CC BY
118
гормоны белой жировои ткани. структура и свойства
Польских С. В.,
доцент, к.б.н. Воронежский Государственный аграрный университет им. Императора Петра I,
Пшеничная О. В.
Воронежский Государственный аграрный университет им. Императора Петра I, студентка 3 курс ФВМ и ТЖ.
Жировая ткань — это совокупность клеток орга- по цвету (что отражено в их названиях), распределению в низма, главной функцией которых является запасание организме, метаболической активности, строению образу-энергии в виде жира. ющих их клеток и степени кровоснабжения.
У млекопитающих, включая человека, имеются два вида жировой ткани - белая и бурая, которые различаются
крляеногиыг сосуды
Рис. 1. Бурая жировая ткань Белая жировая ткань (подкожная и висцеральная)
Клетки белой и бурой жировой ткани значительно отлича- оттесняя на периферию ядро клетки, которое становиться
ются друг от друга. Клетка белой жировой ткани имеет сплюснутым. Клетка бурой жировой ткани имеет много
внутри себя один большой жировой пузырек (рисунок 1). мелких жировых пузырьков, поэтому ядро ее остается
Этот жировой пузырек занимает практически всю клетку, округлым.
Л
ь.»
Л- ■• Л §
т
она рг
.''ж ™ ~
I
от*. л/
1 "А«
5; '11
т
, к
"Г * X
Рисунок 2. Клетки белой (А) и бурой (Б) жировой ткани. 1. Жировой пузырек 2. Ядро клетки 3. Митохондрии 4. Оболочка клетки.
Белая жировая ткань является преобладающим видом жировой ткани у человека. Она нередко имеет желтоватый оттенок из-за высокого содержания каротиноидов, растворенных в жировой капле адипоцитов. Распределение белой жировой ткани в организме неравномерно: она образует скопления, которые подразделяются на поверхностные и глубокие.
- Поверхностные скопления располагаются преимущественно подкожно и образуют гиподерму (слой подкожной жировой клетчатки - от греч. hypo - под и derma - кожа).
- Глубокие (висцеральные) скопления белой жировой ткани сосредоточены в области сальника, брыжейки кишки, в забрюшинном пространстве. Половые различия распределения жировой ткани в
организме (у мужчин преимущественно в верхней половине тела, у женщин в нижней) обусловливают характерные половые особенности контуров фигуры. Они возникают под влиянием половых гормонов при половом созревании.
Жировая клетка обозначается термином «адипо-цит». Это название имеет смешанное греческо-латинское происхождение: латинский элемент «adeps» обозначает «жир», греческое слово «kytos» - «полый пузырек».
Адипоциты - крупные (диаметром от 25-50 до 150250 мкм) клетки сферической формы, которые в жировых
дольках, плотно прилегая друг к другу, нередко приобретают форму многогранников. Ядро адипоцита утолщено и смещено к краю клетки вместе с тонким ободком окружающей его цитоплазмы. Оно содержит умеренно конденсированный хроматин. Цитоплазма адипоцита содержит одну крупную жировую каплю, занимающую основную часть (до 95-98%) ее объема (по этой причине адипоциты белой жировой ткани называют однокапелъными). Остальная часть цитоплазмы образует тончайший ободок, окружающий жировую каплю и расширяющийся до уплощенного полулуния в участке вокруг ядра, где расположена большая часть органелл адипоцита.
При стандартных методах обработки гистологического материала липиды, находящиеся в жировой капле, растворяются спиртами и ксилолом, в результате чего адипоцит приобретает вид перстня или пустого пузырька с одним утолщенным краем (в области расположения ядра и основных органелл).
Для выявления липидов на гистологических препаратах используются специальные методы фиксации и проводки материала, обеспечивающие их сохранение, а также окраски срезов (наиболее часто - Суданом черным или Суданом III).
Клетки жировой ткани при их изучении под сканирующим электронным микроскопом имеют вид шариков, окруженных коллагеновыми волокнами и кровеносными капиллярами.
Рис. 3. Фотография клеток жировой ткани, полученная при помощи сканирующего электронного микроскопа. 1. клетки жировой ткани 2. коллагеновые волокна 3. Капилляр
В процессе эмбрионального развития жировая ткань развиваются из так называемой мезенхимы, то есть эмбриональной соединительной ткани. Мезенхима дает начало всем остальным видам соединительной ткани, в том числе и жировой ткани. Мезенхимальная клетка превращается в липобласт, который в свою очередь, превращается в зрелую жировую клетку — адипоцит. Основные функции белой жировой ткани 1. Энергетическая (трофическая, теплообразующая). При дефиците энергоемких веществ, происходит расщепление липидов (липолиз), что обеспечивает
клетку веществами для энергетических (биохимических) процессов, часть энергии уходит в тепло.
2. Теплоизолирующая - Некоторые животные запасают жир под кожей сразу в двух целях: во-первых, он служит в качестве теплоизоляционного слоя, который защищает организм во время холодов, во-вторых, жир служит в качестве «энергетического депо». Мощные прослойки из триглицеридов - это отличительная особенность тюленей, моржей, пингвинов и других теплокровных животных Арктики и Антарктики.
