Уменьшение количества жировой ткани из-за недоедания или физической нагрузки может приводить у женщин к бесплодию



Скачать 163.09 Kb.
Дата30.09.2017
Размер163.09 Kb.


Полнота и плодовитость

Уменьшение количества жировой ткани из-за недоедания или физической нагрузки может приводить у женщин к бесплодию. Этот эффект обратим: плодовитость возвращается вместе с восстановлением массы жира. Возможно, жировая ткань оказывает регулирующее влияние на детородную функцию

полнота И ПЛОДОВИТОСТЬ

СИМВОЛ ПЛОДОРОДИЯ в каменном веке — «Венера Виллендорфская» — слу­жит утрированной иллюстрацией того недавно установленного факта, что для нормального выполнения детородной функции в организме женщины должно быть запасено достаточно жира. Добиться, чтобы количество жира достигло «порогового» значения, можно путем увеличения веса: у взрослых людей, не за­нимающихся интенсивно спортом, прирост массы тела происходит за счет от­ложения жира. Эта статуэтка была найдена в Австрии; ее высота около 10 см.
ЕЩЕ в каменном веке женская плодовитость ассоциировалась с полнотой, особенно с отложе­нием жира в области молочных же­лез, бедер и ягодиц. Именно в этих участках женские половые гормоны эстрогены стимулируют запасание жира. По-видимому, традиционная связь между полнотой и плодовитос­тью имеет биологический смысл. Я предполагаю, что жировая ткань ор­ганизма участвует в регуляции дето­родной функции.

За последние 15 лет получены весо­мые аргументы в пользу такого пред­положения. Показано, что для того чтобы у женщины могли возникнуть и установиться нормальные менстру­альные циклы — а следовательно, и способность к деторождению, — в ее организме должно накопиться неко­торое «пороговое», минимальное, ко­личество жира. И если в результате, скажем, строгой диеты или интенсив­ной физической нагрузки масса жира становится ниже пороговой, то на­ступление менархе (первой менструа­ции) может задерживаться вплоть до 20 лет. Такое похудание может приво­дить также к тому, что при внешне нормальных месячных не происходит овуляции (выхода яйцеклетки из яич­ников в середине менструального ци­кла). Возможна и полная аменорея (прекращение менструаций). Следст­вием этого является бесплодие. Но оно обратимо: если количество жиро­вой ткани восполняется (например, в результате уменьшения физической нагрузки), то детородная функция восстанавливается. Для нарушения менструального цикла вовсе не обяза­тельна катастрофическая потеря веса, какая бывает при нервной анорек-сии — психически обусловленной ут­рате аппетита, при которой вес тела может уменьшаться в 1,5 раза. Впол­не достаточно сравнительно умерен­ного похудания (а похудание — это прежде всего потеря жира) — на 10— 15^0 от нормальной массы тела. Недавно было обнаружено, что на-



роза э. фриш

рушения менструального цикла, свя­занные с чрезмерной худобой, обус­ловлены расстройствами деятельно­сти гипоталамуса — области мозга, регулирующей размножение, потреб­ление пищи и другие основные аспек­ты жизнедеятельности. Известно, что к гипоталамусу поступают сигна­лы от вышележащих отделов мозга. Значит, внешние факторы, например изменения температуры или стрессо­вые воздействия, могут влиять на процессы размножения через гипота­ламус. Сейчас уже доказано, что к та­ким факторам относятся питание и физическая нагрузка.

Неудивительно, что, когда женщи­на чрезмерно худеет, у нее расстраи­вается гипоталамическая регуляция размножения. Такая реакция организ­ма когда-то была, вероятно, выгодна в ситуации естественного отбора: за­чатие происходило лишь у тех жен­щин, организм которых мог успешно справиться с беременностью. Ведь для размножения требуется энергия: для вынашивания жизнеспособного плода необходимо 50 тыс. — 80 тыс. ккал, а для вскармливания грудного ребенка молоком — 500 — 1000 ккал в день, что значительно больше, чем для других жизненных процессов. На заре развития человечества пища до­бывалась с трудом, количество ее сильно зависело от времени года, и грудное молоко было единственным источником питания новорожденно­го. Поэтому если женщина беремене­ла, не имея достаточных запасов жи­ра — основного быстро мобилизуе­мого энергетического ресурса орга­низма, — то она ставила под угрозу как свою собственную жизнь, так и существование плода или новорож­денного.

