第十三章 生殖
2011-06-08 18:30:32   来源：   作者：  评论：0 点击：

四、 子宫内膜及其他生殖器官的周期性变化
(Cyclic changes of the endometrium and other reproductive organs)
子宫周期(uterine cycle)或月经周期(menstruation)，是成熟女性生殖功能活动状态的体现和标志。健康女性的月经周期约为21～35天，平均为28天，可分为三个时期：月经期(menses)约1～8天，通常为3～5天；增生期(proliferative phase)和分泌期(secretory phase)。月经期和增生期处于卵巢的卵泡期中，分泌期则对应于黄体期。月经周期的表现是由于卵巢分泌激素的周期性波动，引起子宫内膜发生周期性的变化。如此周而复始，直至45～55岁，月经不复再现，进入绝经期。绝经期的到来是由于卵巢功能的衰退，而下丘脑-腺垂体-卵巢轴的功能仍保持正常。
子宫及其内膜以及其他生殖器官均是雌激素或孕激素的靶器官，它们在周期性变化的雌、孕激素的影响下协调地发生周期性的变化，从而为可能发生的妊娠作各方面的准备。
子宫内膜的周期性变化最为典型。上一个周期的黄体功能退化后，循环中的雌、孕激素均处于低水平，子宫内膜失去激素的支持而剥落出血，进入新的一个周期的卵泡期，受雌激素的影响，子宫内膜的表面上皮、腺体、腺上皮和间质及血管均处于一个生长过程，形成组织学上特征性的增生改变，称子宫内膜的增生期。随着雌激素水平的升高，这种增生作用使子宫内膜得以修复并逐渐增厚，从0.5mm增至3.5～5.0mm。排卵后进入黄体期，在增生期改变的基础上，内膜受雌、孕激素联合作用的影响，特别是在黄体酮的影响下，内膜腺体细胞出现分泌活动，组织学上可出现含糖原的分泌泡自腺体细胞核向腺腔移动，最后突破腺细胞顶端胞膜，分泌到腺腔的现象，称顶浆分泌。在分泌期，内膜腺体进行性弯曲，内膜螺旋动脉高度螺旋化，毛细血管通透性增加，间质逐渐疏松水肿。内膜的分泌活动在黄体高峰期也达高峰，与胚胎植入的时间同步。黄体期内膜的变化有一段时间适合于胚胎植入的发生，这一段时间称为子宫内膜的植入窗(implantation window)。如果胚胎的发育与子宫内膜的发育不同步，有可能影响胚胎的植入。目前内膜植入窗的组织学或生物学的特征性标志尚待明确。如果卵子未能受精，黄体退化，循环中的雌、孕激素水平迅速下降，内膜螺旋血管即发生痉挛性收缩，内膜因缺血坏死而崩溃，内膜剥落，随之出血，从阴道排出，临床上称为月经。随后新的月经周期又再开始。
雌激素可刺激宫颈腺体分泌黏液。随着排卵前血中雌激素的逐渐上升，分泌的宫颈黏液中水分含量增加，黏液变得稀薄，呈清澈透明的蛋清样，可拉丝达8～12cm长。宫颈口在雌激素的作用下轻微开张并充满透明的宫颈黏液。这样的宫颈条件非常适合于精子通过，有利于妊娠的发生。进入黄体期后，在孕激素的影响下，宫颈口关闭，黏液分泌量迅速减少并变得粘稠，拉丝度降低，犹如黏液栓阻塞于宫颈口，既不利于精子也不利于微生物的通过。
输卵管在周期性的激素的影响下，其内膜也发生与子宫内膜相似的变化。而且其纤毛及平滑肌的活动也受激素变化的调节，从而有利于精子、卵子及早期胚胎的运送以及拾卵等功能。
