子宮の機能的変化

子宮壁の構造変化は、妊娠中と月経周期の両方で起こります。女性の月経周期（性周期）は、子宮粘膜の変化の周期性によって特徴付けられ、卵巣における卵子の成熟と排卵のプロセスと相互に関連しています。約28日間（21日から30日）続くこの周期には、月経期、月経後期、月経前期（生理）が区別されます。

卵子の受精が起こらない場合、月経期（子宮内膜の剥離、拒絶反応の段階）が発生します。この段階では、子宮粘膜の表層（機能層）が拒絶され、血液とともに生殖管（膣）から排出されます（月経）。月経期は3～5日間続きます。月経の1日目は、卵巣の黄体が死滅し（逆行性発達）、新しい卵胞が成熟し始める時期に相当します。月経期が始まる前に、らせん動脈の血流が遅くなり、その壁の筋肉が緊張性収縮を起こします。子宮内膜機能層のさまざまな部分で虚血（血液供給不足）が発生します。収縮期間の後、動脈の筋肉が弛緩し、血液が動脈、細動脈、毛細血管に流れ込みます。螺旋動脈は再び収縮し、虚血により末端部が壊死に陥ります。この場合、子宮粘膜の機能層の一部が拒絶反応を起こし、同時に静脈が損傷し、出血が増加します。機能層の壊死が進行し、この層は完全に拒絶反応を起こし、出血を伴います。これらの事象は、血中プロゲステロン濃度の低下と関連しています。月経停止後、粘膜基底層は残存し、子宮腺の一部は保存されます。

月経後期（増殖期）では、エストロゲンの影響下で子宮内膜の機能層が再生・肥厚し、腺が回復します。この期は月経開始から5日目から14～15日目まで続きます。子宮粘膜の創傷面の上皮化は、基底層に残存する上皮、つまり子宮腺の残存部分の増殖により起こります。数日以内に新しい上皮層が形成されます。腺の上皮は増殖し、新しく形成された上皮細胞が創傷面を覆い、肥大します。細長い核の数が増えるため、上皮は擬似多層構造になります。

月経周期の15日目から28日目まで続く月経前期（分泌期）には、卵巣で黄体が形成され始める、比較的短い（2～3日間）休息期間があります。その後、分泌期に入り、黄体ホルモンであるプロゲステロンの影響を受けて、子宮粘膜が8mmまで厚くなり、受精卵の着床に備えます。この時期、卵巣では黄体が開花（活動期）します。この時期、子宮内膜では血管が成長します。子宮粘膜は受精卵を受け入れる準備を整えます。プロゲステロンは卵胞の発育を遅らせます。分泌期には、子宮腺が屈曲します。グリコーゲンは上皮細胞の基底部に蓄積します。子宮腺からの分泌物は、排卵後3日で子宮腔内に入る受精卵（受精した場合）に栄養を供給します。分泌期後期には、分泌細胞のドーム状の頂端部分が増大し、腺腔内に突出します。

この時期、子宮粘膜の間質に細胞外液が蓄積します。大きな多面体の線維芽細胞様細胞が、螺旋動脈の周囲と上皮下に集塊を形成します。これらの細胞は脱落膜細胞へと分化し、受精卵が着床すると胎盤の脱落膜へと発達します。

卵子が受精しない場合、月経黄体が急速に発達し始め、プロゲステロンの産生が急激に減少し、子宮内膜機能層が縮小し始め、螺旋動脈がますますねじれ、血流が減少して痙攣が起こります。その結果、子宮内膜虚血が起こり、変性変化が起こります。血管壁は弾力性を失ったり脆くなったりし、機能層は拒絶反応を起こし、静脈は損傷を受け、出血が始まります。次の月経が始まり、卵巣-月経周期が繰り返されます。卵巣-月経周期全体はホルモンのコントロール下にあります。

月経開始から約14日目に成熟期を迎える新しい卵胞は、下垂体から分泌される卵胞刺激ホルモン（FSH）の影響を受けて卵巣内で成長します。月経周期の中頃には、下垂体からの黄体形成ホルモン（LH）の産生が急増し、1つの一次卵母細胞（卵母細胞）の成熟が促進されます。卵胞は成熟し、破裂します。排卵の時期までに、子宮は受精卵を受け入れる準備が整います。

排卵は黄体形成ホルモンと卵胞刺激ホルモンの影響下で起こります。黄体形成ホルモンの分泌が最大限に増加することで排卵が起こり、黄体が形成されます。このホルモンの分泌がピークに達してから排卵が起こるまでには、24～36時間かかります。

周期の最初の数日間は、血液中の卵胞刺激ホルモンの含有量が増加します。成熟卵胞の細胞によって産生されるエストロゲンは、一次卵胞の成熟、増殖期における子宮内膜機能層と子宮腺の成長にも影響を与えます。黄体から分泌されるプロゲステロンとエストロゲンの影響下で、子宮内膜変換の分泌期が起こります。その結果、子宮粘膜は受精卵を感知できるようになります。胎盤から産生されるゴナドトロピンとラクトゲンの影響下で卵子が受精し、子宮内膜に着床すると、妊娠黄体は機能を継続し、プロゲステロン分泌が増加します。受精が起こらない場合、黄体は逆行し、性ホルモンの分泌が停止し、月経が始まります。

性ホルモンと視床下部細胞で産生されるゴナドトロピン放出ホルモン（GNF-α）の間には、正のフィードバックと負のフィードバックが存在します。エストロゲンは黄体形成ホルモン（LH）の増加と排卵を引き起こします（正のフィードバック）。月経周期の分泌期におけるプロゲステロンとエストロゲンの合成増加は、卵胞刺激ホルモンとLHの分泌を抑制します（負のフィードバック）。これらの結合は、視床下部の視床下部下垂体刺激野レベルで閉じられています。

受精卵が子宮粘膜に着床し、妊娠が始まります。妊娠中、子宮は大きくなり、その形状も変化します。妊娠8ヶ月目には、子宮の縦径は20cm、子宮壁の厚さは約3cmに達し、子宮の形は円形卵形になります。この時期、子宮壁の筋細胞は肥大します（子宮筋肥大）。出産後、子宮はほぼ正常に近い特徴的な形状と大きさになります。

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