Менструальный цикл – это ряд естественных изменений в выработке гормонов и структурах матки и яичников женской репродуктивной системы , которые делают возможной беременность . Овариальный цикл контролирует выработку и выделение яйцеклеток , а также циклическое высвобождение эстрогена и прогестерона . Маточный цикл управляет подготовкой и поддержанием слизистой оболочки матки (матки) для приема эмбриона . Эти циклы параллельны и скоординированы, обычно длятся от 21 до 35 дней, средняя продолжительность составляет 28 дней. Менархе (начало первой менструации) обычно наступает примерно в возрасте 12 лет; менструальные циклы продолжаются около 30–45 лет.
Циклы управляются естественными гормонами; циклический подъем и падение уровня фолликулостимулирующего гормона приводит к образованию и росту ооцитов (незрелых яйцеклеток). Гормон эстроген стимулирует слизистую оболочку матки ( эндометрий ) утолщаться, чтобы вместить эмбрион в случае оплодотворения . Кровоснабжение утолщенной слизистой оболочки обеспечивает питательными веществами успешно имплантированный эмбрион. Если имплантация не происходит, оболочка разрушается и выделяется кровь. Менструация , вызванная падением уровня прогестерона («период», в просторечии), представляет собой циклическое отторжение слизистой оболочки и является признаком того, что беременность не наступила.
Каждый цикл происходит поэтапно в зависимости от событий либо в яичнике (яичниковый цикл), либо в матке (маточный цикл). Овариальный цикл состоит из фолликулярной фазы , овуляции и лютеиновой фазы ; Маточный цикл состоит из менструальной, пролиферативной и секреторной фаз. Первый день менструального цикла – это первый день менструации, которая длится около пяти дней. Примерно на четырнадцатый день яйцеклетка обычно выходит из яичника.
Менструальный цикл может вызвать у некоторых женщин предменструальный синдром с такими симптомами, как болезненность груди и усталость . Более серьезные симптомы, влияющие на повседневную жизнь, классифицируются как предменструальное дисфорическое расстройство и наблюдаются у 3–8% женщин. В течение первых нескольких дней менструации некоторые женщины испытывают менструальные боли , которые могут распространяться от живота к спине и верхней части бедер. Менструальный цикл можно изменить с помощью гормональных противозачаточных средств .
Менструальный цикл включает в себя яичниковый и маточный циклы. Овариальный цикл описывает изменения, которые происходят в фолликулах яичника [ 1] , тогда как маточный цикл описывает изменения в эндометрии, выстилающем матку . Оба цикла можно разделить на фазы. Овариальный цикл состоит из чередующихся фолликулярной и лютеиновой фаз , а маточный цикл состоит из менструации , пролиферативной фазы и секреторной фазы. [2] Менструальный цикл контролируется гипоталамусом в головном мозге и передней долей гипофиза в основании мозга. Гипоталамус высвобождает гонадотропин-рилизинг гормон (ГнРГ), который заставляет близлежащую переднюю долю гипофиза вырабатывать фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ). До полового созревания ГнРГ выделяется в низких постоянных количествах и с постоянной скоростью. После полового созревания ГнРГ высвобождается большими импульсами, и их частота и величина определяют, сколько ФСГ и ЛГ вырабатывается гипофизом. [3]
Продолжительность менструального цикла, измеряемая от первого дня одной менструации до первого дня следующей, варьируется, но в среднем составляет 28 дней. [4] Цикл часто бывает менее регулярным в начале и в конце репродуктивной жизни женщины. [4] В период полового созревания тело ребенка начинает превращаться во взрослое тело, способное к половому размножению ; первый период (называемый менархе ) наступает примерно в 12 лет и продолжается около 30–45 лет. [5] [6] Менструальные циклы заканчиваются в период менопаузы , которая обычно наступает в возрасте от 45 до 55 лет. [7] [8]