此外，阴道黏膜、乳房等在雌、孕激素的影响下也有相应的改变。
五、妊 娠
(Pregnancy)
在阴道中的精子需要经过子宫颈、子宫腔、输卵管，并在输卵管壶腹部与卵子相遇，故受精通常发生在输卵管的壶腹部。精子与卵子相融合即成为受精卵。精子和卵子各含23条染色体，受精卵则含有23对染色体，携带父母双方（亲代）的遗传特性。
妊娠(pregnancy)是新个体的产生、在母体内生长发育并最终离开母体的过程，主要包括受精、着床、妊娠的维持、胎儿的生长以及分娩。
（一）受精
两性配子即精子和次级卵母细胞结合后形成合子即受精卵的过程称受精(fertilization)。受精本身是一个比较短暂的事件，但精子和卵子在结合之前却必须经过一个复杂的过程。
1．精子运行 精子从睾丸的滋养细胞释出进入曲细精管后，经过三个阶段才到达受精的部位。第一阶段是精子由曲细精管出发，经过睾丸网和输出小管进入附睾和输精管，在附睾尾和输精管内储存并进一步成熟；第二阶段是射精过程把精子和精浆从附睾尾和输精管经尿道射入女性阴道；第三阶段是阴道内的精子通过子宫颈、子宫腔再到达输卵管，在输卵管的壶腹部与输卵管狭窄部交界处与卵子会合。
精液被射出后，在1min内凝固，5～15min内又在纤维蛋白溶酶等作用下液化。阴道内只有少部分精子能通过自身的运动，并在射精刺激或精液中前列腺素的刺激引起的子宫节律性舒缩活动的协同下，通过子宫颈管进入宫腔，上游至输卵管。然后在排卵期的输卵管由子宫朝向卵巢方向的蠕动的协同下，到达受精部位。人类性交射精后30～60min精子即能到达受精部位。一般认为精子射出后可在48小时内保持受精能力。在数以亿计的射出精子中，到达壶腹部受精地点的只有15～50个。其余多数精子均在阴道、宫颈、子宫输卵管交界处以及输卵管狭部等部位被有选择地淘汰。
2．精子获能 经过附睾中发育的精子已经具备了受精的能力，但可能是由附性腺或附睾产生的一种被称为"去能因子"的糖蛋白，与精子的顶体帽可逆性地结合，可能是掩盖了精子膜上的钙离子结合位点，可使已经获能的精子丧失受精能力，称为精子去能(decapacitation)。因此，人类或大多数哺乳动物的精子必须在相应雌性个体的生殖道内停留一段时间才能获得使卵子受精的能力。这样一个精子获得使卵子受精能力的过程称为精子获能(capacitation of spermatozoa)。当精子进入雌性生殖道后，去能因子的顶体抑制作用被解除，可能是由于精子表面电荷的改变或一些酶的分解作用，使精子的"去能因子"脱落或活性改变，精子膜活化，从而恢复精子的受精能力。使精子获能的主要部位在子宫，其次是输卵管等处。
3．顶体反应 精子和卵子到达输卵管壶腹部后，人类的卵子可分泌某些对精子有吸引力的未明因子，吸引精子与卵子接触。获能后的精子与次级卵母细胞外围的放射冠接触后，精子头部的外膜和顶体前膜融合、破裂，释放顶体酶，使卵子外围的放射冠及透明带溶解，这一系列过程称顶体反应（reaction of acrosome）。参与顶体反应的酶有多种，多属于蛋白酶。顶体内的各种酶可分解卵外的细胞间的基质，使卵外的细胞分散，有利于精子接近卵细胞。放射冠穿透酶分解放射冠细胞间的酯键，有利于精子穿透放射冠。精子的顶体蛋白酶可在透明带上消化一个通道，刚好可让一个精子通过。