จัดทำโดย: พญ.ปิยากร พานิชยธรรม
อาจารย์ที่ปรึกษา: พญ. รัศมิ์รวี จันทรศิริ

บทนำ

การทำงานของระบบสืบพันธุ์ (reproductive system) ทำหน้าที่หลักในการควบคุมให้เกิดการตกไข่ตามรอบเดือนให้เป็นไปอย่างปกติ (Ovulatory menstrual cycle) ซึ่งถูกควบคุมด้วยการทำงานของระบบประสาท (nervous system)และระบบต่อมไร้ท่อ (Endocrine system) รวมเรียกว่า Neuroendocrinology โดยผ่านสารสื่อประสาทที่นำคำสั่งส่งเข้าสู่กระแสเลือดไปยังอวัยวะเป้าหมายทำหน้าที่เหมือนฮอร์โมน

ฮอร์โมน คือโมเลกุลที่สร้างจากต่อมไร้ท่อ เช่น สมองส่วนไฮโพทาลามัส (hypothalamus) ต่อมใต้สมอง (pituitary glands) อวัยวะสืบพันธุ์ (gonads) ต่อมไทรอยด์ (thyroid gland) ต่อมพาราไทรอยด์ (parathyroid glands) และตับอ่อน (pancreas) โดยฮอร์โมนนี้เองจะถูกส่งเข้าในกระแสเลือดไปยังอวัยวะเป้าหมาย โดยอวัยวะเป้าหมายแต่ละตัวจะมีตัวรับที่จำเพาะสำหรับฮอร์โมนตัวนั้นๆ เมื่อฮอร์โมนมาจับกับตัวรับที่จำเพาะของตัวเองแล้วจะก่อให้เกิดการทำงานตามคำสั่งที่ได้รับมา

การตกไข่ตามรอบเดือนจะถูกควบคุมด้วยการหลั่งฮอร์โมน ซึ่งมีทั้งการควบคุมด้วยกลไกแบบไปข้างหน้า และแบบย้อนกลับ (positive feedback หรือ negative feedback) โดยการติดต่อสื่อสารของฮอร์โมนจะขึ้นกับระยะทางที่ส่งไปยังอวัยวะเป้าหมาย แบ่งออกเป็น 3 แบบ

  • Paracrine เป็นการติดต่อสื่อสารระหว่างเซลล์ต้นทางโดยหลั่งฮอร์โมนออกนอกเซลล์ไปยังเซลล์เป้าหมายที่อยู่ใกล้เคียงกัน
  • Autocrine เป็นการติดต่อสื่อสารเพื่อควบคุมการทำงานของของเซลล์เอง โดยหลั่งฮอร์โมนออกนอกเซลล์แล้วกลับมาควบคุมตัวเอง
  • Intracrine การติดต่อสื่อสารภายในเซลล์ตัวเอง โดยหลั่งฮอร์โมนแล้วไม่แพร่ออกนอกเซลล์ ควบคุมตัวเอง

สำหรับระบบการควบคุมแบบย้อนกลับของไฮโพทาลามัส (hypothalamus) แบ่งเป็น 3 แบบ

  • Long feedback loop เป็นการควบคุมการทำงานของไฮโพทาลามัส ผ่านฮอร์โมนที่หลั่งเข้าสู่กระแสเลือดจากอวัยวะเป้าหมายที่อยู่ไกลออกไป
  • Short feedback loop เป็นการควบคุมการทำงานของไฮโพทาลามัส กับ ต่อมใต้สมอง
  • Ultrashort feedback loop เป็นการควบคุมการทำงานภายในของไฮโพทาลามัสเอง

กายวิภาคของระบบสืบพันธุ์ (Anatomy)

ภาพแสดงกายวิภาคของสมองส่วนไอโพทาลามัส

  1. ไฮโพทาลามัส (Hypothalamus) เป็นส่วนหนึ่งของสมองส่วน diencephalon วางอยู่ที่ฐานของสมอง เหนือต่อ optic chiasma ใต้ต่อ third ventricle มีส่วนที่เชื่อมโดยตรงกับต่อมใต้สมอง (Pituitary gland)

ฮอร์โมนหลักที่หลั่งจากไฮโพทาลามัส มีดังต่อไปนี้

  • Gonadotropin-releasing hormone (GnRH) กระตุ้นให้หลั่ง gonadotropins (LH, FSH)
  • Corticotropin-releasing hormone (CRH) กระตุ้นให้หลั่ง adrenocorticotrophic hormone (ACTH)
  • Growth hormone-releasing hormone (GHRH) กระตุ้นให้หลั่ง growth hormone (GH)
  • Thyrotropin-releasing hormone (TRH) กระตุ้นให้หลั่ง thyroid-stimulating hormone (TSH)
  • Somatostatin ยับยั้งการหลั่ง growth hormone (GH)
  • Dopamine ยับยั้งการหลั่ง prolactin

