12.7. Эндокринная функция половых желез

Основными органами, продуцирующими половые продукты — спермин и яйцеклетки, являются гонады: семенники и яичники. Они способны осуществлять и функцию желез внут­ренней секреции — продуцировать гормоны стероидной и поли­пептидной природы. Стероидные половые гормоны подразде-

ляются на мужские (андрогены) — тестостерон, андро-с т е р о н и женские (эстрогены) — эстрадно л, эстрон и эстриол. В яичнике в определенные функциональные пе­риоды на месте освободившегося от яйцеклетки фолликула разви­вается своеобразная эндокринная железа — желтое тело, которая продуцирует прогестерон и его аналоги.

Семенники. Осуществляют свою эндокринную функцию за счет интерстициальных (межуточных) клеток Лейдига, расположенных между семенными канальцами среди нежной соединительной тка­ни. Кроме тестостерона в семенниках жеребца, быка и кабана на­ходятся эстрогены (эстрадиол и эстрон), которые выделяются сер-толиевыми клетками стенки семенного канальца и, как принято считать, обеспечивают трофическую функцию развивающихся по­ловых клеток. В синтезе андрогенов из холестерина и уксусной кислоты участвует КоА, из тестостерона при участии бета-гидро-ксидегидрогеназы образуются другие андрогены. Главный из анд­рогенов — тестостерон в 6... 10 раз активнее андростерона и его аналогов. У самцов эти гормоны оказывают специфическое дей­ствие на развитие и функционирование органов размножения, со­зревание половых продуктов, развитие вторичных половых при­знаков и половое поведение.

Андрогены стимулируют основной обмен, синтез белков и раз­витие скелетных мышц, обеспечивая таким образом мощный ана­болический эффект. Особенно активно они способствуют росту в период полового созревания. Свое влияние андрогены осущест­вляют, изменяя проницаемость клеточных мембран для пред­шественников белков — аминокислот и других энергетически зна­чимых веществ за счет их быстрой утилизации. В организме уменьшается количество жира, изменяются обмен нуклеиновых кислот и функциональная активность рибосом, интенсифициру­ется белковый синтез и азотистый баланс становится положитель­ным. Андрогены существенно влияют на функциональное состоя­ние ЦНС и на высшую нервную деятельность. Половые гормоны необходимы для проявлений полового инстинкта самца и связан­ных с ним поведенческих реакций. Половозрелые самцы нередко ведут себя крайне агрессивно, особенно в брачный период. Экспе­риментальное введение самцам мужских половых гормонов повы­шает их агрессивность. Сильно выраженная агрессивность у сам­цов становится иногда препятствием для их хозяйственного ис­пользования. Удаление половых желез (кастрация) приводит к резкому изменению их поведения: буйные быки и жеребцы пре­вращаются в спокойных и послушных волов и меринов, широко используемых в качестве тягловой силы. Благодаря кастрации до­биваются изменения процессов метаболизма в направлении, бла­гоприятном для хозяйственной деятельности: кабанчики-кастра­ты, кастрированные бараны — валухи, кастрированные петухи — каплуны быстрее откармливаются, мясо их вкуснее и нежнее, чем

526

527

у некастрированных самцов. Однако следует учитывать, что жи­вотные, кастрированные в раннем возрасте, медленнее набирают массу тела, что приводит к излишним затратам корма.

Регуляцию эндокринной функции семенников осуществляют гонадотропные гормоны передней доли гипофиза, хотя эти гормо­ны идентичны в мужском и женском организме, но названы они по функциям, характерным для женского организма. В организме самцов фолаикулстимулирующий гормон ответствен за развитие се­менных канальцев и сперматогенез, а лютеинизирующий гормон оказывает влияние на интерстициальную ткань, обеспечивая выра­ботку тестостерона. Гонадотропная функция аденогипофиза нахо­дится под контролем гипоталамуса, в неиросекреторных клетках которого происходит синтез и выделение гонадотропин-рилизинг-фактора люлиберина, который поддерживает постоянную секрецию гонадотропных гормонов гипофиза. При повышении уровня тес­тостерона в крови отмечается снижение продукции люлиберина и лютеинизирующего гормона. Старение организма сопровождается угасанием функциональной активности мужских половых желез, поэтому у стареющих животных уменьшается концентрация рецеп­торов андрогенов в некоторых гормонзависимых органах, в том числе в предстательной железе. В этот период жизни в коре надпо­чечников продолжают вырабатываться половые гормоны.

