Гормоны родов

Роды (рождение ребенка) — физиологический процесс, при котором плод изгоняется из матки во внешний мир.

Биохимическая и гормональная основа сокращения матки

Сокращение матки вызвано скольжением актиновых и миозиновых филаментов, заполненных АТФ и кальцием. Скелетные мышцы сокращаются под действием нервных импульсов, а гладкие (например, миометрий) — в первую очередь, под влиянием стимуляции гормонами родов. В клеточных мембранах миоцитов обнаружены рецепторы к гормонам родов.

Связывание окситоцина (главного гормона родов) и ПГ с соответствующими рецепторами активирует фосфолипазу С, под действием которой происходит гидролиз фосфатидилинозитола бисфосфата (липида клеточной мембраны) до инозитола трифосфата и диацилглицерола. Инозитола трифосфат вызывает выход кальция из саркоплазматического ретикулума (внутриклеточного хранилища кальция). Конечная высокая концентрация внутриклеточного свободного кальция вызывает сокращение миофибрилл миометрия. В дальнейшем кальций с помощью АТФ проникает обратно в саркоплазматический ретикулум. В основном, он попадает во внеклеточную жидкость через потенциал- и рецепторзависимые каналы, которые открываются в течение короткого времени.

В отличие от сердца, в котором есть пучки Гиса, в матке анатомические структуры,участвующие в синхронизации сокращений, отсутствуют. Через области низкого сопротивления сокращение распространяется в виде текущих потоков от клетки к клетке. В подобных областях существуют щелевидные соединения, которые становятся особенно выступающими при родах. Их формированию способствуют эстрадиол и ПГ, а прогестерон противостоит этому.

Гормональный контроль продолжительности беременности и инициации родов

Длительность беременности у большинства видов находится под гормональным контролем плода. Тем не менее каждый вид имеет не только одинаковую продолжительность беременности, но и одинаковые механизмы ее контроля. Хотя модели животных обеспечивают ученых важными данными, они не предоставляют специфической информации о контроле над длительностью беременности у человека или о механизмах, контролирующих начало родов.

Модели животных

Большинство исследований проведено на овцах, у которых плод, вероятно, контролирует начало родов. Гипоталамус плода стимулирует секрецию АКТГ его гипофизом. Она обусловливает повышение концентрации кортизола, синтезируемого надпочечниками плода. Пик содержания кортизола индуцирует плацентарный фермент 17a-гидроксилазу и образование андрогенов, которые служат предшественниками эстрогенов, и одновременно способствует снижению образования прогестерона. Увеличение соотношения концентраций гормонов родов — эстрогена и прогестерона приводит:

• — к увеличению секреции ПГ;
• — образованию щелевых соединений в миометрии, способствующих проникновению текущего потока в области низкого сопротивления, и усилению координированных маточных сокращений;
• — созреванию шейки матки;
• — началу родов.

Назначение АКТГ, глюкокортикоидов или дексаметазона также инициирует роды. Удаление гипофиза или надпочечников плода, обеспечивающих увеличение концентрации пика, приводит к пролонгированию беременности.

В потомстве коров гернзейской породы с генетическим дефектом, приводящим к дисфункции гипофиза и надпочечников плода, беременность пролонгируется и нормальные роды через естественные родовые пути не происходят. У кроликов роды наступают сразу после снижения продукции прогестерона, вторичного по отношению к ослаблению функций желтого тела. Прерывание беременности гормонами родов можно предотвратить с помощью назначения прогестерона.

Гормоны родов у человека

В процессе нормальных самопроизвольных родов у человека выделяют четыре фазы.

Фаза 0 — покой. На протяжении большей части беременности матка находится в относительно спокойном состоянии. Активность миометрия во время беременности угнетают различные вещества, но прогестерон, вероятно, играет центральную роль в поддержании покоя матки. Редкие маточные сокращения, происходящие в фазе покоя, характеризуются низкой частотой и амплитудой и плохо координированы. Обычно их называют сокращениями Брэкстона-Гикса. Плохая координация указанных сокращений связана с отсутствием щелевых соединений в миометрии беременной матки и низким уровнем гормонов родов.

