Для всех млекопитающих в момент овуляции характерно особое поведение, так или иначе направленное на привлечение самца. Тем самым повышается вероятность продолжения рода: самцу должно быть точно известно, когда оплодотворение возможно. Такое состояние самки во время овуляции называется течкой, охотой или эструсом. Греческое oestrus означает слепень, или подкожный овод. Жужжание этого насекомого летом приводит в возбуждение стада крупного рогатого скота, поскольку личинки слепней развиваются под кожей животных и вызывают образование крупных нарывов; поведение коров во время преследования их слепнями сходно с тем, которое наблюдается у них в период готовности к размножению.
А.В.Балахонов, М.Н.Молитвин
Санкт-Петербургский государственный университет
Для всех млекопитающих в момент овуляции характерно особое поведение, так или иначе направленное на привлечение самца. Тем самым повышается вероятность продолжения рода: самцу должно быть точно известно, когда оплодотворение возможно. Такое состояние самки во время овуляции называется течкой, охотой или эструсом. Греческое oestrus означает слепень, или подкожный овод. Жужжание этого насекомого летом приводит в возбуждение стада крупного рогатого скота, поскольку личинки слепней развиваются под кожей животных и вызывают образование крупных нарывов; поведение коров во время преследования их слепнями сходно с тем, которое наблюдается у них в период готовности к размножению.
У некоторых животных, в частности кроликов и норок, эструсное поведение весьма своеобразно. Овуляция у них вызывается самим актом спаривания. Физическое раздражение шейки матки вызывает выделение гормонов гипофиза. В ответ на их выделение инициируются процессы, приводящие к овуляции примерно через 10-12 ч после спаривания [1].
Единственный вид млекопитающих, которому несвойственно эструсное поведение, — это человек. Никаких биологических, медицинских, социальных данных о том, что поведение женщины во время овуляции как-то зависит от этого процесса или меняется соответствующим образом, не существует.
Человек — во многих отношениях уникальный вид животного царства. Сочетание и взаимовлияние в нем биологического и социального начал иногда приводит к неожиданным результатам. Половое поведение женщины крайне мало зависит от циклических изменений гормонального фона в ее организме (существующее у многих женщин предменструальное нервное напряжение хоть и имеет поведенческие особенности, объясняется главным образом физиологическими и психологическими причинами и к овуляции прямого отношения не имеет). Из этого вытекает важное заключение: половой акт у человека вовсе не обязательно связан с идеей продолжения рода. Судя по всему, такая ситуация в природе возможна только у человека.
Возможно, кстати, что подобное обстоятельство сыграло важнейшую роль в эволюции человека: половая активность, не зависящая от стадии эстрального периода, в определенной степени служит связующим звеном в семейном союзе. Кроме того, общество не подвергается постоянным стрессовым ситуациям, которые неизбежно возникали бы при ином положении дел [2].
Между тем момент овуляции чрезвычайно важен не только для определения дня, наиболее благоприятного для зачатия (или, наоборот, для предохранения от нежелательной беременности) в естественных условиях, но и для применения искусственных методов преодоления бесплодия — экстракорпорального оплодотворения и искусственного осеменения. Дело прежде всего в том, что, как будет показано далее, овулировавшая яйцеклетка может быть успешно оплодотворена лишь в течение 20-24 ч после выхода из яичника (по некоторым данным — 8-10 ч), а для ЭКО ее нужно извлекать из граафова пузырька не позднее чем за несколько часов до овуляции [3]. Иначе говоря, точность определения момента овуляции требуется измерять часами, но никак не сутками.
Тот факт, что овуляция у женщины происходит примерно в середине месячного цикла, был установлен относительно недавно. Лишь в 1930 г. японский гинеколог Огино и чуть позднее австрийский врач Кнаус представили этому первые убедительные доказательства. Между тем связь между овариальным и менструальным циклами не является абсолютно жесткой. Овуляция при коротком 21-дневном цикле наступает примерно на 8-9-й дни, при длинном 35-дневном — на 21-23-й, при 28-дневном цикле момент овуляции приходится на 13-15-й дни. Однако сдвиг овуляции и сопряженных периодов на двое-трое, а иногда и более суток достаточно вероятен. Его могут спровоцировать различные причины, в основном внешнего характера. В силу этого, а также из-за колебаний длительности цикла, календарное («натуральное») определение момента овуляции не может рассматриваться как достаточно точное. Это тем более очевидно для женщин с нерегулярным менструальным циклом.
Что же определяет момент выхода яйцеклетки из яичника и почему нарушения этого процесса могут иметь весьма неблагоприятные последствия?
Сигналы от разнообразнейших источников внешней среды, через органы чувств поступающие в головной мозг, направляются в гипоталамус — высший центр регуляции деятельности органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения. Гипоталамус принимает участие в контроле обмена веществ, роста, температуры тела, иммуногенеза, сна, голода, сытости, оказывает влияние на эмоциональную сферу и т.д.
