Sự tương tác hormone giữa vùng dưới đồi, thuỳ trước tuyến yên và buồng trứng điều hoà hệ thống sinh sản của phụ nữ.
Khu vực dưới đồi tiết ra một peptide nhỏ, hormone giải phóng gonadotropin (GnRH), còn được gọi là hormone phóng thích hoàng thể hoá.
GnRH điều hòa giải phóng hormone tạo hoàng thể gonadotropin (LH) và hormone kích thích nang trứng (FSH) từ các tế bào chuyên biệt (gonadotropes) ở thùy trước tuyến yên (xem hình Trục cơ quan đích hệ thần kinh trung ương-vùng dưới đồi-tuyến yên-tuyến sinh dục). Những hormone này được giải phóng thành từng đợt ngắn (xung) mỗi 1 đến 4 giờ. LH và FSH thúc đẩy việc phóng noãn và kích thích tiết các hormone giới tính estradiol (estrogen) và progesterone từ buồng trứng.
Estrogen và progesterone lưu thông trong máu hầu như gắn hoàn toàn với các protein huyết tương. Chỉ estrogen và progesterone tự do không gắn có vẻ là có hoạt tính sinh học. Chúng kích thích các cơ quan đích của hệ thống sinh sản (ví dụ, tử cung, âm đạo) và hai vú. Chúng thường ức chế (được gọi là phản hồi âm), nhưng trong một số tình huống nhất định (ví dụ, xung quanh thời điểm phóng noãn), có thể kích thích tiết gonadotropin.
Trục cơ quan đích của hệ thần kinh trung ương-dưới đồi-tuyến yên-bộ phận sinh dục
Các hormone buồng trứng có tác động trực tiếp và gián tiếp lên các mô khác (ví dụ xương, da, cơ). FSH = hormone kích thích nang trứng; GnRH = hormone phóng thích gonadotropin; LH = hormone hoàng thể hoá. |
Tuổi dậy thì
Tuổi dậy thì là dãy các sự kiện trong đó trẻ nhận được các đặc điểm của cơ thể người lớn và bắt đầu có khả năng sinh sản. Nồng độ LH và FSH tăng khi sinh ra nhưng giảm xuống mức thấp trong vòng vài tháng và duy trì thấp cho đến tuổi dậy thì. Cho đến tuổi dậy thì, một vài thay đổi xảy ra ở các cơ quan sinh sản đích.
Tuổi bắt đầu dậy thì
Tuổi để bắt đầu dậy thì và tốc độ phát triển các giai đoạn khác nhau chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau. Trong 150 năm qua, tuổi dậy thì bắt đầu giảm, chủ yếu là vì sức khoẻ và dinh dưỡng được cải thiện, nhưng xu hướng này vẫn duy trì ổn định. Ở Hoa Kỳ, độ tuổi bắt đầu dậy thì trung bình là 12,5 tuổi, nhưng thời gian khởi phát khác nhau tùy theo dân tộc (1).
Tuổi dậy thì thường xảy ra sớm hơn mức tuổi trung bình ở các bé gái béo phì vừa phải và muộn hơn thời gian trung bình ở trẻ nhẹ cân và thiếu dinh dưỡng (2). Những quan sát này gợi ý rằng trọng lượng cơ thể hoặc lượng chất béo là cần thiết cho tuổi dậy thì.
Nhiều yếu tố khác có thể ảnh hưởng khi dậy thì bắt đầu và tiến triển nhanh như thế nào. Ví dụ, có một số bằng chứng cho thấy trẻ suy dinh dưỡng trong tử cung, đặc biệt khi tiếp theo đó là được cho bú mẹ quá dài có thể góp phần vào dậy thì sớm hơn và phát triển nhanh hơn (3). Ví dụ, một số bằng chứng cho thấy rằng trẻ sinh ra nhỏ so với tuổi thai có quá trình dậy thì sớm hơn (4).
Dậy thì sớm hơn ở các bé gái có mẹ có tuổi dậy thì sớm hơn (5); tuổi dậy thì còn chịu ảnh hưởng của vị trí địa lý và các chất độc hại từ môi trường (6).