Между менархе и менопаузой яичники регулярно чередуют лютеиновую и фолликулярную фазы в течение ежемесячного менструального цикла. [9] Под воздействием постепенного увеличения количества эстрогена в фолликулярной фазе выделения кровотока прекращаются, а слизистая оболочка матки утолщается. Фолликулы в яичнике начинают развиваться под влиянием сложного взаимодействия гормонов и через несколько дней один, а иногда и два становятся доминантными, а недоминантные фолликулы сморщиваются и погибают. Примерно в середине цикла, примерно через 10–12 часов после повышения уровня лютеинизирующего гормона, известного как всплеск ЛГ, [4] доминантный фолликул высвобождает яйцеклетку , что называется овуляцией . [10]
После овуляции ооцит живет 24 часа или меньше без оплодотворения [11] , в то время как остатки доминантного фолликула в яичнике становятся желтым телом – органом, основная функция которого заключается в выработке большого количества гормона прогестерона . [12] [a] Под влиянием прогестерона слизистая оболочка матки изменяется, чтобы подготовиться к потенциальной имплантации эмбриона для установления беременности. Толщина эндометрия продолжает увеличиваться в ответ на повышение уровня эстрогена, который выделяется антральным фолликулом (зрелым фолликулом яичника) в кровообращение. Пиковые уровни эстрогена достигаются примерно на тринадцатый день цикла и совпадают с овуляцией. Если имплантация не происходит в течение примерно двух недель, желтое тело перерождается в белое тело , которое не вырабатывает гормоны, вызывая резкое падение уровня как прогестерона, так и эстрогена. Это падение приводит к потере слизистой оболочки матки во время менструации; примерно в это время достигается самый низкий уровень эстрогена. [14]
В овуляторном менструальном цикле яичниковый и маточный циклы совпадают и скоординированы и длятся от 21 до 35 дней, в среднем по популяции 27–29 дней. [15] Хотя средняя продолжительность менструального цикла человека аналогична продолжительности лунного цикла , между ними нет причинно-следственной связи . [16]
Яичники содержат ограниченное количество яйцеклеток , гранулезных клеток и тека-клеток , которые вместе образуют примордиальные фолликулы. [12] Примерно на 20 неделе беременности в яичнике уже сформировалось около 7 миллионов незрелых яйцеклеток. К моменту рождения девочки это число уменьшается примерно до 2 миллионов, а к моменту первой менструации — до 300 000. В среднем одна яйцеклетка созревает и выделяется во время овуляции каждый месяц после менархе. [17] Начиная с периода полового созревания, они созревают до первичных фолликулов независимо от менструального цикла. [18] Развитие яйцеклетки называется оогенезом , и только одна клетка выживает после деления и ожидает оплодотворения. Остальные клетки отбрасываются как полярные тельца , которые не могут быть оплодотворены. [19] Фолликулярная фаза — это первая часть яичникового цикла, которая заканчивается образованием антральных фолликулов . [9] Мейоз (деление клеток) в яйцеклетках остается незавершенным до тех пор, пока не образуется антральный фолликул. На этом этапе обычно только один фолликул яичника полностью созревает и готовится выпустить яйцеклетку. [20] Фолликулярная фаза значительно сокращается с возрастом и длится около 14 дней у женщин в возрасте 18–24 лет по сравнению с 10 днями у женщин в возрасте 40–44 лет. [14]
Под влиянием повышения уровня фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) в первые дни цикла стимулируется несколько фолликулов яичников. Эти фолликулы, которые развиваются большую часть года в процессе, известном как фолликулогенез , конкурируют друг с другом за доминирование. Все эти фолликулы, кроме одного, перестанут расти, в то время как один доминантный фолликул – тот, который имеет наибольшее количество рецепторов ФСГ – продолжит созревать. Оставшиеся фолликулы погибают в результате процесса, называемого фолликулярной атрезией . [21] Лютеинизирующий гормон (ЛГ) стимулирует дальнейшее развитие фолликула яичника. Фолликул, достигший зрелости, называется антральным фолликулом и содержит яйцеклетку ( яйцеклетку). [22]