Особенности анатомического строения гипоталамуса и его положение в головном мозге позволяют оценивать этот орган как связующее звено между нервной системой (имеющей «выход» на внешнюю среду и объединяющей деятельность прочих органов и систем организма) и эндокринной. Процесс воспроизводства у человека инициируется рилизинг-фактором лютеинизирующего гормона (РФ-ЛГ), или гонадолиберином, который вырабатывается гипоталамусом. Этот фактор поступает из нейронов гипоталамуса в воронку гипофиза. Затем РФ-ЛГ транспортируется по кровеносным сосудам гипофиза в его переднюю долю. Там этот фактор вызывает выделение двух гонадотропных гормонов — лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ).
В самом начале каждого месячного цикла женщины в яичнике имеется несколько (обычно — очень немного) фолликулов определенной степени зрелости, которые в данном цикле могли бы полностью пройти этапы созревания и овулировать. Непосредственно перед наступлением менструального периода (т.е., строго говоря, еще в предыдущем цикле) повышение концентрации ФСГ побуждает эту небольшую группу фолликулов к процессам окончательного созревания: возрастает количество вспомогательных клеток, входящих в состав фолликула, и происходит увеличение его размеров.
Примерно в 98% случаев из этой группы полностью созревает только один фолликул (в оставшихся 2% — два или, значительно реже, больше). Остальные фолликулы дегенерируют в течение нескольких первых дней цикла.
После того, как гипофизарный ФСГ стимулировал фолликул к росту и дифференцировке в начале цикла, его уровень в крови постепенно снижается, но перед самой овуляцией снова резко возрастает.
Концентрация другого гипофизарного гормона — ЛГ, медленно нарастает в крови в первые дни цикла. Под воздействием этого гормона в созревающих яйцеклетках преодолевается первый блок мейоза (все яйцеклетки яичника находятся в стадии профазы первого мейотического деления). Примерно за сутки до овуляции (точнее — за 30 ч, причем обычно утром) происходит массированное выделение ЛГ. В итоге под его воздействием стенка фолликула разрывается и яйцеклетка освобождается из яичника — происходит овуляция. Вышедшая яйцеклетка находится в стадии метафазы второго мейотического деления, и этот второй блок может быть снят (т. е. мейоз может завершиться) только оплодотворением [1].
Действие ФСГ и ЛГ, однако, не ограничивается только стимуляцией роста фолликула и подготовкой его к овуляции. Выделение ФСГ и ЛГ приводит также к тому, что яичник начинает продуцировать собственные гормоны. Иначе говоря, гонадотропины вызывают образование временной эндокринной структуры в яичнике — граафова пузырька, зрелого фолликула. По окончании овуляции образуется вторая временная эндокринная структура — желтое тело, в которое превращается фолликул после выхода из него яйцеклетки. Длительность существования желтого тела зависит от того, наступит или нет беременность.
Эстрогены, вырабатывающиеся в граафовом пузырьке, ежемесячно подготавливают организм женщины к беременности. Слизистая оболочка матки, резко истонченная во время предыдущей менструации, под их влиянием начинает восстанавливаться, и за счет интенсивного деления клеток толщина слизистой оболочки снова быстро возрастает, а после овуляции в нем развиваются криптовидные железы; их появление характеризует переход от пролиферативной фазы развития эндометрия к секреторной. Одновременно с этим эстрогены вызывают изменения в яйцеводах, они начинают готовиться к приему яйцеклетки: изменяется содержащаяся в них жидкость, увеличивается количество клеток с ресничками (которые будут подталкивать яйцеклетку во время ее прохождения по фаллопиевой трубе), бахромчатые выросты на краях воронки яйцевода приходят в готовность к захвату выходящей из яичника яйцеклетки.
Резкое увеличение уровня эстрогенов за 2-3 дня до овуляции вызывает значительное возрастание ЛГ, который, как говорилось, необходим для овуляции. Непосредственно перед овуляцией уровень эстрогенов быстро снижается; это, как полагают, стимулирует активность мышц фаллопиевых труб.
На эстрогены реагируют также шейка матки и влагалище: кислая реакция в верхней трети влагалища несколько снижается, так что жидкие компоненты эякулята уже могут довести рН в этом участке до нужного уровня (сперматозоиды в кислой среде неподвижны). Шейка матки, которая в течение большей части времени цикла закрыта для сперматозоидов густой слизью, больше не препятствует их проникновению: вязкость слизи уменьшается.
Вскоре после овуляции остатки фолликула под воздействием ЛГ превращаются в желтое тело. Оно начинает синтезировать эстрогены (т.е. оно как бы берет на себя функции исчезнувшего фолликула), но главным его гормоном становится прогестерон, гормон беременности. Кроме того, прогестерон ингибирует образование ФСГ, предотвращая таким образом до поры до времени созревание новых фолликулов и яйцеклеток [1]. Кстати, именно на этом эффекте основано использование комбинации эстрогена и прогестерона в контрацептивных препаратах: до тех пор, пока синтез ФСГ ингибирован, не может происходить ни рост новых яйцеклеток, ни их созревание.
Если оплодотворения не произошло, то желтое тело через 2-3 дня начинает регрессировать, а секреция эстрогенов и прогестерона в связи с этим падать. Снижение в крови концентрации этих гормонов активизирует гипоталамус, он побуждает гипофиз к новой выработке гонадотропинов (после овуляции их уровень очень низок), они стимулируют созревание новой группы фолликулов, происходит отслоение слизистой оболочки матки и начинается новый цикл. Регрессия эндометрия происходит, видимо, в связи с тем, что поддержание в постоянной готовности к приему эмбриона требует большого количества прогестерона.
