英文名称 :pregnancy
妊娠(pregnancy)是指子代新个体的产生和孕育过程。妊娠过程包括受精、着床、妊娠维持及胎儿生长几个阶段。卵子受精后,受精卵在母体子宫内生长发育形成胎儿,直至分娩(图1)。妊娠时间一般从最后一次月经来潮的第一天开始计算,人类妊娠时间平均为280天。
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图1 受精卵的形成、运行及着床示意图
一、受精
受精(fertilization)是精子与卵子融合形成受精卵的过程。受精部位在输卵管壶腹部。
正常成年男性每次射精约3~6ml,每毫升精液中有0.2亿~4亿个精子。但是只有不到200个精子经过阴道、子宫颈、子宫腔等一系列物理屏障及一些化学屏障进入输卵管壶腹。精液中存在一种糖蛋白,会抑制精子与卵子受精。女性生殖道中的一些酶可水解这种糖蛋白,将精子激活,使精子获得让卵子受精的能力,这一过程称为精子获能(capacitation of sperm),通常需要1~10小时。精子获能的主要场所是子宫,此外还有输卵管和子宫颈。
精子的顶体内储存着大量的透明质酸酶和蛋白裂解酶,称为顶体酶。获能后的精子与卵子相遇,精子的前膜与卵子透明带上的特异受体结合,导致顶体膜破裂,释放顶体酶,将卵子外围的放射冠及透明带溶解,以利于精子进入卵母细胞,这一过程称为顶体反应(acrosomal reaction)。精子进入卵母细胞后,卵母细胞立刻继续进行减数分裂,形成成熟的卵细胞,带有23条染色体。进入卵细胞的精子尾部迅速退化,细胞核膨大形成雄性原核,与雌性原核融合,形成受精卵。受精卵有23对完整的染色体,一半来自卵细胞,一半来自精子。
二、着床
受精后,受精卵在输卵管蠕动和纤毛推动下,逐渐运行至子宫腔。受精卵在运行途中不断进行细胞分裂,形成胚泡。受精后4~5天,胚泡进入子宫腔,外面的透明带溶解消失,暴露出胚泡壁上侵入能力很强的滋养层细胞(trophoblast)。在子宫腔内漂浮1~3天后,胚泡的滋养层细胞黏附在子宫壁上,通过与子宫内膜的相互作用进入子宫内膜。胚泡植入子宫内膜的过程称为着床(implantation)。
着床有特定的时间窗,称为着床窗(implantation window),大约为月经周期的第20~24天,此时子宫环境最有利于着床。着床窗的形成受卵巢激素控制。孕激素使子宫内膜发生蜕膜化,孕激素和雌激素的共同作用使子宫内膜处于接受态。除卵巢激素外,前列腺素、降钙素、组胺、多种细胞因子和生长因子也参与着床窗开放的调控。
三、妊娠的维持及激素调节
妊娠的维持需要垂体、卵巢及胎盘分泌的各种激素的相互配合。
(1)人绒毛膜促性腺激素:受精后第6天左右,胚泡滋养层细胞开始分泌人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,hCG)。随着滋养层细胞迅速增殖,hCG分泌逐渐增多,到妊娠8~10周达到高峰。hCG是一种糖蛋白激素,分子量为45~50kD,由α、β两个亚单位组成。hCG能帮助胚泡植入子宫内膜,防止母体产生免疫排斥反应,避免流产,并促进胚泡的生长和胎盘的生成。
hCG是胚泡最早分泌的激素之一,排卵后8~9天即可以在血液中检测到,因此可通过检测母体血液或尿液中的hCG帮助诊断早期妊娠。
(2)类固醇激素:在妊娠早期,hCG刺激月经黄体转变为妊娠黄体,继续分泌雌激素和孕激素。妊娠黄体只持续10周左右,以后发生退缩。同时胎盘(placenta)逐渐形成,接替妊娠黄体分泌雌激素和孕激素。胎盘是连接母体和胎儿的重要器官。胎盘分泌的雌激素主要是雌三醇,其前体物质主要来自胎儿,因此雌三醇是胎儿与胎盘共同参与合成的。检测孕妇血中雌三醇的含量,可反映胎儿在子宫内的存活情况。
(3)人绒毛膜生长素:胎盘还分泌胎儿生长所需的激素,如人绒毛膜生长素(human chorionic somatomammotropin,hCS)、人绒毛膜甲状腺激素、ACTH、TRH、GnRH等。hCS是含有191个氨基酸的多肽,96%的氨基酸残基序列与人生长激素相同,因此具有生长激素的作用,可调节母体与胎儿的糖、脂肪、蛋白质的代谢,促进胎儿生长。