(整理)女性月经生理概述.
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月经生理
第一部分:HPO轴组成及相关激素
女性自青春期到更年期,生殖器官出现周期性变化,称“性周期”。
由于最明显的外在表现为月经,因而称“月经周期”。
这种周期性变化,是通过在中枢神经系统控制下的下丘脑、垂体、卵巢(称为下丘脑-垂体-卵巢轴,HPO轴)内分泌系统的兴奋和抑制作用来调节的。
一、下丘脑性激素
下丘脑在维持机体内环境稳定和内分泌调节方面有重要作用。
下丘脑的内分泌机能主要集中在正中隆起,弓状核,视交叉上核,腹内侧核等基底部的“促垂体区”。
其中的神经细胞将神经信息(动作电位)转化为激素信息,起到换能神经元的作用,被称为神经内分泌细胞,分泌的激素称为神经肽。
下丘脑也受其他激素及化学物质影响,尤其是性激素,肾上腺皮质激素等的影响,也受脑其他部位的调控,通过神经降压素、P物质、脑啡肽;多巴胺,去甲肾上腺素等递质的影响。
(一)促性腺激素释放激素(GnRH)
为调节生殖功能的主要激素,于1971年人工合成,其化学结构为10肽化合物GnRH在血液中的半衰期为5~6分钟。
此激素能使垂体分泌卵泡刺激素素(FSH)和少量黄体生成素(LH)。
GnRH释放频率为0.3~1次/小时,分泌高峰之后出现LH的释放,但是与FSH周期释放不同步,GnRH的周期释放机制称为GnRH波动发生器,受性激素和神经递质影响。
* GnRH垂体兴奋试验
鉴别垂体与下丘脑病变的区别;10肽GnRH50μg加生理盐水3ml静脉推注,15min,30min;60min,120min血清检测LH。
(二)下丘脑激素的释放与抑制调节
中枢神经系统许多神经递质都影响下丘脑的分泌活动,其中对生殖功能有直接作用的是3类:去甲肾上腺素(NE),多巴胺,5-羟色胺(5-HT)。
NE一般有促进垂体分泌促性腺激素的作用,多巴胺有时抑制有时促进,较为复杂,5-HT一般为抑制作用。
此外有几种阿片类物质(如内啡肽)对下丘脑的生殖调节激素有抑制作用,其可导致GnRH的脉冲频率减小,幅度降低。
雌、孕激素的负反馈调节即是促进阿片类物质的合成来抑制促性腺激素。
全身各组织均有合成前列腺素(PG)的功能,合成后在局部发挥作用,在下丘脑PG可以促进GnRH的释放,若在排卵前给予PG抑制剂可以消除排卵前LH
的峰式分泌。
*松果体
位于第三脑室顶部,是一很小腺体。
属于神经内分泌转能器,将神经信号转为褪黑素,再分泌到机体其他部位,褪黑素受“光-暗”变化的调控,对于月经周期有调控。
幼年时被破坏易发生性早熟。
成年时被破坏,则GnRH的释放将受影响。
发生肿瘤时,常伴有下丘脑-垂体-卵巢轴功能状态的抑制。
二、垂体性激素
垂体位于脑的基底部,与下丘脑通过门脉系统相连。
由腺垂体(垂体前叶)和神经垂体(垂体后叶)构成,各自独立。
(一)催乳素(PRL)
大分子激素,有199个AA组成的多肽。
此激素结构与生长素相似,但作用不同。
除受PIH调节外,促甲状腺素释放激素(TRH)、雌激素和5-羟色胺等对其有促进作用。
PRL和雌、孕激素有协同作用,即促乳房发育和乳腺分泌作用。
血液中PRL浓度无周期性变化,但卵泡中含量在月经前半期中偏高,抑制了颗粒细胞的黄素化,在黄体期则浓度降低,有利于黄体酮的合成。
(1)对乳腺与泌乳的作用:妊娠期PRL具有进一步促进乳腺发育的作用。
前期由于雌激素和孕激素水平较高,竞争乳腺细胞的受体,使PRL失去催乳的作用;分娩后雌激素和孕激素水平下降,PRL恢复催乳作用。