Отношения между гипоталамо-гипофизарной системой и яичником, вырабатывающим половые гормоны, осуществляются по принципу обратной связи: изменение содержания в крови половых гормонов приводит к соответствующему изменению активности гипоталамуса и как следствие к изменению выработки гонадотропинов гипофизом. Тем самым как бы замыкается круг: гипоталамус-гипофиз-гонада и снова гипоталамус. В результате этого возникает механизм обратной связи: гипоталамус не вслепую посылает сигналы, он хорошо «знает», что творится в организме, в том числе, конечно, и в половой сфере [2]. Кстати, впервые в общем виде подобный тип связи был описан под названием «плюс-минус» взаимодействия в 30-х годах прошлого столетия советским исследователем М.М.Завадовским.
Интересно, что взаимоотношения количества эстрогенов и гонадолиберинов гипоталамуса различны в различные моменты месячного цикла до овуляции. Так, при низкой концентрации эстрогенов в крови (первые дни цикла, фолликул еще растет) у клеток гипофиза, синтезирующих ФСГ и ЛГ, чувствительность к гонадолиберину низкая, кроме того, его, видимо, и синтезируется мало. Иными словами, в подпороговой концентрации эстрогены угнетают секрецию ЛГ и ФСГ, и их уровень в крови остается низким (отрицательная обратная связь). По мере созревания фолликула концентрация эстрогенов в крови повышается и незадолго до овуляции становится настолько высокой, что чувствительность к гонадолиберину гипофизарных клеток внезапно резко возрастает. По-видимому, одновременно усиливается и секреция гонадолиберина гипоталамусом. Таким образом, теперь эстрогены уже по механизму положительной обратной связи повышают секрецию ЛГ и ФСГ.
Показано, что у женщин, как и у мужчин, секреция гонадолиберина нейронами гипоталамуса происходит не в непрерывном, а в импульсном режиме. У мужчин этот режим постоянен. У женщин же перед овуляцией выбросы гонадолиберина происходят примерно каждые 90 мин. После овуляции под влиянием высокой концентрации прогестерона они становятся более редкими и происходят с той же частотой, как у мужчин — каждые 3-4 ч. Выяснилось, что такой импульсный характер секреции гонадолиберина исключительно важен для регуляции секреции ФСГ и ЛГ. Нарушения частоты могут приводить к нарушению выброса в кровь гонадотропинов.
Отметим, однако, что на активность гипоталамуса оказывает влияние не только высокий или низкий уровень половых гормонов в крови, но и состояние окружающей среды. Для многих млекопитающих характерно сезонное размножение. Об изменениях же времени года «узнает», естественно, нервная система, и эта информация через гипоталамус «доводится до сведения» половых желез. Определяющим фактором здесь служит длина светового дня: ее изменение сказывается на функциях гонад. (То, что именно длина светового дня, а не, скажем, температура оказывает подобное действие, доказать несложно: состояние подопытных животных, содержащихся в искусственных условиях при постоянной температуре, но при экспериментально заданной смене дня и ночи, подтверждает этот вывод. Кстати, деревья осенью сбрасывают листья тоже не от холода: заморозки летом листопада не вызовут, тогда как даже очень теплая осень к нему приведет.) В межсезонье у таких животных уровень половых гормонов невысок, но это не вызывает соответствующей активности гипоталамуса.
Длительность и сроки половых циклов у разных видов животных сильно варьируют. У оленей, например, отмечается лишь по одному циклу в год, при этом овуляция (и, следовательно, возможность оплодотворения) приходится на такой сезон, чтобы последующее рождение детенышей совпадало с наиболее благоприятствующим для выращивания новорожденных временем года. Другим млекопитающим (которые имеют не очень продолжительный период беременности и вскармливания новорожденных, а также у которых выращивание потомства жестко не привязано к определенному времени года) свойственно несколько таких циклов в год.
Для многих млекопитающих количество циклов в течение года не является неизменным. Овцы, например, имеют в естественных условиях лишь один сезон размножения (т. е. одну овуляцию) в год, поскольку у большинства из них сразу после овуляции наступает беременность, а значит, не возникает возможности и необходимости в скором повторном проявлении циклической активности. Однако при содержании овец в домашних условиях, когда им не дают спариваться, вслед за первой овуляцией через какое-то время наступает вторая, потом третья и так далее, пока животное не забеременеет.
Очевидно, эти сезонные изменения половой активности возникли в эволюции как адаптивный механизм, обеспечивающий рождение и вскармливание потомства в благоприятное время года.
Что же касается человека, то ситуация несколько иная. Сезонность размножения у человека не выражена, точнее — не выражена явно. Однако существует, и это вполне очевидно, некая динамика частоты половых актов, зависящая от времени года. Она не очень отчетливо проявляется (и уж, во всяком случае, для человека как вида совершенно не характерны длительные периоды «бесполого» поведения по физиологическим причинам), но, скажем, зимой и летом эта частота все-таки различна. Например, для стран с жарким климатом летом частота половых контактов ниже, чем зимой.
