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妊娠

受精示意图
受精示意图

妊娠(pregnancy)是新个体产生的过程,包括受精、着床、妊娠的维持、胎儿的生长及分娩。

(一)受精

精子与卵子在输卵管壶腹部相遇而受精(fertilization)(见图),精子与卵子相融后称为受精卵 (fertilized ovum)。

射入阴道内的精子进入输卵管以及与卵子相遇的过程是比较复杂的,精子的运行不完全依靠自身的运动,子宫颈、子宫、输卵管对精子的运行也都起到一定的作用。精液射入阴道后穹窿约一分钟后就变成胶冻样物质,使精液不易流出,并有暂时保护精子免受酸性阴道液破坏的作用。但是阴道内的精子绝大部分被阴道内的酶杀伤而失去活力,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,宫颈粘液稀薄,其中的粘液蛋白排列成行, 有利于精子的穿行;而黄体期在孕激素的作用下,宫颈粘液粘稠,粘液蛋白卷曲,交织成网,使精子难以通过。

射精的刺激及精液中高浓度的前列腺素都可以引起子宫收缩,只有少数精子靠本身的运动加上收缩后的松驰造成宫腔内负压,把精子吸入宫腔,进入输卵管。精子在输卵管中的运行,主要受输卵管蠕动的影响。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15~50个,到达时间约在性交后30~90min。 一般说来,其中只有一个获得受胎能力的精子可能与卵子相遇而受精。精子在女性生殖道内受精能力大约只能保持48小时。

精子与卵子在壶腹部相遇后,顶体外膜与精子头部的细胞膜首先融合,继之破裂,形成很多小孔,释放出顶体酶,以溶解卵子外周的放射冠及透明带,使精子得以穿过, 这一过程称为顶体反应。一个精子穿入透明带后卵子即产生一种抑制顶体酶的物 质,封锁透明带,使其他精子不能进入。精子进入卵子后立即激发卵子细胞完成第二次减数分裂,放出第二极体。精子进入卵子后其尾部迅速退化,细胞核膨大形成雄性原核,随即与雌性原核相互融合,形成一个具有46个染色体组成的受精卵。

(二) 植入

受精及受精卵的植入
受精及受精卵的植入

植入 (implantation)是囊胚通过与子宫内膜相互作用而植入子宫内膜的过程(见图12-2-8)。植入成功的关键在于囊胚与子宫内膜的同步发育与相互配合。囊胚的分化程度与到达子宫的时间必须与子宫内膜发育程度相一致。囊胚过早或过迟到达子宫叫做失同步,将使植入率明显降低,甚至不能植入。在植入过程中,囊胚不断地发出信息, 使母体能识别妊娠发生的相应变化。囊胚分泌多种激素和化学物质,如人绒毛膜促性腺激素(hCG),它能卵巢黄体变为妊娠黄体,继续分泌妊娠需要的孕激素和雌激素。近年来发现,在受精后24小时受精卵便可产生早孕因子,它能抑制母体淋巴细胞的功能,使囊胚免遭母体排斥。 另外,囊胚还分泌CO2, CO2具有“侵蚀”子宫内膜的作用,有利于囊胚植入。在此期间,子宫内膜受到孕激素和雌激素的协同作用,可能分泌某些物质如胚激肽,激活囊胚植入。

(三)妊娠的维持及激素的调节

正常妊娠的维持有赖于丘脑下部、脑垂体、卵巢和胎盘分泌的各种激素相互配合。在受精和植入之前,子宫内膜分泌期的各种变化是妊娠的准备阶段。如果妊娠,在受精后第六天左右, 囊胚滋养层细胞开始分泌hCG刺激黄体继续分泌雌激素和孕激素,以维持妊娠的需要。胎盘形成后,分泌大量的蛋白质激素和甾体激素,完全可以代替卵巢激素和垂体分泌的促性腺激素,成为妊娠的一个重要内分泌器官,对维持妊娠起着关键性作用。

(四)胎盘的功能


胎盘示意图

妊娠的重要标志是胎盘的形成(见图)。对胎儿来说, 胎盘既可作为消化器官以吸收营养物质、作为肺以吸收O2并排出CO2、作为肾脏以调节体液量和排出代谢废物;它还是一个内分泌腺体,能分泌多种调节母体和胎儿代谢活动的激素。这些激素在胎儿血浆、尿囊液和母体血中的浓度随妊娠进展呈现特征性的变化。

胎盘的分泌功能类似于下丘脑,如分泌促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),以旁分泌方式调节胎盘滋养层分泌腺垂体样促激素,如ACTH,此外,随妊娠进展,分体滋养层也分泌大量性甾体激素。

1.hCG: hCG是维持妊娠的最重要的激素,由胎盘合体滋养层细胞分泌。 在妊娠第6~8天即可在母体血和尿中测到,成为早期妊娠检测的可靠手段。hCG是由两个亚单位组成的糖蛋白,其中α亚单位与TSH、FSH和LH的α亚单位相同;而β亚单位只与LH的β单位有高度同源性,所以,hCG与LH的生物学效用是相同的。胎盘形成后,血中hCG以指数速度增高,在妊娠第9至12周达到高峰,其浓度是卵巢周期中排卵前LH顶峰值的200倍,然后轻度下降,并维持于高水平直至分娩前。

hCG的主要功能是刺激黄体分泌P4和E2。随着妊娠的进展,胎盘本身能分泌性甾体激素时,hCG含量稍有下降,黄体也发生退化。此外,hCG还刺激男性胎儿睾丸的莱弟细胞分泌睾酮,促进男性泌尿生殖系统的发育。