Thay đổi thể chất của tuổi dậy thì
Thay đổi thể chất của tuổi dậy thì xảy ra liên tục trong thời kỳ thanh thiếu niên (xem hình: Tuổi dậy thì - khi các đặc tính sinh dục nữ phát triển).
Sự nảy nở của vú (xem hình Biểu đồ mô tả các giai đoạn Tanner từ I đến V của quá trình trưởng thành vú ở bé gái [7]) và bắt đầu phát triển vượt bậc thường là những thay đổi đầu tiên được nhận ra.
Sau đó, lông mu và nách xuất hiện (xem hình. Biểu hiện của Tanner giai đoạn I đến V để phát triển lông mu ở trẻ gái) và tăng trưởng đỉnh.
Lần dầu có kinh (giai đoạn kinh nguyệt đầu tiên) xảy ra khoảng 2 đến 3 năm sau khi nở vú. Chu kỳ kinh nguyệt thường không đều sau giai đoạn mới có kinh và có thể mất 5 năm để trở nên đều đặn. Sự lớn nhanh bị giới hạn sau khi có kinh lần đầu. Thay đổi hình thể cơ thể và xương chậu và hông mở rộng. Mỡ cơ thể tăng lên và tích tụ ở hông và đùi.
Các cơ chế khỏi phát dậy thì
Các cơ chế khởi phát dậy thì không rõ ràng.
Các ảnh hưởng trung tâm điều khiển việc giải phóng GnRH bao gồm các chất dẫn truyền thần kinh và peptide (ví dụ gamma-axit aminobutyric [GABA], kisspeptin). Các yếu tố như vậy có thể ức chế sự phóng thích GnRH trong thời thơ ấu, sau đó bắt đầu sự phóng thích của nó để dẫn đến dậy thì ở tuổi vị thành niên sớm. Đầu tuổi dậy thì, sự phát tán GnRH dưới đồi trở nên ít nhạy cảm hơn đối với sự ức chế bằng estrogen và progesterone. Kết quả sự phóng thích tăng lên của GnRH thúc đẩy sự tiết LH và FSH, kích thích sự sản xuất các hormone giới tính, chủ yếu là estrogen. Estrogen kích thích sự phát triển của các đặc điểm tình dục thứ cấp.
Sự phát triển của lông mu và nách được kích thích bởi các androgen thượng thận là dehydroepiandrosterone (DHEA) và DHEA sulfate; việc sản xuất những androgen này tăng lên vài năm trước tuổi dậy thì trong một quá trình gọi là sự bắt đầu phát triển của tuyến thượng thận.
Tuổi dậy thì – khi đặc tính sinh dục của phụ nữ phát triển
Cân nặng trong phạm vi bình thường. |
Biểu đồ mô tả các giai đoạn Tanner từ I đến V đối với sự phát triển tuyến vú.
Từ Marshall WA, Tanner JM: Variations in pattern of pubertal changes in girls. Arch Dis Child 44:291–303, 1969; used with permission. |
Biểu đồ mô tả các giai đoạn Tanner từ I đến V cho sự phát triển của lông mu ở các bé gái.
Từ Marshall WA, Tanner JM: Các biến đổi trong các mô hình thay đổi tuổi dậy thì ở các bé gái. Lưu trữ hồ sơ bệnh án trẻ em 44: 291-303, 1969; sử dụng với sự cho phép. |
Tài liệu tham khảo về tuổi dậy thì
1. Anderson SE, Must A: Interpreting the continued decline in the average age at menarche: results from two nationally representative surveys of U.S. girls studied 10 years apart. J Pediatr 147 (6):753–60 2005.doi: 10.1016/j.jpeds.2005.07.016
2. Rosenfield RL, Lipton RB, Drum ML: Thelarche, pubarche, and menarche attainment in children with normal and elevated body mass index. Pediatrics 123 (1):84-8, 2009. doi: 10.1542/peds.2008-0146
3. Darendeliler F: IUGR: Genetic influences, metabolic problems, environmental associations/triggers, current and future management. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab 33 (3):101260, 2019. doi: 10.1016/j.beem.2019.01.001 Epub 2019 Jan 22.