(2)对性腺的作用:催乳素可以促进卵泡生成LH受体,并为孕酮提供底物。
PRL与LH共同促进黄体的形成,而大剂量的PRL又会溶解黄体。
(3)参与应激反应
(二)促卵泡激素(FSH)
促进卵泡各种细胞的生长发育,促进卵泡周围间质分化成为卵泡膜细胞,使颗粒细胞增生及细胞内芳香化酶系统活化。
(二)促黄体生成素(LH)
作用于已分化的卵泡膜细胞,使卵泡完全成熟,与FSH协同促使性激素的合成与分泌。
作用是使颗粒细胞黄素化并分泌黄体酮(孕酮)。
卵泡成熟后LH 突然大量释放,诱发排卵。
黄体的正常功能,也是在LH的作用下产生的。
LH是一种糖蛋白激素,由α-亚基(与FSH,TSH,HCG的α-亚基相同)和β-亚基构成。
LH受GnRH影响,LH在一个恒定的基础上呈脉冲式分泌,周期为1-2小时,波动在5-10mIU/ml,雌激素正反馈调节LH分泌,使LH呈峰值分泌,从起始峰到峰值时间因人因周期而不同,峰值持续时间大致为4个小时,受雌激素和孕激素的负反馈抑制LH很快下降,LH到达峰值时启动排卵,约在峰值后的16.5小时排卵,此后LH和FSH一直受到雌激素和孕激素的负反馈抑制,直到下个周期开始。
青春期启动时LH仅在夜间分泌,白天LH≥7.5mIU/ml时标志青春期启动;性成熟时正常月经周期LH浓度在20mIU/ml(尿LH维持在10mIU/ml以下为基础水平),LH有一个分泌高峰,既排卵峰。
正常LH变化参考曲线示例
010
20
30
40
50
60
70
12345678910
28(天)
三、卵巢性激素
原始卵泡-初级卵泡-次级卵泡-成熟卵泡 排卵-黄体
闭锁卵泡
原始卵泡最早于发育20周的卵巢中,婴儿出生后2个卵巢各自有75万个原始卵泡。
随着年龄增加,绝大部分原始卵泡瓦解消失。
从20-40岁,一个卵巢中原始卵泡降至7万个,40岁后仅有1万个;出生后初级卵泡内的初级卵母细胞维持在第一次减数分裂中期(排卵之前完成第一次减数分裂,排出的次级卵母细胞,24小时内受精则进行第二次减数分裂,排出第二极体,未受精则退化),到青春期多数卵母细胞退化,仅剩34000个。
妇女一生中大约只有200-400个卵泡能发育成熟。
在促性腺激素的影响下,每月大约有10-20个初级卵泡发育,一般只有一个卵泡可以发育成熟。
排卵后的卵泡塌陷,形成黄体,正常黄体分泌雌激素和孕激素,维持大约14天,7-8天发育到顶峰,10天开始退化。
若此周期受孕,在HCG 作用下,黄体功能维持,形成妊娠黄体,直至妊娠的5-6月。
在垂体促性腺激素的影响下,卵巢主要合成并分泌雌激素与孕激素。
女性体内雄激素,也可由卵巢以及肾上腺皮质分泌。
卵泡期的卵泡内卵泡膜细胞为合成雌激素和雄激素的主要场所,其酶系统能将雄激素部分地转化为雌激素。
颗粒细胞的芳香化酶系统受FSH的作用活化,也能将雄激素转化为雌激素。
黄体期上述细胞的性激素合成更为活跃。
此时内卵泡膜黄素细胞主要产生雌激素,也分泌孕激素;黄体粒层细胞的LH受体量大为增加,主要分泌孕激素。
除卵巢外,胎盘可产生大量雌激素与孕激素,肾上腺皮质及睾丸也能产生极少量雌激素与孕激素。
外卵泡膜细胞和卵巢间质细胞,正常能合成极少量的雄激素。
性激素和肾上腺皮质激素的基本结构与胆固醇相似,为一种类固醇激素,也称甾体激素。
各激素合成的基本途径是统一的,仅因组织中酶系统的差别,而合成了不同的激素。
活动过程均在细胞的粗面内质网内进行。
(一)雌激素
人体内的雌激素主要如下:雌二醇(E2),活性最强含量也最丰富;雌酮;雌三醇(E3),大量的雌酮是由外周雄激素转化来的。
雌激素的主要生理功能如下:
