Biologie für Hauptfachstudenten II

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Lernergebnisse

  • Diskutieren Sie das Zusammenspiel von Ovarial- und Menstruationszyklus, und wie beide in der Menopause enden

Der Eierstockzyklus und der Menstruationszyklus

Der Eierstockzyklus regelt die Vorbereitung des endokrinen Gewebes und die Freisetzung der Eizellen, während der Menstruationszyklus die Vorbereitung und Aufrechterhaltung der Gebärmutterschleimhaut regelt. Diese Zyklen treten gleichzeitig auf und sind über einen Zyklus von 22-32 Tagen koordiniert, mit einer durchschnittlichen Länge von 28 Tagen.

Die erste Hälfte des ovariellen Zyklus ist die in Abbildung 1 dargestellte Follikelphase. Langsam ansteigende FSH- und LH-Spiegel bewirken das Wachstum von Follikeln an der Oberfläche des Eierstocks. Dieser Prozess bereitet die Eizelle auf den Eisprung vor. Während die Follikel wachsen, beginnen sie, Östrogene und ein geringes Maß an Progesteron freizusetzen. Progesteron hält die Gebärmutterschleimhaut aufrecht, um eine Schwangerschaft zu gewährleisten. Die Reise durch den Eileiter dauert etwa sieben Tage. In diesem Entwicklungsstadium, der sogenannten Morula, befinden sich 30-60 Zellen. Kommt es nicht zur Einnistung der Schwangerschaft, wird die Schleimhaut abgestoßen. Nach etwa fünf Tagen steigt der Östrogenspiegel an und der Menstruationszyklus tritt in die proliferative Phase ein. Das Endometrium beginnt zu wachsen und ersetzt die Blutgefäße und Drüsen, die sich am Ende des letzten Zyklus verschlechtert haben.

Die Hormonspiegel während der Follikelphase, des Eisprungs und der Lutealphase werden verglichen. Während der Follikelphase regen die von der Hypophyse ausgeschütteten Hormone LH und FSH mehrere Follikel zum Wachstum an. Die Follikel produzieren niedrige Östradiolspiegel, die die GnRH-Sekretion des Hypothalamus hemmen und die LH- und FSH-Spiegel niedrig halten. Niedrige Östradiolspiegel bewirken auch eine Verengung der Endometriumarterien, was zur Menstruation führt. In der Zeit vor dem Eisprung stimulieren LH und FSH die Reifung eines der Follikel. Der wachsende Follikel beginnt, hohe Mengen an Östradiol zu produzieren, was die Sekretion von GnRH durch den Hypothalamus stimuliert. Infolgedessen steigen die LH- und FSH-Spiegel an, was etwa einen Tag später zum Eisprung führt. Estradiol bewirkt auch eine Verdickung der Gebärmutterschleimhaut. Nach dem Eisprung tritt der ovarielle Zyklus in die Lutealphase ein. LH aus der Hypophyse stimuliert das Wachstum des Corpus luteum aus dem geplatzten Follikel. Der Gelbkörper sezerniert Estradiol und Progesteron, die die GnRH-Produktion durch den Hypothalamus und die LH- und FSH-Produktion durch die Hypophyse blockieren. Estradiol und Progesteron bewirken auch, dass sich das Endometrium weiter entwickelt.

Abbildung 1. Klicken Sie für eine größere Abbildung. Der ovarielle und der menstruelle Zyklus der weiblichen Fortpflanzung werden durch Hormone reguliert, die vom Hypothalamus, der Hypophyse und den Eierstöcken produziert werden.

Praxisfrage

Welche der folgenden Aussagen zur Hormonregulation des weiblichen Fortpflanzungszyklus ist falsch?

  1. LH und FSH werden in der Hypophyse produziert, Estradiol und Progesteron in den Eierstöcken.
  2. Estradiol und Progesteron, die vom Gelbkörper ausgeschüttet werden, bewirken eine Verdickung des Endometriums.
  3. Beide, Progesteron und Estradiol, werden von den Follikeln produziert.
  4. Die Sekretion von GnRH durch den Hypothalamus wird durch niedrige Estradiolspiegel gehemmt, aber durch hohe Estradiolspiegel stimuliert.
Antwort anzeigen

Aussage c ist falsch.

Die mikroskopische Aufnahme zeigt ein kugelförmiges Ei, das auf der Oberfläche eines Gewebes wächst.

Abbildung 2. Dieser reife Eifollikel kann reißen und ein Ei freisetzen. (credit: scale-bar data from Matt Russell)

Kurz vor der Mitte des Zyklus (ca. Tag 14) bewirkt der hohe Östrogenspiegel, dass FSH und vor allem LH schnell ansteigen und dann abfallen. Der LH-Anstieg löst den Eisprung aus: Der reifste Follikel, wie in Abbildung 2 dargestellt, reißt und gibt sein Ei frei. Die Follikel, die nicht geplatzt sind, degenerieren und ihre Eier gehen verloren. Der Östrogenspiegel sinkt, wenn die überzähligen Follikel degenerieren.

Nach dem Eisprung tritt der Eierstockzyklus in seine Lutealphase ein, die in Abbildung 1 dargestellt ist, und der Menstruationszyklus in seine Sekretionsphase, die beide etwa vom 15. bis zum 28. Die luteale und die sekretorische Phase beziehen sich auf Veränderungen im gerissenen Follikel. Die Zellen im Follikel verändern sich physikalisch und bilden eine Struktur, die Corpus luteum genannt wird. Der Corpus luteum produziert Östrogen und Progesteron. Das Progesteron fördert das Nachwachsen der Gebärmutterschleimhaut und hemmt die Freisetzung von weiterem FSH und LH. Die Gebärmutter wird darauf vorbereitet, eine befruchtete Eizelle aufzunehmen, sollte sie in diesem Zyklus eintreten. Die Hemmung von FSH und LH verhindert, dass sich weitere Eizellen und Follikel entwickeln, während das Progesteron erhöht ist. Der vom Gelbkörper produzierte Östrogenspiegel steigt für die nächsten Tage auf ein konstantes Niveau an.