3. Опорная и пластическая - окружая органы, сосудисто-нервные пучки жировая ткань препятствует их травматизации. Она создает амортизирующую прослойку под кожей подошвы и ладонных поверхностей кистей рук.
4. Эндокринная - через ферменты адипоцитов происходит регуляция липидного обмена. Здесь синтезируется эстрогены (эстрон); витамины (А, Д, Е, К). Адипоциты вырабатывают гормон, регулирующий потребление пищи - лептин. Этот вид регуляции тесно связан с деятельностью пищевого центра (гипоталамус, кора больших полушарий мозга). В красном костном мозге жировые клетки входят в состав микроокружения кроветворных клеток и тем самым оказывают влияние на гемопоэз. Эндокринная функция. Гормоны Современные исследования говорят о том, что жировые ткани являются не просто местом, где хранятся за-
пасы энергии. Они активно участвуют в выработке гормонов, т.е. могут быть отнесены к эндокринным органам. Уже тщательно изучены два гормоны, которые выделяются жировыми клетками - это лептин и эстрогены.
Лептин
Лептин впервые был выделен в 1994 году и был назван потенциальным лекарством от ожирения. Как предполагали врачи, при выделении жировыми клетками лептина, он, попадая в мозг, вызывает чувство насыщения. Но, как показали дальнейшие эксперименты, введение лептина человеку во время еды не провоцировало чувство сытости.
Как выяснилось позднее, лептин является регулятором, отвечающим за время, проходящее между приемами пищи. Таким образом, чем выше уровень лептина, тем реже человек ест. Но, поскольку у людей с излишним весом лептина в крови больше чем должно быть, его использование качестве лекарства не имеет смысла.
Рис. 4. Химическое строение лептина.
В 1958 году G. R. Негееу проводил эксперименты с парабиотическими крысами (Парабиоз - искусственное соединение двух или более организмов через кровеносную и лимфатическую систему для изучения взаимных гуморальных влияний. - Прим. автора). У одной из крыс (с разрушенной вентромедиальной зоной гипоталамуса) развивалось ожирение, в то время как другая умирала от истощения, так как была катастрофически "сыта" и от еды отказывалась. Негееу предположил, что в крови вынужденно голодающего парабионта циркулировало некое вещество, которое в избытке секретировалось жировой тканью толстой крысы. Так был открыт гормон, вырабатывающийся жировой тканью и регулирующий вес тела. Вещество это назвали лептином. Далее события развивались последовательно: был обнаружен ген (ген ожирения - оЬ кодирующий этот белок, а затем и ген, кодирующий его рецептор (сначала у грызунов, а затем и у человека), открывали все новые клетки-мишени, имеющие рецептор к лептину. Большой удачей представилась возможность детально обследовать семью, в которой у трех из девяти детей наблюдалось морбидное ожирение, связанное с мутацией в гене рецептора лептина. Результаты, свидетельствуют о том, что лептин не только оказывает регулирующее действие на расход энергии, потребление пищи и рост жировой ткани, чему были найдены многочисленные подтверждения, но и что функциональный лептиновый рецептор необходим для полового созревания, а также для секреции гормона роста и тиреотро-пина. Лептин, таким образом, осуществляет связь между накоплением энергии и гипоталамо-гипофизарной системой у людей. Как только были получены результаты по снижению веса дефицитных по лептину мышей с помощью рекомбинантного лептина, в СМИ стали появляться сообщения о новом чудодейственном лекарстве, которое
может спасти человечество от ожирения. "Найдена волшебная пуля!". И хотя рекомбинантный лептин для фармацевтического применения был получен и испытан на большом количестве пациентов, результаты получились весьма противоречивые. И надежды, которые возлагались и возлагаются на лептин, вряд ли оправданы - нельзя вылечить одним лекарством болезни, имеющие разную природу.
После почти 50-летнего изучения лептина исследователи считают, что его роль в регуляции веса - лишь надводная часть айсберга. Лептин оказывает влияние на целый ряд жизненно важных процессов: воздействует на нейроэндокринную функцию гипоталамуса, энергетический обмен, регуляцию аппетита, репродуктивную функцию. Концентрация лептина в сыворотке крови прямо пропорциональна содержанию жира в организме. У женщин содержание лептина в сыворотке крови на 40% больше, чем у мужчин.
Эстрогены - женские половые гормоны, вырабатываемые фолликулами яичников, плацентой, частично корой надпочечников и семенниками.
На сегодняшний день известно более тридцати разновидностей этих гормональных веществ. Но самыми важными являются следующие три:
- Наиболее активным гормоном этой группы выступает эстрадиол — именно его количество определяют во время анализов. Главный эстроген. Он функционирует с момента начала полового созревания до менопаузы. Именно от этого эстрогена зависит крепость костей и мышц, внешний вид кожи, зрение, работа сердечно-сосудистой системы.