ภาพแสดงกายวิภาคของต่อมใต้สมอง
  1. ต่อมใต้สมอง (Pituitary gland) ถูกแบ่งเป็น 3 ส่วน คือ ต่อมใต้สมองส่วนหน้า (anterior lobe) ส่วนกลาง (intermediate lobe) และส่วนหลัง (posterior lobe)
  • Anterior pituitary (Adenohypophysis) มีเซลล์ต้นกำเนิดจาก epidermal ectoderm จากการพับของ Rathke pouch ไม่มีเส้นเลือดที่มาเลี้ยงโดยตรง รับเลือดมาจาก capillary plexus of portal vessels ที่มีต้นกำเนิดอยู่ที่ median eminence ของ hypothalamus

เซลล์บริเวณของ anterior pituitary ที่หลั่งฮอร์โมนต่างๆ มีการย้อมติดสีที่ต่างกัน แยกได้เป็น 3 กลุ่ม

  • Acidophilic-staining cells ได้แก่เซลล์ที่หลั่ง GH, prolactin และ ACTH
  • Basophilic-staining cells ได้แก่เซลล์ที่หลั่ง gonadotropins (LH, FSH)
  • Neutral-staining cells ได้แก่เซลล์ที่หลั่ง TSH

ภาพแสดงการย้อมติดสีของเซลล์ต่อมใต้สมองส่วนหน้า
  • Posterior pituitary (Neurohypophysis) ส่วนนี้พัฒนาโดยตรงต่อลงมาจาก ไฮโพทาลามัส เชื่อมโดย infundibular stalk มีเซลล์ต้นกำเนิดจาก neuroectoderm ใน third ventricle เส้นประสาทใน posterior pituitary มีต้นกำเนิดจาก supraoptic nuclei, paraventricular nuclei ส่วนเส้นเลือดที่มาเลี้ยง มาจาก superior, middle และ inferior hypophyseal arteries

ฮอร์โมนของระบบสืบพันธุ์ (Reproductive hormones)

ฮอร์โมนที่สำคัญในระบบสืบพันธุ์ส่วนมากถูกสร้างและหลั่งมาจากสมองส่วนไฮโพทาลามัส (hypothalamus) ต่อมใต้สมอง (pituitary glands) และอวัยวะสืบพันธุ์ (gonads) มีดังต่อไปนี้

Hypothalamic hormone

  • Gonadotropin-releasing hormone (GnRH) หรือ Luteinizing hormone releasing hormone (LHRH)

เป็นเปปไทด์ฮอร์โมนประกอบด้วยกรดอะมิโน 10 ตัว หลั่งมาจาก arcuate nucleus ในไฮโพทาลามัส ผ่าน portal vessels ที่ median eminence มายัง anterior pituitary โดยฮอร์โมนนี้มีครึ่งชีวิตสั้นอยู่ที่ 2-4 นาที การหลั่ง GnRH จะมีการหลั่งเป็นจังหวะ เมื่อเซลล์เป้าหมายถูกกระตุ้นในระยะแรกจะทำให้มีการทำงานเพิ่มขึ้น เรียกว่า upregulation เนื่องจากมีการเพิ่ม GnRH receptor แต่เมื่อถูกระตุ้นต่อเนื่องเป็นเวลานานจะทำให้การทำงานลดลง เรียกว่า downregulation เนื่องจากมีการลดลงของ GnRH receptor

ภาพแสดงการหลั่งของฮอร์โมน GnRH

ความถี่และความแรงของการหลั่ง GnRH มีความเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลาของ menstrual cycle โดยช่วง Follicular phase ช่วงเริ่มต้นจะมีความถี่และความแรงน้อยๆ พอเข้าสู่ช่วง late follicular phase จะเพิ่มความถี่และความแรงของการหลั่ง เมื่อเข้าสู่ช่วง Luteal phase ความถี่ของการหลั่งจะห่างออก แต่ความแรงในการหลั่งเพิ่มขึ้นสูงกว่าช่วง follicular phase

ในทางปฏิบัติมีการสร้างฮอร์โมนที่ออกฤทธิ์เหมือน GnRH เรียกว่า GnRH agonist โดยไปกระตุ้น GnRH receptor เกิด upregulation effect เมื่อถูกกระตุ้นนานก็จะทำให้เกิด downregulation effect และลด GnRH receptorลง ส่งผลให้ gonadotropin และ sex steroid hormone ลดลง ส่วนฮอร์โมนที่ออกฤทธิ์ต้าน GnRH เรียกว่า GnRH antagonist จะไปกดการทำงานของ GnRH receptor เลย โดยไม่ผ่านการกระตุ้นก่อน ส่งผลให้ gonadotropin และ sex steroid hormone ลดลงเหมือนกัน โดยไม่เกิด upregulation effect ก่อน สำหรับ GnRH agonist ถูกนำมาใช้อย่างมากมาย เช่น ใช้ควบคุมการกระตุ้นไข่ ใช้รักษา precocious puberty, leiomyoma, endometriosis และอื่นๆ ส่วนตัว GnRH antagonist สามารถใช้รักษาได้เหมือนกับ GnRH agonist แต่ขั้นตอนการสร้างทำได้ยากกว่า

