生理学/妊娠

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生理学

生理学目录

妊娠是新个体产生的过程,包括受精、着床、妊娠的维持、胎儿的生长以及分娩

目录

(一)受精

精子卵子输卵管壶腹部相遇而受精,精子与卵子相融合时称为受精卵。每一个精子和卵子各含23个染色体,受精卵则含有23对染色体。因此具有父母双方的遗传特性。

射入阴道的精子进入输卵管与卵子相遇的过程比较复杂。精子有运动不完全依靠本身的运动,宫颈、子宫和输卵管对精子的运动都起到一定的作用。精液射入阴道后穹窿后,很快(约1min)就变成胶冻样物质,使精液不易流出体外,并有暂进保持精子免受酸性阴道液的破坏作用。但是,阴道内的精子绝大部分被阴道内的酶杀伤失去活力,存活的精子随后又遇到宫颈粘液的拦截。月经中期在雌激素的作用下,宫颈粘液清亮、稀薄,其中的粘液蛋白纵行排列成行,有利于精子的穿行,而黄体期的孕激素的作用下,宫颈粘液变得粘稠,粘液蛋白卷曲,交织成网,使精子能以通过。总之,宫颈作为精子在女生生殖道内要通过的第一个关口,它在排卵时,为精子的穿行提供了最优越的条件。一部分精子靠本身的运动及射精后引起的子宫收缩,进入子宫腔内。精液中含有很高浓度的前列腺素,可刺激子宫发生收缩,收缩后的松驰造成宫腔内负压,可把精子吸入宫腔。精子进入输卵管后,在其中的运行主要受输卵管蠕动的影响。月经中期在雌激素的作用下,输卵管的蠕动由子宫向卵巢方向移行,推动精子由峡部运动至壶腹部。黄体期分泌的大量孕酮能抑制输卵管的蠕动。一次射精虽能排出数以亿计的精子,但最后能到达受精部位的只有15-15个精子,到达的时间约在性交后30-90min。精子在女性生殖道内的受精能力大约只能保持48h。

大多数哺乳动物和人类,精子必须在雌性生殖道内停留一段时间,方能获得使卵子受精的能力,称为精子获能(capacitation)。精子经过在附睾中的发育,已经具备了受精能力,但在附睾与精浆中存在去获能因子。它使精子的受精能力受到了抑制。当精子进入雌性生殖道内后,能解除去获能因子对精子的抑制,从而使其恢复受精能力。获能的主要场所是子宫,其次是输卵管,宫颈也可能有使精子获能的作用。

精子与卵子在输卵管壶腹部相遇后尚不能立即结合,顶体外膜与精子头部细胞膜首先融合,继之破裂,形成许多小孔,释放出顶体膜,以溶解卵子外围的放射冠及透明带,这一过程称为顶体反应。顶体酶包含多种蛋白水解酶,如放射冠穿透酶可使放射冠的颗粒细胞松解,脱离卵细胞外围。颗粒细胞脱落后,在透明带周围仍残存一层放射冠基质,可在透明质酸酶的作用下,这些基质被水解,使透明带暴露出来。透明带为糖蛋白,在顶体蛋白酶的作用下,使透明带发生部分水解,促进精子能突破透明带的一个局限区到达并进入卵细胞内,在一个精子穿越透明带后,精子与卵细胞接触,激发卵细胞发生反应,主要是位于卵细胞周边部的皮质颗粒包膜与卵细胞膜逐渐融合、破裂,并向卵周隙释放其内容物,有人认为,释放物作用于透明带,使其变质,或其种物质起封锁透明带的作用,使其他精子难以再穿越透明带进入卵细胞内。精子进入卵细胞后立即激发卵细胞完成第二次成熟分裂,并形成第二极体。进入卵细胞的精子,其尾部迅速退化细胞核膨大形成雄性原核,随即与雌性原核融合,形成一个具有46染色体的受精卵。

受精卵在输卵管的蠕动和纤毛的作用下,逐渐运行至子宫腔。受精卵在运行途中,一面移动,一面进行细胞分裂,经胚球和桑椹期阶段,发育为胚泡(blastocyst)。在受精后第四五天,桑椹胚或早期胚泡进入子宫腔,桑椹胚在子宫腔内继续分裂变成胚泡。胚泡在子宫腔内停留2-3天,胚泡外面的透明带变薄,胚泡可以直接从子宫内膜分泌的液体中吸收营养。

(二)着床

着床是胚泡植入子宫内膜的过程,经过定位、粘着和穿透三个阶段。着床成功的关键在于胚泡与子宫内膜的同步发育与相互配合。胚泡的分化与到达子宫的时间必需与子宫内膜发育程度相一致。胚泡过早或过迟到达子宫腔,将使着床纺明显降低,甚至不能着床。在着床过程中,胚泡不断地发出信息,使母体能识别妊娠发生相应的变化。胚泡可产生多种激素和化学物质,如绒毛膜促性腺激素,它能刺激卵巢黄体转变为妊娠黄体,继续分泌妊娠需要的孕激素。近年发出,受精24h的的受精卵便可产生早孕因子(early pregnancy factor),它能抑制母体淋巴细胞的功能,使胚泡免遭母体排斥。检测早孕因子可进行超早期妊娠诊断。

子宫仅在一个极短的关键时期内允许胚泡着床,此时期为子宫的敏感期或接受期。在此时期内,子宫内膜受到雌激素与孕激素的协同作用,可能分泌某些物质,激活胚泡着床。引起子宫内膜着床反应的机制尚不十分清楚,可能与胚泡子宫内膜产生某种激肽,释放组胺,或与胚泡分泌的蛋白水解酶和产生的CO2有关。胚泡产生的CO2扩散到子宫内膜,再进入子宫的微血管,在胚泡附近形成一个CO2梯度场。CO2可使滋养层细胞和子宫内膜上皮细胞表面的粘蛋白粘性增高,在着床时有胚泡粘着并植入,此外,CO2还能刺激子宫内膜的基质发生蜕膜反应。