Клетки теки развивают рецепторы, которые связывают ЛГ и в ответ секретируют большое количество андростендиона . В то же время гранулезные клетки, окружающие созревающий фолликул, развивают рецепторы, связывающие ФСГ, и в ответ начинают секретировать андростендион, который под действием фермента ароматазы превращается в эстроген . Эстроген подавляет дальнейшее производство ФСГ и ЛГ гипофизом. Эта отрицательная обратная связь регулирует уровни ФСГ и ЛГ. Доминантный фолликул продолжает секретировать эстроген, а повышение уровня эстрогена делает гипофиз более чувствительным к ГнРГ из гипоталамуса. По мере увеличения эстрогена это становится сигналом положительной обратной связи , который заставляет гипофиз секретировать больше ФСГ и ЛГ. Этот всплеск ФСГ и ЛГ обычно происходит за один-два дня до овуляции и отвечает за стимуляцию разрыва антрального фолликула и высвобождения яйцеклетки. [18] [23]
Примерно на четырнадцатый день яйцеклетка выходит из яичника. [24] Это называется овуляцией и происходит, когда зрелая яйцеклетка выходит из фолликулов яичника в маточную трубу , примерно через 10–12 часов после пика выброса ЛГ. [4] Обычно только один из 15–20 стимулированных фолликулов достигает полной зрелости, и высвобождается только одна яйцеклетка. [25] Овуляция происходит только примерно в 10% циклов в течение первых двух лет после менархе, а к 40–50 годам количество фолликулов яичников истощается. [26] ЛГ инициирует овуляцию примерно на 14-й день и стимулирует образование желтого тела. [2] После дальнейшей стимуляции ЛГ желтое тело вырабатывает и высвобождает эстроген, прогестерон, релаксин (который расслабляет матку, подавляя сокращения миометрия ) и ингибин (который подавляет дальнейшую секрецию ФСГ). [27]
Высвобождение ЛГ приводит к созреванию яйцеклетки и ослабляет стенку фолликула в яичнике, в результате чего полностью развитый фолликул высвобождает яйцеклетку. [28] Если яйцеклетка оплодотворяется спермой, она быстро созревает в яйцеклетку , которая блокирует другие сперматозоиды и становится зрелой яйцеклеткой. Если яйцеклетка не оплодотворена спермой, яйцеклетка дегенерирует. Зрелая яйцеклетка имеет диаметр около 0,1 мм (0,0039 дюйма) [29] и является самой крупной клеткой человека. [30]
Какой из двух яичников – левый или правый – овулирует, оказывается случайным; [31] неизвестен левый и правый координационный процесс. [32] Иногда оба яичника выпускают яйцеклетку; если обе яйцеклетки оплодотворены, в результате рождаются разнояйцевые близнецы . [33] После выхода из яичника яйцеклетка попадает в маточную трубу с помощью фимбрии – бахромки ткани на конце каждой маточной трубы. Примерно через сутки неоплодотворенная яйцеклетка распадается или растворяется в маточной трубе, а оплодотворенная яйцеклетка через три-пять дней достигает матки. [34]
Оплодотворение обычно происходит в ампуле , самом широком отделе маточных труб. Оплодотворенная яйцеклетка сразу же запускает процесс эмбрионального развития . Развивающемуся эмбриону требуется около трех дней, чтобы достичь матки, и еще три дня, чтобы имплантироваться в эндометрий. На момент имплантации он достиг стадии бластоцисты : тогда начинается беременность. [35] Потеря желтого тела предотвращается оплодотворением яйцеклетки. Синцитиотрофобласт (внешний слой образовавшейся бластоцисты, содержащей эмбрион , который позже становится внешним слоем плаценты) вырабатывает хорионический гонадотропин человека (ХГЧ), который очень похож на ЛГ и сохраняет желтое тело. В течение первых нескольких месяцев беременности желтое тело продолжает секретировать прогестерон и эстрогены в несколько более высоких уровнях, чем при овуляции. После этого и в течение остальной части беременности плацента секретирует высокие уровни этих гормонов, а также хорионического гонадотропина человека (ХГЧ), который стимулирует желтое тело выделять больше прогестерона и эстрогенов, блокируя менструальный цикл. [36] Эти гормоны также подготавливают молочные железы к выработке молока [b] . [36]
