妊娠末期和分娩期子宫肌层的解剖组织学特征

值得注意的是，研究子宫肌层结构以及子宫结构的解剖学和组织学研究表明，到妊娠末期，子宫长度增加到 36 厘米，宽度达到 25 厘米，子宫体厚度（前后径）达到 24 厘米。

子宫中层由强健的平滑肌构成，沿着纤维的走向和走向，分为三层：外层、内层（纵层）和中间层（环层）。这些平滑肌层延伸至宫颈，逐渐变薄，其中环层尤其薄。

已确定从妊娠第 2 个月开始，峡部管腔开始逐渐扩张，参与卵巢腔的形成，这种扩张通常在妊娠第 5 个月初完成，从此时起直到妊娠结束（无宫缩），内口构成胎囊（子宫下段也参与其中）和宫颈之间的边界，到妊娠结束时，峡部长度达到 7 厘米。从妊娠第 4 个月开始，子宫体区域和子宫下段区域的肌肉都位于平行板状结构中，直到妊娠结束时，子宫下段的肌肉与子宫体肌肉差别不大，尽管后者的肌肉更厚。随着宫缩的开始，子宫下段逐渐变薄并拉伸。子宫的拉伸区延伸至腹膜与子宫前壁紧密连接的位置。在此位置的高度处存在所谓的“收缩环”。尽管受到拉伸，子宫下段的肌肉在分娩期间和分娩后仍会主动收缩。宫颈组织在妊娠期间会发生显著变化，宫颈本身会变成海绵体。在妊娠期间转变为子宫下段的峡部是子宫的一个独立部分，具有一定的宏观和微观边界，以及一定的解剖和功能特征。子宫下段的上边界对应于腹膜与子宫壁紧密连接的部位。妊娠子宫体和下段的肌肉细胞特性之间存在显著的功能差异。人们认为这两个部分的肌肉细胞属于两种不同的分化类型，这与解剖学研究的数据呈现出一定的功能相似性。下段的肌肉细胞，或至少其中一些，具有子宫体肌肉细胞的收缩性特征。

一些有趣的规律已被揭示，并得到了现代作者临床观察的证实。研究表明，圆韧带呈三角形带状，在非妊娠状态下为5-7毫米厚的肌肉层；当接近子宫时，圆韧带展开，几乎完全覆盖子宫体的前表面，即从输卵管连接处正下方开始，止于腹膜离开子宫前表面并作为子宫体下缘的地方。韧带的肌束相对于韧带呈纵向排列。

如果我们进一步追踪从韧带延伸至子宫前表面的最表层肌束的分布，我们会发现这些肌束延伸至子宫前表面，位于子宫长轴的横向。在子宫中线上，两侧韧带的肌束相遇时，大多向下弯曲并并排。结果，一个较大的中线肌束沿着子宫前表面的中线形成，突出于从韧带延伸出的横束水平之上。

在子宫体左右两侧的周围区域，肌束的主要走向是从前壁外层向后延伸，垂直于子宫轴线。同时，靠近宫颈边缘的子宫体肌束最稳定地保持着这一方向；这些横束在这里最粗、最强、最长，甚至延伸到宫颈后壁。

相同的横肌束在子宫两侧相当厚的部分都可见，并且在子宫体和宫颈边界上方尤其丰富。

宫颈肌束排列的独特之处在于：宫颈内的主要肌束直接延续了子宫体外层和血管层的肌束，而几乎占据整个宫颈厚度的整个肌束复合体则笔直向下。从这个复合体开始，肌束逐个向内延伸，朝向粘膜，并发生弯曲，使其方向更加水平。这种向内延伸的肌束分布在整个宫颈长度上，从上到下均有体现。弯曲的肌束以垂直于粘膜的方向接近粘膜，无论粘膜表面朝向何处。

由于分娩时肌肉束的这种排列，宫颈管首先会打开，而这些肌肉束实际上充当着宫颈的扩张器。同时，作者认为，粘膜下层的肌肉非常薄弱，以至于在收缩时无法抵消上述肌肉系统的拉伸作用。由此便可理解，为什么宫颈的打开是从上而下逐渐发生的，从内口开始——上部的肌肉束较短且弯曲程度较小，这组肌肉收缩作用的第一个作用从它们开始，随着宫颈的打开，弯曲的下部肌肉束逐渐伸直，只有在它们伸直后，才会开始拉伸作用。肌肉的这种伸直作用是依次发生的，从上部开始，到下部结束，最终打开外口。作者得出了一个非常重要的结论：收缩过程没有分为主动收缩（上部）和被动拉伸。