  • Dopamine หลั่งมาจาก arcuate และ periventricular nucleus และถูกส่งมาตามทาง (dopamine tuberoinfundibular tract) มาที่ median eminence และส่งไปยังต่อมใต้สมองส่วนหน้า (anterior pituitary gland) มีผลไปลดระดับฮอร์โมน prolactin และ gonadotropin โดย Dopamine ไม่ได้ส่งผลโดยตรงต่อการหลั่ง gonadotropin ที่ต่อมใต้สมองส่วนหน้า แต่ส่งผลต่อการควบคุมให้ GnRH มีการหลั่งแบบเป็นจังหวะในต่อมไฮโพทาลามัส

Pituitary hormone

ต่อมใต้สมองส่วนหน้า (Anterior pituitary)

  • Gonadotropins (FSH, LH) หลั่งมาจาก gonadotroph cells ในต่อมใต้สมองส่วนหน้า โดยออกฤทธิ์กระตุ้น ovarian follicles ทั้งฮอร์โมน FSH และ LH มีความคล้ายกัน โดยทั้งคู่เป็น glycoprotein ที่ประกอบด้วย alpha และ beta subunit โดยมี alpha subunit เหมือนกัน และเหมือนกับใน alpha subunit ของ TSH และ hCG ด้วย แตกต่างกันแค่ beta subunit
  • Prolactin หลั่งมาจาก lactrotroph cells ในต่อมใต้สมองส่วนหน้า ออกฤทธิ์กระตุ้นการหลั่งน้ำนม prolactin จะหลั่งภายใต้การควบคุมแบบยับยั้งของ dopamine จากไฮโพทาลามัส หมายความว่า เมื่อไฮโพทาลามัสหลั่ง dopamine ลดลงหรือมีเส้นทางการส่งสัญญาณที่ถูกขัดขวางบริเวณ infundibular stalk จะเป็นการกระตุ้นต่อมใต้สมองส่วนหน้าให้หลั่ง prolactin เพิ่มขึ้น ร่วมกับไม่สามารถควบคุมให้ GnRH หลั่งแบบเป็นจังหวะได้ ดังนั้นระดับ prolactin ที่เพิ่มขึ้นจึงมักจะสัมพันธ์กับภาวะ amenorrhea, galactorrhea และ hyperprolactinemia
  • Thyroid-stimulating hormone (TSH) เริ่มต้นจาก TRH ถูกสร้างจาก arcuate nucleus of hypothalamus หลั่งเข้าสู่ portal circulation ส่งมายังต่อมใต้สมองส่วนหน้า กระตุ้นให้หลั่ง TSH แล้วถูกส่งต่อไปกระตุ้นที่ต่อม thyroid ให้หลั่ง T3, T4 เพื่อส่งกลับมาควบคุมแบบย้อนกลับไปยับยั้ง (negative feedback) ที่ต่อมใต้สมองส่วนหน้า มายับยั้งการหลั่ง TSH นอกเหนือจากที่ TRH จะไปกระตุ้น TSH แล้ว TRH ยังช่วยกระตุ้นการหลั่ง prolactin ด้วย ดังนั้นถ้ามีการหลั่ง TRH ผิดปกติจะส่งผลต่อทั้งการควบคุมระดับฮอร์โมนไทรอยด์ผิดปกติ (hyper/hypothyroidism) และการควบคุมการตกไข่ผิดปกติ
  • Adrenocorticotrophic hormone (ACTH) หลั่งมาจากต่อมใต้สมองส่วนหน้า โดยการหลั่งของ ACTH ไม่เหมือนกับฮอร์โมนตัวอื่นในต่อมใต้สมองส่วนหน้า เนื่องจากจะมีการหลั่งเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลาของวัน โดยหลั่งมากสุดช่วงเช้า และต่ำสุดช่วงเย็น หน้าที่ของฮอร์โมนนี้จะไปกระตุ้นต่อมหมวกไต ในแง่ของการผลิตฮอร์โมนเพศชาย
  • Growth hormone (GH) หลั่งมาจากต่อมใต้สมองส่วนหน้า โดยการกระตุ้นของ GHRH, TRH, CRH โดย GH มีการหลั่งแบบเป็นจังหวะ สูงสุดในช่วงที่นอนหลับ ออกฤทธิ์ในการเพิ่มความสูง การเปลี่ยนแปลงของกระดูก การทำงานของระบบประสาทและหัวใจ การพัฒนาเต้านม นอกจากนี้ยังช่วยควบคุมการทำงานของรังไข่

ต่อมใต้สมองส่วนหลัง (Posterior pituitary)