4. Veening MA, van Weissenbruch MM, Roord JJ, de Delmemarre-van Waal HA: Pubertal development in children born small for gestational age. J Pediatr Endocrinol Metab 17 (11):1497–505, 2004. doi: 10.1515/jpem.2004.17.11.1497
5. Sørensen S, Brix N, Ernst A, et al: Maternal age at menarche and pubertal development in sons and daughters: A Nationwide Cohort Study. Hum Reprod 33 (11):2043–2050, 2018. doi: 10.1093/humrep/dey287
6. Eckert-Lind C, Busch AS, Petersen JH, et al: Worldwide secular trends in age at pubertal onset assessed by breast development among girls: A systematic review and meta-analysis. JAMA Pediatr 174 (4):e195881, 2020. doi:10.1001/jamapediatrics.2019.5881
7. Marshall WA, Tanner JM: Các biến đổi trong các mô hình thay đổi tuổi dậy thì ở các bé gái. Arch Dis Child 44:291–303, 1969.
Sự phát triển các nang trứng
Một bào thai nữ được sinh ra với một số lượng hữu hạn các tiền chất trứng (tế bào mầm). Tế bào mầm bắt đầu là noãn nguyên thủy, chúng di chuyển từ nội bì ngoại phôi của túi noãn hoàng vào rãnh sinh dục chưa biệt hóa và trở thành noãn. Noãn biệt hóa thành các tế bào trứng sơ cấp và tăng sinh rõ rệt bằng nguyên phân (phân chia đơn lẻ thành hai tế bào lưỡng bội giống hệt nhau), tạo ra khoảng 7 triệu tế bào trứng vào tháng thứ 5 của thai kỳ. Trong tháng thứ 3 của thai kỳ, một số noãn bắt đầu phân bào giảm nhiễm và ngừng lại trong giai đoạn đầu của phân bào giảm nhiễm I cho đến tuổi dậy thì. Phân bào giảm nhiễm xảy ra trong hai giai đoạn; nó dẫn đến sự phân chia thành bốn tế bào đơn bội. Vào tháng thứ 7 của thai kỳ, một lớp tế bào hạt phát triển xung quanh tất cả các tế bào mầm còn sống và hình thành một nang trứng nguyên thủy. Sau 4 tháng thai nghén, nang noãn nguyên thuỷ (và sau đó là noãn bào) bắt đầu biến mất một cách tự nhiên và cuối cùng, 99,9% bị mất.
Hình thành giao tử cái và giao tử đực
Hình thành giao tử là quá trình phát triển từ tế bào mầm sơ khai thành giao tử trưởng thành: sinh trứng ở nữ và sinh tinh trùng ở nam. Ở cả nữ và nam, nó bắt đầu với các tế bào mầm lưỡng bội, sau đó trải qua quá trình nguyên phân, giảm phân và phân hóa tế bào thành các giao tử đơn bội. |
Ở tuổi dậy thì, tế bào trứng hoàn thành phân bào giảm nhiễm I để tạo ra một tế bào trứng thứ cấp và một thể cực; những tế bào này bắt giữ trong pha giữa của phân bào giảm nhiễm II.
FSH giúp nang noãn phát triển trong buồng trứng. Trong mỗi chu kỳ kinh nguyệt, 3 đến 30 nang noãn sẽ tăng trưởng nhanh. Thông thường trong mỗi chu kỳ, chỉ có một nang noãn đạt được sự phóng noãn. Nang noãn trội này giải phóng noãn bào của nó khi phóng noãn và ức chế các nang khác không rụng. Một noãn duy nhất được hình thành là kết quả của hai lần phân chia phân bào giảm nhiễm — một lần ngay trước khi rụng trứng và lần thứ hai khi tinh trùng xâm nhập. Các thể cực có chứa vật liệu di truyền dư thừa được đùn ra ở mỗi lần phân chia phân bào giảm nhiễm. Mẹ càng lớn tuổi, thời gian dài khi các tế bào trứng bị tiêu đi trong thời kỳ phân bào có thể càng làm tăng tỷ lệ mang thai bất thường về di truyền (1).