然后，精子可与卵子质膜直接接触，开始受精的过程。精子一旦接触卵子，即触发卵子的激烈反应并引发卵子防止多个精子穿透透明带和多精受精的机制，包括将卵子质膜内侧的皮质颗粒排出、使透明带变硬等。此外，精子接触卵细胞后，精卵的质膜融合，精子进入卵细胞内，并立即激发卵细胞完成第二次减数分裂，并排出第二极体(second polar body)。进入卵细胞的精子尾部迅速退化，细胞核膨大，形成雄性原核(male pronucleus)，随即与雌性原核(female pronucleus)融合，形成一个具有23对染色体的受精卵，随之开始第一次卵裂，标志着人体胚胎发育的开端。但精卵融合的确切过程及其机理尚不十分清楚。
此后，受精卵在输卵管的蠕动和纤毛的作用下向子宫腔方向移动。与此同时受精卵不断地进行有丝分裂即卵裂，经卵裂球和桑椹期阶段，发育为囊胚(blastocyst)，又称胚泡。受精后约4天，桑椹胚或早期囊胚进入子宫腔。胚胎进入子宫腔后，在子宫腔内"漂浮"2～3天，胚胎在子宫腔内继续发育，形成囊胚。囊胚外面的透明带逐渐变薄，然后出现裂口，囊胚扩张以及囊胚通过间歇性的收缩形成压力，最后囊胚突破透明带而孵出。孵出后的囊胚体积增大，出现延伸现象，滋养层细胞表面出现较多微绒毛结构，并含有多核、大核的细胞滋养层细胞，滋养层细胞间的连接增加（指状连接和缝隙连接）；已分化的内胚层合成糖原，囊胚分泌某些信号诱导母体内分泌改变和子宫内膜分化以适应胚胎着床。胚胎还可产生多种激素和化学物质，如绒毛膜促性腺激素能刺激月经黄体转变为妊娠黄体，继续分泌妊娠所必需的孕激素。
（二）着床
随着胚胎的发育，原来那种通过囊胚壁周围吸收营养物质的方式已不足以维持其需要。胚胎的进一步发育需要与母体建立更为有效的物质交换途径，胚胎通过植入子宫内膜并形成胎盘而实现。这种囊胚植入子宫内膜的过程称为着床(implantation)，又称胚胎的植入。
着床过程分为三个阶段。①定位：胚胎与子宫内膜通过细胞的信号交流或细胞间的相互作用而相互识别，胚胎定位于子宫内膜特定的拟着床的部位；②粘着：胚胎与子宫内膜通过它们表面的黏附分子及其受体的结合等方式，胚胎粘着于上述特定部位的子宫内膜；l穿透：胚胎以酶的作用等方式进入子宫内膜。
胚胎植入的完成，依赖于胚胎与子宫内膜之间细胞与细胞、细胞与胞外基质之间精巧的相互作用。这又取决于胚胎和内膜发育的同步。无论人还是啮齿类动物，自然周期子宫内膜仅仅只能在一个特定的短暂时期内接受囊胚植入，这一时间段被称为植入窗。Finn CA于1972做了一个直接、经典的动物实验，将鼠和兔的囊胚分别移植到"植入窗"时期和"植入窗"时期以外的子宫内膜，结果发现囊胚只有到达"胚胎种植窗"时期的子宫内膜才可能种植成功。
子宫内膜对胚胎的接受性受到激素的精细调节。虽然目前人们对"植入窗"时期胚胎和子宫内膜对胚胎接受性的分子基础及其调控机理还不清楚，但"植入窗"期子宫内膜在形态、细胞功能和激素受体表达等方面都出现显著变化：细胞由增生转变到分泌、吸收和信号传导等功能；激素受体表达亚型、分布区域和表达强度出现周期特征性改变；宫腔表面形态、蛋白或大分子物质组成成分出现明显变化，从而使得子宫内膜对胚胎着床处于一个高接受期。血清激素异常或子宫内膜局部细胞对激素反应性异常，都会导致子宫内膜对胚胎接受性的降低。因此，胚胎发育和子宫内膜成熟的同步与否是决定胚胎种植成功的关键所在。黏附分子、细胞因子及其配体是胚胎黏附、滋养层细胞植入、胚胎继续发育和分化等生物学现象的物质基础。激素是促使胚胎发育和子宫内膜成熟同步、调控子宫内膜对胚胎接受性的主要因素。