Wird keine befruchtete Eizelle in die Gebärmutter eingepflanzt, bildet sich der Gelbkörper zurück und die Östrogen- und Progesteronspiegel sinken. Mit dem Absinken des Progesteronspiegels beginnt sich die Gebärmutterschleimhaut zurückzubilden und der nächste Menstruationszyklus wird eingeleitet. Der Rückgang des Progesterons ermöglicht es dem Hypothalamus auch, GnRH an den Hypophysenvorderlappen zu senden, wodurch FSH und LH freigesetzt werden und der Zyklus erneut beginnt. Abbildung 3 vergleicht visuell den ovariellen und uterinen Zyklus sowie die dazugehörigen Hormonspiegel.

Der Menstruationszyklus umfasst sowohl einen ovariellen als auch einen uterinen Zyklus. Der Uteruszyklus wird in den Menstruationsfluss, die proliferative Phase und die sekretorische Phase eingeteilt. Der Ovarialzyklus wird in Follikel- und Lutealphase unterteilt. Am Tag Null tritt der Uteruszyklus in die Menstruationsphase und der Ovarialzyklus in die Follikelphase ein. Die Menstruation beginnt, und der Follikel in der Gebärmutter beginnt zu wachsen. Der Spiegel des Hypophysenhormons FSH steigt leicht an, während der LH-Spiegel niedrig bleibt. Die Spiegel der Eierstockhormone Östradiol und Progesteron bleiben niedrig. Nach der Menstruation tritt der Uteruszyklus in die proliferative Phase ein und der Follikel wächst weiter. Der Spiegel des Ovarialhormons Östradiol beginnt schnell zu steigen. Gegen Ende der proliferativen Phase steigen auch die Spiegel der Hypophysenhormone FSH und LH an. Um den 14. Tag herum, kurz nachdem die Spiegel von Östrogen, Progesteron und Östradiol ihren Höhepunkt erreicht haben, findet der Eisprung statt. Der Follikel reißt und gibt die Eizelle frei. Der Ovarialzyklus tritt in die Lutealphase ein. Der Follikel wächst zu einem Gelbkörper heran und degeneriert dann. Die Gebärmutter tritt in die sekretorische Phase ein. Der Progesteronspiegel steigt an und der Östradiolspiegel, der nach dem Eisprung gesunken war, steigt ebenfalls an. Gegen Ende der sekretorischen Phase nehmen Östrogen- und Progesteronspiegel ab und erreichen um den 28. Tag herum ihren Ausgangswert. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Menstruation.

Abbildung 3. Steigende und fallende Hormonspiegel führen zum Ablauf des ovariellen und menstruellen Zyklus. (credit: modification of work by Mikael Häggström)

Praxisfrage

Welche der folgenden Aussagen über den Menstruationszyklus ist falsch?

  1. Der Progesteronspiegel steigt während der Lutealphase des Ovarialzyklus und der sekretorischen Phase des Uteruszyklus an.
  2. Die Menstruation tritt kurz nach dem Höhepunkt des LH- und FSH-Spiegels ein.
  3. Die Menstruation tritt ein, nachdem der Progesteronspiegel gesunken ist.
  4. Der Östrogenspiegel steigt vor dem Eisprung an, während der Progesteronspiegel danach steigt.
Antwort anzeigen

Aussage b ist falsch.

Menopause

Wenn Frauen sich der Mitte der 40er bis Mitte der 50er Jahre nähern, beginnen ihre Eierstöcke ihre Empfindlichkeit für FSH und LH zu verlieren. Die Menstruation wird seltener und bleibt schließlich ganz aus; das ist die Menopause. Es gibt immer noch Eizellen und potenzielle Follikel in den Eierstöcken, aber ohne die Stimulation durch FSH und LH werden sie keine lebensfähigen Eizellen produzieren, die freigesetzt werden können.

Zu den Nebenwirkungen der Wechseljahre gehören Hitzewallungen, starkes Schwitzen (vor allem nachts), Kopfschmerzen, teilweise Haarausfall, Muskelschmerzen, Scheidentrockenheit, Schlaflosigkeit, Depressionen, Gewichtszunahme und Stimmungsschwankungen. Östrogen ist am Kalziumstoffwechsel beteiligt, und ohne Östrogen sinkt der Kalziumspiegel im Blut. Um das Blut wieder aufzufüllen, geht Kalzium aus den Knochen verloren, was die Knochendichte verringern und zu Osteoporose führen kann. Die Supplementierung von Östrogen in Form einer Hormonersatztherapie (HRT) kann den Knochenverlust verhindern, aber die Therapie kann negative Nebenwirkungen haben. Während die HRT einen gewissen Schutz vor Darmkrebs, Osteoporose, Herzerkrankungen, Makuladegeneration und möglicherweise Depressionen bietet, gehören zu den negativen Nebenwirkungen ein erhöhtes Risiko für: Schlaganfall oder Herzinfarkt, Blutgerinnsel, Brustkrebs, Eierstockkrebs, Gebärmutterschleimhautkrebs, Gallenblasenerkrankungen und möglicherweise Demenz.

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