妊娠(pregnancy)是新個體產(chǎn)生的過程,包括受精、著床、妊娠的維持、胎兒的生長及分娩。
(一)受精
精子與卵子在輸卵管壺腹部相遇而受精(fertilization)(見圖),精子與卵子相融后稱為受精卵 (fertilized ovum)。
射入陰道內(nèi)的精子進入輸卵管以及與卵子相遇的過程是比較復(fù)雜的,精子的運行不完全依靠自身的運動,子宮頸、子宮、輸卵管對精子的運行也都起到一定的作用。精液射入陰道后穹窿約一分鐘后就變成膠凍樣物質(zhì),使精液不易流出,并有暫時保護精子免受酸性陰道液破壞的作用。但是陰道內(nèi)的精子絕大部分被陰道內(nèi)的酶殺傷而失去活力,存活的精子隨后又遇到宮頸粘液的攔截。月經(jīng)中期在雌激素的作用下,宮頸粘液稀薄,其中的粘液蛋白排列成行, 有利于精子的穿行;而黃體期在孕激素的作用下,宮頸粘液粘稠,粘液蛋白卷曲,交織成網(wǎng),使精子難以通過。
射精的刺激及精液中高濃度的前列腺素都可以引起子宮收縮,只有少數(shù)精子靠本身的運動加上收縮后的松馳造成宮腔內(nèi)負(fù)壓,把精子吸入宮腔,進入輸卵管。精子在輸卵管中的運行,主要受輸卵管蠕動的影響。一次射精雖能排出數(shù)以億計的精子,但最后能到達受精部位的只有15~50個,到達時間約在性交后30~90min。 一般說來,其中只有一個獲得受胎能力的精子可能與卵子相遇而受精。精子在女性生殖道內(nèi)受精能力大約只能保持48小時。
精子與卵子在壺腹部相遇后,頂體外膜與精子頭部的細(xì)胞膜首先融合,繼之破裂,形成很多小孔,釋放出頂體酶,以溶解卵子外周的放射冠及透明帶,使精子得以穿過, 這一過程稱為頂體反應(yīng)。一個精子穿入透明帶后卵子即產(chǎn)生一種抑制頂體酶的物 質(zhì),封鎖透明帶,使其他精子不能進入。精子進入卵子后立即激發(fā)卵子細(xì)胞完成第二次減數(shù)分裂,放出第二極體。精子進入卵子后其尾部迅速退化,細(xì)胞核膨大形成雄性原核,隨即與雌性原核相互融合,形成一個具有46個染色體組成的受精卵。
(二) 植入
受精及受精卵的植入植入 (implantation)是囊胚通過與子宮內(nèi)膜相互作用而植入子宮內(nèi)膜的過程(見圖12-2-8)。植入成功的關(guān)鍵在于囊胚與子宮內(nèi)膜的同步發(fā)育與相互配合。囊胚的分化程度與到達子宮的時間必須與子宮內(nèi)膜發(fā)育程度相一致。囊胚過早或過遲到達子宮叫做失同步,將使植入率明顯降低,甚至不能植入。在植入過程中,囊胚不斷地發(fā)出信息, 使母體能識別妊娠發(fā)生的相應(yīng)變化。囊胚分泌多種激素和化學(xué)物質(zhì),如人絨毛膜促性腺激素(hCG),它能卵巢黃體變?yōu)槿焉稂S體,繼續(xù)分泌妊娠需要的孕激素和雌激素。近年來發(fā)現(xiàn),在受精后24小時受精卵便可產(chǎn)生早孕因子,它能抑制母體淋巴細(xì)胞的功能,使囊胚免遭母體排斥。 另外,囊胚還分泌CO2, CO2具有“侵蝕”子宮內(nèi)膜的作用,有利于囊胚植入。在此期間,子宮內(nèi)膜受到孕激素和雌激素的協(xié)同作用,可能分泌某些物質(zhì)如胚激肽,激活囊胚植入。
(三)妊娠的維持及激素的調(diào)節(jié)
正常妊娠的維持有賴于丘腦下部、腦垂體、卵巢和胎盤分泌的各種激素相互配合。在受精和植入之前,子宮內(nèi)膜分泌期的各種變化是妊娠的準(zhǔn)備階段。如果妊娠,在受精后第六天左右, 囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞開始分泌hCG刺激黃體繼續(xù)分泌雌激素和孕激素,以維持妊娠的需要。胎盤形成后,分泌大量的蛋白質(zhì)激素和甾體激素,完全可以代替卵巢激素和垂體分泌的促性腺激素,成為妊娠的一個重要內(nèi)分泌器官,對維持妊娠起著關(guān)鍵性作用。