Ясно, однако, что проблема эта не только физиологическая, но и социальная. Например, в Канаде существуют два пика рождаемости: больший приходится на август-сентябрь, меньший — на январь-февраль. Это связывают с эффективным использованием противозачаточных средств, что позволяет супругам планировать время рождения ребенка. Влияние социально-экономических факторов и культурных традиций на сезонность биологических процессов была продемонстрирована и американскими исследователями: у бедуинских женщин, жительниц пустыни Негев, выявлен пик рождаемости в декабре-феврале. С другой стороны, у обитающих в той же местности евреев и арабов-немусульман пик рождаемости приходится на другие месяцы.
Однако, судя по результатам исследований последних лет, эта проблема оказалась не такой простой, как казалось вначале.
Полтора-два десятка лет назад при изучении некоторых хромосомных синдромов, приводящих к тяжелым уродствам, была отмечена сезонная приуроченность некоторых из них. В частности, большинство детей с синдромом Эдвардса (при этом синдроме имеется одна лишняя хромосома в 18-й паре; максимальная продолжительность жизни детей с этим синдромом не превышает нескольких месяцев) появляются на свет с января по июнь [4, 5]. Как объяснить эту ситуацию?
Как уже говорилось, стимулом, вызывающим завершение созревания (возобновление мейоза), является предовуляторный подъем в крови уровня ЛГ. Он же одновременно включает механизмы, приводящие к овуляции. Этот эволюционно сложившийся механизм синхронизирует два причинно не связанных процесса: созревание яйцеклеток и овуляцию. Важно в данной ситуации то, что индукция реинициации мейоза может произойти и при незначительном подъеме уровня ЛГ, в то время как для осуществления овуляции требуется его полноценный выброс.
Следовательно, возможно возникновение ситуации, когда яйцеклетка завершила первое деление созревания (дошла до второго блока мейоза), а овуляция вследствие недостаточного или растянутого во времени роста уровня ЛГ в середине цикла задерживается. В этом случае возникает так называемое внутрифолликулярное перезревание (старение) яйцеклетки, сопровождающееся изменениями ооплазмы, в частности кортикального слоя, обеспечивающего блок полиспермии (т.е. препятствующего проникновению добавочных сперматозоидов), а также изменением структур, ответственных за сегрегацию хромосом, прежде всего аппарата веретена. Наиболее частым следствием этих нарушений является гибель гаметы, ее неспособность к оплодотворению или формирование зиготы с несбалансированным хромосомным набором; последний вариант приводит к возникновению названных выше хромосомных синдромов. Нередко в «постаревших» яйцеклетках наблюдается так называемая дигиния — невыделение второго полярного тельца, ведущее к формированию полиплоидной зиготы [6]. Однако перезревшая, с нарушенным количеством хромосом яйцеклетка может и не потерять способности к оплодотворению! Понятно, что это будет за зигота и какой из нее может развиться организм…
Данные многих исследователей позволяют рассматривать внутрифолликулярное перезревание как универсальный и весьма распространенный процесс, наблюдающийся при целом ряде ситуаций, сопровождающихся нарушением нейрогормональной регуляции репродуктивной функции. Интересны в этом отношении исследования П.Джонблата, связывающего возникновения внутрифолликулярного перезревания женских гамет с сезонными изменениями [7].
Вероятно, наблюдающиеся в животном мире ритмические изменения деятельности репродуктивной системы в течение года первоначально были свойственны и человеку. Об этом свидетельствует, например, наблюдение Г.Стива, сделанное в XIX веке, о том, что у женщин-эскимосок на период полярной ночи прекращались месячные. Однако с развитием цивилизации жесткая зависимость деятельности репродуктивной системы человека от внешних (сезонных) факторов в значительной степени ослабла. Тем не менее и до настоящего времени примерно 10% менструальных циклов у здоровых женщин протекает как ановуляторные. Чередование овуляторных и ановуляторных состояний обусловлено, очевидно, связанными со сменой сезонов года изменениями активности нейроэндокринной системы [6, 8]. Возможно, обсуждавшиеся нами ранее пики рождаемости имеют объяснение не только в связи с применением контрацептивов.
Джонблат выдвинул гипотезу [7], объясняющую сезонное варьирование частоты хромосомных синдромов. Он предположил, что при переходе от ановуляторного цикла к овуляторному, когда в организме имеется той или иной степени выраженности гормональная недостаточность, происходит десинхронизация процессов овуляции и созревания ооцитов и внутрифолликулярное перезревание этих ооцитов. Таким образом, максимум рождения детей с врожденной патологией должен приходиться на периоды, соответствующие зачатиям, происшедшим на стыках овуляторных и ановуляторных циклов, т.е. в периоды смены сезонов года. Подсчеты в ряде европейских стран показали, что существует статистически достоверный максимум рождения детей с анэнцефалией, синдромами Дауна, Клайнфелтера, Шерешевского-Тернера, уже упомянутого Эдвардса в периоды, в значительной степени соответствующие зачатиям, происшедшим в периоды смены сезонов года.