Лютеиновая фаза длится около 14 дней [4] и является заключительной фазой яичникового цикла и соответствует секреторной фазе маточного цикла. Во время лютеиновой фазы гормоны гипофиза ФСГ и ЛГ заставляют оставшиеся части доминантного фолликула трансформироваться в желтое тело, которое вырабатывает прогестерон. [38] [c] Повышенный прогестерон начинает индуцировать выработку эстрогена. Гормоны, вырабатываемые желтым телом, также подавляют выработку ФСГ и ЛГ, которые необходимы желтому телу для поддержания себя. Уровень ФСГ и ЛГ быстро падает, желтое тело атрофируется. [40] Падение уровня прогестерона вызывает менструацию и начало следующего цикла. С момента овуляции до момента отмены прогестерона, вызывающего начало менструации, этот процесс обычно занимает около двух недель. У отдельной женщины продолжительность фолликулярной фазы часто варьируется от цикла к циклу; напротив, продолжительность ее лютеиновой фазы будет довольно постоянной от цикла к циклу и составит от 10 до 16 дней (в среднем 14 дней). [14]
Маточный цикл имеет три фазы: менструальную, пролиферативную и секреторную. [41]
Менструация (также называемая менструальным кровотечением, менструацией или менструацией) является первой и наиболее очевидной фазой маточного цикла и впервые возникает в период полового созревания. Первая менструация, называемая менархе, наступает в возрасте двенадцати или тринадцати лет. [8] Средний возраст обычно более поздний в развивающихся странах и более ранний в развитых странах . [42] При преждевременном половом созревании это может произойти уже в возрасте восьми лет, [43] и это может быть нормальным явлением. [44] [45]
Менструация начинается каждый месяц снижением уровня эстрогена и прогестерона и выбросом простагландинов , [20] которые сужают спиральные артерии . Это заставляет их спазмироваться , сжиматься и распадаться. [46] Кровоснабжение эндометрия прекращается, клетки верхнего слоя эндометрия (функционального слоя) лишаются кислорода и погибают. Позже весь слой теряется и остается только нижний слой — базальный слой. [20] Фермент под названием плазмин разрушает сгустки крови в менструальной жидкости, что облегчает отток крови и разрушение слизистой оболочки матки. [47] Кровоток продолжается в течение 2–6 дней, при этом теряется около 30–60 миллилитров крови [15] , что является признаком того, что беременность не наступила. [48]
Приток крови обычно служит признаком того, что женщина не забеременела, но это нельзя считать бесспорным, поскольку несколько факторов могут вызвать кровотечение во время беременности . [49] Менструация происходит в среднем один раз в месяц от менархе до менопаузы, что соответствует фертильному возрасту женщины. Средний возраст менопаузы у женщин составляет 52 года, обычно она наступает в возрасте от 45 до 55 лет. [50] Менопаузе предшествует стадия гормональных изменений, называемая перименопаузой . [7]
Эуменорея означает нормальные, регулярные менструации, которые длятся примерно первые 5 дней цикла. [24] Женщины, страдающие меноррагией (обильными менструальными кровотечениями), более подвержены дефициту железа , чем средний человек. [51]
Пролиферативная фаза — это вторая фаза маточного цикла, когда эстроген вызывает рост и пролиферацию слизистой оболочки матки. [40] Последняя часть фолликулярной фазы перекрывается с пролиферативной фазой маточного цикла. [31] По мере взросления фолликулы яичников выделяют все большее количество эстрадиола , эстрогена. Эстрогены инициируют образование нового слоя эндометрия в матке со спиральными артериолами. [2]