Можно предположить, что женщи­ны, у которых овуляция происходила несмотря на малую упитанность, ли­бо рожали недостаточно жизнеспо­собных детей, либо погибали сами. В любом случае они не оставляли, по­томства. Вероятно, в результате та-

кого естественного отбора у совре­менных женщин по достижении зре­лого возраста, как правило, более четверти массы тела (около 16 кг, что соответствует примерно 144 тыс. ккал) составляет жир. Возможно, главная роль этого жирового запаса заключается в том, чтобы обеспечить энергией беременность и вскармлива­ние грудным молоком в течение при­мерно трех месяцев. У мужчин же в зрелом возрасте на долю жира прихо­дится 12 — 14°7о массы тела. Надо сказать, что у женщин (а также самок животных) при чрезмерном ожире­нии тоже наблюдаются аменорея и бесплодие, однако механизмы этого явления неизвестны.

СВЯЗЬ между полнотой и плодови­тостью была обнаружена косвен­ным путем едва ли не случайно. В на­чале 70-х годов мы с Р. Ревеллом, ра­ботавшим тогда в Гарвардском уни­верситете, собирали данные о кало­рийности питания, росте и весе в по­пуляциях Латинской Америки и Азии с целью оценить потребности населе­ния мира в продуктах питания. При анализе показателей развития я обра­тила внимание на то,' что при недоста­точном питании у девочек-подрост­ков позже наступает период быстрого увеличения массы тела, который предшествует первой менструации. Напротив, при хорошем питании он начинается раньше. Сам по себе этот факт не был неожиданным, однако удивительным оказалось другое: во всех популяциях период быстрого увеличения массы тела у девочек неза­висимо от времени его наступления начинался лишь после того, как сама масса достигала некоего среднего зна­чения. Иными словами, создавалось впечатление, что решающим фактором в данном случае служит масса тела.

Для того чтобы проверить наше предположение о связи массы тела с наступлением первой менструации, мы проанализировали данные о весе и росте девочек, полученные в трех со-

поставимых обследованиях, прове­денных в США. Для 181 девочки было прослежено развитие от рождения до 18 лет (т. е. до завершения созрева­ния). Оказалось, что независимо от того, рано или поздно начиналось по­ловое созревание, средняя масса тела в момент наступления первой менст­руации была одинаковой — 47 кг. Средний рост при этом был существен­но больше у тех девочек, половое созре­вание у которых началось поздно.

То, что масса тела, возможно, име­ет значение для наступления менархе, помогло объяснить многие загадоч­ные наблюдения. Так, на протяжении последних 100 лет в США и Европе менархе наступает во все более и бо­лее раннем возрасте. Сегодня у аме­риканских девочек первая менструа­ция происходит в среднем в 12,6 лет, тогда как 100 лет назад — в 15,5 лет. Ревелл и я предположили, что более раннее менархе обусловлено тем, что дети «быстрее растут», так как лучше питаются и меньше болеют. Связь между средней массой тела к моменту менархе и средним возрастом начала менструаций в популяции позволяла также объяснить и другие факты: по­чему при плохом питании месячные начинаются позже, почему задержи­вается менархе у близнецов по сравне­нию с «одиночками» той же популя­ции (близнецы во время внутриутроб­ного развития и в период новорож-денности растут медленнее и потому позже достигают «пороговой» мас­сы), почему у жительниц высокогор­ных районов менструации начинают­ся позже (в высокогорье развитие происходит медленнее).