Tài liệu tham khảo về sự phát triển các nang trứng
1. Jones KT: Meiosis in oocytes: Predisposition to aneuploidy and its increased incidence with age. Hum Reprod Update 14:143–158, 2008.
Chu kỳ kinh nguyệt
Hành kinh là sự chảy máu định kỳ và niêm mạc tử cung bị bong (gọi chung là thời kỳ kinh nguyệt hoặc hành kinh) từ tử cung qua âm đạo. Đó là do quá trình suy giảm nhanh chóng sự sản xuất progesterone và estrogen của buồng trứng xảy ra mỗi chu kỳ khi không có thai. Kinh nguyệt xảy ra trong suốt giai đoạn sinh sản của người phụ nữ.
Mãn kinh được định nghĩa là 1 năm sau kỳ kinh cuối cùng.
Thời gian kinh nguyệt bình thường là 4,5 đến 8 ngày (1). Lượng máu mất mỗi chu kỳ trung bình là 30 mL (khoảng 5 đến 80 mL) và thường là nhiều nhất vào ngày thứ 2. Bởi vì bệnh nhân không đo lượng kinh, kinh nguyệt quá nhiều hoặc quá ít được xác định dựa trên cảm nhận của bệnh nhân và số lượng băng vệ sinh ước tính được sử dụng; một miếng đệm hoặc nút vệ sinh thấm đẫm hấp thụ từ 5 đến 15 mL. Máu kinh thường là máu không đông (trừ khi máu chảy rất nhiều), có thể vì fibrylinolin và các yếu tố khác ức chế đông máu.
Chu kỳ kinh nguyệt trung bình là 28 ngày (phạm vi bình thường, khoảng từ 24 đến 38 ngày). Nói chung, sự thay đổi khoảng cách tối đa và khoảng giữa kỳ kinh là dài nhất trong những năm ngay sau khi bắt đầu hành kinh và ngay trước khi mãn kinh, khi mà sự phóng noãn ít xảy ra hơn. Ở một người, kinh nguyệt được coi là đều đặn khi thời gian của chu kỳ ngắn nhất và dài nhất thay đổi từ ± 2 đến 20 ngày. Thời gian của chu kỳ kinh nguyệt được tính là số ngày kể từ ngày đầu tiên có kinh trong một chu kỳ đến ngày đầu tiên của chu kỳ tiếp theo.
Chu kỳ kinh nguyệt có thể được chia thành các giai đoạn. Buồng trứng thay đổi thông qua các giai đoạn sau:
Nang noãn (trước phóng noãn)
Phóng noãn
Luteal (sau điều trị – xem hình Sự thay đổi chu kỳ lý tưởng của gonadotropins tuyến yên, estradiol (E2), progesterone (P), và niêm mạc tử cung trong chu kỳ kinh nguyệt bình thường).
Nội mạc tử cung cũng trải qua các giai đoạn trong chu kỳ kinh:
Kinh nguyệt
Giai đoạn tăng sinh
Tiết dịch
Giai đoạn nang noãn
Giai đoạn này dài hơn các giai đoạn khác.
Ở giai đoạn nang noãn sớm (nửa đầu của giai đoạn noãn), các điểm chính là
Sự tăng trưởng của các nang noãn trội
Vào thời điểm này, gonadotrope trong thuỳ trước tuyến yên chứa ít LH và FSH, và lượng estrogen và progesterone được sản xuất thấp. Kết quả là, bài tiết FSH tổng thể tăng nhẹ, kích thích sự tăng trưởng của các nang noãn trội. Ngoài ra, nồng độ LH tăng chậm, bắt đầu từ 1 đến 2 ngày sau khi tăng FSH. Các nang noãn trội sớm tăng sản xuất estradiol; estradiol kích thích sự tổng hợp LH và FSH nhưng ức chế sự chế tiết của chúng.