（三）妊娠的维持与激素调节
受精是妊娠的开始，直至胎儿及其附属物从母体娩出，妊娠终止。这一过程在人类平均需时约280天即40周。胚胎的成功植入是胚胎在子宫内继续发育的前提。此后，母体和胚胎或胎儿（以妊娠满8周为界，此前称胚胎，此后称胎儿）通过一系列复杂的机制维持妊娠的发展，母体各系统几乎都有不同程度的变化与之相适应。
受精后第6天左右，囊胚滋养层细胞开始分泌绒毛膜促性腺激素（hCG），并随着妊娠的进展逐渐增多。hCG刺激原卵巢黄体转化为妊娠黄体，继续分泌更大量的孕激素和雌激素，以适应妊娠的需要。绒毛膜组织随妊娠的发展持续发育，形成胎盘，履行母体与胎儿之间不断加强的物质交换。与此同时，胎盘组织大量分泌类固醇激素、蛋白质激素和肽类激素，调节母体与胎儿的代谢活动（图13-8）。妊娠约8～10周间，支持妊娠的激素分泌功能逐渐由妊娠黄体向胎盘转移，胎盘成为维持妊娠发展最重要的器官。
1．人绒毛膜促性腺激素 人绒毛膜促性腺激素是由胎盘绒毛组织的合体滋养层细胞分泌的糖蛋白激素，由a亚单位与b亚单位构成。hCG与LH有高度的同源性，其a亚单位的各级结构与包括LH在内的几种垂体的促激素如TSH、FSH等的a亚单位非常近似，b亚单位除羧基末端的约30个氨基酸片段外，大部分与LH的b亚单位相同。因此它们的生物学作用与免疫学特性也基本相同。hCG主要的功能包括促使月经黄体向妊娠黄体转变、促进雌、孕激素的合成并调整母体的免疫功能。受精后6天左右的囊胚滋养层细胞开始分泌hCG，此后分泌量以指数的速度增长；胚胎植入后约一周，以敏感的方法即可在血或尿中测出hCG。妊娠8～10周时hCG的分泌达到高峰，随后开始下降；妊娠20周左右降至较低水平，并一直维持至妊娠末期。分娩时胎盘娩出后，如无胎盘组织的残留，产后4天血中hCG就几近消失。
2．人胎盘生乳素 人胎盘生乳素(human plancental lactogen，HPL)由191个氨基酸组成，自合体滋养细胞产生。妊娠6周的母血中可检测到，至妊娠34～35周达高峰。其水平可反映胎盘功能的变化。HPL的功能主要为促进蛋白合成、促进胎儿生长、促进糖原合成和脂肪分解、增加游离脂肪酸、促进乳腺腺泡发育、抑制母体对胎儿的免疫反应。因而，HPL对妊娠的维持有重要作用。
3．类固醇激素
（1）孕激素：由胎盘的合体滋养层细胞分泌，主要是黄体酮。妊娠8～10周后胎盘成为孕激素的主要来源。随着妊娠的进展，孕激素水平逐渐升高，到妊娠末期可达黄体期水平的10倍。孕激素可降低子宫肌的兴奋性，抑制子宫肌的收缩，促进乳腺腺泡的发育。因此，孕激素是孕期最重要的激素之一。
（2）雌激素：胎盘分泌的雌激素有三种，即雌酮、雌二醇和雌三醇，其中主要是雌三醇。母血中雌三醇可达非孕时的1000倍，而雌二醇和雌酮为非孕期的100倍。雌三醇由母体和胎儿协同产生。首先在胎儿的肾上腺等部位转化成前体物质16a-羟脱氢异雄酮硫酸盐，经循环进入胎盘，再通过一系列酶的作用最后转变为雌三醇。因此，检测母体血中雌三醇的含量，可了解胎儿的存活状态。
