Структурные и функциональные
особенности шейки матки
Ранее проведенные исследования,
посвященные изучению различных аспектов поражения органа-мишени — шейки матки
(ШМ), осуществлялись в следующих двух направлениях: во-первых, с позиции
значимости цервикального фактора в реализации репродуктивной функции у женщины,
во-вторых — в возникновении в ней гинекологического рака.
Организм человека — сложная иерархически
организованная, целостная биологическая система, включающая в себя в качестве
подсистем, элементов или частей внутриорганизменные образования. По
субординационным связям их можно расположить в следующем порядке: целостный
организм, системы органов, органы, ткани, клетки, субклеточные образования.
П.К. Анохин (1980) впервые сформулировал
узловые вопросы теории функциональной системы. С общетеоретической точки зрения
они представляют собой саморегулирующиеся организации, динамически и
избирательно объединяющие на основе нервных и гуморальных регуляций.
Структурные и функциональные особенности
шейки матки ЦНС, периферические органы, ткани. Предназначены для достижения
полезных для системы и организма в целом приспособительных результатов.
Методологические принципы, лежащие в основе теории функциональных систем,
целесообразно раскрывать в двух аспектах. Во-первых, функциональная система —
это способ поддержания внутренних констант (гомеостаза) организма, во-вторых,
существование указанных систем более высокого уровня обеспечивает сложное
поведение человека. Поэтому данная теория может быть применена как к объекту
«организм больного», так и объекту «личность больного». Для первого объекта в
качестве исходного методологического анализа выступают принципы целостности
организма, а также единства в нем структуры и функции. Они и являются
универсальным моментом (ключом) для всех функциональных систем в норме и
патологии.
Репродуктивная система (PC),
подобно дыхательной, пищеварительной, сердечно-сосудистой и другим системам
организма, представляет собой функциональную систему. Она обеспечивает
воспроизводство человека или существование вида. Данная система у ж е н щ и н ы
достигает оптимальной функциональной активности к 16 годам, когда организм
готов к воспроизведению. Доказано, что к 45 годам происходит угасание PC,
а к 55 — гормональной ее функции.
PC организована по
иерархическому принципу. В ней выделяют пять уровней, функция каждого из
которых по механизму обратной связи регулируется вышележащим. Одним из уровней
указанной системы являются ткани-мишени, среди которых выделяют и ШМ. Она
вместе с телом матки представляет единое функциональное образование. Однако ее
функция в физиологических условиях имеет признаки собственной автономности.
Длина органа в норме составляет 38,3—42,8 мм, диаметр — 20—30 мм, толщина
стенки — 10 мм. В эмбриональном периоде ШМ образуется путем слияния мюллеровых
каналов на 12—16-й неделе эмбриогенеза. Истмус (перешеек) вместе с ШМ является
продолжением тела матки.
Общепринято различать стенку органа и
цервикальный канал. От полости тела матки канал перешейка (длиной около 1 см)
отделен анатомическим внутренним зевом.
Стенка истмической части матки состоит
из мышечной и соединительной тканей, в которых располагаются сосуды и нервы. D.
N. Danforth
(1947) впервые показал, что ШМ является соединительнотканным образованием и
содержит не более 15 % мышечных клеток. Коллагеновые волокна соединительной
ткани образуют каркас — пространственную ажурную конструкцию, скрепленную
специальными связочными эластиновыми фибриллами. Свободные промежутки заполнены
адгезивным веществом, в котором находятся клетки и анатомические образования ШМ
(железы, сосуды, нервы). Все вместе взятые они образуют динамическую
равновесную систему, назначение которой меняется в зависимости от стадии
репродуктивного процесса.
Наиболее изученными составляющими
внеклеточного матрикса в ШМ являются протеогликаны. Их молекулы состоят из двух
частей: белковой (протеины) и полисахаридной (гликозаминогликаны). При этом на
долю последних может приходиться до 90 % общей массы. Они вырабатываются
клетками соединительной ткани и в значительной мере определяют физические и биохимические
свойства основного вещества.