Полагают, что нарушения созревания яйцеклетки могут быть вызваны не только календарными причинами, но и стрессорными воздействиями [5, 8]. Чрезмерные стрессорные раздражители, особенно новые, так называемые неосвоенные в процессе эволюции (что как раз и характерно для современного общества), могут отразиться на ряде функций организма, в том числе и на репродуктивных. Механизмы здесь, видимо, сходны: подавление гонадотропной стимуляции и вследствие этого нарушения созревания гамет и овуляции.
Специалистами уже давно описаны имеющие обычно временный характер формы нарушения репродуктивной функции, сопровождающиеся инфертильностью и связанные с чрезмерным психоэмоциональным напряжением, обусловленным стрессорными состояниями: аменореи военного времени, тюремного заключения, ановуляция страха беременности, «карьерное» бесплодие у «деловых» женщин и пр. В связи с этим следует отметить учащение врожденных патологий у детей, зачатие которых произошло в первый после свадьбы месяц, т.е. в определенном стрессорном состоянии.
По мнению ряда авторов, важным стрессорным фактором, отрицательно влияющим на репродуктивную функцию, является и перенаселение, т.е. увеличение плотности популяции. Десинхронизация созревания и овуляции может возникнуть и в первые месяцы после отмены гормональных противозачаточных средств, а также после искусственного аборта [6, 8].
О существовании механизма, повреждающего гаметы и связанного с нарушением циклической регуляции, свидетельствует хорошо известный факт более частого рождения детей с той или иной формой врожденной патологии в случаях наступления беременности у девушек-подростков и у женщин старше 36 лет. И в том, и в другом случаях имеются нарушения гонадотропной регуляции цикла, связанные с настройкой функции нейроэндокринной системы в первом и угасание ее во втором.
Явления старения гамет возникают и после своевременной овуляции, но при позднем или задержанном оплодотворении, когда овуляция и половой акт разделены сравнительно большим промежутком времени (понятно, что с возрастом частота половых контактов снижается, поэтому повышается вероятность оплодотворения относительно давно — 2-3 дня назад — овулировавшей яйцеклетки). У человека, ввиду особенностей его полового поведения с фактической утратой в процессе эволюции функциональной связи между сексуальной активностью и моментом овуляции, ситуация задержанного оплодотворения должна возникать, по-видимому, значительно чаще, чем у животных, для которых характерно эструсное поведение.
Во многом это связано со «вторжением» в биологию человека социокультурных факторов, обусловленных развитием цивилизации. Это приводит к фактическому отчуждению полового акта от процесса деторождения, превращению его преимущественно в источник удовольствия. А за удовольствия, как известно, положено платить.
Перед проблемой определения точного времени овуляции медицина встала также в связи с экстракорпоральным оплодотворением. Каким образом осуществляется самый первый этап этой процедуры — получение яйцеклеток? Вполне очевидно, что извлекать уже вышедшие из яичника гаметы (как это нередко практикуется в исследованиях на лабораторных животных) технически очень трудно: требования к успешности и безопасности манипуляций в клинике намного выше, чем в лаборатории. Поэтому для оплодотворения вне организма у человека используются яйцеклетки, еще находящиеся внутри фолликула, т. е. не вышедшие из яичника. При этом далеко не безразлично, какая именно яйцеклетка будет извлечена из яичника: она может оказаться функционально не готовой к оплодотворению. Врач должен очень точно установить, когда женская гамета готова овулировать, и именно в это время получить ее в свое распоряжение.
Один из мыслимых путей преодоления этого препятствия заключается в разработке методов культивирования и созревания яйцеклеток in vitro. Другими словами, нужно извлечь из половой железы пусть даже незрелую яйцеклетку, но предоставить ей возможность в культуральной среде и инкубаторе завершить все необходимые для последующего оплодотворения этапы развития.
Впервые созревшие вне фолликула яйцеклетки были получены давно: Дж.Пинкус и Э.Энуманн проделали подобную операцию с гаметами кролика в 1935 г., а четыре года спустя Дж. Пинкус сумел сделать то же самое с яйцеклеткой женщины [9]. Таким образом, было показано, что возобновление мейоза и созревание яйцеклеток вне организма вполне осуществимы, хромосомные преобразования могут происходить совершенно правильно.
Между тем, как выяснилось позднее, созревшей in vitro яйцеклетке все-таки чего-то не хватало: она, абсолютно нормальная по внешнему виду, либо совсем не могла участвовать в оплодотворении, либо, если сперматозоид и проникал в нее, дальнейшее развитие протекало аномально и вскоре останавливалось. Причина, как правило, состояла в том, что ядро сперматозоида в зиготе не преобразовывалось в мужской пронуклеус. В результате зигота хоть и начинала дробиться, но оставалась по сути гаплоидной, поскольку хромосомы спермия не принимали участия в образовании ядра зародыша. Понятно, что в этой ситуации сперматозоид лишь подталкивает яйцеклетку к партеногенетическому развитию, которое у всех млекопитающих долго продолжаться не может, но всегда характеризуется как патология.
Из этого следует один вывод: нужно получать ооциты, находящиеся в фолликулах, но на завершающих этапах созревания, например, в период от метафазы 1 до метафазы 2, а лучше всего перед самой овуляцией. Значит, задача заключается в том, чтобы с максимальной точностью определить время наступления этих этапов и не пропустить их. Извлечь яйцеклетки раньше нужного момента означает обречь всю процедуру на заведомый неуспех; позже овуляции гамету будет просто не найти в яйцеводах.