(三)妊娠的维持及激素调节

正常妊娠的维持有赖于垂体、卵巢和胎盘分泌的各种激素相互配合,在受精与着床之前,在腺垂体促性腺激素的控制下,卵巢黄体分泌大量的孕激素与雌激素,导致子宫内膜发生分泌期的变化,以适应妊娠的需要。如未受孕,黄体按时退缩,妥激素与雌激素分泌减少,引起子宫内膜剥脱流血;如果受孕,在受精后第六天左右,胚泡滋养层细胞便开始分泌绒毛膜促性腺激素,以的逐渐增多,刺激卵巢黄体变为妊娠黄体,继续分泌孕激素和雌激素。胎盘形成后,胎盘成为妊娠期一个重要的内分泌器官,大量分泌蛋白质激素、肽类激素和类固醇激素

1.人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG) HCG是由胎盘绒毛组织的合体滋养层细胞分泌的一种糖蛋白激素,分子量为45000-50000。HCG分子由α亚单位与β亚单位组成。其α亚单位氨基酸的数量与序列几乎与LH相同,其β亚单位的氨基酸也有很大部分与LH相同,但在β亚单位的羧基端约有30个氨基酸是独特的。因此,HCG与LH的生物学作用与免疫特性基本相似。

卵子受精后第六天左右,胚泡形成滋养层细胞,开始分泌HCG,但其量甚少。妊娠早期形成绒毛组织后,由合体滋养层细胞分泌大量的HCG,而且分泌量增长很快,至妊娠8-10周,HCG的分泌达到高峰,随后下降,在妊娠20周左右降至较低水平,并一直维持至妊娠末。如无胎盘残留,于产后四天轿中HCG消失。在妊娠过程中,尿中HCG含量的动态变化与血液相似。因为HCG在妊娠早期即出现,所以检测母体血中或尿中的HCG,可作为诊断早孕的准确指标。

在早孕期,HCG刺激卵巢黄体转变成妊娠黄体,妊娠黄体的寿命只有10周左右,以后便发生退缩,与此同时胎盘分泌孕激素和雌激素,逐渐接替了妊娠黄体的作用。

2.其他蛋白质激素和肽类激素胎盘还可分泌人绒毛膜生长素、绒毛膜促甲状腺激素促肾上腺皮质激素GnRH,以及β-内啡肽等。

人绒毛生长素(human chorionicsomatomammotropin,HCS)为合体滋养层细胞分泌的单链多肽,含191个氨基酸残基,其中96%与人生长素相同,因此具有生长素的作用,可调节母体与胎儿的糖、脂肪与蛋白质代谢,促进胎儿生长。最初发现HC时,证明它对动物有很强的催乳作用,故命名为人胎盘催乳不比(humanplacental lactogen,HPL)。后来的研究证明,HPL对人几乎没有催乳作用,而主要是促进胎儿生长,因此在国际会议上将其定名为HCS。

3.类固醇激素胎盘本身不能独立产生类固醇激素,需要从母体或胎儿得到前身物质,再加工制成孕激素与雌激素。

(1)孕激素:由胎盘合体滋养层细胞分泌,胎盘不能将醋酸盐转变为胆固醇,而能将自母体进入胎盘的胆固醇变为孕烯醇酮,然后再转变为孕酮。胎儿肾上腺虽能合成孕烯醇酮,但由于缺乏3β-醇甾脱氢酶,故不能将孕烯醇酮转变为孕酮,而胎盘此种酶的活性很强,能把来自胎儿和母体的孕烯醇酮转变为孕酮。

在妊娠期间,母体血中孕酮浓度随着孕期的增长而稳步上升,在妊娠10周以后,由胎盘代替卵巢持续分泌孕酮,血中孕酮迅速增加,至妊娠足月时达高峰,平时浓度可达600nmol/L。

(2)雌激素:由母体和胎儿肾上腺产生的脱氢异雄酮硫酸盐,进入胎盘最后转变为雌酮雌二醇,但生成量极少。胎盘分泌的雌激素主要为雌三醇,其合成的途径是,胎儿肾上腺的脱氢异雄硫酸盐先在胎儿肝中羟化,形成16α-痉脱氢异雄酮硫酸盐,然后随血液进入胎盘,在胎盘内脱去硫酸基,成为16α-羟脱氢异雄酮,再经芳香化酶的作用,转化为雌三醇。由此可见,雌三醇的生成是胎儿、胎盘共同参与制造的,故把两者称为胎儿-胎盘单位。检测母体血中雌三醇的含量多少,可用来判断胎儿是否存活。

(四)分娩与授乳

有关分娩与授乳的主要生理内容已在讨论催乳素催产素时有所述及,不再重复。

(马青年)

参考资料

1.徐丰彦,张镜如主编 《人生生理学》 北京:人民卫生出版社,1989

2.王淑贞主编 《实用妇产科学》 北京 人民卫生出版社,1987

3.马青年,等,《实用男性学》 天津,天津科学技术出版社,1988

4.曹泳清,陈幼珍,《兔胚泡肽粘着作用的研究》 生殖医学杂志,1998;2:55

5.Eli YA etal.SmC/Insulin-like growth factor andgranulosa cells.Endocrinology1988;122:194-202

6.Conley AJ,FordSP.Direct luteotrophic effect of oewtradiol-17β on pig corpora lutea.J ReprodFert 1989;87:125-131

参看

32 卵巢的内分泌功能 | 索引 32
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