Гликозаминогликаны представляют собой
длинные цепи повторяющихся дисахаридов, содержащих молекулы гексозаминов
(глюкозамин, галактозамин) и урановой кислоты (глюкуроновая, идуроновая), а
также сульфатные группы. Они регулируют фибриллогенез, поддерживают структурную
стабильность коллагеновых волокон, модифицируют физические свойства коллагена,
фиксируют воду и обеспечивают прочность на сжатие. В плотной соединительной
ткани преобладают сульфатированные, а в рыхлой — не полностью сульфатированные
гликозаминогликаны и гиалуроновая кислота. Содержание воды в ШМ у небеременных
женщин составляет 80,8—81,1 %.
В ШМ почти всегда выявляют эластиновые
волокна в совокупности с коллагеном и протеогликанами. Основное их свойство — способность
к растяжению и возврату к исходному состоянию. Они располагаются
преимущественно в стенках сосудов и в небольшом количестве в строме.
Ход волокон своеобразный — от наружного
зева к периферии и далее к внутреннему зеву. Коллаген является главным протеином
репродуктивного аппарата женщины, составляя 85-89 % сухой массы органа. Он
представлен в основном первым (около 70 %) и третьим (около 30 %) типами.
Физические свойства коллагена имеют основное значение в запиратель-ной функции
органа-мишени PC. При этом коллагеновые
волокна плотно упакованы в примерно одинаковые пучки (диаметр 56,6 ± 5,5 мм). В
строении коллагенового остова имеет место выраженный полиморфизм. Специфическим
ферментом, действующим на коллаген, является коллагена-за. Коллагеназы секретируются
фибробластами (фиброкластами), миоцитами и полиморфно-нуклеарными лейкоцитами.
В тканях коллагеназы существуют в виде проэнзимов, а также в активных формах.
Активность коллагеназ регулируется рядом гуморальных факторов. Их активируют
простагландины, лимфокиназы, серотонин, релаксин; угнетают — тканевые
ингибиторы металлопротеина, глюкокор-тикоиды, прогестерон и его производные,
часть эстрогенов. Размягчение ШМ вызывают антагонист прогестерона —
ми-фепростон (RU — 486) и эстрогены.
Анатомо-физиологические свойства и
гистологическая структура ШМ
шейка матка репродуктивный
половой
Она представлена различными
гистологическими тканями (соединительная, эпителиальная, мышечная) и
структурными образованиями (сосуды, железы, крипты). Биофизические и структурные
аспекты цервикальной слизи изучены мало. Общеизвестно, что эндоцервикальный
эпителий (секреторные клетки) продуцирует муцин, который заполняет цервикальный
канал и образует слизистую пробку. Реснитчатые клетки эндоцервикса способствуют
транспорту секрета по направлению к наружному маточному зеву. Секреция
цервикальной слизи носит циклический характер, регулируется гормональной и
простагландиновой системами.
С точки зрения биофизики, цервикальная
слизь — это гидрогель, богатый карбогидратами и состоящий из
глико-протеинов муцинового типа. В геле имеются поры, диаметр которых, как и
вязкость самой слизи, обусловлен уровнем гормонов.
Количество слизи в течение цикла
вариабельно и зависит от уровня эстрогенов, составляя до 600 мг к овуляции и 50
мг во вторую фазу цикла. Эстрогены оказывают также влияние на содержание в
слизи воды, ее растяжимость и пенетрабельность сперматозоидов. Во время
овуляции из-за возрастания количества слизи и изменения химической
характеристики муцина наружный зев напоминает зрачок. После овуляции
слизь эндоцервикса становится более густой, что затрудняет передвижение
сперматозоидов. Как правило, слизь движется от внутреннего зева к наружному,
причем сильнее по периферии цервикального канала, чем в центре. Так идет
удаление неполноценных сперматозоидов (фильтрация, капацитация).
Под влиянием эстрогенов (по мере
роста их количества) происходят следующие изменения в ШМ как органе-мише ни PC
женщины. Цилиндрический (призматический) эпителий выделяет все большее
количество жидкой, прозрачной, тягучей слизи. В ней содержится много солей,
муцина, гликопротеинов и мало клеток. Миофибриллы слизи располагаются
параллельно, т.е. создаются поры (микроканалы) для облегчения проникновения
хороших сперматозоидов и задержке патологических. Под влиянием прогестерона поры
становятся непроходимыми (в виде мелкой сетки) для сперматозоидов.