ХОТЯ мы установили, что к мо­менту наступления менархе дево­чки имеют определенную среднюю массу, это не позволяло предсказы­вать, когда начнутся менструации у той или иной конкретной девочки, так как индивидуальная масса на момент менархе значительно варьирует. Я за­далась вопросом, не существует ли какого-либо показателя, связанного с массой тела, с помощью которого можно было бы строить подобные прогнозы. Ключом к ответу послужи­ли результаты изящных эксперимен­тов на животных, проведенных ныне покойным Г. Кеннеди из Кембридж­ского университета. Этот исследова­тель обнаружил, что половое созрева­ние у самок крыс более тесно связано с массой тела, чем с возрастом. Кро­ме того, оказалось, что крысы, полу­чавшие различные рационы, влияю­щие на скорость роста, ко времени первой течки (аналог менструации у животных) потребляли в итоге одина-




ковое количество пищи на единицу массы тела. Кеннеди предположил, что количеством жира в организме регулируется как потребление пищи, так и наступление половой зрелости.

На основании данных Кеннеди и его сотрудников Э. Уиддоусон и П. Мак-канса, а также результатов исследова­ний по составу тела человека, прове­денных Ф. Муром с коллегами в Ме­дицинской школе Гарвардского уни­верситета, у меня начало складывать-



В МИРЕ НАУКИ-1988/№ 5

ся впечатление, что какие-то показа­тели состава тела — в частности, ко­личество жировой ткани — могут влиять на наступление менархе. В свя­зи с этим мы с коллегами изучили из­менения состава тела у девочек в мо­мент менархе и в предшествующий ему период быстрого увеличения мас­сы тела. Особенно нас интересовало количество жира и так называемая безжировая масса тела; в сумме эти две величины составляют массу тела.



74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36

56.1%« 22%

S 0 1- 0 т <

^

59.8% « 17%

^ 1= О

0 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 РОСТ. CM

НОМОГРАММА, применяемая во врачебной практике, показывает, какой дол­жна быть у женщины при данном росте «пороговая» (минимальная) масса тела, для того чтобы у нее нормально протекали менструальные циклы. «Дополни­тельная» масса (свыше пороговой) у каждого индивида своя, и рассчитать ее за­ранее нельзя. Красная линия отмечает пороговую массу для менархе (первой менструации); голубая линия — минимальную массу для восстановления пре­кратившихся менструаций у зрелых женщин. Например, чтобы у женщины рос­том 165 см, страдающей аменореей, восстановились менструации, она должна увеличить свой вес по меньшей мере до 49 кг. Верхние пять линий — процен-тильные прямые содержания воды, выраженного в процентах от массы тела (эта величина служит показателем содержания жира) для зрелых здоровых женщин. Голубая линия соответствует 10-процентильной прямой. Красная ли­ния соответствует 10-процентильной прямой для здоровых девочек на момент менархе. 50-процентильная прямая показывает должную (для данного роста) массу тепа для зрелых женщин в возрасте от 18 до 25 лет.

ПОЛНОТА И ПЛОДОВИТОСТЬ

\ ^-\ / \ / \J

•^^ ---^^

РОЖДЕНИЕ "^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ )ЗРАСТ, МЕС________________ВОЗРАСТ. ЛЕТ____________

ДОЛЯ ЖИРА в общей массе тела начинает увеличиваться у женщин после 10 лет, а у мужчин — значительно позже (слева). Этому соответствует снижение содержания воды (справа). Жировая ткань содержит очень мало воды по сравнению с мышечной и другими тканями, и поэтому доля воды может служить показателем содержания жира в ор-



ганизме. К 18 годам на долю жира у женщин обычно прихо­дится около 28% массы тепа, а у мужчин — около 13%. Предполагается, что большие жировые запасы у женщин необходимы для беременности и вскармливания. Графики построены по данным Б. Фрииш-Хансена из Копенгаген­ского университета.
Под безжировой массой тела понима­ют общую массу таких структур, как мышцы, кожа (без подкожно-жиро­вой клетчатки), внутренности (серд­це, почки, прочие органы) и скелет.

Те 181 девочки, о которых говори­лось выше,'давно повзрослели, однако у нас сохранились данные об их весе и росте во время менархе и предшеству­ющего периода быстрого увеличения массы тела. По этим данным мы рас­считали состав тела при помощи стандартных уравнений для оценки общего количества воды в организ­ме — по такому показателю можно судить об относительном вкладе жи­ра и безжировой массы в общую мас­су тела человека. Уравнения для рас­чета количества воды в организме бы­ли получены с помощью прямых из­мерений содержания воды у здоровых девочек и женщин.

