Репродуктивной системы

Регуляция функции

Существование живой материи обеспечивается ее воспроизведени­ем. Формы воспроизведения могут быть различны и определяются, по-видимому, спецификой существования живого. В ходе эволюции произошел отбор форм живых существ и их воспроизведения, опти­мально отвечающих условиям окружающей среды.

Наибольшее распространение в живом мире получили две стра­тегии размножения — экстенсивная и интенсивная. Первая из них характеризуется частым воспроизводством большого количества потомков, подавляющая часть которых элиминируется в процес­се онтогенеза (грызуны, свиньи и т.д.). Вторая основана на рожде­нии малого количества потомков (как правило, после длительной беременности), которые в течение долгого времени находятся под опекой родителей и успешно противостоят вредным воздействиям окружающей среды (лошади, коровы, обезьяны, человек). Несмотря на очевидные различия, обе стратегии сходны в основном — в опти­мизации репродуктивного процесса. Эффективная реализация про­цесса репродукции в значительной мере обеспечивается комплек­сом элементов (органов), именуемых репродуктивной системой.

По общепринятому определению, системой называется сово­купность элементов, находящихся между собой в определенной связи и образующих целостную функциональную структуру. Наи-

1 1 Регуляция функции репродуктивной системы

большей надежностью обладает система, представляющая собой совокупность управляемого объекта и устройства управления. Такая система включает в себя средства сбора информации, ее обработки, передачи и формирования управляющих сигналов и команд. Дей­ствие системы направлено на поддержание управляемого объекта в оптимальном рабочем состоянии. Система характеризуется жесткой структурой (наличием совершенно определенного набора структур­ных элементов) и предназначена для выполнения конкретной функ­ции. Структура системы дает возможность функционирования в разных режимах, соответствующих конкретным условиям. Системы такого рода могут быть автономными или входить в состав более общей системы. В последнем случае функциональная активность системы определяется не только внутрисистемными сигналами, но и информацией, поступающей извне (от других систем).

Рассмотрим, в какой мере репродуктивная система соответству­ет указанным критериям.

Прежде всего, репродуктивная система характеризуется толь­ко ей присущей функцией — обеспечением репродуктивного про­цесса. Она состоит из совокупности конкретных структурных эле­ментов — определенных структур гипоталамуса и гипофиза, гонад, органов-мишеней (маточные трубы, матка и др.), обеспечивающих реализацию детородной функции. Элементы репродуктивной сис­темы связаны между собой информационными сигналами, позво­ляющими ей функционировать как единое целое. Таким образом, вполне правомерно рассматривать репродуктивную систему как систему в определенном выше смысле.

Репродуктивная система обладает исключительной надежнос­тью функционирования. Это свойство доказывается самим фактом существования всех биологических видов. Хотя частота нарушений репродуктивной функции у человека, несмотря на успехи медици­ны, существенно не уменьшается, численность населения на Земле непрерывно растет. При этом, как свидетельствуют статистические данные, интенсивность репродукции (рождаемость) остается более постоянной величиной, чем степень выживания потомства. (Рож­даемость определяется как отношение числа рождений к числу жи­телей в данное время на определенной территории.)

Обращает на себя внимание стабильность генеративной функ­ции в широком диапазоне климатогеографических и социальных условий (табл. 1.1).

Глава 1. Структура и функция репродуктивной системы в возрастном аспекте

Таблица 1.1

Общая плодовитость человека (количество детей у матери) в различных регионах (по [44])

Какие же механизмы обеспечивают надежность функциони­рования и устойчивость репродуктивной системы? Согласно обще­теоретическим представлениям, надежность системы определяется ее способностью к саморегуляции и существенной независимостью от внешних факторов. Реальным проявлением последнего положе­ния служит сохранность генеративной функции человека в самых различных климатоэкологических условиях, что, как отмечалось выше, способствует непрерывному росту народонаселения Земли.

В то же время широко известно влияние экстремальных фак­торов на функционирование репродуктивной системы. Литература изобилует описаниями случаев аменореи военного времени, «го­лодной аменореи», аменореи, вызванной стрессом, или нарушений репродуктивной функции при различных эндокринных и сомати­ческих заболеваниях. Это обусловлено тем, что репродуктивная система, являясь самостоятельно функционирующей системой, со­ставляет в то же время компонент более сложной биологической системы — организма в целом.

Анализ функционирования репродуктивной системы с позиций общей теории управления вполне оправдан, поскольку репродук­тивная система, как было показано выше, является истинной си­стемой со всеми ее свойствами. В мировой литературе к настоящему времени накоплен объем данных, достаточный для характеристики основных компонентов репродуктивной системы, функциональных взаимосвязей между ними, а также связей между этой системой и другими системами организма. Рассмотрение репродуктивного про-

1.1. Регуляция функции репродуктивной системы

цесса с этих новых позиций и составляет содержание настоящего руководства.

Репродуктивная система состоит из ряда элементов (тканевых структур и органов), находящихся между собой в определенной функциональной связи. Несмотря на кажущуюся очевидность при­надлежности отдельных органов к репродуктивной системе, до на­стоящего времени представления о том, какие органы составляют репродуктивную систему, неоднозначны.