Яичники. Представляют собой эндокринные железы и наряду с обеспечением условий для созревания половых клеток (яйцекле­ток) способны вырабатывать половые гормоны. В репродуктив­ный период деятельность яичников по созреванию и выделению яйцеклеток носит циклический характер и в соответствии с этим существенно меняется и их эндокринная функция. Местом разви­тия яйцеклеток в яичниках служит фолликул. Увеличение разме­ров фолликула начинается с роста ооцита; окружающие его фол­ликулярные клетки изменяют свою форму и становятся сначала кубическими, а затем и цилиндрическими. За счет дальнейшего размножения клеток фолликулярная оболочка (гранулеза) стано­вится многорядной, внутри фолликула появляется постепенно увеличивающаяся полость — формируется пузырчатый фолликул (граафов пузырек). В период овуляции в стенке фолликула образу­ется отверстие и яйцеклетка выходит в брюшную полость и попа­дает в воронку яйцевода. После овуляции опустевший фолликул превращается в желтое тело, при спадении его стенок гранулеза сдвигается, образуя складки, а место выхода зарастает соедини­тельной тканью. В ходе развития желтого тела на месте фоллику­ла последовательно сменяют друг друга процессы пролиферации, васкуляризации, расцвета и обратного развития.

Женские половые гормоны — эстрогены образуются железис­тыми клетками внутренней теки фолликулов, звездчатыми клет­ками желтых тел и интерстициальными клетками, а также клетка­ми гранулезы развивающихся фолликулов. Преимущественно вы-

рабатывается эстрадиол — наиболее активный гормон, в меньшей степени эстрон и эстриол. Эстрогены оказывают очень большое влияние на организм самки: значительно меняется обмен веществ, усиливается пролиферативная активность клеток ряда органов и возрастает возбудимость клеток ЦНС.

За счет влияния эстрогенов у неполовозрелых животных про­исходит развитие органов репродуктивной системы: рост яйце­водов, матки и влагалища. После достижения половой зрелости они ответственны за циклические изменения эндометрия, влага­лища и наружных половых органов, характерные для подготовки к периоду овуляции. Одновременно с изменениями в половой сис­теме в организме самки происходят определенные ритмические изменения обмена веществ, температуры тела и функционального состояния почти всех внутренних органов.

Продукция эстрогенов тесно связана с процессами роста и со­зревания фолликулов: эту фазу полового цикла принято называть фолликулярной. Вторую половину цикла определяет гормональная активность желтого тела, продуцирующего прогестерон: она назы­вается лютеиновой. Под влиянием эстрогенов начинаются рост, расширение просвета и усиление сократительной активности яй­цеводов. Значительно повышается кровенаполнение матки, начи­нается усиленный рост и быстрое размножение клеток эндомет­рия, развиваются маточные железы. В результате этих процессов матка значительно увеличивается в размерах, утолщаются ее мы­шечная стенка и слизистые оболочки. Эстрогены повышают воз­будимость клеток миометрия (усиливают и учащают сокращения) и их чувствительность к окситоцину.

У самок многих видов животных эстрогены вызывают орогове­ние клеток влагалищного эпителия в период, предшествующий течке, т. е. совпадающий с периодом овуляции, когда самка допус­кает самца к спариванию. Полноценность гормональной подго­товки к периоду овуляции можно выявить по цитологическим особенностям вагинального мазка.