- Эстрон -эстроген, который является материалом для выработки эстрадиола.Уровень этого эстрогена повышается во время беременности. Этот эстроген является вторым по важности в организме женщины. После того как в организме перестаёт вырабатываться эстрадиол (время менопаузы), эстрон продолжает синтезироваться.
Рис. 5 химическая структура эстрадиола.
Принято считать, что эстрогены- женские гормоны. И действительно, их уровень у представительниц женского пола гораздо выше. Тем не менее, эти вещества синтезируются и в организме мужчин, правда, в гораздо меньших количествах.
Биосинтез стероидных эстрогенов в организме высших животных — один из заключительных этапов метаболизма холестерина. Ближайшие биогенетические предшественники — андрогены (мужские половые гормоны). В крови эстрогены находятся в виде комплексов с белками (нормальное содержание эстрогенов у человека менее 10 мкг/л как у женщин, так и у мужчин). Из организма они выводятся с мочой. У мужчин эстрогены выводятся равномерно, у женщин экскреция эстрогенов имеет два максимума — во время овуляции и в период максимальной активности жёлтого тела.
Эстрогены играют в жизни человека чрезвычайно важную роль, оказывая модулирующее воздействие буквально на все процессы. Потребность в них не ограничивается только репродуктивным возрастом, который существенно короче общей продолжительности жизни. Биологическое значение гормонов В настоящее время изучение эндокринологии жировой ткани - область пристального исследования и новых открытий
За последнее время получено очень много интересных данных о том, что жировая ткань является не просто хранилищем запасенной энергии, а является активным эндокринным органом. Помимо того, что в жировой ткани имеются рецепторы значительного числа гормонов, в то же время в самой жировой ткани (в белой жировой ткани) продуцируются пептидные гормоны - адипоцитокины или адипокины (известно более 50 адипокинов). Адипокины обладают разнообразными биологическими эффектами и влияют на выраженность процессов во многих органах прямо или через нейроэндокринные механизмы, взаимодействуя с гормонами гипофиза, инсулином, катехолами-нами. Они играют определенную роль во взаимосвязи ожирения и сопутствующих заболеваний. Кроме того, в
- Эстиол — вещество, которое синтезируется из первых двух типов- эстроген, который отвечает за крепость костей. Эстриол вырабатывается плацентой во время периода беременности.
О
он
Рис. 7. Структура эстиола
белой жировой ткани присутствуют ферменты, участвующие в образовании или метаболизме стероидных гормонов, что заставляет еще с большим вниманием относиться к эндокринной функции адипозного органа.
Итак, гормоны — это вещества необходимые для нормальной жизнедеятельности организма, так как при недостатке этих веществ в организме возникают различные нарушения, которые могут привести к серьезным заболеваниям.
Список литературы
1. Кроненберг Г.М., Меллмед Ш., Полонски К.С., Ларсен П.Р. Эндокринология по Вильямсу. Ожирение и нарушения липидного обмена / Перевод с английского под ред. акад. РАН и РАМН И.И. Дедова, чл.-корр. РАМН Г.А.Мельниченко. ГЭОТАР-Ме-диа. - 2010. - С. 80.
2. Чубриева С.Ю., Глухов Н.В., Зайчик А.М. Жировая ткань как эндокринный регулятор // Вестник Санкт-Петербургского университета. - 2008. - № 11,вы-пуск 1. - С. 32-43.
3. Цаллагова Е.В., Прилепская В.Н. Роль снижения избыточной массы тела в восстановлении функции репродуктивной системы женщины // Гинекология. -2005. - № 1 (7). - С. 51-53.
4. Clement K., Vaisse C., Lahlou N., Cabrol S., Pelloux V., Cassuto D., Gourmelen M.,Dina C., Chambaz J., Lacorte J.M. et al. A mutation in the human leptin receptorgene causes obesity and pituitary dysfunction. - 1998. - Р. 398-401.
5. Hardie L., Trayhurn P., Abramovich D., Fowler P. Circulating leptin in women: a longitudinal study in the menstrual cycle and during pregnancy // Clin. Endocrinol. -1997. - № 47. - Р. 101-106.
6. Ramsay J.E., Jamieson N., Greer I.A., Sattar N. Paradoxical elevation in adiponectin concentrations in women with preeclampsia // Hypertension. - 2003. - № 42. - Р. 89189-89194.
некоторые особенности адаптации травянистых растении приргородных лесов воронежа к рекреационным нагрузкам
Реуцкая Вера Владимировна
Канд. Биол. Наук, доцент кафедры социальной экологии и Природопользования РГСУ г. Москва
Введение пяти предприятий лесного хозяйства и одного заповед-
Зеленая зона г. Воронежа была выделена в 1944 г. в ника. Площадь лесов зеленой зоны г. Воронежа составляет радиусе 30 км вокруг города. Ее основу составили есте- 84 735 га. ственные леса. В настоящее время в зеленую зону г. Воронежа полностью или частично входят лесные массивы