Обычно яйцеклетки извлекают за 5-7 ч до овуляции, и они дозревают в синтетических культуральных средах. Такое краткосрочное дозревание не препятствует последующему слиянию половых клеток, преобразованиям мужского пронуклеуса и дальнейшему нормальному развитию эмбриона [1, 3, 4].
Не меньшее значение время овуляции имеет при применении другой репродуктивной технологии — искусственной инсеминации, т.е. инструментальном введении мужских половых клеток в половые пути женщины. Понятно, что делать это следует лишь в строго фиксированный период менструального цикла, а именно тогда, когда овулировавшая яйцеклетка может быть реально оплодотворена.
Таким образом, знание точного момента наступления овуляции позволяет не только значительно повысить возможность наступления беременности как в естественных условиях, так и при применении новых репродуктивных технологий, но и в определенной степени снизить вероятность возникновения аномалий развития. Решение этой проблемы возможно различными способами, каждый из которых обладает какими-то положительными особенностями, но ни один не лишен недостатков и ограничений. Все они основываются на том, что предовуляторный и овуляторный периоды сопровождаются определенными реакциями в организме женщины, иногда, правда, недостаточно явными и однозначными, что приводит к возможности ошибки и, значит, к отсутствию успеха.
В клинических условиях нередко используется ультразвуковой мониторинг за процессом созревания фолликулов и увеличением толщины эндометрия. Применяемая при его осуществлении аппаратура позволяет увидеть на экране монитора фолликул и по его величине судить о том, когда вероятна овуляция. Иногда применяется внутриматочная биопсия с целью морфологического исследования фрагментов соскоба слизистой оболочки матки. В ряде случаев выход яйцеклетки из яичника искусственно стимулируют, применяя гормональные воздействия [10].
Одним из традиционных методов, использующихся в домашних условиях и клинической практике, является измерение базальной (ректальной) температуры тела. Данный показатель остается ровным на первых фазах менструального цикла и достоверно увеличивается и удерживается после овуляции. Этот метод прост, но требует кропотливого и точного соблюдения регулярности и порядка измерений. К тому же изменения общего состояния организма, простудные заболевания или стрессы могут искажать картину или срывать весь процесс построения температурной кривой. Другой недостаток метода заключается в том, что он позволяет определить наступление овуляции по факту, но не обладает прогностическими возможностями.
В клинических условиях наступление овуляции контролируют, например, по повышению в плазме крови или моче уровня ЛГ, ФСГ, эстрогенов: мы уже говорили о том, что концентрация этих гормонов в менструальном цикле закономерно изменяется. Метод биохимического мониторинга уровня гормонов в жидкостях организма является очень эффективным и относительно простым. Он позволяет выявить динамику содержания в организме различных биологически активных веществ на разных стадиях овариального и менструального циклов.
Первой жидкостью, которую стали использовать для исследований, была кровь. Это связано, во-первых, с тем, что концентрации ряда исследуемых веществ в крови выше, чем в других жидкостях организма. Во-вторых, для анализа можно получить необходимое количество жидкости. То и другое до недавнего времени было достаточно важными из-за невысокой разрешающей способности рутинных лабораторных методов. К сожалению, сам процесс взятия крови является для пациента стрессом — боль, неприятие вида крови, страх заражения СПИДом и т.п.
Несмотря на это, биохимические анализы крови были, есть и еще долго будут одним из важнейших подходов в медицинских обследованиях. Подавляющее большинство сведений о динамике уровня гормонов и его связи с овариальным циклом получены именно на основе исследований крови. Как основная и наиболее динамичная из жидкостей внутренней среды кровь ранее всего реагирует на изменения баланса веществ. Находясь в постоянном взаимодействии с тканевой жидкостью, лимфой и ликвором, кровь является наиболее точным отражением текущего состояния гомеостаза. Другие жидкости организма, используемые для анализов (моча, в последнее время слюна), отражают гомеостаз опосредованно, поскольку при их образовании действуют определенные органные, тканевые и клеточные барьеры.
Тем не менее моча широко используется для определения концентраций разного рода веществ. Сбор мочи для анализа для пациента гораздо менее затруднителен, чем взятие крови; не составляет труда получить для исследований и достаточное количество материала. Но получаемые результаты не во всем корректны. Экономная природа поручает почке максимально сохранять все полезные и пригодные для дальнейшего использования продукты. Для этого в ходе эволюции выработалось эффективное сочетание двух последовательных процессов. Первый из них — фильтрация в почечном клубочке. Система фильтров весьма сложна, проницаемость различна для молекул крупных и мелких, заряженных и незаряженных, поэтому она в целом эффективно препятствует выходу из крови и поступлению в первичную мочу целого ряда веществ.
Второй процесс — это обратное всасывание, происходящее в почечных канальцах. Оно существенно изменяет состав мочи при ее превращении из первичной во вторичную. Поэтому оценка содержания веществ в моче, с какой бы точностью она ни производилась, не позволяет судить об истинных параметрах гомеостаза, свойственных жидкостям внутренней среды. Тем не менее долгая практика исследований мочи установила множество четких корреляций и ясно определила как пределы нормы, так и характер отклонений, свидетельствующих о тех или иных патологиях. Анализы мочи позволяют оценивать уровень стероидных гормонов и определять по нему динамику овариального цикла.