  • Oxytocin เป็นเปปไทด์ฮอร์โมนประกอบด้วยกรดอะมิโน 9 ตัว หลั่งมาจากต่อมใต้สมองส่วนหลัง โดย paraventricular nucleus ในไฮโพทาลามัส ซึ่ง Oxytocin ออกฤทธิ์กระตุ้นกล้ามเนื้อ 2 ชนิด ได้แก่กล้ามเนื้อมดลูก และกล้ามเนื้อที่ท่อน้ำนมให้มีการหดตัว ซึ่งทำให้เกิด 2 reflex
    • Milk letdown reflex การกระตุ้นจากการดูดนมของลูกที่หัวนม ส่งสัญญาณกลับไปทาง thoracic nerve ไป spinal cord จนถึงไฮโพทาลามัสกระตุ้นการหลั่ง oxytocin
    • Ferguson reflex การกระตุ้นที่บริเวณปากมดลูกและที่ช่องคลอด ส่งสัญญาณกลับไปกระตุ้นการหลั่ง oxytocin ทำให้มดลูกมีการหดตัว
  • Arginine vasopressin (AVP) หรือ Antidiuretic hormone (ADH) เป็นเปปไทด์ฮอร์โมนประกอบด้วยกรดอะมิโน 9 ตัว ต่างกับ oxytocin เพียงแค่กรดอะมิโน 2 ตำแหน่ง หลั่งมาจากต่อมใต้สมองส่วนหลัง โดย supraoptic nucleus ในไฮโพทาลามัส โดย AVP ออกฤทธิ์ควบคุมปริมาณสารน้ำ ความดัน และความเข้มข้นของสารน้ำในร่างกาย เช่น ปริมาณสารน้ำในร่างกายลดลงหรือความดันลดลง baroreceptor จะรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลง แล้วไปกระตุ้น AVP ให้หลั่งเพื่อออกฤทธิ์ทำให้เส้นเลือดหดตัว (arteriolar vasoconstriction) และไตดึงน้ำกลับไป (renal free-water conservation) ทำให้ความเข้มข้นของสารน้ำลดลง แต่เพิ่มความดัน

ฮอร์โมนเพศ (Sex steroid hormone)

ฮอร์โมนเพศสร้างจากต่อมสืบพันธุ์ (Gonads) ต่อมหมวกไต (Adrenal gland) และรก (Placenta) โดยมีสารตั้งต้นคือคอลเลสเตอรอล (Cholesterol) ฮอร์โมนเพศที่สำคัญสามารถแบ่งเป็น 3 กลุ่มตามจำนวนโครงสร้างอะตอมของคาร์บอน

  • คาร์บอน 21 อะตอม ประกอบด้วย Progestin, Glucocorticoids, Mineralocorticoids
  • คาร์บอน 19 อะตอม ประกอบด้วย Androgen
  • คาร์บอน 18 อะตอม ประกอบด้วย Estrogen
แผนภาพแสดงขั้นตอนการสร้างของฮอร์โมนเพศ

ทฤษฎี Two-cell, Two-gonadotropin

ภาพแสดงทฤษฎี Two-cell, Two-gonadotropin

เป็นทฤษฎีเกี่ยวกับการสร้าง steroid hormone ในเซลล์ฟองไข่ ซึ่งในเซลล์ฟองไข่นี้จะแบ่งเป็น 2 ชั้น คือ theca cell และ granulosa cell โดยเริ่มจากฮอร์โมน LH จะมาจับกับ LH receptor ใน theca cell แล้วไปกระตุ้นให้ theca cell สร้างฮอร์โมน Androgen แล้วส่งต่อฮอร์โมนนี้ไปที่ชั้น granulosa cell โดยชั้น granulosa cell นี้จะมีฮอร์โมน FSH มาจับกับ FSH receptor แล้วไปกระตุ้นให้เปลี่ยน Androgen ให้เป็น Estrogen โดยกระบวนการ Aromatization เมื่อมีการสร้าง Estrogen สูงมากขึ้น จะมีการส่งสัญญาณแบบย้อนกลับไปยับยั้งที่ต่อมใต้สมอง และไฮโพทาลามัส ให้หลั่ง FSH น้อยลง

  • เอสโตรเจน (Estrogen)

เป็น steroid hormone 18 อะตอม แหล่งสร้างใหญ่มาจากรังไข่ ที่ Granulosa cell และ Corpus luteum การสังเคราะห์นี้เริ่มจากเซลล์หุ้มไข่ชั้น Theca cell สร้าง Androgen แล้วส่งต่อมาที่ Granulosa cell โดย Androgen ถูกเปลี่ยนเป็น Estrogen ด้วยกระบวนการ Aromatization โดยใช้อนไซม์ Aromatase สำหรับฮอร์โมน

