Чоловічі статеві гормони їх роль у житті чоловіка - Все про чоловічі статеві гормони
ЧОЛОВІЧІ статеві гормони та їх роль у житті чоловіка
Онтогенез людини є складним комплексом процесів, пов'язаних з морфофункціональною диференціацією різних органів і систем організму. Він починається із запліднення овоциту сперматозоїдом, досягає апогею в період зрілості і закінчується іволютивними змінами, що призводять до смерті організму.
У процесі онтогенезу репродуктивної функції формуються складні нейроендокринні кореляції, що забезпечують подальше диференціювання плода за жіночим або чоловічим типом. На всіх етапах становлення та розвитку системи відтворення людини основним біологічним механізмом, який керує та регулює даним процесом, є гіпоталамо-гіпофізарно-гонадна система. У чоловіків рівень активності даної системи визначається гормонопоетичною діяльністю її периферичної ланки – тестикул та центральної ланки – гіпоталамус-гіпофіз, що взаємодіють за принципом зворотного зв'язку.
Зростання, розвиток та диференціація різних структур тіла, формування різних функцій у пренатальному періоді залежать від низки факторів, які є як внутрішніми регуляторами метаболічних процесів, так і факторами зовнішнього середовища.
Формування статі – процес генетично обумовлений, проте його подальший розвиток залежить від наступного характеру диференціації статевих залоз протягом раннього ембріогенезу, формування анатомічного та морфологічного статусу, становлення нейроендокринної системи. Тільки таке поєднання дозволяє забезпечити нормальне вираження генетичної статі у гонадну, а далі в соматичну підлогу.
Механізми ініціації та реалізації даних процесів є складними і в першу чергузалежать від морфофункціонального стану гіпоталамо-гіпофізарно-гонадної системи, в якій ключова роль належить стероїдним гормонам – андрогенам, серед яких найбільш важливими функціями має тестостерон (Т).
Структура тестостерону вперше була розшифрована в 1935 німецьким хіміком Бутаном, а в 1399 Ружичка і Бутан отримали Нобелівську премію за відкриття методу синтезу тестостерону з холестерину.
Тестостерон – головний андрогенний гормон, що відноситься до групи андростанових стероїдних гормонів. Андрогенна активність тестостерону структурно визначається наявністю 19 вуглецевих атомів у стероновому скелеті та гідроксилом у 17С, розташованим у β-позиції.
Синтезується тестостерон у клітинах Лейдіга з холестерину. У людини основним шляхом біосинтезу тестостерону є дельта-5-шлях, що включає прегнолон та андростендіон [10].
Клітини Лейдіга утворюються у фетальних насінниках до 8-го тижня ембріонального розвитку. Їхня кількість та розміри наростають максимально між 10 – 11 тижнями, що збігається за часом з початком активного стероїдогенезу у плода, який досягає піку між 11 та 18 тижнями. У цей період концентрація тестостерону в крові плода досягає величин, властивих дорослим чоловікам. Фізіологічне значення такого значного підйому тестостерону полягає у його участі у формуванні урогенітального тракту за чоловічим типом. Експериментальними дослідженнями доведено необхідність високих концентрацій тестостерону та його метаболіту 5α-дигідротестостерону для диференціації вольфових проток у внутрішньоутробному періоді, інакше відбувається автоматичне формування урогенітального тракту за жіночим типом. Крім цього, андрогенна активність фетальних яєчок у зазначені терміни забезпечуєдиференціювання ЦНС, зокрема гіпоталамічних структур. У гіпоталамусі плода чоловічої статі виявлено рецептори, що активно пов'язують тестостерон і андростендіон і ферменти, що перетворюють їх на естріол та естрон. Саме завдяки високій концентрації тестостерону між 11 – 18 тижнями внутрішньоутробного розвитку, блокується циклічний центр гіпоталамуса, що сприяє втраті здатності останнього забезпечувати підйом рівня лютеотропного гормону (ЛГ) у відповідь на вплив граничної концентрації естрадіолу. Слід зазначити, що початковий етап стероїдогенезу фетальними яєчками стимулюється материнським хоріонічним гонадотропіном, а потім у міру дозрівання гіпоталамо-гіпофізарних структур переходить під контроль власних гонадотропінів плода.
Крім впливу формування урогенитального тракту, тестостерон бере участь у статевої диференціювання гіпоталамуса, що надалі визначає тип статевої поведінки. Так ще 1972 року дослідниками Dorner і Hinz було відзначено підвищення рівня ЛГ у відповідь на стимуляцію естрадіолом у крові чоловіків гомосексуалістів з порушенням статевого диференціювання гіпоталамуса у внутрішньоутробному періоді.