雌激素对于生殖器官的作用被认为是“雌性化”激素,若在青春期分泌不足则生殖器官不能正常发育,若分泌过多则性早熟。
(1)雌激素通过HPO轴调节卵巢的周期活动。
通过正反馈造成LH分泌高峰,引起排卵和黄体生成;还可以通过负反馈调节抑制LH和FSH的分泌,引起黄体的退化和新周期的开始。
此外还可以协同FSH作用于卵泡,促进卵泡的发育。
(2)促使子宫发育,肌层增厚,血管增生,内膜呈增生期改变。
可提高子宫平滑肌对催产素的敏感度。
此外,在排卵前,雌激素使子宫颈分泌大量清亮,稀薄的黏液,其中黏液的蛋白分子纵向排列,利于精子穿过(宫颈黏液观察法C
S,临床上用于判断排卵,羊齿状晶体)。
(3)促进输卵管的发育及蠕动,出现纤毛细胞,有利卵子或受精卵的运行。
(4)促使阴道上皮细胞增生角化,角化程度与雌激素水平成正比,并使上皮细胞内糖元增加,经阴道杆菌分解成为乳酸,使阴道分泌物呈酸性反应(pH 为4-5),有抑制致病菌繁殖的作用,从而增强局部的抵抗力。
(5)促使乳腺管增生。
产后立即用较大量雌激素能抑制乳汁的分泌。
(6)促使女性第二性征发育。
(7)促使体内钠和水的潴留。
(月经前乳房胀痛的原因)
(8)加速骨骺端的闭合。
(9)对雄激素起拮抗作用。
(10)可以调节脂肪代谢(降低胆固醇与磷脂的比例)。
(二)孕激素
人体内产生的孕激素,主要是孕酮,其代谢产物主要为孕二醇,与葡萄糖醛酸或硫酸结合,从尿中排出。
主要作用于子宫内膜和子宫平滑肌,以适应着床和维持妊娠。
由于孕酮受体含量受雌激素调控,因此孕酮作用的实现需要雌激素的允许。
孕激素主要生理功能如下:
1.使经雌激素作用而增生的子宫内膜出现分泌现象,宫颈粘液变得粘稠,精子不易通过。
此外,还可以抑制母体的免疫反应,防止母体将胎儿排出体外造成流产。
2. 抑制输卵管的蠕动。
3.逐渐使阴道上皮细胞角化现象消失,脱落的细胞多倦缩成堆。
4.促使乳腺小泡的发育,但必须在雌激素刺激乳腺管增生之后才起作用。
5.有致热作用,可能系通过中枢神经系统使体温升高约0.5℃(提高体温调定点)并在黄体期维持高温,使得体温呈双相变化,可以通过对基础体温的检测来检测排卵(BBT)。
6.促使体内钠和水的排出。
7.通过丘脑下部抑制垂体促性腺激素的分泌。
孕激素与雌激素既有拮抗作用又有协同作用。
孕期此两种激素在血中上升曲线平行,孕末期达高峰,分娩时子宫的强有力收缩,与二协同作用有关。
(三)雄激素
女性体内的雄激素主要是睾丸酮,有无生理重要性,一直是探索中的问题。
据认为雌激素的组成、代谢和促进生长的能力有限,少女在青春期生长发育迅速,似难单以雌激素作用来解释,还可能有少量雄激素的作用。
第二部分:雌性生殖系统的调节
与雄性生殖系统相比,雌性体内的LH和FSH分泌调节要复杂很多。
它受GnRH波动发生器的影响,还受下丘脑神经递质和神经肽的影响,也受雌激素的反馈调节。
一般促性腺激素的分泌分为紧张性分泌和脉冲性分泌两种模式。
LH 的紧张性分泌随月经周期变化,这种按月出现的规律只在正常成年女子中出现。
在儿童期LH的分泌不具有紧张性特点,并且浓度很低,紧张性分泌出现于青春期,仅在夜间出现。
LH与FSH的脉冲式分泌是由GnRH的脉冲式所决定.LH与FSH分泌的频率与高度是由卵巢激素调控,并在整个月经周期中有变动.至今尚未证实有分离出的FSH释放激素.有迹象提示同一种细胞有时含有LH及FSH,故各种因子(如GnRH,雌二醇,抑制素)的相互作用,必定会造成LH与FSH有差别的释放.同时不同的LH(20~30分钟)与FSH(2~3小时)的半衰期也影响血液中的水平.
