43.4: 人类生殖的荷尔蒙控制

Last updated
Save as PDF

Page ID: 202589

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

培养技能

描述雄性和女性生殖激素的作用
讨论卵巢和月经周期的相互作用
描述更年期的过程

人类雄性和女性的生殖周期受来自下丘脑和垂体前叶的激素与来自生殖组织和器官的激素的相互作用的控制。在男女中，下丘脑监测并导致垂体释放激素。当需要生殖激素时，下丘脑向垂体前叶发送促性腺激素释放激素（GnRH）。这会导致卵泡刺激素（FSH）和促黄体生成素（LH）从垂体前叶释放到血液中。请注意，人体必须进入青春期，肾上腺才能释放产生促性腺激素释放所必需的激素。尽管 FSH 和 LH 是根据其在雌性生殖中的功能命名的，但它们是男女共同产生的，在控制生殖方面起着重要作用。其他激素在雄性和女性生殖系统中具有特定的功能。

雄性荷尔蒙

在青春期开始时，下丘脑首次导致FSH和LH释放到男性系统中。 FSH 进入睾丸并使用负反馈刺激 Sertoli 细胞开始促进精子生成，如图所示\(\PageIndex{1}\)。 LH 还会进入睾丸，刺激睾丸间质细胞产生睾丸激素并将其释放到睾丸和血液中。

睾丸激素是负责男性在青春期发育的次要性特征的激素，它刺激精子生成。这些次要的性别特征包括声音的加深、面部、腋毛和阴毛的生长，以及性欲的开始。

男性生殖系统的荷尔蒙控制由下丘脑、垂体前叶和睾丸介导。下丘脑释放 GnRN，导致垂体前叶释放 LH 和 FSH。 FSH 和 LH 都作用于睾丸。 FSH 刺激睾丸中的 Sertoli 细胞，促进精子生成和分泌抑制素。 LH 使睾丸中的睾丸间质细胞分泌睾酮。睾丸激素进一步刺激 Sertoli 细胞的精子生成，但抑制下丘脑和垂体前叶生成 GnRH、LH 和 FSH。 Sertoli 细胞分泌的抑制素还抑制垂体前叶产生的 FSH 和 LH。 — 图\(\PageIndex{1}\)：激素控制负反馈系统中的精子产生。

负反馈系统发生在男性身上，睾丸激素水平升高，作用于下丘脑和垂体前叶，抑制促性腺激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放的雄性。 Sertoli 细胞产生激素抑制素，当精子数量过高时，激素抑制素会释放到血液中。这会抑制GnRH和FSH的释放，这将导致精子发生减慢。如果精子数量达到2000万/毫升，则Sertoli细胞停止释放抑制素，精子数量增加。

女性荷尔蒙

雌性生殖的控制更为复杂。与雄性一样，垂体前叶激素会导致激素 FSH 和 LH 的释放。此外，雌激素和黄体酮从发育中的卵泡中释放出来。雌激素是女性体内的生殖激素，有助于子宫内膜再生、排卵和钙吸收；它也是女性次要性特征的原因。这些因素包括乳房发育、臀部张开以及骨成熟所需的较短时间。黄体酮有助于子宫内膜再生和抑制 FSH 和 LH 的释放。

雌性卵泡激素刺激卵细胞的发育，卵细胞在称为卵泡的结构中发育。卵泡细胞产生激素抑制素，抑制卵泡激素的产生。 LH 还在卵子发育、诱导排卵以及刺激卵巢产生雌二醇和黄体酮方面发挥作用。雌二醇和黄体酮是类固醇激素，为人体做好怀孕准备。雌二醇在女性中产生次要性别特征，而雌二醇和黄体酮都调节月经周期。

卵巢周期和月经周期

卵巢周期控制内分泌组织的准备和卵子的释放，而月经周期控制子宫内膜的准备和维持。这些周期同时发生，协调周期为22—32天，平均长度为28天。

卵巢周期的前半部分是卵泡期，如图所示\(\PageIndex{2}\)。 FSH 和 LH 水平的缓慢升高会导致卵巢表面卵泡的生长。这个过程为卵子做好排卵准备。随着卵泡的生长，它们开始释放雌激素和低水平的黄体酮。黄体酮维持子宫内膜以帮助确保怀孕。穿过输卵管大约需要七天。在这个被称为 morula 的发育阶段，有 30-60 个细胞。如果没有进行妊娠植入，则衬里会脱落。大约五天后，雌激素水平升高，月经周期进入增殖期。子宫内膜开始再生，取代在最后一个周期结束时恶化的血管和腺体。