По мере повышения уровня эстрогена клетки шейки матки производят цервикальную слизь [53] , которая имеет более высокий pH и менее вязкую, чем обычно, что делает ее более дружелюбной к сперматозоидам. [54] Это увеличивает шансы на оплодотворение, которое происходит примерно на 11–14 день. [11] Эту цервикальную слизь можно обнаружить по обильным выделениям из влагалища, напоминающим сырые яичные белки. [55] Для женщин, которые практикуют осознание фертильности , это признак того, что овуляция может вот-вот произойти, [55] но это не означает, что овуляция обязательно произойдет. [15]
Секреторная фаза является заключительной фазой маточного цикла и соответствует лютеиновой фазе яичникового цикла. Во время секреторной фазы желтое тело вырабатывает прогестерон, который играет жизненно важную роль в обеспечении восприимчивости эндометрия к имплантации бластоцисты (оплодотворенной яйцеклетки, которая начала расти). [56] Гликоген , липиды и белки секретируются в матку [57] , а цервикальная слизь сгущается. [58] На ранних сроках беременности прогестерон также увеличивает кровоток и снижает сократимость гладких мышц матки [22] и повышает базальную температуру тела . [59]
Если беременность не наступает, яичниковый и маточный циклы начинаются заново. [47]
Только две трети явно нормальных менструальных циклов являются овуляторными, то есть циклами, в которых происходит овуляция. [15] У другой трети отсутствует овуляция или имеется короткая лютеиновая фаза (менее десяти дней [60] ), в которой выработка прогестерона недостаточна для нормальной физиологии и фертильности. [61] Циклы, в которых овуляция не происходит ( ановуляция ), часто встречаются у девочек, у которых только что начались менструации, и у женщин в период менопаузы. В течение первых двух лет после менархе овуляция отсутствует примерно в половине циклов. Через пять лет после менархе овуляция происходит примерно в 75% циклов, а в последующие годы эта цифра достигает 80%. [62] Ановуляторные циклы часто совершенно идентичны нормальным овуляторным циклам. [63] Любое изменение баланса гормонов может привести к ановуляции. Стресс, тревога и расстройства пищевого поведения могут вызвать снижение уровня ГнРГ и нарушение менструального цикла. Хроническая ановуляция встречается у 6–15% женщин репродуктивного возраста. В период менопаузы нарушение регуляции гормонов приводит к ановуляторным циклам. Хотя ановуляция не считается заболеванием, она может быть признаком основного заболевания, такого как синдром поликистозных яичников . [64] Ановуляторные циклы или короткие лютеиновые фазы являются нормальными, когда женщины находятся в состоянии стресса или спортсмены увеличивают интенсивность тренировок. Эти изменения обратимы по мере уменьшения стрессоров или, в случае спортсмена, по мере его адаптации к тренировкам. [60]
Хотя это нормальный и естественный процесс, [65] у некоторых женщин наблюдается предменструальный синдром с симптомами, которые могут включать прыщи , болезненность груди и усталость . [66] Более серьезные симптомы, влияющие на повседневную жизнь, классифицируются как предменструальное дисфорическое расстройство и наблюдаются у 3–8% женщин. [4] [67] [66] [68] Дисменорея (менструальные спазмы или менструальные боли) ощущается как болезненные спазмы в животе, которые могут распространяться на спину и верхнюю часть бедер в течение первых нескольких дней менструации. [69] [70] [71] Изнурительные боли во время менструации не являются нормой и могут быть признаком чего-то серьезного, например, эндометриоза . [72] Эти проблемы могут существенно повлиять на здоровье и качество жизни женщины , а своевременное вмешательство может улучшить жизнь этих женщин. [73]