2.P4胎盘在妊娠第6周开始合成分泌P4,12周时就能产生足够数量以替代黄体,分娩前胎盘分泌量为黄体分泌峰值的10倍。

3.Estrogen: 在整个妊娠期,三种孕激素的分泌量随妊娠进展而增加。在妊娠早期estrogen是由卵巢和黄体分泌的,其前体为来自母体和胎儿的睾酮,表明母体-胎儿和胎盘的协同作用。

4.HCS(人绒毛膜催乳素):从第四周开始,胎盘合体滋养层分泌HCS, 在整个妊娠期间持续增加,于妊娠34周达高峰,并维持至分娩,在分泌高峰期间其产量远远大于人体分泌的任何蛋白质激素。 因此,尽管它促进生长的作用比生长激素小得多,但血中的高浓度保证了它在促进母体合成代谢中起重要作用。HCS促进脂肪分解并拮抗胰岛素的作用,从而提高了母体血中游离脂肪酸和葡萄糖含量,增加了蛋白质的合成。 因此,HCS是通过母体促进胎儿发育的重要“代谢调节因子”。

5.其他胎盘激素 胎盘分泌多种下丘脑或垂体样多肽。包括GnRH,TRH,CRH,ACTH,TSH,生长抑素和胎盘生长激素等。主要提高母体肾上腺皮质和甲状腺的内分泌活性。此外,胎盘也能合成1,25(OH)2维生素D3,调节胎儿的钙代谢,促进胎儿骨骼生长。

(五)分娩

分娩(parturition) 发生的确切机理及激素调控过程尚未完全明了。动物实验 表明皮质醇,孕激素,雌激素,促产素,松驰素和儿茶酚胺类激素参与了分娩的起动和完成。当胎儿发育成熟,体积增大到一定程度时, 对子宫的机械扩张可引起子宫平滑肌不规则的收缩,这种收缩在分娩前一个月可出现。有学者认为,成熟的胎儿可产生分娩的信息, 例如,分娩前几周皮质醇分泌持续升高,促进胎儿肺和消化系统的成熟,促进肝糖元的储存和动脉关闭, 为胎儿由子宫内转移到母体外独立生活作好准备。但皮质醇如何触发分娩的启动仍未搞清。

目前认为,分娩是在包括自分泌和旁分泌调节在内的众多激素的协同作用下启动的。分娩前子宫肌P4/E2比率下降引发子宫内膜前列腺素的分泌,增加子宫肌Ca2+浓度并触发子宫肌收缩。 另外一种促进分娩时子宫肌收缩的激素是催产素。垂体后叶催产素的分泌在分娩前无明显增加;但子宫蜕膜和胎膜催产素的分泌及子宫肌催产素受体的含量显著上升, 可促进分娩时及胎盘与子宫蜕膜分离后子宫肌的强烈收缩。 此外,分娩时子宫肌收缩引起的疼痛性紧张刺激,可刺激肾上腺素大量分泌,通过子宫肌α受体的介导,进一步增加子宫收缩的强度。

分娩过程中,除了子宫的收缩起主导作用外, 胎盘和子宫颈的变化也起到一定作用。分娩前,子宫蜕膜和胎膜产生大量的致炎性细胞因子白细胞介素-8, 它可吸引血中中性粒细胞在两种组织间的聚集,并刺激这些细胞分泌大量的胶原酶,使蜕膜与胎膜的连接变得松弛;同时降低子宫颈对胎儿头部压迫的抵抗力,增大子宫颈的直径。

整个分娩过程分为三期:第一期长达数小时, 频繁发生的由子宫底部向子宫颈的收缩波,推动胎儿头部紧抵子宫颈。第二期持续约1~2小时,胎儿由子宫排出,经子宫颈和阴道到达母体外;第三期约10分钟,胎盘与子宫分离并排出体外。随后子宫肌强烈收缩压迫血管,防止子宫过量失血。在胎盘排出母体后2~3天,体内与分娩有关的激素迅速恢复到正常水平。

(六)泌乳

母体在婴儿娩出后24小时,乳腺可分泌富含蛋白质的初乳。它含有2%~3%的蛋白质,主要是酪蛋白、乳白蛋白和乳球蛋白。此外还含有7%的乳糖和3.5%脂肪。 乳汁的卡价为70kcal/100ml。分娩后1周乳汁量为500ml/d,最高可达2000ml/d。母乳共含有160种营养物质,其中免疫球蛋白可增强婴儿的免疫力,而各种蛋白激素和生长因子既可直接作用于胃肠道,促进消化系统的生长发育,也可被吸收进入血液循环作用于其他组织器官。婴儿的哺乳期约为6~12个月。

在催乳素的作用下,乳腺腺泡细胞将蛋白质、乳糖、Ca2+和HPO4-包装成囊泡, 而免疫球蛋白可经囊泡膜受体介导进入囊泡。腺泡细胞将囊泡内含物释放至腺泡腔。婴儿吸吮乳头或要求性哭喊,经传入神经到达中枢神经系统的孤束核,后者分泌催产素促进腺泡腔上皮细胞和乳腺导管平滑肌的收缩,将乳汁经乳头排至婴儿口内。泌乳(lactatin)是乳汁在正压下主动排出,不是婴儿吸吮乳头产生负压吸引的结果。


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