Феномен повышения уровня ЛГ перед овуляцией стал основой при создании тестов на овуляцию. Но длительное время ни ученые, ни врачи не могли объяснить, почему возникает скачок уровня ЛГ перед овуляцией и какова его роль. Исследования в этом направлении проводились как на животных моделях, так и на людях.
Оказалось, что у 20% женщин начало подъема ЛГ перед овуляцией наблюдается в 4 часа утра, а у остальных 80% - в 8 часов утра. Такую четкую от времени суток зависимость начала пика ЛГ связывают со временем, когда возникает пик (акрофаза) циркадного (суточного) ритма кортизола. Максимальная концентрация кортизола в плазме достигается к 4 часам утра у женщин с началом роста ЛГ в это время и к 8 часам утра, когда рост ЛГ возникает в 8 утра.
У других овулирующих животных пик ЛГ может наблюдаться в другое время суток, однако он тоже имеет тесную взаимосвязь с циркадным ритмом кортикостероидов.
Эстрогены могут вызывать подъем ЛГ, но подъем будет постепенным и длительным, так как уровень эстрогенов тоже повышается без скачков.
Считалось также, что низкий уровень прогестерона перед овуляцией приводит к резкому подъему ЛГ. Однако когда у животных и у женщин после удаления яичников проводили стимуляцию эстрогенами, пика ЛГ не наблюдалось независимо от дозы, хотя уровень ЛГ был повышен без скачков. Именно поэтому у женщин, страдающих синдромом поликистозных яичников, стимуляция гипофиза эстрогенами приводит к постоянному повышению уровня ЛГ.
Прогестерон может подавить подъем выработки лютеинизирующего гормона, но его действие всегда взаимосвязано с уровнем эстрадиола. Поэтому, когда на фоне эстрадиола вводить определенную дозу прогестерона, у самок животных и у женщин наблюдается скачок ЛГ.
Оказалось также, что введение эстрадиола на фоне определенной дозы прогестерона самцам крыс, вызывало у них такой же пик гонадотропинов, как и у самок. Это навело на мысль, что для того чтобы перед овуляцией появился пик лютеинизирующего гормона, важно также перед этим повысить уровень прогестерона. Но до какого уровня и как надолго?
Эксперименты показали, что существуют стимулирующая и подавляющая дозы прогестерона, влияющие на ЛГ и овуляцию. Одни уровни прогестерона могут приводить к овуляции, другие - к ее заглушению, о чем уже упоминалось раньше.
Предовуляторные фолликулы содержат два вида прогестероновых рецепторов, А и В, появление и активация которых связана с ростом ЛГ перед овуляцией. Также в предовуляторном фолликуле доминируют ПР-А в отличие от ПР-В. Предполагается, что прогестроновые рецепторы модулируют разрыв фолликула под влиянием ЛГ, но не участвуют в лютеинизации фолликула.
У животных и людей наблюдается четкая зависимость временного фактора между кратковременных повышением уровня прогестерона и пиком ЛГ. Например, у крыс между повышением прогестерона и ЛГ существует промежуток в 14 часов. У женщин, а также у макак резус, такой временной промежуток между повышением уровня прогестерона и началом роста ЛГ составляет 12 часов.
Необходимо вспомнить о некой путанице в определении промежутка времени между повышением уровня ЛГ и возникновением овуляции. Во многих публикациях, учебниках по гинекологии и аннотациях тестов на овуляцию можно найти утверждение, что после выброса лютеинизирующего гормона разрыв фолликула наблюдается в течение примерно 24-48 часов.
Тесты на овуляцию основаны на реакции реактива на определенную концентрацию ЛГ в моче или других жидкостях организма женщины. Но у каждой женщины величина и скорость повышения/падения гормона индивидуальны. Требуемая концентрация может быть достигнута, например, за двое суток до овуляции, и, наоборот, уровень ЛГ может быть слишком низким для определения его тестом, но достаточным для овуляции. Погрешностей, из-за которых такие коммерческие тесты выдают ложно-положительные и ложно-отрицательные результаты, много.
Важно понимать, что в определении временного промежутка между уровнем ЛГ и овуляцией неточности возникают по двум причинам: (1) за начало отсчета этого периода берут начало повышения уровня ЛГ, (2) за начало отсчета берут пик ЛГ, то есть его максимальные показатели. Публикации ВОЗ (1980) утверждают, что разрыв фолликула возникает через 32 часа после начала роста уровня ЛГ и через 17 часов после достижения пика ЛГ. Исследования показали, что начало роста ЛГ может быть раньше - до 40 часов, или немного позже. Но разрыв фолликула действительно чаще всего возникает через 17 часов после скачка ЛГ. К сожалению, в многочисленных ранних исследованиях упускался момент подъема уровня прогестерона после подъема уровня ЛГ или же это явление оставалось вне всякого объяснения.
Интересно, что активация прогестероновых рецепторов наблюдается минимум через 4 часа после подъема уровня ЛГ и достигает максимума через 8 часов после пика гонадотропина.
При использовании разных схем лечения бесплодия, в частности стимуляции и индукции овуляции, процесс разрыва фолликула после скачка ЛГ может затягиваться. Живые яйцеклетки были получены через 36 часов после пика ЛГ.
Между резким повышением уровня ЛГ и затем прогестерона перед овуляцией существует очень шаткий, кратковременный период, нарушение которого может закончиться ановуляцией - лютеинизированным неразорванным фолликулом.
Если подъем уровня прогестерона после скачка ЛГ запаздывает, овуляции не будет. Это связано с тем, что активность ферментов, расщепляющих оболочку яичника в месте роста фолликула, зависит от подъема уровня прогестерона. У некоторых женщин может наблюдаться дефект в выработке этих ферментов, и такие женщины страдают бесплодием.
Эксперименты показали, что противовоспалительные средства, в частности нестероидные противовоспалительные препараты (ибупрофен, аспирин), назначенные в предовуляторные дни, вызывают ановуляцию через образование лютеинизирующего фолликула, а также меньшее повышение уровня прогестерона во второй половине цикла. Эти же препараты могут нарушить качество эндометрия и процесс имплантации, если их принимать во второй половине лютеиновой фазы.
Помимо подъема уровня ЛГ перед овуляцией наблюдается подъем уровня ФСГ. Роль этого подъема до сих пор неизвестна. Предполагается, что скачок уровня этого гонадотропина важен для разрыва фолликула. Замечено также, что у женщин с короткой лютеиновой фазой подъем уровня ФСГ перед овуляцией незначительный или отсутствует.