在卵巢激素中,雌二醇-17β对下丘脑与垂体分泌促性腺激素是最强的抑制剂.抑制素,卵巢颗粒细胞产生的一种肽激素,专门抑制FSH的释放.卵巢的切除造成血液中LH与FSH水平的急剧增加;给低雌激素水平的妇女注射雌二醇则造成这些水平的即时减低.然而为了排卵的成功,雌二醇对促性腺激素的分泌就必须发挥一个正反馈的作用.雌二醇的反馈作用看来是依赖于时间与剂量.在卵泡期初,垂体前叶中的促性腺激素有较少量的LH与FSH可供释放.雌二醇(由被选择的卵泡产生)水平的增高,刺激了LH与FSH的合成,但抑制它们的分泌.在月经中期,高雌二醇水平发挥了正反馈作用;它们与GnRH及血液内低水平的,但量却是逐渐增加的孕酮,共同诱发LH高峰.月经中期GnRH的脉冲式释放量是否增加则不知;月经中期的LH高峰可能因垂体促性腺细胞中GnRH受体(由雌激素刺激)的数目快速增加而造成.
雌二醇对下丘脑具有直接的负反馈作用。
GnRH波动发生器位于下丘脑弓状核附近,去除该核团,LH紧张性释放被抑制,作用机理是通过神经递质和神经肽发挥作用。
去甲肾上腺素促进,多巴胺和5-羟色胺抑制GnRH的释放。
孕酮对调节LH的紧张性释放有一定的作用,孕酮可被阿片类物质所调节。
第三部分:HPO相关器官的生殖周期变化
生殖周期为灵长类动物所特有的,表现为雌性生殖能力出现周期变化。
人类女性从青春期到围绝经期出现周期性排卵,而怀孕和哺乳都能造成一段时间内排卵的中断。
大多数哺乳动物存在“动情期”,雌激素触发动情行为,孕激素则维持动情行为。
人类女性的月经周期一般为28天,23-35天均属正常。
月经周期分为卵巢周期和子宫内膜周期。
卵巢周期分为颗粒期,排卵期和黄体期;子宫内膜周期分为增殖期,分泌期和月经期(以避孕划分,可分为月经期,相对安全期,排卵期和绝对安全期)。
以28天为例,在子宫,月经期为1~5天,颗粒期为6~ 14天,分泌期为15~28天;在卵巢,颗粒期为1~13天,排卵期为第14天,黄体期为15~28天。
绝大多数女性黄体期或分泌期都为14+2天,这是由于黄体形成到退化有稳定的活动时间;而从月经到开始排卵的时间则很不规律,这是造成月经周期不规律的原因之一,随着年龄的增长月经周期缩短的原因也在此。
卵巢的周期性变化
一、卵泡期的卵泡发育
卵巢分皮质和髓质两部分。
皮质内散布着30~70万个始基卵泡,是胎儿时卵原细胞经细胞分裂后形成的。
人的一生中仅有400~500个卵泡发育成熟,其余的发育到一定程度后退化消失。
每一个始基卵泡中含有一卵母细胞,周围有一层梭形或扁平细胞围绕。
临近青春发育期,始基卵泡开始发育,其周围的梭形细胞层增生繁殖变成方形、复层。
因细胞浆内含颗粒,故称颗粒细胞。
颗粒细胞分裂繁殖很快,在细胞群中形成空隙,称卵泡腔。
内含液体,称卵泡液,液中含雌激素。
随着卵泡液的增多,空隙扩大,颗粒细胞被挤至卵泡的四周,形成卵泡液,液中含雌激素。