人们认为，分娩过程中子宫的所有部位都会活跃起来：无论是宫颈扩张还是胎儿向前运动，下段和宫颈的肌肉都必须发挥最大的作用；肌肉活动的效果取决于肌束的方向。在子宫两侧的外周层中，一层厚厚的、横向延伸的强健肌束在收缩时，会使子宫腔沿其轴线的横向方向缩小。由于最厚和最长的肌束位于子宫体与宫颈的过渡层，因此这组肌肉最强的活动应该在宫颈正上方。

现代作者的著作表明，子宫肌肉是一个由功能模糊的平滑肌细胞组成的复杂组织系统，有必要考虑其功能异质性的可能性。从这个角度来看，平滑肌束的功能状态依赖于其在单独层中的空间方向的学说尤其令人感兴趣，因为女性子宫肌层的每一层都由一个三维肌束网络表示。人们认为，产科医生仍然没有充分评估妊娠和分娩期间下段和宫颈的状态，并且这三个层具有不同的自发活动。同时，内层和中层具有相似的活动，但在大多数情况下，内层的自发活动高于外层。研究发现，催产素具有增强所有三个层子宫自发活动的效果。同时，内层和中层（在大鼠身上进行的实验）的收缩频率高于外层，但强度较低。作者将内层和中层之间的差异归因于外层具有不同的胚胎学起源。基于这些数据，作者强调，自发性子宫活动，包括产前Braxton-Hicks型子宫收缩，最初始于内层的一个或多个区域，然后过渡到其他层。

关于妊娠和分娩期间子宫下段生理学、宫颈阴道部植物神经感受器的组织学图像研究、子宫肌层结构与子宫收缩活动刺激和抑制之间的关系的最新研究表明，峡部会进行性肥大和延长，其括约肌至少在妊娠24周结束时仍保持非常致密的收缩环。在这种情况下，子宫下段完全由延长和肥大的峡部形成。上部峡部括约肌比下部括约肌更早开始松弛，这是峡部自上而下逐渐展开的结果。大多数初产妇的上部括约肌在分娩前约3-4周完全松弛。对于再次怀孕的女性，这种情况直到第一产程才会出现，一旦上括约肌完全放松，胎头就会下降到骨盆入口深处。分娩过程中也会出现一些变化：宫颈的平滑取决于下括约肌的放松，而峡部异常收缩会导致胎头缓慢前移，宫颈口也会缓慢打开。在这种情况下，由此产生的环状收缩——宫颈难产，是上或下括约肌局部异常收缩的原因。

目前普遍认为子宫肌层分为三层：浆膜下层由纵束构成，中层由环束构成，粘膜下层由纵束构成。近年来，关于子宫肌层各层肌束走向的观念有所改变。因此，一些作者认为粘膜下（内层）肌层由环束（而非纵束）构成，而中层（血管层）由沿不同方向延伸的肌束构成。其他作者则未发现子宫壁肌纤维走向的任何规律。

宫颈肌电活动的研究表明，其最大活动出现在宫缩时，基础活动出现在羊膜穿刺后立即以及分娩活跃期。宫颈成熟度最低时，最大肌电活动出现在羊膜穿刺后，而子宫体未记录到肌电放电。使用催产素后，这些放电会聚集，强度增加，并与宫缩开始时同步。宫颈与子宫体的放电比率大于宫颈未成熟时的比率，小于宫颈成熟时的比率。随着分娩的进展，子宫体的肌电活动开始占主导地位。羊膜穿刺后分娩开始时，宫颈活动最活跃。

分娩过程中宫颈扩张也有两种可能的机制：

• 子宫壁纵向收缩，导致宫内压力升高；
• 头部沿宫颈移动时产生径向张力。

在本研究之前，尚无单独测量宫内压力和径向张力的方法。作者设计了一种电压传感器，该传感器对宫内压力的升高反应极小。将一个带有4个此类传感器的探头沿胎儿长轴放置在胎头和母亲宫颈之间。探头末端的宫内压力传感器可以同时测量羊膜内压力。由此确定了分娩过程中宫颈口可能存在径向张力。