艺术连接

比较了卵泡期、排卵期和黄体期的激素水平。在滤泡期，垂体分泌的 LH 和 FSH 刺激多个卵泡生长。卵泡产生的雌二醇水平较低，可抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放量，从而保持低水平的 LH 和 FSH 水平。雌二醇水平低也会导致子宫内膜动脉收缩，从而导致月经。在排卵前的这段时间里，LH 和 FSH 刺激其中一个卵泡的成熟。不断增长的毛囊开始产生高水平的雌二醇，刺激下丘脑分泌促性腺激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放激素释放激素。结果，LH 和 FSH 水平升高，导致大约一天后排卵。雌二醇还会导致子宫内膜增厚。排卵后，卵巢周期进入黄体期。来自垂体的 LH 刺激破裂的卵泡中黄体的生长。黄体分泌雌二醇和黄体酮，阻断下丘脑生成 GnRH 以及垂体产生 LH 和 FSH。雌二醇和黄体酮也会导致子宫内膜进一步发育。 — 图\(\PageIndex{2}\)：女性生殖的卵巢和月经周期受下丘脑、垂体和卵巢产生的激素的调节。

以下关于女性生殖周期激素调节的陈述中哪一项是错误的？

LH 和 FSH 在垂体中产生，雌二醇和黄体酮在卵巢中产生。
黄体分泌的雌二醇和黄体酮会导致子宫内膜增厚。
黄体酮和雌二醇都是由卵泡产生的。
下丘脑分泌的促性腺激素释放受低水平的雌二醇的抑制，但受高水平的雌二醇的刺激。

就在周期中期（大约第 14 天）之前，高水平的雌激素会导致 FSH，尤其是 LH 迅速升高，然后下降。 LH 的峰值会导致排卵：最成熟的卵泡，如图所示\(\PageIndex{3}\)，会破裂并释放卵子。没有破裂的卵泡会退化，卵子流失。当多余的卵泡退化时，雌激素水平降低。

显微照片显示一个球形卵在组织表面生长。 — 图\(\PageIndex{3}\)：这个成熟的卵泡可能会破裂并释放出卵子。（来源：来自 Matt Russell 的比例尺数据）

排卵后，卵巢周期进入黄体期，如图\(\PageIndex{4}\)所示，月经周期进入分泌期，两者均为大约第15天至28天。黄体期和分泌期是指破裂卵泡的变化。卵泡中的细胞发生物理变化，产生一种叫做黄体的结构。黄体产生雌激素和黄体酮。黄体酮促进子宫内膜的再生，并抑制进一步的FSH和LH的释放。如果受精卵出现在这个周期中，子宫正准备接受受精卵。 FSH 和 LH 的抑制会阻止任何其他卵子和卵泡的发育，而黄体酮升高。在接下来的几天里，黄体产生的雌激素水平将增加到稳定水平。

如果没有将受精卵植入子宫，黄体就会退化，雌激素和孕酮水平降低。随着孕酮水平的下降，子宫内膜开始退化，开始下一个月经周期。黄体酮的减少还允许下丘脑将 GnRH 送到垂体前叶，释放 FSH 和 LH 并重新开始周期。该图\(\PageIndex{4}\)直观地比较了卵巢和子宫周期以及相应的激素水平。

艺术连接

月经周期包括卵巢周期和子宫周期。子宫周期分为月经期、增殖期和分泌期。卵巢周期分为卵泡期和黄体期。在第零天，子宫周期进入月经期，卵巢周期进入滤泡期。月经开始，子宫内的卵泡开始生长。垂体激素 FSH 水平略有上升，而 LH 水平保持在较低水平。卵巢激素雌二醇和黄体酮的水平仍然很低。月经后，子宫周期进入增殖期，卵泡继续生长。卵巢激素雌二醇的水平开始迅速升高。在增殖阶段快要结束时，垂体激素 FSH 和 LH 的水平也升高。第十四天左右，在雌激素、孕酮和雌二醇的水平达到峰值后，就会发生排卵。卵泡破裂，释放卵母细胞。卵巢周期进入黄体期。卵泡长成黄体然后退化。子宫进入分泌期。孕酮水平升高，排卵后下降的雌二醇水平也升高。分泌期快要结束时，雌激素和孕酮水平降低，在第28天左右达到基线水平。此时月经开始了。 — 图\(\PageIndex{4}\)：激素水平的升高和下降会导致卵巢和月经周期的进展。（来源：Mikael Häggström 对作品的修改）

以下关于月经周期的陈述中哪一项是错误的？

黄体酮水平在卵巢周期的黄体期和子宫周期的分泌阶段升高。
月经发生在 LH 和 FSH 水平达到峰值之后。
月经发生在黄体酮水平下降之后。
雌激素水平在排卵前升高，而孕酮水平在排卵后升高。