Trong suốt giai đoạn cuối nang noãn (nửa thứ 2 của giai đoạn nang noãn), nang noãn được chọn để rụng noãn trưởng thành và tích tụ các tế bào hạt tiết ra hormone; hang của nó to lên chứa dịch của noãn, kích thước đạt 18 đến 20 mm trước khi phóng noãn. Nồng độ FSH giảm; nồng độ LH bị ảnh hưởng ít hơn. Mức FSH và LH phân kỳ một phần do estradiol ức chế tiết FSH nhiều hơn là tiết LH. Ngoài ra, quá trình phát triển nang noãn tạo ra chất ức chế hormone, nó ức chế sự tiết FSH nhưng không ức chế tiết LH. Các yếu tố đóng góp khác có thể bao gồm thời gian bán thải khác nhau (20 đến 30 phút đối với LH, 2 đến 3 giờ đối với FSH) và các yếu tố không xác định. Nồng độ estrogen, đặc biệt là estradiol, tăng theo cấp số nhân.
Pha phóng noãn
Phóng noãn (noãn rụng) xảy ra.
Nồng độ estradiol thường đạt đỉnh khi giai đoạn phóng noãn bắt đầu. Nồng độ progesterone cũng bắt đầu tăng.
Lượng LH dự trữ được thải ra với khối lượng lớn (dâng trào LH), thường là từ 36 đến 48 giờ, với sự tăng FSH ít hơn. Sự dâng trào LH xảy ra bởi vì tại thời điểm này, nồng độ cao của estradiol khởi động sự tiết LH bởi các chất hướng sinh dục (phản hồi tích cực). Sự dâng trào LH cũng được kích thích bởi GnRH và progesterone. Trong quá trình dâng trào LH, nồng độ estradiol giảm, nhưng nồng độ progesterone tiếp tục tăng. Sự dâng trào LH kích thích các enzyme gây vỡ vỏ nang noãn và giải phóng noãn trưởng thành trong khoảng từ 16 đến 32 giờ. Sự dâng trào LH cũng kích hoạt sự hoàn thành phân bào lần thứ nhất của noãn trong khoảng 36 giờ.
Pha hoàng thể
Nang noãn trội được chuyển đổi thành hoàng thể sau khi giải phóng noãn khỏi buồng trứng.
Độ dài của giai đoạn này là ổn định nhất, trung bình 14 ngày, sau đó, nếu không thụ thai, hoàng thể sẽ bị thoái hóa.
Thể vàng tiết ra chủ yếu progesterone với lượng ngày càng tăng, đạt đỉnh điểm vào khoảng 25 mg/ngày sau 6 đến 8 ngày sau khi phóng noãn. Progesterone kích thích sự phát triển của niêm mạc tử cung pha chế tiết, là điều cần thiết cho phôi làm tổ. Bởi vì progesterone gây sinh nhiệt, nhiệt độ nền của cơ thể tăng khoảng 0,5°C trong giai đoạn này.
Vì nồng độ trong tuần hoàn của estradiol, progesterone, và inhibin cao trong phần lớn giai đoạn hoàng thể, nồng độ LH và FSH giảm. Khi không thụ thai, nồng độ estradiol và progesterone giảm cuối giai đoạn này, và hoàng thể sẽ bị thoái hóa thành thể trắng.
Nếu xảy ra thụ thai, hoàng thể không thoái triển nhưng vẫn hoạt động trong giai đoạn sớm của thai kỳ bằng cách tiếp tục sản sinh progesterone, được hỗ trợ bởi gonadotropin bào thai người (hCG) sản xuất từ phôi đang phát triển.
Chu kỳ kinh nguyệt bình thường
Hình này cho thấy những thay đổi theo chu kỳ theo lý tưởng hóa của gonadotropin tuyến yên, estradiol (E2), progesterone (P) và nội mạc tử cung trong chu kỳ kinh nguyệt bình thường. |
Tài liệu tham khảo về chu kỳ kinh nguyệt
1. Fraser IS, Critchley HOD, Broder M, Munro MG: The FIGO recommendations on terminologies and definitions for normal and abnormal uterine bleeding. Semin Reprod Med 29 (5):383–390 2011. doi: 10.1055/s-0031-1287662 Epub 2011 Nov 7.
Những thay đổi có tính chu kỳ trong các bộ phận sinh sản khác
Niêm mạc tử cung
Niêm mạc tử cung, bao gồm các tuyến và mô đệm, có một lớp đáy, một lớp trung gian, và một lớp các tế bào biểu mô nhỏ gọn nằm phủ trong khoang tử cung. Cùng với nhau, lớp trung gian và lớp biểu mô hình thành lớp chức năng, lớp này sẽ bong trong suốt chu kỳ kinh nguyệt.