Estrogen มีรูปแบบการสร้างทั้งหมด 3 รูปแบบ ประกอบด้วย Estrone (E1) Estradiol (E2) Estriol (E3) และ Estetrol (E4) ในช่วงวัยเจริญพันธุ์จะมีการสร้าง Estradiol (E2) เป็นตัวหลักจากรังไข่ ส่วน Estrone (E1) Estriol (E3) ถูกสร้างเป็นส่วนน้อย และในช่วงวัยหมดประจำเดือนจะมีการสร้าง Estrone (E1) เป็นส่วนใหญ่จากการเปลี่ยนจาก Androgen จากส่วนรอบนอก สำหรับ Estrogen ในแต่ละรูปแบบนี้ มีความแรงในการออกฤทธิ์ไม่เท่ากันสามารถเรียงลำดับได้ดังนี้ Estradiol (E2) ออกฤทธ์แรงกว่า Estetrol (E4) Estrone (E1) และแรงกว่า Estriol (E3)

ตัวรับฮอร์โมน Estrogen (Estrogen receptor: ER) มีทั้งหมด 2 รูปแบบ

  • ER alpha พบเด่นที่เนื้อเยื่อบุผิวโพรงมดลูก รังไข่ ไฮโพทาลามัส และเซลล์มะเร็งเต้านม
  • ER beta พบเด่นที่เซลล์ฟองไข่ Granulosa cell ไต สมอง กระดูก และหัวใจ

เนื่องจากตัวรับฮอร์โมนเอสโตรเจน มีความหลากหลายและจำเพาะในแต่ละเนื้อเยื่อ ทำให้ยาที่มาจับกับ ER มีการออกฤทธิ์กระตุ้นเนื้อเยื่อบางกลุ่ม และยับยั้งที่เนื้อเยื่อบางกลุ่ม

  • โปรเจสเตอโรน (Progesterone)

เป็น steroid hormone 21 อะตอม แหล่งสร้างใหญ่มาจากรังไข่ที่ Corpus luteum และต่อมหมวกไต ไม่มีการสร้างหรือเปลี่ยนแปลงมาจากเนื้อเยื่อบริเวณรอบนอก

  • แอนโดรเจน (Androgen)

ภาพแสดงแหล่งที่มาของฮอร์โมนแอนโดรเจน

เป็น steroid hormone 19 อะตอม มีอยู่ 4 รูปแบบ และเรียงลำดับความแรงในการออกฤทธิ์ได้ดังนี้ Dihydrotestosterone (DHT) > Testosterone (T) > Androstenedione (ADD) > Dehydroepiandrosterone (DHA) แหล่งสร้างฮอร์โมนชนิดนี้มาจากรังไข่ และต่อมหมวกไต ซึ่งจะมีการสร้าง Androgen ในแต่ละรูปแบบในปริมาณที่ต่างกัน

  • Dihydrotestosterone (DHT) ได้มาจากการเปลี่ยน Testosterone (T) โดยตรงด้วยเอ็นไซม์ 5 alpha-reductase
  • Testosterone (T) ได้มาจากการเปลี่ยน Androstenedione (ADD) 50% รังไข่ 25% และต่อมหมวกไต 25%
  • Androstenedione (ADD) ได้มาจากการสร้างที่รังไข่ 50% และต่อมหมวกไต 50%
  • Dehydroepiandrosterone (DHEA) ได้มาจากการสร้างที่รังไข่ 20% ต่อมหมวกไต 50% และ DHEA-S 30%

Steroid hormone ทั้ง 3 ตัวนี้ คือ เอสโตรเจน โปรเจสเตอโรน และแอนโดรเจน เหมือนกันตรงที่ส่วนมากจะต้องจับอยู่กับโปรตีน เรียกว่า Bound form ส่วนน้อยเท่านั้นที่จะอยู่อย่างอิสระ เรียกว่า Free form โดยมีแค่ตัว Free form เท่านั้นที่สามารถทำงานได้ สำหรับโปรตีนตัวจับกับ Steroid hormone มีหลายรูปแบบ เช่น Sex hormone – binding globulin (SHBG) Thyroid – binding globulin Corticosteroid – binding globulin และ Nonspecific proteins เช่น albumin โดยตัวหลักที่จับอยู่กับ Steroid hormone คือ Sex hormone – binding globulin (SHBG)

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นและลดลงของตัวจับ Steroid hormone (SHBG) ได้แก่ภาวะที่ระดับฮอร์โมนไทรอยด์สูง ตั้งครรภ์ และได้รับฮอร์โมน Estrogen จากภายนอกส่งผลให้ระดับ SHBG สูงขึ้น ทำให้ Free form ลดลง การทำงานของ Steroid hormone ลดลงตาม แต่ในภาวะที่มีระดับฮอร์โมน Androgen Progestin GH insulin และcorticosteroids สูงขึ้น ทำให้ระดับ SHBG ต่ำลง ส่งผลให้ Free form เพิ่มขึ้น การทำงานของ Steroid hormone เพิ่มขึ้นด้วย

ภาพแสดงภาวะ SHBG ต่ำลง ทำให้การทำงานของ steroid hormone เพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดโรคถุงน้ำรังไข่ (PCOS)