В культуре широко распространены заблуждения о том, что менструальный цикл влияет на настроение женщин, вызывает депрессию или раздражительность или что менструация — это болезненное, постыдное или нечистое событие. Часто нормальные колебания настроения женщины ошибочно связывают с менструальным циклом. Большая часть исследований слаба, но, по-видимому, наблюдается очень небольшое увеличение колебаний настроения во время лютеиновой и менструальной фаз и соответствующее снижение в течение остальной части цикла. [74] Изменение уровней эстрогена и прогестерона в течение менструального цикла оказывает системное воздействие на аспекты физиологии, включая мозг, обмен веществ и опорно-двигательный аппарат. Результатом могут быть тонкие физиологические и заметные изменения в спортивных результатах женщин, включая силовые, аэробные и анаэробные результаты. [75]
Изменения в мозге также наблюдаются на протяжении менструального цикла [76], но они не приводят к измеримым изменениям в интеллектуальных достижениях, включая успеваемость, решение проблем и память. [77] Улучшение способности пространственного мышления во время менструальной фазы цикла, вероятно, вызвано снижением уровня эстрогена и прогестерона. [74]
У некоторых женщин овуляция сопровождается характерной болью [d], называемой mittelschmerz (немецкий термин, означающий боль в середине ). Причина боли связана с разорвавшимся фолликулом, вызывающим небольшую кровопотерю. [20]
Даже если это нормально, изменения уровня гормонов во время менструального цикла могут увеличить частоту таких расстройств, как аутоиммунные заболевания , [81] которые могут быть вызваны повышением уровня эстрогена в иммунной системе . [4]
Около 40% женщин, страдающих эпилепсией, обнаруживают, что их припадки возникают чаще в определенные фазы менструального цикла. Эта менструальная эпилепсия может быть связана с падением уровня прогестерона, если это происходит во время лютеиновой фазы или во время менструации, или всплеском уровня эстрогена, если это происходит во время овуляции. Женщины с регулярными менструациями могут принимать лекарства непосредственно перед менструацией и во время нее. Варианты включают прием добавок прогестерона, увеличение дозы обычного противосудорожного препарата или временное добавление противосудорожного средства, такого как клобазам или ацетазоламид . Если это неэффективно или менструальный цикл у женщины нерегулярный, лечение заключается в остановке менструального цикла. Этого можно достичь с помощью медроксипрогестерона , трипторелина или гозерелина или путем длительного применения пероральных контрацептивов. [82] [83]
Гормональные контрацептивы предотвращают беременность, подавляя секрецию гормонов ФСГ, ЛГ и ГнРГ. Гормональные контрацептивы, содержащие эстроген, такие как комбинированные оральные контрацептивы (КОКП), останавливают развитие доминантного фолликула и всплеск ЛГ в середине цикла и, следовательно, овуляцию. [84] Последовательное дозирование и прекращение приема КОК может имитировать маточный цикл и вызывать кровотечение, напоминающее менструацию. В некоторых случаях это кровотечение более легкое. [85]
Методы гормональной контрацепции, содержащие только прогестин, не всегда предотвращают овуляцию, а вместо этого действуют, препятствуя тому, чтобы цервикальная слизь стала благоприятной для сперматозоидов. Гормональная контрацепция доступна в различных формах, таких как таблетки, пластыри , кожные имплантаты и гормональные внутриматочные противозачаточные средства (ВМС). [86]
У большинства самок млекопитающих есть эстральный цикл , но только десять видов приматов, четыре вида летучих мышей , землеройки-слоны и каирская колючая мышь ( Acomys cahirinus ) имеют менструальный цикл . [87] [88] Циклы такие же, как у людей, за исключением продолжительности, которая колеблется от 9 до 37 дней. [89] [87] Отсутствие непосредственной связи между этими группами предполагает, что четыре различных эволюционных события вызвали возникновение менструации. [90] Существует четыре теории эволюционного значения менструации: [90]