Розвиток статевої системи. Статеве дозрівання.

Статеве дозрівання – це складний процес, що включає ряд взаємозалежних послідовних змін, результатом яких є статева зрілість індивідуума, здатність до розмноження. При цьому відбувається ріст і морфологічне перетворення всього організму, розвиток вторинних статевих ознак, зовнішніх і внутрішніх статевих органів, становлення гіпоталамо-гіпофізарно-гонадних відносин. Традиційно під статевим дозріванням розуміють останній період розвитку статевої системи, коли відбувається перехід від дитинства до зрілості. Проте розвиток статевої системи відбувається і в ембріональний, і впостембріональний періоди. В останньому виділяють препубертатну, власне пубертатну і постпубертатну фази. Розглянемо процеси розвитку статевої системи та статевого дозрівання на прикладі людини.

В ембріональному періоді у людини з 4-го по 10-ий тиждень внутрішньоутробного життя відбуваються закладка і статева диференціація первинної гонади і початок продукції статевих гормонів. При цьому для перетворення статевої закладки в яєчник необхідний жіночий набір хромосом (46 аутосом і ХХ), а для зміни статевої закладки в сім’яник – чоловічий (46 аутомом і ХУ). На 10–12-й тиждень здійснюється диференціація статевих протоків у внутрішні статеві органи (матку, маткові труби, звід піхви – в дівчат; придатки сім’яника і сім’явиносну протоку – в хлопчиків). З 12-го по 24-ий тиждень спостерігається диференціація зовнішніх статевих органів. Утворення внутрішніх і зовнішніх геніталій жіночого типу відбувається під впливом автономної тенденції до фемінізації і не вимагає впливу статевих гормонів, а для утворення внутрішніх і зовнішніх статевих органів чоловічого типу необхідні морфогенетичний субстрат і статеві гормони, які виробляються самим сім’яником. На 14–30-ий тиждень внутрішньоутробного життя гормональна активність гонад впливає на диференціацію центральних нервових, у тому числі, гіпоталамічних, структур, що визначають у статевозрілому віці секрецію гонадотропних гормонів і статеву поведінку. Так, у хлопчиків під впливом андрогенів, що секретуються сім’яниками, циклічний статевий центр втрачає функціональну активність, і в дорослих чоловіків зберігається тільки тонічний тип секреції гонадоліберину (люліберину) і гонадотропінів. У дівчат же і дорослих жінок зберігається активність і циклічного, і тонічного статевих центрів гіпоталамуса.

Комплексний стан гіпоталамічних статевих центрів і регульований ними рівень гіпофізарних і статевих гормонів прийнято позначати терміном гонадостат. Гонадостат функціонує протягом усього розвитку дитини, починаючи з внутрішньоутробного періоду.

Постембріональний період: Подальший розвиток статевої системи починається з моменту народження дитини. Протягом перших 6–7 років відбувається подальша перебудова гіпоталамо-гіпофізарно-гонадних співвідношень. Формування взаємозв’язків у ланцюзі гіпоталамус-гіпофіз-гонади закінчується у 1,5–2 роки. У дитини 2–7 років рівень гонадотропних і статевих гормонів низький, але надзвичайно висока чутливість гонадостата. Тому низький (дитячий) рівень статевих гормонів гальмує гонадотропну активність гіпоталамо-гіпофізарної системи за принципом негативного зворотного зв’язку і затримує настання пубертатного періоду. Крім того, не виключена наявність центрального інгібуючого механізму, що не залежить від негативного зворотного зв’язку статевих стероїдів і гонадостата (наприклад, антигонадотропних гормонів епіфізарного походження).

Препубертатна фаза (адренархе) починається після 6–7 років, коли відбувається дозрівання наднирників зі швидким підвищенням концентрації надниркових андрогенів, що впливають на гіпоталамус і стимулюють дозрівання гіпоталамо-гіпофізарної системи. Фактор, що викликає стрибкоподібний підйом рівня надниркових андрогенів, остаточно не встановлений. Дискутується можлива роль пролактину чи іншої специфічної гіпофізарної фракції, яка, можливо, має гормональну активність, подібну до активності лютеїнізуючого гормона.

Власне пубертатна фаза (пубертатний період) є кульмінаційною в процесі статевого дозрівання. Пубертатний період настає по досягненні відповідного ступеня зрілості організму. Ця фаза характеризується якісними змінами в системі гіпоталамус-гіпофіз-гонади. Поступово падає чутливість гіпоталамуса до статевих гормонів і для придушення секреції гонадотропних гормонів потрібно все більша кількість статевих гормонів. Зниження порога чутливості гіпоталамуса приводить до розгальмовування секреції гонадотропних гормонів, рівень яких поступово зростає. Одночасно підвищується чутливість гіпофіза до стимулюючого впливу гонадоліберинів гіпоталамуса, що також призводить до збільшення секреції гонадотропних гормонів. Провідну роль у підвищенні чутливості гіпофіза до впливу гонадоліберину грають статеві стероїди, головним чином, естрогени. У цей же період зростає кількість рецепторів до гонадотропних гормонів у гонадах. Під впливом все більших кількостей гонадотропних гормонів в гонадах виробляється все більше статевих гормонів.