Механизмы действия эстрогенов тесно связаны с изменением проницаемости клеточных мембран, активности ферментных сис­тем и интенсивности нуклеинового обмена. В опытах на оварио-эктомированных животных прослежена последовательность реак­ций, вовлекаемых в эти специфические анаболические превраще­ния. Через 15 мин после введения эстрадиола в матке у овариоэк-томированных мышей развиваются эффекты раннего действия эстрогенов: усиление скорости кровотока, возрастание окисления глюкозы, активация РНК-полимеразы, повышение уровня цАМФ, увеличение массы матки за счет задержки воды. Нарастание этих процессов происходит в течение 6...8 ч: через 24 ч начинается ис­тинный рост матки, обусловленный усилением синтеза ДНК, уве­личением активности всех видов РНК-полимераз и интенсивной клеточной пролиферацией. Ранние ответы на введение эстрогенов

528

34 — 3389

529

определяются главным образом транслокацией гормонорецептор-ного комплекса в ядро, а последующие — взаимодействием этого комплекса с хроматином ядра. Таким образом, первоначально в матке происходит накопление субстратов и энергии, необходимых для истинных реакций органа в виде интенсивного синтеза ДНК и белка, при достаточно длительном (не менее 6 ч) взаимодействии эстроген-рецепторного комплекса с акцепторными местами на хроматине. Синхронно с воздействием на органы репродуктивной системы эстрогены оказывают воздействие на ЦНС самки, вызы­вая состояние «охоты» и соответствующие половые рефлексы, ха­рактерные для фазы течки. Возникает состояние половой доми­нанты, при которой многие физиологические функции оказыва­ются заторможенными.

Гормоны желтого тела — гестагены — представлены прежде все­го прогестероном и его аналогами, которые могут синтезироваться клетками желтого тела, а также лютеинизирующими клетками гранулезы и внутренней теки фолликула. Прогестерон образуется также в корковом слое надпочечника и в плаценте. Физиологичес­кое действие прогестерона тесно связано с подготовкой организма к беременности, регуляции процессов зачатия, имплантации оп­лодотворенной яйцеклетки и вынашивания беременности, родам и последующей лактации.

Прогестерон оказывает физиологическое действие в органах репродуктивной системы на фоне предварительного действия эст­рогенов или в синергизме с ними. Однако вторая половина овари-ального цикла, которая связана с образованием и функционирова­нием желтого тела, по состоянию органов размножения сущест­венно отличается от предыдущей, фолликулиновой стадии. В мат­ке прогестерон вызывает секреторные изменения эндометрия — в маточных железах начинается интенсивная секреция, направлен­ная на создание благоприятных условий для сохранения в поло­вых путях оплодотворенной яйцеклетки и ее внедрения (нидации) в слизистую оболочку матки. Под влиянием прогестерона эндо­метрий утолщается и становится более рыхлым, отвечая на меха­нические или химические воздействия своеобразными опухоле­видными разрастаниями (децидуомами). В последующем вслед­ствие имплантации зиготы функциональная часть эндометрия превращается в децидуальную оболочку, часть которой в дальней­шем принимает участие в образовании плаценты. Эти структур­ные превращения также регулируются прогестероном: если уда­лить желтое тело, беременность прерывается. Присутствие проге­стерона в крови самки необходимо для сохранения беременности до ее физиологического разрешения, так как он уменьшает сокра­тительную деятельность матки, существенно снижая ее чувстви­тельность к окситоцину. В ранние сроки беременности наруше­ние функции желтого тела и снижение продукции прогестерона приводят к внутриутробной гибели и резорбции плода, а в более

поздние сроки — к выкидышу или преждевременным родам. Вве­дение прогестерона беременным самкам тормозит своевременное наступление родов и приводит к перенашиванию плода.

Если беременность не наступила, то желтое тело подвергается инволюции: дегенеративные изменения лютеиновых клеток в ви­де жирового перерождения, а окружающая их соединительная ткань превращается в плотную гиалиновую массу. Продукция прогестерона прекращается, и в организме начинается новый ова-риальный цикл. Небольшие количества прогестерона в синергиз­ме с гонадотропными гормонами и тестостероном стимулируют овуляцию, тогда как большие дозы прогестерона, наоборот, тор­мозят секрецию гонадотропных гормонов в аденогипофизе и ову­ляция не происходит. Наличие небольших количеств прогестерона необходимо для того, чтобы эстрогены смогли обеспечить состоя­ние течки и готовности к спариванию. Действие прогестерона в период установившейся беременности во многом определяет со­стояние доминанты беременности (гестационной доминанты), на­правленной на сохранение плода. Животное становится более ос­торожным, оберегая свое будущее потомство.