Вышеописанные изменения в органе имеют большое значение в осуществлении
фертильности у женщин и подтверждают значимость цервикального фактора в
репродукции человека.
Общеизвестно, что ШМ является третьим внешним
барьером указанной системы у женщины. Барьерная функция этого органа-мишени
PC обеспечивается совокупностью
анатомических и физиологических особенностей данного отдела половой системы. К
ним относятся узость внутреннего и наружного зева («затворы», по Doderlein),
функция реснитчатого эпителия эндоцервикса, секреция желез. Защитная роль
цервикальной слизи определяется не только ее биофизическими и химическими
свойствами, но и бактерицидностью.
Факторы неспецифической резистентности
(как филогенетически более древние) являются первым барьером, препятствующим
инфицированию. С позиций современной иммунологии, местная
противоинфекционная резистентность обеспечивается сложным комплексом
защитных приспособлений, включающих в себя анатомо-физиологические особенности
слизистых оболочек, секреторную иммунную систему, фагоцитирующие клетки,
гуморальные микробицидные факторы.
Специфические (иммунитет) и
неспецифические механизмы направлены на элиминацию чужеродного антигенного материала
из организма. Они тесно взаимосвязаны, и их нельзя рассматривать изолированно.
Факторы местного иммунитета репродуктивного тракта на уровне влагалища и ШМ
предупреждают, ограничивают размножение микроорганизмов и препятствуют их
проникновению в верхний отдел половых органов.
Все факторы системного и местного
иммунитета подразделяют на клеточные и гуморальные. Клеточные факторы напоминают
лимфоидные элементы бронхов, пейеровых бляшек в кишечнике. В подслизистом слое
влагалища, матки, труб имеются скопления плазматических клеток, лимфоцитов,
тканевых макрофагов, нейтрофилов. Последние функционально полноценны, обладают
высокой фагоцитарной активностью, мощным лизосомным аппаратом (ферменты),
аппаратом кислородзависимой цитотоксичности.
Фагоцитоз является
тем конечным звеном, на котором замыкаются реакции неспецифической защиты и
иммуно-генетики. Элиминация чужеродного антигенного материала из организма не
останавливается после его инактивации антителами. Она заканчивается в
фагоцитах, которые вместе с комплементом ответственны за окончательную санацию
организма. Фагоцитарная активность наиболее выражена у гранулоцитов (активный и
лабильный фагоцитоз) и клеток системы мононуклеарных фагоцитов — моноцитов и
тканевых макрофагов.
Функциональная активность фагоцитов при
воспалительных заболеваниях гениталий зависит от множества факторов. К ним
относятся токсины микробов, ферменты-протеазы и антипротеазы, продукты распада
тканей, иммуноглобулины, фрагменты комплемента, иммунные комплексы, лизо — 13цим,
гепарин, кинины, продукты деградации фибрина и фибриногена, а также
использование комбинированных оральных контрацептивов (КОК). Ее оценивают в
тесте восстановления нитросинего тетразолия (НСТ-тест) в спонтанных условиях.
Данный тест в иммунограмме крови применяют для дифференциальной диагностики
между острым и хроническим воспалением гениталий, контроля эффективности
проводимой терапии. Резерв фагоцитов определяют по индуцированному НСТ-тесту.
Доказано, что половые органы женщины
имеют собственную гуморальную систему. При этом ШМ является местом
наибольшей гуморальной активности. В ее слизистой постоянно обнаруживают
скопления плазматических клеток, секретирующих в основном иммуноглобулины
классов IgA, IgG
и, в меньшей степени, IgM.
Цервикальная слизь здоровых небеременных женщин содержит иммуноглобулины всех
основных классов и секреторный местный IgA.
Количество IgA, IgG
в ней циклично изменяется по фазам менструального цикла (МЦ) — усиливается в
начале и в конце, возрастает под влиянием прогестерона (эндо- и экзогенного).