Правомерен вопрос: как можно су­дить о составе тела по содержанию в нем воды? Дело в том, что у человека, вышедшего из детского возраста, на долю воды приходится 72Vo безжиро­вой массы тела. Значит, рассчитав об­щее количество воды в организме, можно вычислить безжировую массу тела, разделив полученную величину на 0,72. Если же вычесть безжировую массу тела из общей массы, то полу­чится масса жира. Таким образом, со­держание воды в организме может служить показателем количества жи­ра: в жировой ткани воды мало (5 — lOVo), и потому чем этой ткани боль­ше, тем меньше будет общее содержа­ние воды.

Мы обнаружили, что самое сущест­венное изменение состава тела в пери­од быстрого увеличения массы тела перед менар^е — это значительное возрастание количества жира. В сред­нем у девочек как при раннем, так и при позднем половом созревании ко­личество жира увеличивается на 120"7о (от 5 до 11 кг), тогда как безжировая масса тела прибавляется лишь на 44^0. Иными словами, если в начале этого периода соотношение между безжировой массой тела и количест­вом жира составляет 5:1, то ко време­ни менархе оно равно уже 3:1. И хотя у разных девочек вес к моменту ме­нархе оказывался различным, соот­ношение между безжировой массой тела и количеством жира, а также от­носительное содержание воды в орга­низме у них было одинаковым; в сред­нем на долю воды приходилось 55 "7о массы тела, а это означает, что содер­жание жира составляло 24%.

ВСЕ ЭТИ данные достаточно убе­дительно свидетельствовали: для того чтобы у девочки начались менст­руации, соотношение между безжи-

ровой массой тела и жиром (отража­ющее полноту, т. е. содержание жира в организме) должно достигать поро­гового уровня. Однако средняя вели­чина этого соотношения для популя­ции в целом еще не позволяет предска­зывать «критическое» значение для наступления менархе в каждом кон­кретном случае. Мы с Дж. Макартур из Массачусетской больницы общего типа попробовали подойти к реше­нию этой проблемы путем сравнения роста, веса и вычисленного состава тела у молодых девушек и женщин с расстройствами менструального ци­кла и у здоровых индивидов, обследо­ванных нами, во время менархе и в 18 лет.

Для того чтобы сравнить эти две группы, мы пользовались номограм­мами, показывающими значения мас­сы тела и роста, соответствующие относительному содержанию жира у обследованных нами 181 нормальной девочки во время менархе и по завер­шению полового развития (см. рису­нок на с. 58). Относительное содержа­ние жира отображалось процентиль-ными линиями «индекса содержания жира» — процентного отношения об­щего количества воды в организме к массе тела, которым мы пользова­лись как показателем полноты.

В результате получилась несколько неожиданная картина. Оказалось, что в случаях аменореи или позднего на­ступления менархе относительное со­держание жира было ниже порогово­го. Так, выяснилось, что у девочек, достигших (или почти достигших) окончательного для себя роста, менструации не начинались до тех пор, пока они не набирали соответст-

вующую росту массу тела, чтобы процентное содержание воды в орга­низме снизилось до 59,8%. При таком содержании воды на долю жира при­ходится по меньшей мере 17% массы тела (чем ниже содержание воды, тем выше — жира). Значения порогового процентного содержания воды отве­чали 10-процентильной линии для нормальных девочек на момент ме­нархе, т. е. в обследованной выборке у 90% индивидов во время менархе со­держание воды было меньше, а жира соответственно больше. Таким об­разом, можно было предсказать, что 15-летняя девочка, достигнув своего окончательного роста 165 см, должна весить не меньше 44 кг для того, что­бы у нее начались месячные.

Выяснилось также, что если у жен­щины из-за похудания прекратились менструации, то для восстановления и поддержания нормальных овуляци-онных циклов она должна набрать вес примерно на 10% больше, чем «поро­говое» значение для наступления ме­нархе. Иными словами, процентное содержание воды в организме должно быть не более 56,1%, что соответст­вует содержанию жира около 22% от массы тела. Такое значение отвечало 10-процентильной линии содержания воды у нормальных 18-летних деву­шек по завершении созревания. Начи­ная с этого возраста женщина рос­том 165 см должна весить не менее 49 кг для того, чтобы у нее происхо­дили регулярные менструации и ову­ляции. И если вес тела падает ниже этого порогового уровня, то месяч­ные циклы могут прекращаться.