妊娠末期和分娩期间子宫收缩装置的生化、生物物理、电子显微镜和X射线结构特征

对主要结构和功能基质——子宫肌细胞的研究表明，与妊娠末期（38-40周）相比，在正常分娩期间，肌细胞的尺寸明显增大，“亮”细胞和“暗”细胞的数量相等。

呼吸酶——琥珀酸脱氢酶、细胞色素C氧化酶和线粒体中核酸总含量的活性增加，表明正常分娩时子宫肌层细胞的氧化还原过程水平较高，以及这些细胞器可能参与增强细胞蛋白质的生物合成。

我们的研究发现，在正常分娩过程中，子宫肌匀浆中肌酸磷酸激酶活性的升高，表明该酶存在于子宫肌层中，并参与了分娩过程。子宫肌线粒体中肌酸磷酸激酶活性的升高可能提示该酶在分娩过程中调控子宫肌层收缩过程的复杂系统中发挥着作用。

我们监测了甘油化肌肉模型上子宫肌肉收缩装置发生的变化，并确定在 ATP 的影响下，甘油化细胞束会产生最高的张力。

在研究平滑肌肌球蛋白的调控时，研究表明平滑肌肌球蛋白轻链的磷酸化是张力形成所必需的关键反应。天然细丝参与调节肌动球蛋白的相互作用。肌球蛋白磷酸化始于细胞内Ca ²⁺浓度的升高，而Ca 2+浓度的升高由第二信使系统介导。

为了确定子宫肌收缩装置在其不同功能状态（妊娠晚期、正常分娩、弱分娩、催产疗法）下的结构特征，我们使用了 X 射线结构分析方法，该方法信息量很大，可以让我们判断物质中的原子间和分子间距离。我们对正常分娩期间从子宫肌中制备的甘油化细胞束的 X 射线图像的研究显示，存在微弱的（由于平滑肌中肌球蛋白含量明显低）但明显的子午线弧痕迹，其相应的周期为 5.1 A，以及周期为 9.8 A 的弧赤道上的压实或斑点，这表明在子宫肌层细胞的收缩装置中存在纤维蛋白的取向，这应该与这些细胞束在 ATP 作用下产生的高张力以及整个子宫明显的收缩活动有关。在妊娠足月结束时，来自甘油化细胞束的数据表明子宫肌层细胞收缩装置中的纤维蛋白迷失方向，这显然是决定这些细胞束在 ATP 的影响下缺乏高张力以及妊娠这些阶段子宫收缩活动不明显的因素之一。

从围产期保护胎儿和治疗产力不足的角度来看，胎盘的结构和功能研究具有特殊的地位。胎盘功能不全问题的发展值得单独研究。

我们对正常分娩期间胎盘的电子显微镜研究表明，其超微结构与足月妊娠末期胎盘的超微结构差异不大。与足月妊娠相比，正常分娩期间胎盘组织匀浆和线粒体中的琥珀酸脱氢酶、细胞色素C氧化酶、肌酸磷酸激酶活性以及核酸总含量均有所升高。因此，胎盘中所示变化的方向与子宫肌肉的变化方向一致。

血液中核酸总含量的增加，可以通过重度分娩时子宫肌层和胎盘中核酸生成量的增加来解释。出于同样的原因，肌酸磷酸激酶的活性也会升高，后者似乎也是由于该酶在子宫肌层和胎盘组织中生成量增加并进入血液所致。

随着分娩活动减弱，子宫肌细胞的精细结构和这些细胞的线粒体部分会发生一系列变化，其中最主要的变化是肌丝，特别是线粒体的紊乱迹象，在此背景下，可以检测到所研究的酶活性和核酸含量的变化。

因此，子宫肌细胞肿胀，外观呈“轻盈”状。细胞间隙扩张，充满胶原纤维束和不同电子光密度的异质无定形物质。略微透明的主膜肿胀，部分区域碎裂。肌浆水肿表现在肌膜周围区域，并伴有肌细胞收缩区出现充满水肿性液体的空腔。在该区域，肌丝水肿、肿胀和定向紊乱最为明显，且电子光密度较高。

大多数肌细胞的细胞器数量减少，即使残留的细胞器，也以紊乱现象为主。肌浆网膜碎片明显。动质体脱颗粒，未固定的核糖体稀少。大多数细胞中未检测到高尔基复合体。大多数线粒体仅残留嵴，轮廓模糊或呈颗粒状。