(四)胎盤的功能
胎盤示意圖妊娠的重要標(biāo)志是胎盤的形成(見圖)。對胎兒來說, 胎盤既可作為消化器官以吸收營養(yǎng)物質(zhì)、作為肺以吸收O2并排出CO2、作為腎臟以調(diào)節(jié)體液量和排出代謝廢物;它還是一個內(nèi)分泌腺體,能分泌多種調(diào)節(jié)母體和胎兒代謝活動的激素。這些激素在胎兒血漿、尿囊液和母體血中的濃度隨妊娠進展呈現(xiàn)特征性的變化。
胎盤的分泌功能類似于下丘腦,如分泌促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH),以旁分泌方式調(diào)節(jié)胎盤滋養(yǎng)層分泌腺垂體樣促激素,如ACTH,此外,隨妊娠進展,分體滋養(yǎng)層也分泌大量性甾體激素。
1.hCG: hCG是維持妊娠的最重要的激素,由胎盤合體滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌。 在妊娠第6~8天即可在母體血和尿中測到,成為早期妊娠檢測的可靠手段。hCG是由兩個亞單位組成的糖蛋白,其中α亞單位與TSH、FSH和LH的α亞單位相同;而β亞單位只與LH的β單位有高度同源性,所以,hCG與LH的生物學(xué)效用是相同的。胎盤形成后,血中hCG以指數(shù)速度增高,在妊娠第9至12周達到高峰,其濃度是卵巢周期中排卵前LH頂峰值的200倍,然后輕度下降,并維持于高水平直至分娩前。
hCG的主要功能是刺激黃體分泌P4和E2。隨著妊娠的進展,胎盤本身能分泌性甾體激素時,hCG含量稍有下降,黃體也發(fā)生退化。此外,hCG還刺激男性胎兒睪丸的萊弟細(xì)胞分泌睪酮,促進男性泌尿生殖系統(tǒng)的發(fā)育。
2.P4:胎盤在妊娠第6周開始合成分泌P4,12周時就能產(chǎn)生足夠數(shù)量以替代黃體,分娩前胎盤分泌量為黃體分泌峰值的10倍。
3.Estrogen: 在整個妊娠期,三種孕激素的分泌量隨妊娠進展而增加。在妊娠早期estrogen是由卵巢和黃體分泌的,其前體為來自母體和胎兒的睪酮,表明母體-胎兒和胎盤的協(xié)同作用。
4.HCS(人絨毛膜催乳素):從第四周開始,胎盤合體滋養(yǎng)層分泌HCS, 在整個妊娠期間持續(xù)增加,于妊娠34周達高峰,并維持至分娩,在分泌高峰期間其產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人體分泌的任何蛋白質(zhì)激素。 因此,盡管它促進生長的作用比生長激素小得多,但血中的高濃度保證了它在促進母體合成代謝中起重要作用。HCS促進脂肪分解并拮抗胰島素的作用,從而提高了母體血中游離脂肪酸和葡萄糖含量,增加了蛋白質(zhì)的合成。 因此,HCS是通過母體促進胎兒發(fā)育的重要“代謝調(diào)節(jié)因子”。
5.其他胎盤激素 胎盤分泌多種下丘腦或垂體樣多肽。包括GnRH,TRH,CRH,ACTH,TSH,生長抑素和胎盤生長激素等。主要提高母體腎上腺皮質(zhì)和甲狀腺的內(nèi)分泌活性。此外,胎盤也能合成1,25(OH)2維生素D3,調(diào)節(jié)胎兒的鈣代謝,促進胎兒骨骼生長。
(五)分娩