Структурные элементы шеечного канала и влагалища под влиянием различных
факторов (включая и гормональные) могут повышать выработку антител и активность
местного иммунитета.
В защите слизистых оболочек половых
путей также принимает активное участие комплемент. Он представляет собой
сложную систему, состоящую из 11 различных белков плазмы, объединенных в 9
фракций. Основным активатором этой системы является комплекс антиген-антитело.
При этом активируется компонент С1 (классический путь активации).
Активация всей системы комплемента
сопровождается образованием большого количества биологически активных веществ,
воздействующих на целый ряд органов и систем. Однако основным его биологическим
действием являются повреждение бактериальной стенки, цитоплазматической
мембраны и лизис микроорганизмов. Активация системы комплемента возможна и
через компонент СЗ по укороченному (альтернативному) пути через систему
пропердина.
В цервикальной слизи, обладающей
комплементарной активностью, обнаруживается в основном компонент СЗ. Это
позволяет предположить большое физиологическое значение альтернативного, а не
классического пути активации комплемента в ШМ. В механизмах неспецифической
защиты он вместе с фагоцитозом занимает центральное место.
Не меньшее значение в PC
(цервикальный, вагинальный секрет) играет лизоцим. Это фермент,
расщепляющий основное вещество бактериальной стенки (гликозаминогликан муреин)
преимущественно грамположительных микроорганизмов. Он образуется в гранулоцитах
и макрофагах. Его содержание в тканях во много раз превышает концентрацию в
крови. Лизоцим также оказывает иммуностимулирующее действие, является
модулятором воспалительного процесса. Установлена прямая связь уровня лизоцима
в вагинально-шеечной слизи от концентрации эстрогенов в крови.
В различных отделах PC
женщин выявляют и другие факторы неспецифической защиты. Пропердин — плазматический
белок, активирующий комплемент по альтернативному пути. /3-лизины (группа
термостабильных белков) — гормоноподобное вещество, поддерживающее гомеостаз и
являющееся антимикробной системой для грамположительных спорообразующих
микробов. Концентрация их возрастает при остром воспалении, являясь критерием
излеченности и прогноза. Интерфероны — белки, образующиеся в клетках
крови и тканей, защищающие клетки от цитопатического действия вирусов (других
патогенов) и участвующие в иммунном ответе как иммунорегуляторы кооперации
различных клеток.
Благодаря содержанию вышеописанных
факторов можно сказать, что секрет ШМ является сложноорганизованной
биологической жидкостью, циклично изменяющейся и содержащей кроме
иммунологических факторов аминокислоты, липиды, белки, гликопротеины. В
результате этого ШМ является пограничным органом между стерильной полостью
матки и бактериально обсемененным влагалищем.
В неразрывной связи с антиинфекционной
резистентностью PC (включая ШМ)
стоят вопросы, освещающие защитный эффект нормальной микробной флоры половых
путей (биоценоза). Классическое сообщение о микробной флоре влагалища
было опубликовано в 1895 г. Додерлейном, выявившем грамположительные палочки,
называемые в настоящее время лактобактериями. При отсутствии или угнетении
последних в половых путях реактивно появляются бифидобактерии. Известно, что
достоверным критерием степени тяжести вагинально-шеечного дисбактериоза (дисбиоза)
является снижение количества лактобактерий до уровня менее 104
мк в 1 мл вагинального отделяемого. Количественный и качественный состав
микрофлоры влагалища и 1 1 1 М является чутким индикатором состояния половых
путей женщины. Нормальная (сингенная) микрофлора гениталий (лакто- и
бифидобактерии) оказывает антагонистическое действие на патогенную флору,
стимулирует лимфоидный аппарат PC,
создает оптимальную среду обитания, способствует выработке биологически
активных веществ, влияющих на общую и местную неспецифическую реактивность
организма.