Підвищення рівня гонадотропних гормонів відбувається стрибкоподібно, з наростанням їхнього загального рівня й амплітуди коливань. Для становлення пубертатної фази характерно нічне збільшення викиду гонадотропних гормонів, головним чином, лютеїнізуючого гормона (ЛГ).Пульсуючий пубертатний викид гонадотропних гормонів відбувається в результаті епізодичної секреції гонадоліберину. Нічний пік ЛГ викликає більш високий підйом рівня тестостерону в хлопчиків. У дівчат максимальна концентрація естрадіолу спостерігається в денний час, тому що для його утворення в яєчниках потрібний більш тривалий період часу. В міру розвитку пубертатного періоду до нічних імпульсів приєднуються денні; відбувається збільшення амплітуди і частоти імпульсів з формуванням зрілого типу секреції ЛГ. Пубертатний період у дівчат завершується остаточним дозріванням циклічного центра гіпоталамуса і появою позитивного зворотного зв’язку з естрогенами.

Механізм “запуску” пубертатної фази розглядають як результат збігу двох фізіологічних процесів, що відбуваються в гіпоталамусі: продукції люліберину (гонадоліберину (Гн‑РГ)) аркуатним ядром і діяльності супрахіазматичного ядра, яке є регулятором циркадних ритмів. Уповільнення частоти осциляцій супрахіазматичного ядра приводить до посилення імпульсів, що стимулюють секрецію Гн‑РГ. У результаті цього протягом раннього пубертатного періоду спостерігаються епізодичні викиди гонадотропних гормонів (зокрема ЛГ) у нічні години. Потім встановлюється ритмічне виділення гонадотропних гормонів, що стимулює синтез і секрецію статевих гормонів гонадами і гаметогенез. Розвиваються додаткові органи репродуктивної системи і формуються вторинні статеві ознаки. Людина досягає статевої зрілості пізніше, ніж всі інші ссавці, тому що процес пубертатних змін протікає в неї дуже повільно.

У хлопчиків у препубертатній фазі відзначається дитячий тип статури, відсутні пігментовані остисті волоски на лобку й у пахвових областях. Діаметр сім’яників не перевищує 2,5 см. Найбільш ранньою ознакою пубертатного періоду в хлопчиків є збільшення діаметра сім’яників, яке зазвичай настає у віці 10–12 років. У цьому періоді в сім’яниках починається посилене розмноження сперматогоній. З 16 років у сім’яних канальцах утворюються перші сперматозоїди і ще через кілька років канальці досягають максимального діаметра й активності. Через рік від початку росту сім’яників з’являються вторинні статеві ознаки: збільшуються довжина і діаметр статевого члена, відзначається оволосіння на лобку (пігментовані остисті волоски), відбувається зміна тембру голосу. У наступному продовжують збільшуватися розміри сім’яників, оволосіння на лобку стає більш густим, поширюється вгору по середній лінії живота, з’являються ознаки оволосіння над верхньою губою, можуть з’явитися вугрі на обличчі. Темпи росту тіла в довжину досягають свого максимуму, збільшується м’язова маса. Про завершення статевого дозрівання в осіб чоловічої статі свідчить поява полюцій. Статева зрілість у них настає у 18–20 років. До цього часу діаметр сім’яників стає більшим за 4,5 см, оволосіння на лобку, животі і тулубі наближається до свого максимуму, спостерігається ріст волосся на підборідді і нижній частині обличчя. Ріст волосся на обличчі починається приблизно через 3 роки після появи оволосіння на лобку. Ріст волосся на грудях і тулубі, збільшення окружності грудної клітки, м’язової маси в чоловіків продовжуються й у постпубертатному періоді.

Пубертатний період у дівчат починається з 8–10 років: відзначається набухання молочних залоз, у яких збільшується діаметр ареол, з’являється пігментоване остисте волосся на лобку і великих статевих губах, прискорюється ріст тіла в довжину. Потім з’являється оволосіння в пахвових областях, спостерігається подальше збільшення молочних залоз і їхніх ареол, слизисті виділення з піхви, можуть з’явитися вугрі на обличчі. Оволосіння на лобку і в пахвових областях та вугрі на обличчі є результатом підвищення рівня наднирникових андрогенів і не залежать від функції яєчників. Максимум росту тіла в довжину спостерігається в першій половині пубертатного періоду. Прискорення росту збігається за часом з першими проявами пубертатного періоду. З 10–14 років виникає менархе (перша менструація). Її настання не збігається з завершенням фізичного розвитку і не свідчить про повноцінну функцію яєчників. Перші яєчникові цикли не супроводжуються овуляцією. Безпосередньо перед менархе загальний ріст тіла припиняється, але при цьому зростають темпи збільшення розмірів таза і розвитку вторинних статевих ознак. Після менархе протягом 1–2 років відбувається нове збільшення як довжини, так і маси тіла, збільшення окружності грудної клітки, стегон, пліч, зап’ястя. Прискорення темпів росту тіла після менархе пов’язано з анаболічним ефектом жіночих статевих гормонів. Через 1–2 роки встановлюється ритм менструацій. Цикли поки що ановуляторні, кількість естрогенів помітно не збільшується, прегнандіола мало. Серед гонадотропних гормонів переважає фолікулостимулюючий гормон (ФСГ). До кінця пубертатної фази знову збільшується кількість естрогенів (приблизно через 2 роки після менархе). Про настання статевої зрілості в дівчат свідчать регулярні яєчникові і маткові цикли, що спостерігається зазвичай у 18–20 років. Менструації стають регулярними, на тлі збільшеної продукції естрогенів формуються овуляторні цикли. Вірогідно збільшується виділення ЛГ, наростає рівень прегнандіола в другій половині циклу, стає двохфазною базальна температура. Екскреція ЛГ і ФСГ набуває закономірного циклічного характеру з підйомом у середині циклу, тобто остаточно формуються гіпоталамо-гіпофізарно-гонадні відносини, встановлюється овуляторная функція яєчників з повноцінною фазою жовтого тіла.

Статеве дозрівання завершується формуванням повноцінної функції статевої системи, готової до статевого розмноження (до дітонародження).