Trong chu kỳ kinh nguyệt, chu kỳ biến đổi của nội mạc tử cung qua các giai đoạn của nó:
Kinh nguyệt
Giai đoạn tăng sinh
Tiết dịch
Sau khi hành kinh, niêm mạc tử cung thường mỏng với mô đệm dày, và các tuyến hẹp, thẳng, ống có lót biểu mô cột thấp. Khi nồng độ estradiol tăng lên, lớp đáy nguyên vẹn sẽ tái tạo lại niêm mạc tử cung đến độ dày tối đa của nó trong giai đoạn nang buồng trứng (giai đoạn tăng sinh của chu kỳ niêm mạc tử cung). Các niêm mạc dày và tuyến dài và cuộn lại, trở thành vòng xoắn.
Sự phóng noãn xảy ra vào đầu giai đoạn chế tiết của chu kỳ niêm mạc tử cung. Trong giai đoạn hoàng thể buồng trứng, progesterone kích thích các tuyến nội mạc tử cung giãn nở, đầy chất glycogen, và trở nên chế tiết ra trong khi mạch máu mô đệm tăng lên. Khi nồng độ estradiol và progesterone giảm cuối giai đoạn hoàng thể/chế tiết, mô đệm trở nên phù nề và niêm mạc tử cung và các mạch máu của nó hoại tử, dẫn đến chảy máu và chảy máu kinh (giai đoạn kinh nguyệt của chu kỳ niêm mạc tử cung). Hoạt tính tiêu fibrin trong niêm mạc tử cung làm cho máu kinh không đông.
Vì những thay đổi về mô học đặc trưng cho giai đoạn của chu kỳ kinh nguyệt, nên giai đoạn chu kỳ hoặc mô phản ứng với hormone giới tính có thể được xác định chính xác bằng sinh thiết niêm mạc tử cung.
Cổ tử cung
Cổ tử cung hoạt động như một rào cản, giới hạn việc tiếp cận buồng tử cung.
Trong giai đoạn nang noãn, nồng độ estradiol tăng làm tăng mạch máu và phù nề cổ tử cung, và tăng chất nhày cổ tử cung, độ đàn hồi, và nồng độ muối (clorua natri clorua hoặc kali clorua). Lỗ ngoài mở ra một chút và chứa đầy chất nhầy khi phóng noãn.
Trong giai đoạn hoàng thể, nồng độ progesterone tăng làm cho chất nhầy cổ tử cung dày hơn và ít đàn hồi hơn, giảm cơ hội cho tinh trùng di chuyển.
Giai đoạn chu kỳ kinh nguyệt đôi khi có thể được xác định bằng kiểm tra dưới kính hiển vi về chất nhầy cổ tử cung được làm khô trên một mặt kính; sự phân bố của chất nhầy (lá dương xỉ) cho thấy có tăng muối trong chất nhày cổ tử cung. Hình lá dương xỉ trở nên nổi bật ngay trước khi phóng noãn, khi nồng độ estrogen ở mức cao; nó giảm tối thiểu hoặc vắng mặt trong giai đoạn hoàng thể. Dịch nhày, độ co giãn (độ đàn hồi) của chất nhầy, tăng khi lượng estrogen tăng lên (ví dụ, ngay trước khi phóng noãn); sự thay đổi này có thể được sử dụng để xác định giai đoạn trước phóng noãn (sinh sản) của chu kỳ kinh.
Âm đạo
Đầu giai đoạn nang, khi nồng độ estradiol thấp, biểu mô âm đạo mỏng và nhợt. Muộn hơn trong giai đoạn nang noãn, khi mức độ estradiol tăng lên, các tế bào vảy trưởng thành và trở nên mềm, làm dày biểu mô.
Trong giai đoạn thể vàng, số lượng tế bào trung gian tạm thời tăng lên và số lượng tế bào bạch cầu và lượng mảnh vỡ tế bào tăng lên khi các tế bào vảy trưởng thành rụng đi.