Микрофлора нижних отделов полового
тракта женщин репродуктивного возраста представлена различными видами
микроорганизмов. Влагалище и ШМ имеют примерно одинаковый состав микрофлоры, но
в первом он отличается большим разнообразием — это аэробные и анаэробные
бактерии, грибы, вирусы, простейшие. В норме среднее количество микроорганизмов
во влагалищном отделяемом составляет 10s—108
КОЕ/мл. Микрофлора влагалища и ШМ играет исключительную роль как своеобразная
экологическая система, реагирующая на любые изменения в организме. На состав
биоценоза оказывают влияние рН влагалищного секрета, фаза МЦ, различные
заболевания, возраст, гормональные влияния, использование фармпрепаратов,
способ контрацепции, повреждения гениталий в родах, при абортах и хирургических
вмешательствах. Возникающее под влиянием указанных факторов нарушение
равновесия в экосистеме влечет ослабление колонизационной резистентности
влагалища. Происходит заселение ее условно-патогенными микробами с последующей
их трансформацией в патогенные. Далее в разных отделах генитального тракта
возникают восходящее инфицирование и развитие гнойно-воспалительных заболеваний.
Содержимое двух верхних третей цервикального канала в физиологических условиях
является стерильным. Лишь у наружного зева могут быть обнаружены микроорганизмы
в небольшом количестве (преимущественно, лактобактерии) как результат
контаминации из верхней трети влагалища. Половые пути женщины имеют три экологические
ниши: многослойный плоский эпителий влагалища, цилиндрический
(призматический) эпителий ШМ (крипты) и уникальную среду цервикальных желез
(если они есть). Каждая такая ниша имеет свою микробную экосистему.
Считают, что здоровая шеечная и
влагалищная стенка, гликоген последней, сахар, молочная кислота, процессы
ферментации в ней, величина рН, наличие лактобацилл и нормальная концентрация
гормонов яичников составляют комплекс химических и биологических защитных
факторов влагалища.
Нормальный биоценоз половых путей
(нормоценоз), их иммунологические свойства играют важную роль в оптимизации
репродуктивной функции у женщины и в генезе развития доброкачественных фоновых
заболеваний (ДФЗ), предраковых состояний и гинекологического рака.
Морфология ШМ
в норме и при патологии в современных условиях наиболее изучена на структурном
и ультраструктурном уровнях. В ней выделяют три типа эпителия: 1) высокий
цилиндрический, или призматический, эпителий, именуемым еще эндоцервикальным
(продуцирует слизистый секрет муцин); 2) истинный (оригинальный), или на-тивный,
многослойный плоский (сквамозный) эпителий (МПЭ, МСЭ); 3) метапластический
плоский (переходный) эпителий.
Границу генетически различных типов
эпителия в ШМ называют еще стыком или соединением. Его расположение меняется в
разные возрастные периоды жизни женщины. Знание этого положения принципиально
важно для практикующего акушера-гинеколога и клинического патолога.
В настоящее время уже никто не
оспаривает мнение о существовании смещенного кнаружи от наружного маточного
зева стыка эпителия у нерожавших женщин в возрасте 22—23 лет. Частота выявления
так называемой врожденной эктопии у нерожавших составляет 70 % и более. Данное
смещение стыка эпителия на влагалищную порцию ШМ может встречаться также и в
репродуктивном возрасте (30 % женщин).
С наступлением половой зрелости, во
время первой беременности цилиндрический эпителий эндоцервикса, включая
эктопированный, подвергается превращению в метапластический плоский. Этот
процесс называют плоскоклеточной метаплазией. По своему типу она
является непрямой, носит физиологический характер и протекает с участием
резервных (субцилиндрических) клеток. В процессе метаплазии возникает
зона превращения и образуется новый стык эпителия. Он уже имеет другое
расположение — ближе к наружному маточному зеву (70 % случаев) или выше его — у
женщин в возрасте от 37 до 40—45 лет. Резервные клетки ШМ, участвующие в
заживлении, обладают бипотентными свойствами, могут дифференцироваться в МСЭ
либо в новый цилиндрический эпителий.
Слизистая оболочка цервикального канала,
или эндоцервикса, покрыта цилиндрическим эпителием, образующим в норме
углубления (крипты). Данный эпителий, как правило, продуцирует слизь в виде
слизистой пробки. Процесс этот гормонозависимый. По данным серийных срезов, в
эндоцервиксе (исключая переходную зону) отсутствуют истинные шеечные железы.
Обычно они отличаются от крипт различным характером части, выводящей секрет.