随着卵泡液的增多,空隙扩大,颗粒细胞被挤至卵泡的四周,形成颗粒层。
此时,卵细胞也在增大,被多层颗粒细胞围绕,突入卵泡腔内,称“卵
丘”。
环绕卵泡周围的间质细胞形成卵泡膜,分为内外两层,内层血管较丰富。
内膜细胞和颗粒细胞有分泌性激素的功能。
在正常成年妇女的卵巢中,每月有若干个始基卵泡发育,但其只有一个(亦可能有2个)卵泡发育成熟,直径可达2 0mm左右,其余的发育到某一阶段时闭锁、萎缩。
在黄体晚期和卵泡早期,由于黄体退化成白体,而初级颗粒合成能力很低,因此血中雌二醇和孕酮水平明显降低。
雌二醇和孕酮对于下丘脑-腺垂体的负反馈作用显著减弱(表现为正反馈),血中FSH水平升高,LH仍维持较低水平。
FSH促进了初级卵泡的成熟,于是第3天雌二醇水平升高,5~7天,优势卵泡被选择出来。
随着颗粒细胞的生长和增加,在12天雌二醇达到高峰(200pg/ml),由于雌二醇对LH有正反馈作用,2天后LH也达到分泌高峰。
卵泡中晚期,雌二醇除了正反馈调节LH外还抑制FSH的释放,导致了非优势卵泡的闭锁。
优势卵泡上存在高密度的FSH受体,卵泡液中存在高密度的FSH和雌二醇;同时优势卵泡上获得LH受体的表达,这些都是发生排卵的前提条件。
二、排卵
排卵要求血浆中雌二醇水平先达到最高并维持36~48小时,再出现LH分泌高峰并维持一段时间。
这些都是通过下丘脑-腺垂体轴来实现的。
卵泡在发育过程中逐渐向卵巢表面移行,成熟时呈泡状突出于卵巢表面。
在卵泡内液体的压力和液体内蛋白分解酶及某些激素等的作用下,卵泡膜最后破裂,卵细胞随卵泡液排入腹腔,即“排卵”。
排卵时初级卵母细胞完成其第一次成熟分裂(减数分裂),排出第一个极体,成为次级卵母细胞。
随后又迅速开始第二次成熟分裂,但仅停留在成熟分裂中期,如在输卵管遇精子侵入时,才最后完成第二次成熟分裂,排出第二个极体,成为卵细胞。
排卵一般发生在月经周期的第13~16天,但多发生在下次月经来潮的第14天左右。
排卵一般无特殊不适,少数人可感到排卵侧下腹酸胀或坠痛。
卵子可由两侧卵巢轮流排出,也可由一侧卵巢连续排出。
三、黄体的形成和退化
LH的高水平抑制了颗粒细胞产生雌二醇的能力,这是由于高水平的LH对于颗粒细胞上的LH受体有下调作用。
因此,排卵后出现雌二醇水平降低。
然后随着黄体的成熟,黄体中颗粒细胞增加了孕酮的分泌并恢复了雌二醇的合成,在排卵后的20~23天,雌二醇和孕酮达到较高的水平,但此时雌二醇的浓度小于排卵前,即低于200pg/ml。
黄体早期随着性激素升高对FSH的分泌产生负反馈。
而LH的分泌呈现高频高幅的特征,这种分泌对于维持黄体功能和性激素的产生是相当重要的。
因此,当血浆中雌二醇浓度高于200 pg/ml时正反馈刺激LH分泌,低于200 pg/ml时,负反馈抑制LH和FSH的分泌。
排卵后,卵泡皱缩,破口被纤维蛋白封闭,空腔内充满凝血块,为早期黄体(血体)。