สรีรวิทยาของรอบเดือน (menstrual cycle physiology)

การทำงานของรอบเดือนขึ้นอยู่กับการผลิดฮอร์โมนที่เป็นไปตามรอบเดือน ร่วมกับมีการเปลี่ยนแปลงของเยื่อบุโพรงมดลูกไปพร้อมๆกัน เพื่อเตรียมความพร้อมสำหรับการฝังตัว สำหรับรอบเดือนปกติจะมีระยะห่างระหว่างรอบเดือนนาน 21-35 วัน ระยะเวลาของแต่ละรอบเดือนประมาณ 2-6 วัน และปริมาณเลือดออกประมาณ 20-60 ml แต่อย่างไรก็ตามมีผู้หญิงวัยเจริญพันธุ์เพียงแค่สองในสามของทั้งหมดที่จะมีรอบเดือน 21-35 วันตามปกติ ยิ่งเป็นวัยที่เพิ่งเริ่มมีประจำเดือนและวัยใกล้หมดประจำเดือนจะยิ่งมีประจำเดือนมาไม่สม่ำเสมอมากขึ้น เนื่องจากมีอัตราการไม่ตกไข่สูงกว่าปกติ

รอบเดือนแบ่งออกเป็น 2 ระยะ คือ Follicular phase และ Luteal phase

  • Follicular phase เป็นช่วงเจริญเติบโตของรังไข่เตรียมพร้อมเพื่อตกไข่ ระยะเวลายืดหยุ่นตั้งแต่ 10-14 วัน
  • Luteal phase ช่วงเวลาตั้งแต่ไข่ตกจนถึงประจำเดือนเริ่มมา ใช้ระยะเวลาคงที่ประมาณ 14 วัน

ภาพแสดงการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมน และเยื่อบุโพรงมดลูกใน 1 รอบเดือน

โครงสร้างการเปลี่ยนแปลงของชั้นเยื่อบุโพรงมดลูก

  • ชั้นบน superficial 2/3 of endometrium เรียกว่า Decidual functionalis เป็นบริเวณที่มีการเจิญตลอดเวลา โดยชั้นนี้จะถูกผลัดออกตามรอบเดือนเป็นประจำเดือน
  • ชั้นล่าง deeper 1/3 of endometrium เรียกว่า Decidual basalis อยู่ใต้ต่อชั้นที่มีการผลัดตัวในแต่ละเดือน มีการสร้างใหม่เพื่อมาทดแทนชั้นบนที่กลายเป็นประจำเดือน

การเปลี่ยนแปลงของชั้นเยื่อบุโพรงมดลูกแบ่งออกเป็น 2 ระยะ

  • Proliferative endometrium ระยะนี้เป็นผลมาจากฮอร์โมนเอสโตรเจนเป็นหลัก โดยกระตุ้นให้มีการแบ่งตัวอย่างต่อเนื่องของ Decidual functionalis เพื่อเตรียมความพร้อมสำหรับการผังตัวอ่อน ซึ่งต่อมที่อยู่ในชั้นนี้คือ Endometrial gland เดิมเป็นต่อมลักษณะตรงแคบและสั้น จะถูกกระตุ้นให้มีการเปลี่ยนแปลงเป็นต่อมที่มีลักษณะคดเคี้ยวและยาวมากขึ้น
  • Secretory endometrium เป็นผลมาจากฮอร์โมนโปรเจสเตอโรนจาก Corpus luteum เป็นหลัก เริ่มหลังจากมีการตกไข่ประมาณ 48-72 ชม เยื่อบุโพรงมดลูกจะเปลี่ยนจาก Proliferative endometrium เป็น Secretory endometrium ในกรณีที่ไม่มีการปฏิสนธิ เซลล์หุ้มไข่ที่ไข่ตกไปแล้ว เรียกว่า Corpus luteum จะเริ่มฝ่อ ทำให้ฮอร์โมนเอสโตรเจนและโปรเจสเตอโรนลดลง เยื่อบุโพรงมดลูกเริ่มขาดเลือด และเซลล์เยื่อบุโพรงมดลูกจะผลัดลอกตัวออกเป็นชั้นๆกลายเป็นประจำเดือนในที่สุด นอกจากนี้ยังมีสาร prostaglandin (PGF2-alpha) ช่วยกระตุ้นให้มดลูกบีบรัดตัว ลดปริมาณเลือดออกในโพรงมดลูกได้

การเปลี่ยนแปลงของเซลล์ไข่และเซลล์ฟองไข่ (Ovarian follicular development)