В последние полтора десятилетия резко выросло число биохимических анализов, проводимых еще на одной жидкости организма — слюне. Она заслуживает особого внимания, поскольку все шире используется для биохимических анализов, в том числе для определения момента овуляции.
Слюна производится слюнными железами ротовой полости. Эти железы разнообразны по гистологической организации и по составу секрета. Основными, самыми крупными железами являются три пары — околоушные, подъязычные и подчелюстные железы. Кроме того, имеется множество мелких и даже одноклеточных желез, вносящих вклад в формирование слюны. Вклад этот различен. Околоушные железы продуцируют секрет с преимущественным содержанием белка (серозные железы), мелкие железы, расположенные в слизистых оболочках корня языка, мягкого и твердого неба, являются слизистыми — в их секрете преобладают углеводы. В подъязычных и подчелюстных железах есть и белковые, и слизистые секреторные клетки, такие железы называют смешанными.
Слюна — довольно сложный по составу комплекс веществ. Ее физиологические функции разнообразны, что отражается на составе. Функция смачивания пищевого комка выполняется за счет воды, составляющей основу слюны. Карбонат-ионы создают в ротовой полости слабощелочную среду. Полисахаридный компонент слюны защищает эпителий от механических микроповреждений. Белки слюны выполняют в первую очередь ферментативную функцию, начиная процесс расщепления углеводов. Наконец, слюна выполняет защитную функцию — среди имеющихся в ней биологических веществ давно известны или обнаружены в последнее время бактерицидные и фунгицидные вещества, антитела и др. Таким образом, слюну можно рассматривать как многокомпонентный раствор. Кроме органических соединений в слюне находятся и многие минеральные. Стандартные методы анализа состава слюны позволяют определять содержания белков, мочевой кислоты и мочевины, аммиака и азота в неорганических соединениях, липидов, холестерола, карбонатов и хлоридов, фосфора неорганического и в составе липидов, кальция, калия и хлора. На последних два компонента обратим особое внимание.
Слюна как жидкость для биохимических анализов имеет два существенных преимущества по сравнению с другими. Во-первых, простота и гигиеничность получения пробы для анализа. Во-вторых, в слюне те же стероидные гормоны достаточно долго (до 10 сут и более) сохраняются неизменными без специальных условий хранения (в силу особенностей химического и ферментного состава, в других жидкостях срок сохранности при обычных температурах много ниже и требует хранение при низкой температуре). Это свойство открыло новый сектор в сфере медицинских услуг — дистанционные лабораторные анализы. Пациент заказывает набор для взятия пробы слюны и отправляет эту пробу в лабораторию, которая может находится достаточно далеко, по почте. Такие лаборатории располагают дорогостоящими оборудованием и реактивами для иммуноферментного анализа, которые и позволяют работать с низкими концентрациями определяемых гормонов.
В слюне можно определить уровень женских половых гормонов — прогестерона, эстрадиола, эстрона, эстриола, а также тестостерона, андростедиона, кортизола и других стероидов. Поскольку эти молекулы гидрофобны, в водной среде они имеют тенденцию к объединению с себе подобными и образованию комплексов. Чтобы избежать этого, в крови присутствуют специальные белки-переносчики, связывающие стероиды и доставляющие их к клеткам-мишеням. В крови в связанной форме находится 95-99% стероидов и только 1-5% свободны. Именно из этой малой фракции гормоны могут поступать в слюнные железы и выводиться в составе слюны. Количество слюны, необходимое для анализа, невелико, всего несколько миллилитров. И несмотря на это, удается четко определить присутствие и концентрацию вещества. Разрешающая способность методов иммуноферментного анализа определения стероидов в слюне, достигнутая за последние полтора десятка лет, поражает.
К сожалению, биохимическое определение стероидных гормонов требует определенного времени. Даже грубые экспресс-методы не позволяют выяснить их концентрацию сразу после взятия пробы. Точные же методики требуют до недели для проведения необходимых манипуляций. Это в равной мере касается и крови, и мочи, и слюны. Хотя можно определить уровень эстрогенов в любой день цикла, информация об этом будет получена только спустя время, которое для применения некоторых методов окажется слишком большим.
Еще один секрет организма, который используется для определения овуляции, — это цервикальная слизь. Под действием эстрогенов, как уже говорилось, консистенция слизи меняется — она становится более жидкой в период, когда зачатие наиболее вероятно, чтобы облегчить движение сперматозоидов в матку. Процедура получения цервикальной слизи не слишком приятная, но терпимая и в принципе доступна каждой женщине в домашних условиях. Достаточно подробные инструкции по ее морфологической оценке доступны в популярной литературе и электронной форме — на многих русскоязычных сайтах в сети Интернет. К сожалению, как и другие методы, морфологический анализ структуры и консистенции слизи имеет довольно большую погрешность, а клинические биохимические исследования занимают время.
Таким образом, можно констатировать, что простого и однозначного способа определения момента овуляции нет. Как правило, наилучший результат дает сочетание методов. Однако это требует от пациента больших затрат времени и большой самоотверженности.
