон (в сутки 0,5-1,5 мг), ингибины (по механизму отрицательной обратной связи тормозят продукцию гонадолиберинов и фоллитропина), прогестины, релаксин в жёлтом теле беременных. В мозговом веществе яичников располагается соединительнотканная строма и сосудисто-нервные сплетения.

К эстрогенам относят эстрадиол 30-400 пг/мг крови, эстрон 40-160 пг/мг, эстриол 10-12 пг/мг. К прогестинам относят прогестерон 300-1000 пг/мг и 17a-дигидропрогестероном 100-500 пг/мг.

Эстрогены — образуются из холестерина через промежуточные этапы образования прегненолона (главный предшественник всех стероидных гормонов), прогестерона и андрогенов. Андростендион и тестостерон путем ароматизации превращаются в эстрогены; этот процесс происходит в жировой ткани, коре надпочечников, плаценте и печени.

Эстрадиол секретируется клетками гранулёзы фолликула в фолликулярную фазу овариального цикла, достигая пика за сутки до овуляции, а в лютеиновую фазу ­­– жёлтым телом.

Эстрон образуется путём ароматизацииандростендиона и эстрадиола.

Эстриол образуется в основном в печени из эстрадиола и эстрона путём гидроксилирование.

Главное действие направлено на стимуляцию роста, развития и функционирования органов воспроизведения. Взаимодействие эстрадиола со специфическими цитоплазматическими рецепторами в клетках-мишенях, вызывает увеличение синтеза РНК, кодирующих специфические белки. В результате повышенного синтеза структурных белков и энзимов, происходит увеличение роста и функциональной активности органов и тканей.

Эстрон стимулирует маточное развитие, отвечает за рост слизистой оболочки внутри матки. Эстриол в основном играет роль во время беременности для развития плода и хорошей работе плаценты.

Физиологические эффекты эстрогенов:

Ø развитие первичных женских половых признаков (матки, маточных труб, влагалища);

Ø Стимуляция пролиферации эпителия, стромы и сосудов слизистой оболочки матки;

Ø Стимуляция секреции слизи железами влагалища и шейки матки;

Ø Регулирующее влияние на освобождение гонадотропинов: уменьшение выделения ФСГ (отрицательная обратная связь) и повышение ЛГ (положительная обратная связь за счёт повышения чувствительности клеток гипофиза к люлиберину гипоталамуса действием эстрадиола. Это приводит к резкому росту и разрыву фолликул и формированию жёлтого тела).

Ø Стимуляция секреции соматотропина.

Ø Влияют на обмен веществ: задерживают азот, воду, натрий в организме, поддерживают концентрацию холестерола в крови на более низком уровне чем у мужчин;

Ø Регуляция нормального метаболизма костей (стимуляция сращения эпифизов с метафизами, в связи с чем, после начала менструаций эпифизы зарастают и рост тела прекращается).

Ø Регуляция менструально-овариального цикла;

Ø Формированию психики по женскому типу;

Ø Появление и развитие женских вторичных половых признаков.

Вторичные половые признаки, характерные для девочек:

· Молочные железы (нагрубание и рост молочных желез под воздействием половых гормонов является первым признаком начала полового созревания у девочек)

· Оволосение по женскому типу (волос на теле меньше, и они имеют более мягкую структуру, волосы на лобке растут в форме треугольника с вершиной, обращенной книзу, волосы на лице отсутствуют или пушковые, оволосение подмышечных впадин). Если у женщины в избытке присутствуют мужские половые гормоны (тестостерон), то оволосение может быть более выраженным, что, в принципе, является нормой для женщин южных народов, для которых повышенное содержание мужских половых гормонов является нормой.

· Строение тела — у девочек более широкие бедра и узкие плечи, отложение жира преимущественно в области бедер, ягодиц и живота, больший процент содержания жира в организме (около 20-30% в норме).

· Менструальный цикл (циклические процессы в матке и яичниках, происходящие под влиянием гормонов гипоталамуса и гипофиза) и менструация.

Ø Подавляют лактацию и тормозят эритропоэз;

Ø у мужчин угнетают сперматогенез, избыток вызывает феминизацию;

 

Прогестины: В фолликулярной фазе содержание в крови 300-100пг/мл прогестерона (синтезируется в этот период надпочечниками) и 17a-дигидропрогестероном 100-500 пг/мгсинтезируется клетками фолликула, перед овуляцией повышается до 2000 пг/мл.

В лютеиновой фазе после разрыва фолликула и образования желтого тела, которое состоит из крупных лютеиновых клеток, переполненных липоидными включениями с холестерином запускается процесс образования прогестинов в самом жёлтом теле. Уровень прогестерона в крови повышается до 10 000-15 000пг/мл (10-15 нг/мл) а 17a-дигидропрогестероном до 2500 пг/мл.

Прогестерон может переходить в метаболит прегнандиол. Большинство исследователей нашло, что выделение прегнандиола начинается в середине менструального цикла, через 48 часов после овуляции, то есть с начала образования желтого тела. Выделение прегнандиола продолжается в течение всего существования функционирующего желтого тела до его деградации; таким образом, выделение прегнандиола прекращается за 24-48 часов до наступления менструации. Данный гормон желтого тела выделяется с мочой и во время беременности в виде метаболита натрий-глюкуронид-прегнандиола.

Прогестерон может вырабатываться плацентой с 7-8 недели. В первые 6-8 недель беременности главным источником прогестерона является желтое тело. Содержание прогестерона в крови увеличивается вплоть до родов и достигает 600 мг/сут.

Аналогично эстрогенам, прогестины связывается со специфическим цитоплазматическими рецепторами в клетках-мишенях.

Вызывают следующие биологические эффекты:

Ø уменьшает подвижность фаллопиевых труб, что способствует оплодотворению и имплантации яйца;

Ø уменьшает сократимость матки, содействуя, таким образом, сохранению беременности;

Ø действует на стимулированный эстрогенами эндометрий, вызывая его дальнейшую дифференциацию. Ко времени имплантации яйца как результат действия прогестерона строма становится рыхлой и отечной, что облегчает проникновение в эндометрий трофобласта;

Ø стимулирует рост молочных желез в период беременности;

Ø оказывает пирогенное действие и повышает базальную температуру тела женщин в середине цикла;

Ø тормозит выделение ЛГ и тем самым способствует нарастанию ФСГ что вызывает новый менструальный цикл;

Ø тормозит овуляцию, если его вводить в период с 5-го по 25-й день менструального цикла. Этот эффект служит основой для использования некоторых синтетических стероидных гормонов в качестве пероральных контрацептивов.

 

Релаксин секретируется в желтом теле, несколько меньше — пла­центой и тканями эндометрия беременной матки. В крови мужчин и небеременных женщин этот гормон не выделен. Количество релак­сина увеличивается со сроком беременности и возрастает до начала родов, затем резко снижается после родов. Функции:

· формирование родового канала и подготовка женского организма к родам;

· перед родами расширяет кости таза, расслабляя его связки, в связи с чем расширяется таз;

· открывает шейку матки во время родов;

· снижает маточный тонус и снимает её произвольные сокращения.