随后结缔组织及毛细血管伸入黄体中心血块,此时颗粒细胞增生长大,胞浆中出现黄色颗粒,称黄体细胞,主要分泌孕激素(孕酮或黄体酮);卵泡膜细胞主要分泌雌激素。
排卵后如受精,则黄体将继续发育并将维持其功能达3~4个月之久,称妊娠黄体。
如未受精,黄体开始退化,4~6天后来月经。
已退化的黄体渐为结缔组织所代替,成为白体。
子宫内膜的周期性变化
子宫内膜随卵巢的周期性变化而发生改变,一般分为四期(图16):
图16 月经周期中卵巢与子宫内膜间关系示意图
一、增生期
经期后,在雌激素作用下,子宫内膜基底层细胞开始增生,先是修复剥脱处创面,随后因继续增生而变厚,腺体增多、变宽,并渐屈曲。
血管也增生,渐呈螺旋状。
间质则增生致密。
此期相当于卵泡发育成熟阶段,即月经周期的第5~14天左右。
二、分泌期
约为月经周期的15~23天,相当于排卵后黄体成熟阶段
黄体分泌的孕激素和雌激素,将使增生期内膜继续增厚,腺体进一步扩大、屈曲、出现分泌现象。
血管也迅速增长,更加屈曲。
间质变疏松并有水肿。
此时内膜厚且松软,含有丰富营养物质,有利于受精卵着床发育。
三、月经前期
相当于黄体退化阶段,约经期的24~28天。
黄体退化时,孕激素、雌激素水平逐渐下降。
激素的这一减退,将使内膜间质水肿消退变致密,致血管受挤压而使血流郁滞。
最后轮番地出现局部血管的痉挛性收缩,造成内膜缺血、坏死,血管破裂出血。
四、月经期
为月经周期第1~4天。
在内膜功能层(在基底层以上的部分,厚约5~6m m形成的散在小血肿,将使坏死的内膜剥脱,随血液排出,称之为月经。
内膜的
基底层随即开始增生,形成新的内膜。
故月经期实际上是一个周期的结束,也是下一周期的开始。
月经周期的临床表现
一、初潮月经首次来潮称为“初潮”。
初潮年龄可受多种因素的影响,如环境、气候及健康状况等,一般在13~15岁之间,也有早到10~12岁或迟到17~18岁的。
二、周期自月经来潮的第一天算起,一般25~35天,平均28天。
三、持续时间和经血量持续时间因人而异,可从1~2天到7~8天不等,多数在3~6天之间。
经血量通常以用多少纸垫及浸透程度来作粗略的估计,有人用放射性59Fe或51C同位素标记红细胞来测定人的经血量,前者为10~55ml,后者为35~58ml,并认为总失血量超过80ml者为病理状态。
四、经血特点为暗红色,血量过多时为鲜红。
血内含有退变的内膜碎片、宫颈粘液、阴道上皮细胞、细菌及白细胞等。
经血一般不凝固,但偶亦有小凝血块者。
如有较大血块出现,说明经血量超过正常。
经血不凝的主要原因为破坏后的内膜释放出多量活化物质,将经血内纤溶酶原激活为纤溶酶,使纤维蛋白裂解成流动的分解产物,内膜内还含有破坏其它凝血因子的活化酶,使凝血受到影响。
五、经期症状一般无特殊症状,有时可有全身不适、困乏、乳房胀痛、手足发胀、下腹及背部酸胀下坠等,还可有便秘、腹泻(前列腺素作用)、尿频及纳差。
个别的有头痛、失眠、心悸、精神抑郁或易激动等,多在月经后自然消失。