分娩(parturition) 發(fā)生的確切機理及激素調(diào)控過程尚未完全明了。動物實驗 表明皮質(zhì)醇,孕激素,雌激素,促產(chǎn)素,松馳素和兒茶酚胺類激素參與了分娩的起動和完成。當(dāng)胎兒發(fā)育成熟,體積增大到一定程度時, 對子宮的機械擴張可引起子宮平滑肌不規(guī)則的收縮,這種收縮在分娩前一個月可出現(xiàn)。有學(xué)者認(rèn)為,成熟的胎兒可產(chǎn)生分娩的信息, 例如,分娩前幾周皮質(zhì)醇分泌持續(xù)升高,促進胎兒肺和消化系統(tǒng)的成熟,促進肝糖元的儲存和動脈關(guān)閉, 為胎兒由子宮內(nèi)轉(zhuǎn)移到母體外獨立生活作好準(zhǔn)備。但皮質(zhì)醇如何觸發(fā)分娩的啟動仍未搞清。
目前認(rèn)為,分娩是在包括自分泌和旁分泌調(diào)節(jié)在內(nèi)的眾多激素的協(xié)同作用下啟動的。分娩前子宮肌P4/E2比率下降引發(fā)子宮內(nèi)膜前列腺素的分泌,增加子宮肌Ca2+濃度并觸發(fā)子宮肌收縮。 另外一種促進分娩時子宮肌收縮的激素是催產(chǎn)素。垂體后葉催產(chǎn)素的分泌在分娩前無明顯增加;但子宮蛻膜和胎膜催產(chǎn)素的分泌及子宮肌催產(chǎn)素受體的含量顯著上升, 可促進分娩時及胎盤與子宮蛻膜分離后子宮肌的強烈收縮。 此外,分娩時子宮肌收縮引起的疼痛性緊張刺激,可刺激腎上腺素大量分泌,通過子宮肌α受體的介導(dǎo),進一步增加子宮收縮的強度。
分娩過程中,除了子宮的收縮起主導(dǎo)作用外, 胎盤和子宮頸的變化也起到一定作用。分娩前,子宮蛻膜和胎膜產(chǎn)生大量的致炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-8, 它可吸引血中中性粒細(xì)胞在兩種組織間的聚集,并刺激這些細(xì)胞分泌大量的膠原酶,使蛻膜與胎膜的連接變得松弛;同時降低子宮頸對胎兒頭部壓迫的抵抗力,增大子宮頸的直徑。
整個分娩過程分為三期:第一期長達數(shù)小時, 頻繁發(fā)生的由子宮底部向子宮頸的收縮波,推動胎兒頭部緊抵子宮頸。第二期持續(xù)約1~2小時,胎兒由子宮排出,經(jīng)子宮頸和陰道到達母體外;第三期約10分鐘,胎盤與子宮分離并排出體外。隨后子宮肌強烈收縮壓迫血管,防止子宮過量失血。在胎盤排出母體后2~3天,體內(nèi)與分娩有關(guān)的激素迅速恢復(fù)到正常水平。
(六)泌乳
母體在嬰兒娩出后24小時,乳腺可分泌富含蛋白質(zhì)的初乳。它含有2%~3%的蛋白質(zhì),主要是酪蛋白、乳白蛋白和乳球蛋白。此外還含有7%的乳糖和3.5%脂肪。 乳汁的卡價為70kcal/100ml。分娩后1周乳汁量為500ml/d,最高可達2000ml/d。母乳共含有160種營養(yǎng)物質(zhì),其中免疫球蛋白可增強嬰兒的免疫力,而各種蛋白激素和生長因子既可直接作用于胃腸道,促進消化系統(tǒng)的生長發(fā)育,也可被吸收進入血液循環(huán)作用于其他組織器官。嬰兒的哺乳期約為6~12個月。
在催乳素的作用下,乳腺腺泡細(xì)胞將蛋白質(zhì)、乳糖、Ca2+和HPO4-包裝成囊泡, 而免疫球蛋白可經(jīng)囊泡膜受體介導(dǎo)進入囊泡。腺泡細(xì)胞將囊泡內(nèi)含物釋放至腺泡腔。嬰兒吸吮乳頭或要求性哭喊,經(jīng)傳入神經(jīng)到達中樞神經(jīng)系統(tǒng)的孤束核,后者分泌催產(chǎn)素促進腺泡腔上皮細(xì)胞和乳腺導(dǎo)管平滑肌的收縮,將乳汁經(jīng)乳頭排至嬰兒口內(nèi)。泌乳(lactatin)是乳汁在正壓下主動排出,不是嬰兒吸吮乳頭產(chǎn)生負(fù)壓吸引的結(jié)果。
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