Після 18-20 тижнів внутрішньоутробного розвитку спостерігається поступове зниження продукції тестостерону яєчками плода (Nieschlag, 1979), а до моменту народження дитини відбувається практично повне згасання стероїдогенезу в яєчках. Це зумовлено підвищенням чутливості рецепторів гіпоталамуса до тестостерону та встановленням зворотного зв'язку в гіпоталамо-гіпофізарно-гонадній системі, а також виведенням у перші дні життя хлопчика плацентарних гормонів, зокрема хоріонічного гонадотропіну (Forest, 1977, Ларічева І.П. та ін., 1). , Kovar, Harvey, 1981) [5, 24]. Падіння рівня тестостерону у перший тиждень життятак само є наслідком зниження активності кори надниркових залоз у результаті родового стресу. Дослідженнями Reyes, 1974, а потім Ханкевич Н.С., Савченко О.М., Скородок Л.М., 1978, було встановлено, що основна кількість тестостерону у новонароджених обох статей продукується наднирниками, проте, у новонароджених хлопчиків концентрація тестостерону в сироватці крові була вищою ніж у дівчаток, що вказує на функціональну активність яєчок у період новонародженості.
Починаючи з другого тижня життя новонародженого хлопчика, відзначається підвищення концентрації тестостерону, яка стає максимальною до 60 дня життя, досягаючи величин пубертатного розвитку (6,92±9,17 нмоль/л) (Waldhauer et al., 1981). Слід зазначити, що в цей період секреція тестостерону має пульсуючий характер. Також, у період між 35 і 50 днем життя відзначається підвищення приблизно 2 разу концентрації в пупкової крові хлопчиків вільного тестостерону з 0,38±0,14 нмоль/л до 0,56±0,07 нмоль/л (Amendt et al ., 1979). Подібні результати були отримані і сучасними дослідниками (Elmlinger M.B. et al, 2005), які використовуючи систему автоматичного визначення концентрації гормонів у крові відзначали піковий підйом рівня тестостерону до 3 місяці життя хлопчиків, за яким було його зниження до слабко визначеного «базального» рівня. Фізіологічне значення підйому концентрації тестостерону у перші місяці життя хлопчика полягає у продовженні маскулінного диференціювання гіпоталамуса.
До 2-го року життя хлопчика завершується процес формування взаємозв'язків гіпоталамо-гіпофізарно-гонадної системи та в період з 2 до 7 років рівень тестостерону залишається низьким. У цей період синтез тестостерону відбувається лише у надниркових залозах, оскільки до кінця першого року життяхлопчика клітини Лейдіга повністю дегенерують.
Пубертат є завершальною фазою складного процесу статевої диференціювання, метою якої є досягнення організмом здатності до відтворення.
Головним компонентом пубертатного періоду є підвищення активності яєчок, що призводить до підвищення рівня тестостерону у крові.
На початкових етапах пубертату відзначається стрибкоподібне підвищення рівня тестостерону з 1,1 ± 0,1 нмоль/л у 11 літніх хлопчиків до 7,8 ± 0,3 нмоль/л – у 14-річних, а потім поступове плавне збільшення концентрації тестостерону в крові підлітків до 18-річного віку, після чого встановлюється концентрація гормону, характерна для дорослих чоловіків. Отримані результати підтверджують дані раніше проведених досліджень. Яйця дорослого чоловіка здатні продукувати тестостерон від 5 до 12 мг на добу.
Дія тестостерону та його метаболітів на розвиток чоловічої репродуктивної системи та вторинних статевих ознак визначають як андрогенний, а вплив на соматичні тканини – як анаболічний.
Тестостерон у пубертатному періоді зумовлює чоловічу статуру та мутацію голосу, розвиток придатків яєчок, сім'яносних шляхів, насіннєвих бульбашок, збільшення м'язової маси, формування кісткової та сполучної тканин. [15, 26]. Найбільш активний метаболіт тестостерону дигідротестостерон – стимулює зростання яєчок, статевого члена та передміхурової залози, бороди та формування скроневих западин.
У пубертатному віці тестостерон забезпечує еротизацію лімбічних структур мозку, відповідальних за мотивацію статевої поведінки та еротичні емоції. Тестостерон безпосередньо посилює тактильну чутливість рецепторів зовнішніх статевих органів.
Секреція тестостерону у хлопчиків віком від 14 років.ставати «зрілою», що виявляється у зміні спектра його метаболітів. Метаболізм тестостерону у чоловічому організмі може йти трьома шляхами. Перший шлях – це посилення біологічної активності тестостерону за рахунок його перетворення за участю 5α-редуктази на дигіротестостерон. Дана реакція відбувається переважно в передміхуровій залозі, придатках яєчок, шкіри. Другий шлях - ароматизація тестостерону до естрадіолу. У чоловіків ці процеси відбуваються в головному мозку, м'язовій та жировій тканинах. Третій шлях - перетворення тестостерону під дією 5β-редуктази в андростерон і етіохонолон, гормони, що стимулюють гемопоез, а також утворення неактивних сульфатів і глюкуронідів у печінці.
Тестостерон у чоловічому організмі продукується переважно в яєчках клітинами Лейдіга (до 95%), у надниркових залозах.