Под эпителием эндоцервикса располагается строма. Это волокнистая соединительная
ткань, богатая клеточными элементами (лимфоцитами, плазматическими клетками) и
сосудами. Она также является гормонозависимой.
Влагалищная часть ШМ, или эктоцервикс
(экзоцервикс), покрыта МСЭ. Строение его у женщин детально изучено на
светооптическом и ультраструктурном уровнях. Его толщина зависит от фазы МЦ и
составляет до 500 мкм в периовуляторный период, а основное предназначение —
защитная функция.
Механический барьер обеспечивают глыбки
кератина, иммунный — гликоген, благодаря которому повышается местный иммунитет
влагалищного биотопа.
Оригинальный МСЭ шейки матки (нативный
МПЭ) имеет строение эпителия влагалищного типа, но менее чувствителен к
гормональным влияниям. Он изменяется циклично на протяжении МЦ и в разные
возрастные периоды женщины.
Общеизвестно, что клеточный рост и
дифференцировка МСЭ являются гормонозависимыми. Эстрогены могут вызывать
эпителиальную пролиферацию и созревание клеток. Прогестерон угнетает созревание
клеток верхней части среднего слоя эпителия и способствует их слущиванию. В
результате под влиянием эстрогенов (эстрадиол, эстриол) МСЭ становится зрелым,
а под влиянием прогестерона — полузрелым.
Зрелый МСЭ шейки матки содержит три
зоны: базальную (герминативный, ростковый слой), среднюю (шиповатый слой) —
доминирующая часть и поверхностную (наиболее зрелая часть клеточной популяции).
Клетки базального и парабазального слоев обладают митотической активностью,
поверхностного слоя — тенденцией к ороговению и легкого слущивания каждые 4—5
дней (десквамация) в зависимости от фазы цикла.
В норме в цитоплазме поверхностных
клеток содержатся только предшественники кератина (протеин-ди-сульфидные
комплексы) без образования зерен кератогиалина. Кровоснабжение МСЭ
осуществляется кровеносными сосудами, расположенными под базальной мембраной.
Образование терминальных петель капилляров находится в прямой зависимости от
уровня стероидных гормонов.
При этом микроциркуляторное русло ШМ и
миометрия существует как единая гемодинамическая система.
Как и в любом органе-мишени PC,
в клетках ШМ содержатся цитоплазматические и ядерные рецепторы. Цитозол-рецепторы
обладают строгой специфичностью к половым стероидам — эстрадиолу, прогестерону,
тестостерону, в то время как ядерные рецепторы не имеют этой специфичности и
могут быть акцепторами молекул инсулина, глюкагона, аминопептидов.
Терапевтическое действие синтетических
аналогов стероидов вызывает положительный биологический эффект с одновременным
блокированием действия эндогенных (собственных) гормонов. Межклеточными
регуляторами являются простагландины, образующиеся из ненасыщенных
жирных кислот во всех тканях организма.
Действие их реализуется через циклическую
аденозинмонофосфорную кислоту (цАМФ). Это протогормон, или внутриклеточный
медиатор, органов-мишеней PC
женщины. Он регулирует метаболизм клетки-мишени в соответствии с потребностями
в ответ на воздействие гормонов.
В настоящее время твердо установлено,
что клинически неизмененной следует считать ШМ, весь эктоцервикс которой
покрыт только оригинальным МСЭ и не содержит ни зияющих устьев желез, ни
ретенционных кист. Он равномерно окрашивается в темно-коричневый цвет раствором
Люголя (тест Шиллера) и не имеет патологических изменений в Pap-smear
test (тест по Папаниколау).
Таким образом, наличие нормальных
гормональных соотношений, циклично меняющихся в динамике МЦ, является одним из
наиболее важных, а возможно, и решающим фактором, влияющим на
анатомо-физиологические и гистологические особенности ШМ, биофизические и
биохимические свойства цервикальной слизи, местную иммунологическую защиту
гениталий, поддержание нормального биоценоза экологических ниш.
Поэтому практическому врачу и студенту
очень важно знать всю последовательность изменений в ШМ вне беременности в
норме и патологии для назначения правильного лечения.