จำนวนของเซลล์ไข่ (Oocyte) มากที่สุด คือช่วงที่เป็นตัวอ่อนอยู่ในท้องมารดาที่อายุครรภ์ประมาณ 20 สัปดาห์ มีเซลล์ไข่ประมาณ 6-7 ล้านฟอง หลังจากนั้นไข่จะค่อยๆเริ่มฝ่อสลายไปเองจนทารกเพศหญิงเกิด จำนวนเซลล์ไข่ที่ออกมาพร้อมทารกเพศหญิงมีประมาณ 1-2 ล้าน เมื่อเข้าสู่ช่วงเข้าวัยเจริญพันธุ์จะเหลือเซลล์ไข่อยู่ประมาณ 3 แสนฟองเพื่อมาเข้าสู่กระบวนการตกไข่

ภาพแสดงจำนวนของเซลล์ไข่ในแต่ละช่วงวัยตั้งแต่เป็นทารกเพศหญิงจนถึงวัยหมดประจำเดือน

ภาพแสดงการพัฒนาแล่งตัวของเซลล์ไข่และฟองไข่

การแบ่งตัวของเซลล์ไข่ (Oocyte) ซึ่งจะแบ่งตัวแบบ meiosis เริ่มตั้งแต่อายุครรภ์ประมาณ 8 สัปดาห์ โดยมีทั้งหมด 4 ระยะ คือ Prophase Metaphase Anaphase และ Telophase โดยระยะแรก Prophase จะแบ่งออกเป็นอีก 5 ระยะย่อย ดังนี้ leptotene zygotene pachytene diplotene และ diakinesis โดยไข่ของทารกแรกเกิดหญิงจะถูกพัฒนาและหยุดอยู่ที่ระยะ diplotene ของ prophase I จะคงอยู่ระยะนี้ (Oocyte maturation inhibitor) จนกระทั่งเด็กหญิงเริ่มเข้าสู่วัยเจริญพันธุ์สามารถตกไข่ได้ เมื่อเข้าสู่ช่วงเวลาตกไข่ ไข่ที่ถูกหยุดอยู่ที่ diplotene ของ prophase I จึงจะกลับมาพัฒนาแบ่งตัวต่อได้

การพัฒนาแบ่งตัวของเซลล์ไข่และเซลล์ฟองไข่

เริ่มตั้งแต่มีประจำเดือนครั้งแรกจนถึงวัยหมดประจำเดือน โดยในแต่ละรอบเดือนจะมีการรวบรวมเซลล์ไข่ (Oocyte) ที่กำลังเจริญไว้ด้วยกัน แต่จะมีเซลล์ไข่เพียงแค่ 1 เซลล์เท่านั้นที่จะเจริญเติบโตเต็มที่ได้จนตกไข่ สำหรับการพัฒนาของเซลล์ไข่เริ่มตั้งแต่เป็น primary oocyte จนไปหยุดที่ secondary oocyte ถ้าไม่มีการปฏิสนธิ ไข่จะตกที่ระยะ secondary oocyte และหยุดการแบ่งตัวไว้ที่ระยะ metaphase II ถ้ามีการปฏิสนธิไข่ที่ตกที่ระยะ metaphase II เมื่อมาเจอกับอสุจิของผู้ชายจะสามารถพัฒนาแบ่งตัวต่อจนจบได้ก่อนการปฏิสนธิ

ส่วนเซลล์ฟองไข่ (Follicle) จะเริ่มตั้งแต่ระยะ Primodial follicles Primary follicles และ Secondary follicles ซึ่งทั้ง 3 ระยะนี้เซลล์หุ้มไข่เจริญเองได้โดยที่ไม่ต้องอาศัยฮอร์โมน gonadotropin ช่วยกระตุ้น (gonadotropin independent) เมื่อเจริญต่อไปเรื่อยๆ เข้าสู่ระยะ Tertiary follicles จนถึง Preovulatory follicles เป็นช่วงที่ต้องอาศัยฮอร์โมน gonadotropin ช่วยกระตุ้นในการเจริญเติบโตและแบ่งเซลล์เพื่อเตรียมพร้อมเข้าสู่ระยะตกไข่ เมื่อเซลล์หุ้มไข่เจริญเต็มที่แล้วจะแตกออก และเซลล์ไข่จึงตกออกจากเซลล์หุ้มไข่ได้ หลังจากไข่ตกแล้ว เซลล์หุ้มไข่เรียกว่า Corpus luteum

ภาพแสดงระดับฮอร์โมนต่างๆช่วงตกไข่

กลไกที่ทำให้เกิดการตกไข่

Follicular phase เริ่มตั้งแต่รอบเดือนก่อนหน้าที่มีการสลายของ Corpus luteum ทำให้ฮอร์โมน Gonadotropin (FSH, LH) เริ่มสูงขึ้น กระตุ้นให้เกิดการเติบโตของเซลล์ไข่ (Oocyte) และเซลล์ฟองไข่ (Follicule) เมื่อ Follicle โตมากขึ้นมีการหลั่งเอสโตรเจนเพิ่มขึ้นมาช่วงแรกปริมาณเพิ่มขึ้นช้าๆ ระดับเอสโตรเจนที่ค่อยๆเพิ่มขึ้นนี้เองจะส่งสัญญาณย้อนกลับไปยับยั้ง FSH, LH แต่เมื่อเซลล์ฟองไข่โตขึ้นเรื่อยๆระดับเอสโตรเจนสูงนานคงที่ (high Estrogen > 200 pg/ml นาน >48 h) ทำให้ส่งสัญญาณย้อนกลับแบบกระตุ้นให้หลั่ง LH สูงมากๆ (LH surge) โดย LH surge นี้เองจะไปกระตุ้น เซลล์ฟองไข่เด่นให้เกิดการตกไข่