因此，我们在子宫肌细胞超微结构和这些细胞的线粒体部分中发现的变化表明（在分娩活动较弱的情况下）存在肌丝定向障碍和线粒体结构破坏 - 线粒体是这些细胞器的嵴和基本粒子中发生的氧化磷酸化的底物。

在分娩活动较弱的情况下，子宫肌甘油化细胞束在ATP作用下产生的张力明显低于正常分娩活动时。它们的X射线图像类似于妊娠末期子宫肌细胞的图像。X射线衍射图的这种变化可能表明分子本身结构发生了破坏，或者分子间相互取向发生了紊乱。

因此，分子或细胞彼此间的定向紊乱会导致肌肉收缩力发生改变，并通过甘油化制备的肌肉模型产生张力降低。我们在妊娠末期以及子宫收缩力受损、分娩活动减弱的病例中发现了这种情况。

在分娩乏力期间对胎盘进行电子显微镜检查，可以发现与子宫肌细胞类似的变化，即：滋养细胞、基底膜和毛细血管变扁平。微绒毛数量减少，其特征性增厚和棒状扩张。滋养细胞胞质中的线粒体数量明显减少，且颜色变深。合体滋养细胞中无定形物质的数量增加。朗格汉斯细胞体积增大，但线粒体数量减少，且颜色变得更清晰。基底膜明显增厚。在所有细胞成分中，内质网以被颗粒（RPN）包裹的小囊泡形式存在。检测到年轻绒毛和毛细血管增生可被视为代偿反应发展的特征性体征。

胎盘线粒体中的细胞器大小不一，大小不一。与肌细胞线粒体类似，只有部分细胞器保留了嵴的残留，且很少发现均质的内含物。

因此，胎盘会发生一系列典型的变化，其中，特征性的变化以及混乱的功能转变是在或多或少的程度上存在补偿适应反应。

酶活性和核酸含量测定表明，在分娩活动较弱的子宫肌肉和胎盘组织的匀浆和线粒体部分中，与正常相比，肌酸磷酸激酶，琥珀酸脱氢酶，细胞色素C氧化酶的活性和核酸总含量降低，表明氧化过程水平降低，组织呼吸和子宫肌层和胎盘中的蛋白质生物合成受到抑制。

在分娩妇女的血液中，可以检测到明显的代谢性酸中毒，血浆中钙和钠的含量有所降低，以及催产素酶活性的可靠增加，肌酸磷酸激酶活性的降低和核酸总含量的降低。

当按照公认的方法进行治疗（使用促宫缩剂治疗产力弱）和静脉注射催产素时，子宫肌细胞的超微结构不会发生显著变化。

大多数肌细胞呈“浅色”外观，大小不均。由于胶原纤维原纤维和无定形物质的增生，细胞间隙仍然扩张。在大多数细胞中，在水肿、松弛的邻近基底膜中，肌膜轮廓不清晰。随机分布的肌丝变窄或水肿。动质体在大面积区域脱颗粒。大多数肌细胞中高尔基复合体缺失。与未治疗的产乏力女性的子宫肌细胞不同，在极少数情况下，线粒体保留了略微肥大的嵴和孤立的嗜锇内含体的组成。肌细胞核略有增大，其扇贝状膜轮廓相当清晰。

线粒体部分以结构清晰的细胞器为主，嵴轮廓不清晰，呈颗粒状退化。无内部结构的液泡状线粒体较少见。

因此，在使用促宫缩药物刺激产力时，子宫肌细胞及其线粒体的超微结构通常会保留未治疗时产力减弱的特征。然而，在治疗后，在组织紊乱的背景下，肌丝、肌浆网膜和线粒体保存完好的区室会略微更常被检测到，这显然与雌激素的作用有关，并可能表明其中的氧化过程有所改善。

对甘油化子宫肌层细胞束（收缩模型）的 X 射线结构的研究也表明，与未经治疗的分娩无力相比，纤维蛋白分子的定向程度有所改善。

胎盘超微结构示：滋养细胞扁平，胞质内充满大量无结构物质。部分滋养细胞可见单个线粒体，嵴消失，基质清晰。朗格汉斯细胞线粒体数量及大小略有增加，基底膜无结构物质减少。

线粒体部分还含有完全没有嵴的细胞器，在某些线粒体中，嵴位于内膜附近，并且其基质含有致密的嗜锇内含物。

因此，在药物促产期间，我们在未治疗的产力减弱患者中发现的组织紊乱和功能性变化在胎盘中持续存在。然而，尽管发现的差异并不特别显著，但可能表明胎盘的代偿和适应性反应以及氧化过程有所改善，这显然也与产力减弱治疗方案中包含的雌激素的作用有关。