更年期

随着女性接近40到50多岁，她们的卵巢开始对FSH和LH失去敏感性。月经变得不那么频繁了，最终停止；这是更年期。卵巢上仍然有卵子和潜在的卵泡，但是如果没有FSH和LH的刺激，它们将无法产生可以释放的活卵。其结果是无法生孩子。

更年期的副作用包括潮热、大量出汗（尤其是在晚上）、头痛、一些脱发、肌肉疼痛、阴道干燥、失眠、抑郁、体重增加和情绪波动。雌激素参与钙的代谢，没有它，血液中的钙水平会降低。为了补充血液，钙会从骨中流失，这可能会降低骨密度并导致骨质疏松症。以激素替代疗法（HRT）的形式补充雌激素可以防止骨质流失，但该疗法可能会产生负面副作用。虽然 HRT 被认为可以在一定程度上预防结肠癌、骨质疏松症、心脏病、黄斑变性以及可能的抑郁症，但其负面副作用包括中风或心脏病发作、血块、乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌、胆囊疾病的风险增加可能是痴呆症。

职业联系：生殖内分泌学家

生殖内分泌学家是治疗与男性和女性生殖和不育有关的各种荷尔蒙失调的医生。这些疾病包括月经问题、不孕症、流产、性功能障碍和更年期。医生可能会在治疗中使用生育药物、手术或辅助生殖技术（ART）。抗逆转录病毒疗法涉及使用程序操纵卵子或精子以促进繁殖，例如体外受精。

生殖内分泌学家接受了广泛的医学培训，首先是为期四年的妇产科住院医师，然后是为期三年的生殖内分泌学研究金。要获得该领域的董事会认证，医生必须通过这两个领域的笔试和口试。

摘要

雄性和女性的生殖周期由下丘脑和垂体前叶释放的激素以及来自生殖组织和器官的激素控制。下丘脑监测垂体前叶产生和释放的 FSH 和 LH 激素的需求。 FSH 和 LH 会影响生殖结构，从而导致精子的形成、卵子的释放和可能的受精准备。在雄性中，FSH和LH刺激睾丸中睾丸间质细胞的Sertoli细胞和间质细胞，以促进精子产生。睾丸间质细胞产生睾丸激素，睾丸激素也是男性次要性特征的原因。在女性中，FSH 和 LH 会导致雌激素和黄体酮的产生。它们调节女性生殖系统，分为卵巢周期和月经周期。当卵巢对FSH和LH失去敏感性并且女性生殖周期缓慢停止时，就会发生更年期。

艺术联系

图\(\PageIndex{2}\)：以下关于女性生殖周期激素调节的陈述中哪一项是错误的？

LH 和 FSH 在垂体中产生，雌二醇和黄体酮在卵巢中产生。
黄体分泌的雌二醇和黄体酮会导致子宫内膜增厚。
黄体酮和雌二醇都是由卵泡产生的。
下丘脑分泌的促性腺激素释放受低水平的雌二醇的抑制，但受高水平的雌二醇的刺激。

回答: C

图\(\PageIndex{4}\)：以下关于月经周期的陈述中哪一项是错误的？

黄体酮水平在卵巢周期的黄体期和子宫周期的分泌阶段升高。
月经发生在 LH 和 FSH 水平达到峰值之后。
月经发生在黄体酮水平下降之后。
雌激素水平在排卵前升高，而孕酮水平在排卵后升高。

回答: B

词汇表

雌激素: 雌性生殖激素有助于子宫内膜再生、排卵和钙吸收

卵泡刺激素 (FSH): 导致男性精子产生和女性卵泡发育的生殖激素

促性腺激素释放激素 (GnRH): 来自下丘脑的激素导致垂体前叶释放 FSH 和 LH

抑制素: Sertoli 细胞产生的激素；为下丘脑提供负面反馈，控制 FSH 和 GnRH 的释放

睾丸间质细胞: 产生睾丸激素的精小管中的细胞

促黄体激素 (LH): 男性和女性的生殖激素会导致男性产生睾丸激素以及女性排卵和哺乳

绝经: 由于卵巢对 FSH 和 LH 的敏感性降低，女性生殖能力丧失

月经周期: 子宫内膜退化和再生的周期

卵巢周期: 准备用于排卵的卵子和将卵泡转化为黄体的周期

排卵: 由最成熟的卵泡释放卵子

黄体酮: 女性的生殖激素；帮助子宫内膜再生和抑制 FSH 和 LH 的释放

Sertoli 细胞: 精小管中的细胞，有助于精子发育并产生抑制素

睾酮: 男性中的生殖激素有助于精子产生和促进次要性特征