После предварительного воздействия эстрогенов в молочной железе под влиянием прогестерона начинает развиваться железис­тая ткань, формируются секреторные дольки и альвеолы.

Наряду со стероидными гормонами желтое тело в период рас­цвета продуцирует гормон релаксин — полипептид с молекулярной массой около 5000. Релаксин могут образовывать также эндомет­рий и ткани плаценты. Если в крови небеременных самок рела­ксин присутствует только в лютеиновую фазу полового цикла, то в период беременности его концентрация прогрессивно увеличива­ется, достигая максимума перед родами. Физиологическое значе­ние релаксина заключается в облегчении родового акта в конце беременности. Он вызывает размягчение лонного сращения (сим­физа), а непосредственно перед родами раскрытие канала шейки матки и резорбцию коллагеновых волокон и этим облегчает рож­дение детенышей. Вместе с этим релаксин повышает чувствитель­ность миометрия к окситоцину.

Ингибин вырабатывается клетками семенных канальцев и со­держится также в фолликулярной жидкости яичников. Главное физиологическое действие этого гормона состоит в торможении продукции гонадотропинов, особенно ФСГ в аденогипофизе. Эф­фект его действия приближается к воздействию высоких доз тес­тостерона и других анаболических стероидных гормонов.

Плацента. У млекопитающих плацента служит прежде всего для прикрепления и питания эмбриона, но обладает и эндокрин­ной функцией. Некоторые гормоны — гормоны беременности — вырабатываются только при этом физиологическом состоянии, а другие по действию схожи с гормонами гипофиза или являются аналогами гормонов яичников и коры надпочечников.

530

34*

531

Гонадотропин сыворотки крови жеребых кобыл (ГСЖК) вырабатывается эндометрием беременной мат­ки лошади. В местах прикрепления ворсинок хориона формируют­ся чашевидные образования, вырабатывающие желто-бурое студ­невидное вещество, содержащее большое количество гонадотро-пина. В период беременности ГСЖК проявляет лютеотропное дей­ствие, стимулирует выделение прогестерона желтым телом и плацентой. У многих видов млекопитающих введение ГСЖК уд­линяет половой цикл, задерживает приход охоты до следующего цикла. У коров и овец ГСЖК способен вызвать множественную овуляцию с выходом нескольких зрелых яйцеклеток, что особенно важно при трансплантации эмбрионов.

Плацентарные эстрогены вырабатываются пла­центой млекопитающих преимущественно во второй половине беременности (у лошади после 200 сут жеребости); в этот пери­од даже удаление яичников не вызывает снижения эстрогенов в крови и моче. Плацента приматов продуцирует эстрон, эстрадиол и главным образом эстриол; лошади — эквилин и эквиленин, при­чем синцитий хориона, очевидно, является единственным местом трофобласта, в котором может осуществляться синтез стероидных гормонов.

Плацентарный прогестерон. У многих млеко­питающих (приматы, хищники, грызуны) плацента вырабатывает достаточное количество прогестерона для того, чтобы обеспечить сохранение беременности и нормальное вынашивание плода пос­ле инволюции или даже удаления желтых тел яичников.

Плацентарный лактотропин, или плацентарный лактогенный гормон (ПЛГ), плацентарный пролактин, — функци­ональный аналог СТГ и ЛТГ, выделяемых аденогипофизом, име­ющим сходное влияние на обмен веществ, т. е. развивается поло­жительный азотный баланс, в крови увеличивается концентрация свободных жирных кислот, интенсифицируется синтез белков. Плацентарный лактогенный гормон стимулирует рост и развитие молочных желез, подготовку их к лактации. В плаценте могут про­дуцироваться и аналоги других гипофизарных тропных гормо­нов — тиротропина, кортикотропина, меланотропина и др.