Казался удивительным тот факт, что у зрелых женщин для регулярных

овуляционных циклов масса тела и со­держание жира должны быть выше, чем для наступления менархе. Поче­му, собственно, женщине в 18 лет для нормальных менструаций требуется больше жировой ткани, чем необхо­димо для первых месячных? Ответ на этот вопрос мы получили, проанали­зировав данные о здоровых обследо­ванных: выяснилось, что в норме за период от первой менструации до 18 лет количество жира у женщины уве­личивается. К 18 годам обычно закан­чивается стадия подросткового ста­новления репродуктивной функции. (На этой стадии яичники, матка и ма­точные трубы продолжают расти, а многие менструальные циклы проис­ходят без овуляции.) Оказалось, что, как при раннем, так и при позднем по­ловом созревании за время от менар­хе до 18 лет прибавляется в среднем 4—5кг жира и к 18 годам у здоровых девуше^ масса жира составляет 28% общей массы тела. Сначала представ­лялось невероятным, что в организме женщины, готовой к деторождению, запасается так много жира, однако имеющиеся в литературе данные, ос­нованные на результатах посмертных вскрытий, подтвердили наши резуль­таты .

В настоящее время многие врачи, руководствуясь номограммами, чрез­мерно худым женщинам с аменореей или с менструациями без'овуляций ре­комендуют прибавить в весе (разуме­ется, сначала следует убедиться, что нет другой патологии). Часто бывает достаточно «поправиться» всего на 1,5—2кг сверх порогового для дан­ного роста веса, чтобы восстанови­лись менструальные циклы. Однако

ПОЛНОТА И ПЛОДОВИТОСТЬ




В МИРЕ НАУКИ-1988/№5

пока невозможно точно предсказы­вать, насколько в каждом конкретном случае масса тела должна превосхо­дить пороговую. Даже при весе, близ­ком к необходимому минимуму, мо­гут отсутствовать овуляции, хотя менструации происходят (это нару­шение можно обнаружить путем уль­тразвукового исследования яичников

или измерения уровней гормонов). В такой ситуации для восстановления регулярных овуляционных циклов нужно еще увеличить вес — до значе­ния, соответствующего 25-процен-тильной линии содержания воды. «Диапазон» пороговой массы удиви­тельно узок: многие обследованные нами спортсменки могли произволь-

СЕКРЕЦИЯ ГОРМОНОВ {красные стрелки), отвечающих за овуляцию и регуляр­ные менструальные циклы, управляется гипоталамусом. Из гипоталамуса пор­циями выбрасывается в кровь гонадотропин-рилизинг-фактор, и под его влия­нием из гипофиза выделяется фолликулостимулирующий гормон, определяю­щий рост фолликулов (образованных особыми клетками пузырьков, в которых созревают яйцеклетки) в яичниках, и лютеинизирующий гормон, отвечающий за овуляцию (выход яйцеклетки из яичника в середине менструального цикла). В первой половине менструального цикла растущий фолликул вырабатывает эстрогены. Под влиянием этих гормоноЁТизменяется активность гипофиза и, возможно, гипоталамуса {пунктирная стрелка)', кроме того, он стимулирует рост молочных желез и эндометрия (слизистой оболочки матки). После выхода яйцеклетки фолликулы превращаются в желтые тела, которые вырабатывают прогестерон; этот гормон стимулирует рост сосудистой сети в эндометрии. Ес­ли оплодотворение не происходит, содержание эстрогенов и прогестерона па­дает и внутренний слой эндометрия отторгается: наступает менструация. На гипоталамус влияют вышележащие отделы головного мозга {черные стрелки).