Относительно органов, непосредственно обеспечивающих ре­продукцию, особых разногласий не возникает. Речь идет о гонадах, матке, маточных трубах, влагалище. Участие данной группы органов в продукции и транспорте гамет, обеспечении развития эмбриона и рождения плода очевидно. В то же время представляется спорным включение в состав репродуктивной системы таких органов, как мо­лочные железы. В связи с тем что функцией молочных желез являет­ся выкармливание уже родившегося ребенка, так что непосредствен­ного участия в реализации процесса репродукции они не прини­мают, представляется необоснованным рассмотрение их в качестве элемента репродуктивной системы. Эта позиция подтверждается и клинической практикой. До сих пор неоднозначным остается вопрос о принадлежности молочных желез к той или иной клинической спе­циальности. В ряде стран патология молочных желез отнесена к ком­петенции хирургов, в других — к компетенции акушеров. В данном руководстве физиология и патология молочных желез не рассматри­ваются как по теоретическим соображениям, изложенным выше, так и в соответствии со сложившейся в нашей стране традицией.

Труднее установить, какие структуры центральной нервной сис­темы (ЦНС) непосредственно связаны с репродуктивной функ­цией. Распространено представление о структуре репродуктивной системы, включающей практически все отделы ЦНС [37]. Такая позиция отражает реально существующий факт опосредованного через ЦНС влияния окружающей среды на репродукцию. Однако в таком представлении отсутствует конкретизация структур ЦНС, непосредственно принимающих участие в реализации репродук­тивной функции.

Участие гипофиза в процессе репродукции установлено давно. В последующем удалось показать, какие структурные элементы ги­пофиза и каким образом включены в этот процесс. Согласно со­временным представлениям, только гонадотрофы — специализиро-

Глава 1. Структура и функция репродуктивной системы в возрастном аспекте

ванные клетки аденогипофиза, секретирующие гонадотропины, — следует относить к числу структурных элементов репродуктивной системы. Вместе с тем ряд авторов не рассматривают аденогипофиз как структуру ЦНС, исходя из особенностей его эмбриогенеза (про­изводное глоточного эпителия) и анатомо-морфологического стро­ения. Поэтому при рассмотрении роли структур ЦНС в реализации процесса репродукции основное внимание отводится вышележа­щим отделам мозга [37].

Установлено, что две области гипоталамуса — медиобазальная и преоптико-супрахиазматическая — связаны с функционировани­ем репродуктивной системы. При разрушении медиобазальной об­ласти (включающей переднегипоталамические структуры, вентро-медиальные и аркуатные ядра, срединное возвышение) отмечается снижение уровня секреции гонадотропинов (лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ) гормонов), а при электро­стимуляции этой области — его повышение. Разрушение супрахи-азматической области стимулирует рост фолликулов в яичниках и повышение продукции эстрогенов. Имплантация небольших коли­честв эстрогенов в преоптическую область гипоталамуса неполовоз­релых крыс вызывает циклическое выделение гонадотропинов. От­деление гипофизотропной области гипоталамуса от остальной части мозга у самок крыс приводит к прекращению овуляции, однако при этом базальная секреция гонадотропинов не меняется. При такой перерезке нарушается связь между преоптико-супрахиазматической областью и областью аркуатных ядер — срединного возвышения. Отделение гипофизотропной области гипоталамуса от задней его части не вызывает нарушения овуляции [3].

Как показали Е. Knobil и соавт. [117], полная деафферентация медиобазальной части гипоталамуса не влияет на овуляцию, как спонтанную, так и вызванную введением эстрогенов.

Структуры гипоталамуса, вовлеченные в регуляцию репродукции, у животных, стоящих на разных ступенях эволюционной лестницы, неодинаковы, что отражает конкретные особенности биологии раз­множения. Работами последнего десятилетия четко показано общее свойство этих структур — присутствие в них клеток, продуцирую­щих специфический нейропептид — гонадолиберин, который слу­жит информационным сигналом для гонадотрофов гипофиза. Хотя определенные структуры гипоталамуса теперь относят к элементам репродуктивной системы, все же это часть мозга, отдельные области

1.2. Внепродуктивные органы репродуктивной системы

которого связаны между собой анатомически и функционально. Это создает конкретную материальную основу для реализации взаимо­влияния систем целостного организма; кроме того, указанные факты послужили основанием для более широкого включения отдельных структур ЦНС в состав репродуктивной системы.

В настоящее время накоплено достаточное количество данных о конкретных структурах гипоталамуса, участвующих в поддержании функциональной активности репродуктивной системы. Именно эти структуры ЦНС можно рассматривать как истинные компоненты репродуктивной системы.

Рис. 1.1. Структурные элементы репродуктивной системы

Основные структурные элементы репродуктивной системы представлены на рис. 1.1. Эти структурные элементы за счет вну­трисистемных связей дают возможность репродуктивной системе функционировать в автономном режиме в отсутствие дополнитель­ных сигналов. Иллюстрацией этого положения служат упомянутые выше данные работы Е. Knobil и соавт. [117] о сохранности менстру­ального цикла у обезьян после полного отделения гипофизотропной области гипоталамуса от других структур мозга [117, 118].