（3）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、妊娠特异性蛋白、缩宫素酶、ACTH、TRH、GnRH，以及b-内啡肽等。
（四）分娩
分娩(parturition)是指妊娠满28周及以后的胎儿及其附属物从母体排出的过程。分娩是极其复杂的生理活动。
分娩发动的原因及其确切的调控机制仍未完全阐明。目前认为，以下一些因素可能与分娩的发动有关。
1．宫颈成熟及子宫下段形成 妊娠末期，随着宫腔内压力的增加，子宫出现轻微收缩，子宫狭部被拉长并扩张形成子宫下段。此外，宫颈的胶原纤维和弹力纤维降解，使宫颈成熟扩张，宫腔的闭锁功能消失。
2．母体及胎儿的内分泌调控 蜕膜和羊膜合成和产生前列腺素类物质(PGS)如PGF2α、PGE2。分娩发动前，PGS刺激子宫收缩和宫颈成熟。而且此时子宫肌的前列腺素受体增加，对之更为敏感。分娩前，雌激素上升，孕激素下降，缩宫素增多，使子宫肌的兴奋性增强。此外，妊娠末期局部大量的内皮素可直接刺激子宫收缩，促进前列腺素合成，诱发分娩。随着胎儿的成熟，胎儿肾上腺产生更多的雌激素前体物质硫酸脱氢表雄酮，经胎盘转化为雌二醇，提高母血中雌激素水平。
3．机械性因素 随着胎儿的发育，宫腔容积逐渐增大，对子宫下段和宫颈起到机械性的扩张作用，子宫壁的张力因之增加，有利于分娩的发动。
4．神经介质的调控 子宫受交感神经和副交感神经支配。交感神经活动可刺激子宫收缩，副交感神经则相反。分娩的发动也可能与神经介质的释放有关。
分娩发动后，子宫以及腹、膈肌和肛提肌的收缩力形成完成分娩的动力，真骨盆以及子宫下段、宫颈、阴道和盆底软组织等形成的分娩通道、胎儿的大小及位置以及产妇精神心理因素等情况是影响分娩进展的重要因素。
自然分娩的过程可分为三个产程：分娩的第一产程从规律的子宫收缩开始直至子宫颈完全扩张（约10cm）。曾有分娩史的产妇需6～8小时，否则需时更长，可达11～12小时；第二产程持续约1～2个小时，胎儿由宫腔排出，经子宫颈和阴道到母体外；第三产程约10分钟，胎盘与子宫分离，胎盘、胎膜和脐带等妊娠附属物排出母体。随后子宫肌强烈收缩，压迫血管，可防止过量失血。
（五）避孕
通常说的避孕(contraception)是指使用某些方法或手段使妇女暂时不受孕。常用的方法有服用口服避孕药如雌孕激素的复合制剂和上节育环等。基本原理就是通过干扰下丘脑-垂体-卵巢轴的功能，抑制卵巢的排卵功能，或扰乱女性生殖道环境，阻止卵子受精，或影响胚泡的着床与生长等。男性常用的避孕方法是使用安全套以阻止精子与卵子的结合。此外也可以通过女性采用输卵管结扎术或男性采用输精管结扎术以达到永久避孕的效果。
性生理
性冲动
性冲动是在性器官以及眼、耳、鼻等各种感觉器官接受外界的刺激后，经感觉神经将性刺激信息传至大脑边缘系统的情感中枢，再由大脑皮层的高级中枢将感受到的信息进行整合处理，然后由传出神经传至效应器官产生相应的活动和反应。其强烈程度由两方面因素所决定：①个体的性生理心理基础，如体内的性腺激素水平、身体的健康状况、当时的心理状态、个人的心理素质等，当然还包括年龄、环境条件、社会风气、行为规范的约束等，这些因素决定了接受刺激的敏感程度。②性刺激的强度，也即外在诱惑力的强弱。性刺激通过视、听、嗅、触等感觉器官发生作用。性冲动一旦产生并达到相当程度，就会形成生理和心理的需要和紧张，因而会自然地要求以适当的方式来满足需要和缓解紧张。