可以推测，同一因素（雌激素的影响）与产妇体内氧化还原过程改善的趋势有关，这主要表现为子宫肌肉线粒体中核酸总量的轻微增加以及线粒体和胎盘匀浆中肌酸磷酸激酶活性的增加，同时产妇血液中仍保持明显的代谢性酸中毒的状况。

子宫肌细胞和胎盘组织电子显微镜研究结果的比较分析表明，通过静脉滴注缓冲液中的催产素来刺激分娩，可最大程度地增加肌细胞的数量和大小，其中细胞器更加丰富，尤其是线粒体和肌浆网，膜轮廓清晰。此外，肌丝在其中的排列更加平行，在某些情况下，未固定的核糖体颗粒数量增加，甚至出现多核糖体的“玫瑰花结”。

线粒体部分主要由增大的细胞器组成，其嵴保留，但位置略有随机性。胎盘组织的超微结构未见基底膜和毛细血管的扁平化。细胞质中含有嗜锇颗粒、核糖体，而胞质滋养层细胞具有无核区和扁平核区。朗格汉斯细胞含有高尔基体，其中线粒体数量增加，等等。核糖体、高尔基复合体和线粒体出现在毛细血管内皮细胞的细胞质中。

在胎盘的线粒体部分中，特别大的细胞器不太常见，并且大多数细胞器都保留了嵴结构。

在子宫肌肉和胎盘组织的匀浆和线粒体中，检测到肌酸磷酸激酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素-C-氧合酶的活性和核酸总含量的增加，这反过来表明子宫肌细胞、胎盘细胞及其线粒体的功能完整性，与产妇血液中此时存在的代谢性酸中毒代偿图和肌酸磷酸激酶活性和核酸总含量的增加相对应。

实验研究结果还表明，即使代谢性酸中毒未得到补偿，给动物静脉注射缓冲液也能使血液酸碱平衡和电解质平衡、线粒体呼吸酶活性和子宫肌层核酸总含量恢复正常，并与催产素联合使用可显著增加子宫角收缩的严重程度，而肌肉注射雌激素以及静脉注射5％葡萄糖溶液中的催产素则不会导致所研究参数的恢复和子宫肌层收缩力的显著增加。此外，还发现缓冲液中的琥珀酸钠能提高线粒体酶琥珀酸脱氢酶和细胞色素C氧化酶的活性，这显然与这种酸在维持细胞能量潜能方面的高效率和高生产力有关。琥珀酸参与代谢循环不仅能激活能量，还能激活塑性过程，因为这种酸的四碳骨架也参与合成所有基于卟啉的细胞氧化系统（细胞色素、过氧化氢酶、过氧化物酶等）。这种机制也解释了机体对缺氧的适应——服用琥珀酸后，线粒体的再生能力增强。

对妇女子宫肌肉收缩装置的X射线结构研究结果进行比较分析表明，静脉注射缓冲溶液中的催产素后，纤维蛋白的有序程度明显增加，收缩蛋白分子的定向程度提高，这些肌肉模型的衍射图与正常分娩妇女子宫肌肉制备的衍射图接近。

因此，在通过静脉滴注缓冲液中的催产素进行催产治疗期间，我们发现子宫肌细胞和胎盘细胞的线粒体膜（嵴）和其他膜结构的修复性再生急剧增加，这可能表明氧化磷酸化过程强度的增加以及氧化还原过程强度的增加。我们发现肌酸磷酸激酶、琥珀酸脱氢酶和细胞色素-C氧化酶的活性增加，子宫肌层和胎盘的匀浆和线粒体中核酸总含量的增加，以及子宫肌肉收缩装置中存在明显的纤维状蛋白质分子取向，导致甘油化子宫肌层细胞束在ATP作用下产生的张力增加，这证实了这一点。

我们获得的有关子宫肌肉收缩装置的结构和功能特征以及子宫肌层和胎盘组织的亚细胞形成的新数据使我们能够确定分娩乏力发病机制的新的、以前未知的方面，并证实了一种新的复杂的催产疗法，即在缓冲溶液中静脉注射催产素，纠正在这种分娩病理中受损的母亲和胎儿体内的代谢过程。

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