กลไกหลังตกไข่

Luteal phase เกิดขึ้นหลังจากมีการตกไข่ Follicle หลังไข่ตกเรียกว่า Corpus luteum โดย Corpus luteum นี้เองจะทำหน้าที่หลั่งฮอร์โมนโปรเจสเตอโรน และเอสโตรเจน เพื่อคงเยื่อบุโพรงมดลูกไว้ ถ้าไม่มีการปฏิสนธิ เอสโตรเจน และ โปรเจสเตอโรนจะส่งสัญญาณกลับไปยังยั้งทำให้ FSH, LH ต่ำลง เมื่อ LH ต่ำลงจึงทำให้ Corpus luteum ค่อยๆฝ่อสลายไป ฮอร์โมน เอสโตรเจน และโปรเจสเตอโรน ค่อยๆลดลง ผนังเยื่อบุโพรงมดลงจึงหลุดลอกออก กลายเป็นประจำเดือน ถ้าหากในเดือนนั้นมีการปฏิสนธิเกิดขึ้น รกจะทำให้หน้าสร้างฮอร์โมน hCG ซึ่งทำหน้าที่คล้ายกับ LH ช่วยคง Corpus luteum ไม่ให้สลายไป Corpus luteum และหลั่ง โปรเจสเตอโรนเพื่อให้เยื่อบุโพรงมดลูกเหมาะกับการฝั่งตัว เมื่ออายุครรภ์ได้ประมาณ 5 สัปดาห์ รกจะพัฒนาจนสามารสร้างโปรเจสเตอโรนได้เพียงพอเอง ไม่ต้องพึ่ง Corpus luteum ในการสร้าง โปรเจสเตอโรนแล้ว เกิด Luteal Placental shift

สรุป

การทำงานของระบบสืบพันธุ์อาศัยการทำงานร่วมกันของระบบประสาทและระบบต่อมไร้ท่อ ร่วมกับการทำงานของหลายอวัยวะที่ต้องทำงานสัมพันธ์กันตั้งแต่สมอง รังไข่ มดลูก โดยผ่านตัวส่งสัญญาณที่สำคัญคือ ฮอร์โมนที่มีการเปลี่ยนแปลงขึ้นลงตามรอบเดือน ส่งผลให้เกิดกระบวนการตกไข่และมีรอบประจำเดือน ความเข้าใจเรื่องการทำงานสรีรวิทยาของระบบสืบพันธุ์ และการควบคุมการทำงานของฮอร์โมนต่างๆในระบบสืบพันธุ์จะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาทางคลินิกได้ถูกต้องเหมาะสมยิ่งขึ้น

เอกสารอ้างอิง

  1. Steven FP, David LO. Reproductive Physiology. In: Jonathan SB, editor. Berek and Novak’s Gynecology, 16th Edition: Philadelphia: Wolters Kluwer; 2020. p. 282-322
  2. Hugh ST, Lubna P, Emre S. Neuroendocrine. In: Speroff’s Clinical Gynecologic Endocrinology and Infertility, 9th Edition: Lippincott Williams and Wilkins; 2011. p. 271-350
  3. Barbara LH, John OS, Karen DB, Lisa MH, Joseph IS, Marlene MC. Reproductive Endocrinology. In: Williams Gynecology, 3rd Edition: McGraw-Hill Education; 2016. p. 334-368
  4. Susanne HS, Andrzej B. The Endocrine system. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov
  5. ธันยารัตน์ วงศ์วนานุรักษ์. ต่อมไร้ท่อของการสืบพันธุ์ (Endocrinology of reproduction). ใน: กิติรัตน์ เตชะไตรศักดิ์, ประสงค์ ตันมหาสมุทร, มงคล เบญจาภิบาล และคณะ. ตำรานรีเวชวิทยา ภาควิชาสูติศาสตร์-นรีเวชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล, พิมพ์ครั้งที่ 1: บริษัทพี.เอ.ลีฟวิ่ง จำกัด กรุงเทพ; 2560. หน้า 1-14
  6. ธีระ ทองสง. ฮอร์โมนทางนรีเวช (Gynecologic hormones). ใน: ธีระ ทองสง. นรีเวชวิทยา ฉบับสอบบอร์ด ภาควิชาสูติศาสตร์-นรีเวชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่: บริษัทลักษมีรุ่ง จำกัด กรุงเทพ; 2559. หน้า 69-90

 

Views: 26,423