нормальный СОСТАВ ТЕЛА

«НЕЗРЕЛЫЙ» СОСТАВ ТЕЛА

• ЗАПУСК-——--

ГИПОТАЛАМУС ГИПОФИЗ

ВЕС: 57 КГ СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ: 52%

ОТНОШЕНИЕ

БЕЗЖИРОВОЙ МАССЫ ТЕЛА К МАССЕ ЖИРА: 2,5:1

БЕЗЖИРОВАЯ МАССА ТЕЛА: 41 КГ

МАССА ЖИРА: 16 КГ

НОРМАЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЭСТРОГЕНОВ

ВЫСОКОАКТИВНЫЕ ЭСТРОГЕНЫ

НОРМАЛЬНЫЕ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ И МЕТАБОЛИЗМ

НОРМАЛЬНЫЕ ОВУЛЯЦИИ И МЕНСТРУАЦИИ

18 ЛЕТ, РОСТ 165 СМ

ЯИЧНИК МАТКА

ЖЕНЩИНА нормального веса (слева), потеряв около 15% массы тела {справа), не обязательно будет выглядеть ужа­сающе худой, однако менструации у нее могут прекратить­ся. Такая потеря веса, происходящая преимущественно за счет уменьшения количества жира, сказывается на дея­тельности гипоталамуса, и поэтому нарушается менстру-

альный цикл. Механизм реакции гипоталамуса на потерю жира неизвестен. По мнению автора статьи, причиной на­рушения гипоталамического контроля детородной функ­ции являются снижение общего содержания и активности циркулирующих в крови эстрогенов, а также изменения в терморегуляции и метаболизме.

при снижении уровня ГРФ вследствие того, что при этом уменьшается вы­работка фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов. В норме растущий фолликул выделяет эстрогены и они влияют на эндокрин­ную функцию гипофиза таким обра-юм, что в середине менструального цикла происходит выброс лютеини-«ирующего гормона и в результате наступает овуляция. Кроме того, эст­рогены стимулируют рост молочных ^слез и эндометрия (слизистой обо-почки матки). После овуляции фолли-

кул превращается в так называемое желтое тело и начинает вырабаты­вать прогестерон; этот гормон спо­собствует развитию сети кровенос­ных сосудов в эндометрии и тем са­мым готовит его к имплантации — внедрению оплодотворенной яйце­клетки. Если имплантация не проис­ходит, то уровни прогестерона и эст­рогенов падают и наступает менстру­ация.

Пока не известно, какие именно сиг­налы, поступающие в гипоталамус при уменьшении массы тела, приво-



дят к нарушению менструального ци­кла. Возможно, эту роль играют сиг­налы об изменениях терморегуляции или метаболизма, происходящих при уменьшении количества жира — будь то из-за недостаточного питания или из-за высоких энергозатрат. Возмож­но также, что гипоталамус реагирует на изменения уровней эстрогенов, об­условленные снижением содержания жира.

Как же количество жира влияет на содержание эстрогенов? Когда-то считалось, что жировая ткань в био-


но вызывать или прекращать менст­руальные циклы, изменяя свой вес всего на 1,5 кг.

Здесь следует сделать несколько оговорок. Во-первых, на возникнове­ние и регулярность менструаций влияет не только масса тела, но и дру­гие факторы, например эмоциональ­ный стресс. В связи с этим если месяч­ные прекратились в результате поху-дания, то они могут и не возобновить­ся даже в том случае, когда масса тела достигнет порогового для данного роста значения. Существенно также, что после восстановления должного веса до возобновления регулярных нормальных месячных проходит какое-то время, которое зависит от того, как долго не было менструаций. Во-вторых, составленные нами номо­граммы касаются только американ­ских и европейских женщин. Кроме того, они не подходят для женщин с очень сильно развитой мускулатурой: в мышцах содержится много воды (80*Уо), которая имеет сравнительно большой удельный вес, поэтому, да­же если мускулистая женщина обла­дает нормальным по номограмме для своего роста весом, доля жира у нее недостаточна по отношению к безжи­ровой массе тела.