В последнее время появился еще один метод, очень простой и потому весьма перспективный. Он основан на наблюдениях пятидесятилетней давности. Оказалось, что некоторые секретируемые жидкости (слюна, цервикальная слизь) при высушивании на гладкой поверхности ведут себя по разному в разные моменты женских циклов. Интересные исследования в данном направлении проводятся, например, в клинике гинекологии и акушерства «Narodni Front» (г. Белград) и клиническом центре Сербии «OPTIX» Р. Гановичем, М. Васильевичем, Н. Богуновичем и др.
Существует четкая корреляция морфологических картин кристаллизации солей слюны и цервикальной слизи и концентрации эстрогенов в крови. Большую часть времени цикла минеральные соли при высыхании образуют мелкие единичные кристаллы, равномерно распределенные по образцу. За некоторое время перед овуляцией картина меняется: кристаллы при высыхании начинают формировать сначала более крупные комплексы, а затем четко определяемые структуры, описанные как «листья папоротника». Основой кристаллов, образующих листовидные структуры, являются хлориды щелочных металлов. Их концентрация начинает увеличиваться перед овуляцией и плавно уменьшается после нее. Хотя колебания концентрации самой соли не столь значительны, чтобы вызвать существенные изменения в характере кристаллизации, тем не менее феномен существует [11]. Надо помнить, что слюна — многокомпонентный раствор и на характер кристаллизации может оказать влияние изменение концентраций других веществ, в том числе самих эстрогенов.
Так или иначе, но на этом свойстве основан так называемый папоротниковый тест (fern test), который довольно давно используется в практике. В последнее десятилетие применение этого теста приобрело новую форму и сделало его одним из наиболее перспективных и простых способов определения момента овуляции в домашних условиях. Связано это с тем, что были разработаны и выпущены на потребительский рынок так называемые мини-микроскопы. Это небольшие (размером с упаковку губной помады) и относительно недорогие, но вполне современные исследовательские приборы. Капелька слюны наносится на стекло в комплекте прибора, высушивается и просматривается. Подробные инструкции, приложенные к комплекту, позволяют проделать все необходимые манипуляции и оценить полученный результат самостоятельно любой женщине, без больших усилий или затрат времени.
Данный анализ безопасен, неинвазивен, прост в применении. На российском рынке подобный мини-микроскоп представлен, в частности, прибором с торговой маркой «Maybe Baby»®, производимый компанией «Optix» (г. Белград) и распространяемый дистрибьютером «Протек».
Справедливости ради отметим, что метод определения момента овуляции по кристаллизации слюны все еще остается эмпирическим. Тем не менее его применение становится все более массовым, о чем свидетельствует динамика продаж мини-микроскопов и появление на этом рынке все новых торговых марок. Метод получает признание как у пациентов, так и практикующих врачей. Показателем этого признания служит, например, решение, принятое в США Управлением по пищевым продуктам и лекарственным препаратам (Food and Drug Association, FDA). Эта весьма консервативная и известная жесткостью подходов к качеству товаров организация официально допустила использование подобных приборов.
Хочется надеяться, что приборы, позволяющие с той или иной степенью точности определять вероятность овуляции и доступные для самодиагностики в домашних условиях для регулярного тестирования, помогут предотвратить многие нежелательные последствия. Определение момента вероятной овуляции, как уже говорилось, дает возможность, например, избежать планирования зачатия на овуляторный цикл, следующий непосредственно за ановуляторным, оказать существенную пользу в профилактике врожденных аномалий, предотвратить зачатие в случаях задержанного оплодотворения. Применение подобных методов имеет смысл и для более точного использования «календарных» методов контрацепции.
Литература
1. Гилберт С. Биология развития. М.: Мир, 1995; 3: 352 с.
2. Балахонов А.В. Преодоление бесплодия. СПб.: СПбГУ, 2000; 256 с.
3. Handbook of In vitro fertilization. Eds A. Trounson, D.K. Gardner. Monash University Victoria, Australia. 1993; 315 P.
4. Балахонов А.В. Ошибки развития. СПб,: ЭЛБИ-СПб., 2001; 288 с.
5. Никитин А.И. Пробл. репродук., 1995; 1: 14-9.
6. Никитин А.И. Акуш. и гин., 1981; 3: 6-9.
7. Jongbloet PH. The effect of preovulatory overpeness of human eggs on development. Seasonality of birth. Aging gametes. Basel. 1975; 300-29.
8. Никитин А.И. Природа. 1991; 5: 71-8.
9. Воробьева О.А., Корсак В.С. Пробл. репрод., 1997; 1: 46-50.
10. Balen A. Пробл. эндокринол., 1988; 44 (4): 31-5.
11. Ганович Р., Богунович Н., Васильевич М., Стаменкович Д., Девич Р.
Возможность определения фертильных и бесплодных дней в перирод менструального цикла женщины с применением теста по кристаллизации слюны. 11-й Югославский симпозиум по фертильности и бесплодию. Белград, 1994.

/media/gynecology/03_01/15.shtml :: Sunday, 08-Jun-2003 20:00:55 MSD

© Издательство Media Medica, 2000. Почта :: редакция, webmaster