Фаза 1 — активация. В норме сигналы, вызывающие активацию миометрия, связаны с растяжением матки в результате роста плода, действием высокого уровня гормонов родов, активацией системы «гипоталамус-гипофиз-надпочечники» плода в результате его созревания или с влиянием обоих механизмов. На моделях животных показано, что растяжение матки увеличивает количеств щелевых соединений и концентрацию сократительных белков в миометрии. В настоящее время считают, что по завершении созревания гипоталамуса плода вызывает повышение секреции КТРГ, который стимулирует экспрессию АКТГ гипофизом и продукцию кортизола и андрогена надпочечниками плода. По данным исследований, проведенных на беременных мышах, плод сигнализирует о начале родов посредством секреции в амниотическую жидкость не гормонов родов, а большого белка сурфактанта легких (SP-A).

Эти данные подтверждают критическую роль системы «гипоталамус-гипофиз-надпочечники» плода в начале родов, так как синтез белков сурфактанта стимулируется глюкокортикоидами. Теория о роли легких плода в инициации родов особенно привлекательна, потому что легкие плода — орган, созревающий последним.

Фаза 2 — стимуляция. Она включает прогрессирующий каскад влияний гормонов родов, приводящих к развитию типичного процесса родов и включающих сокращение матки, созревание ее шейки и активацию децидуальной (плодовой) оболочки. Этот каскад, вероятно, начинается с продукции КТРГ плацентой. Его синтез стимулируется глюкокортикоидами. Они же оказывают угнетающее действие на синтез КТРГ гипоталамусом матери. Плацентарный КТРГ проникает в кровоток плода и, в свою очередь, обеспечивает продукцию им кортизола и ДГЭАС. Эта положительная обратная связь прогрессирующе усиливается, тем самым обеспечивая процесс от активации системы «гипоталамус-гипофиз-надпочечники» плода к родам и плацентарному синтезу эстрогенов.

В большем периоде беременности покой матки обеспечивается прогестероном. В конце беременности у большинства млекопитающих концентрация этого гормона в крови матери снижается, а содержание эстрогена повышается. Во время беременности человека и приматов концентрация прогестерона и эстрогена увеличивается до отделения плаценты. Функциональное снижение содержания прогестерона у женщин и приматов может произойти посредством нарушения экспрессии прогестероновых рецепторов (ПР). В миометрии человека существует два типа ПР — ПРА и ПРВ. В отличие от ПРВ, способствующих усилению действия прогестерона, ПРА угнетают его. Отношение ПРА к ПРВ в миометрии в родах повышается, что приводит к снижению содержания прогестерона.

Функциональное уменьшение концентрации прогестерона приводит к функциональному преобладанию эстрогенов, частично за счет повышения продукции гормонов родов плацентой. Экспрессия изоформы эстрогенового рецептора (ЭР) — ЭР-a — в норме подавляется прогестероном, но так как экспрессия ПРА повышается относительно таковой ПРВ, то же происходит и с экспрессией ЭР-a в миометрии рожающей матки. Повышение экспрессии ЭР-a способствует экспрессии многих эстрогензависимых белков, связанных с сокращением: коннексина 43 (щелевых соединений), окситоциновых и простагландиновых рецепторов, ЦОГ-2 (усиливает продукцию ПГ) и миозинкиназы легких цепей (MLCK), стимулирующей сократимость миометрия и роды.

Прогрессирующий каскад биологических процессов приводит к созреванию шейки матки, увеличению сократимости и активации децидуальной (плодовой) оболочки. Созревание шейки матки в основном опосредовано действием гормонов родов — простагландинов, сократимость миометрии — действием щелевых соединений и миозинкиназы легких цепей, а активация децидуальной (плодовой) оболочки — активностью ферментов, таких как металлопротеиназы, которые в конечном итоге вызывают разрыв мембран.

Фаза 3 — инволюция. Во время изгнания плода происходит резкое усиление выделения материнского окситоцина, ускоряющего начало конечного периода родов. Фаза 3 включает отделение плаценты и продолжающиеся сокращения матки. Отделение плаценты происходит путем ее отторжения от базального децидуального слоя. Маточные сокращения способствуют предотвращению кровотечения из крупных венозных синусов, которые после рождения плаценты обнажены. В первую очередь на них влияет гормон родов окситоцин. Выделение окситоцина продолжается во время раннего кормления грудью.

Роды — выход из состояния функционального покоя во время беременности, связанный с недостатком щелевых соединений в миометрии и действием прогестерона. Есть надежда, что исследования этой важной области будут способствовать углублению знаний и предотвращению преждевременных родов, которые в настоящее время служат основной причиной перинатальной смертности.