男性性冲动的生理
男性性冲动产生时，首先是脊髓骶段的勃起中枢兴奋，经盆神经传出信息至效应器--外生殖器，使阴茎中海绵体内的螺旋小动脉舒张，海绵体充血，引起阴茎勃起。在不断刺激下，性兴奋逐渐达到顶端，反射性的通过腹下神经引起输精管节律性的收缩，将精子由附睾运至后尿道，与精囊腺及前列腺中的分泌液混合，借助海绵体肌和坐骨海绵体肌的节律性收缩，由尿道射出。
女性性冲动的生理
女性性冲动产生时，脊髓中的初级兴奋中枢发出冲动增加，经勃起神经，使效应器兴奋，包括阴蒂血管舒张，阴道壁充血膨胀，前庭大腺分泌增加以润滑阴道，阴道壁肌肉有节奏的博动，同时伴有乳房肿胀，乳头勃起，乳晕充血，呼吸急促，心跳加快等。
性行为
性行为的功能是繁殖后代，维护健康和获得愉悦。广义的概念则泛指和性活动有关的行为。狭义的性行为专指性交，包括下面几个连续的阶段。
性兴奋期
性交过程中性欲被唤起，身体开始呈现紧张，精神特别亢奋，心理处于激动状态的短促阶段。在性兴奋期内男女会发生许多生理变化，共同的生理反应包括：心率加快，肌肉紧张和生殖器充血，但彼此也有差别。
男性性兴奋期特征：以阴茎勃起为特点，获得性唤起所需要的时间短。
女性性兴奋期特征：以阴道润滑为特点，获得性唤起所需要的时间长。
性持续期
在性兴奋期之后，性紧张性持续稳定在较高水平的阶段。又称平台期、高涨期。生理反应在兴奋期的基础上进一步持续和加剧，呼吸加深、加快，生殖器充血更加显著。
男性性持续期特征:阴茎变得非常坚硬和周径增大，阴茎头颜色加深，阴茎体血管怒张。尿道口出现尿道副腺分泌物（大部分不含精子，个别含有少量精子）以利阴茎插入。
女性性持续期特征：阴道的外三分之一发生显著的血管充血，此反应被称作"高潮平台"。充血作用的结果可造成阴道口的缩窄或围绕阴茎的阴道外部的一种所谓"紧握"效应。阴蒂和阴道由于血管进一步充盈，产生特异的颜色改变。
性高潮期
性高潮期是性反应历程中最关键最短暂的阶段。身体紧张达到最高顶点，大约只持续几秒种，在这几秒钟内会通过强烈的肌肉痉挛得到性释放，这种痉挛带来波浪式的快适感。
男性性高潮期特征：男性处于性高潮期时，副性器官开始发生一系列收缩，使精液汇集于尿道的前列腺部，随即伴随着射精过程的完成而呈现一系列性高潮特征，以射精快感使紧张发泄而告终。
女性性高潮期特征：快感由阴蒂开始，向整个下腹部放射，以子宫、高潮平台和肛门括约肌的同时节律性收缩为特征，也即所谓"骨盆反应"。但是，性高潮并非局限于所谓的"骨盆反应"，而是一个全身性反应，有时可伴随瞬时的眩晕，失去对周围环境的知觉。
性消退期
性高潮过后，到身体和情绪均恢复平静的过程。消退期所发生的一系列解剖学和生理学上的变化，是兴奋期和稳定期变化的相反过程。
男性性消退期特征：射精后男性立即进入不应期。在不应期内，尽管有时候部分或完全勃起还可以继续维持，但不能发生再次射精。不应期的长短因人而异，从几分钟直至数小时，随年龄的增加而延长。不应期是性器官和性中枢的保护性抑制作用所致。
女性性消退期特征：在女性的性反应周期中，并不存在不应期。女性具有多次性高潮的潜在能力，即在稳定期后，尚可以发生多次的性高潮。