КАКИМ ЖЕ образом количество жировой ткани может влиять на плодовитось? Измерения содержания одного из гормонов гипоталамуса — так называемого гонадотропин-рили-зинг-фактора (ГРФ) — выявили клю­чевую роль этого центра в регуляции детородной функции. ГРФ, который выбрасывается в кровь порциями, управляет всей последовательностью событий, ведущей к овуляции. У чрез­мерно худых женщин аномальны как количественные, так и временные ха­рактеристики секреции ГРФ; они по существу такие же, как у девочек до периода полового созревания. В ре­зультате нарушается весь каскад гор­мональных процессов, в норме приво­дящий к овуляции и подготавливаю­щий матку к беременности.

В зрелом женском организме вы­брос порции ГРФ вызывает выделение из гипофиза двух других гормонов — фолликулостимулирующего гормона, регулирующего в яичниках рост фол­ликулов (образованных особыми клетками пузырьков, в которых со­зревают яйцеклетки), и лютеинизиру-ющего гормона, управляющего ци­клом выхода яйцеклеток из фоллику­лов. При низком уровне этих гормо­нов овуляция наступить не может.

Для овуляции и менструации необ­ходимы также эстрогены и прогесте­рон, образующиеся в яичниках. Со­держание этих гормонов тоже падает


В МИРЕ НАУКИ-1988/№5

ПОЛНОТА И ПЛОДОВИТОСТЬ




КУЛЬТУРИСТКИ характеризуются г ) меньшим содержанием жира и име­ют гораздо более развитую мускулатуру, чем обычные женщины такого же веса. У этой молодой женщины менструации обычно прекращаются, когда она нахо­дится в хорошей форме для соревнований (как на этой фотографии). Измере­ния уровней гормонов показали, что содержание эстрогенов, фолликулостиму-пирующего и лютеинизирующего гормонов у нее при этом низкое, как и следова­ло ожидать, исходя из низкого отношения количества жира к безжировой массе тела. У женщин, интенсивно занимающихся другими видами спорта, мускулатура не так развита, как у культуристок, однако у них тоже бывает аменорея из-за при­роста количества мышечной ткани и уменьшения доли жира.

эту в общем тривиальную мысль на основании ряда наблюдений: домаш­ние животные, питающиеся регуляр­но и обильно, более плодовиты, чем их дикие собратья; тяжелые условия существования приводят к задержке периода способности к зачатию; у од­ного и того же животного плодови­тость изменяется в зависимости от количества пищи; добиться увеличе­ния количества жира у кормящей ко­ровы бывает трудно. Я показала, что положения, высказанные Дарвином, справедливы и для человека и что на протяжении жизни женщины харак-

тер питания может влиять на ее пло­довитость.

Например, данные о развитии и де­торождении у английских женщин се­редины прошлого века говорят о том, что плохо питавшиеся женщины, сравнительно поздно достигавшие половой зрелости (в результате чего у них было низкое отношение количест­ва жира к безжировой массе тела), по всем характеристикам детородного периода отличались от женщин, по­лучавших достаточное питание. Пер­вая менструация у них наступала по­зже, период подросткового становле-


логическом отношении инертна и слу­жит лишь для теплоизоляции и меха­нической защиты тела. Однако сегод­ня ясно, что эта ткань принимает весьма активное участие в энергетиче­ском обмене. Кроме того, в ней на­капливаются стероиды (в том числе половые гормоны), и поэтому она может влиять на количество и актив­ность циркулирующих в крови эстро-генов.

Связь между количеством жировой ткани и содержанием эстрогенов бы­ла выявлена в ряде исследований. Так, П. Сиитери из Медицинской школы Калифорнийского университе­та в Сан-Франциско и П. Макдональд из Научно-исследовательского цент­ра Иды Грин биологии размножения в Далласе обнаружили, что в жировой ткани андрогены (мужские половые гормоны) превращаются в эстроге-ны. Именно таким путем образуется примерно треть всех циркулирующих в крови эстрогенов у женщин в докли-мактерический период, и большая часть эстрогенов — после климакса (интересно, что у мужчин в жировой клетчатке также происходит превра­щение андрогенов в эстрогены). Этот процесс происходит в жировой ткани в области молочных желез, брюшной стенки, сальника (особенного образо­вания брюшины, содержащего жир) и, по нашим данным, костного мозга длинных костей.

Дж. Фишман, Л. Бредлоу и их кол­леги из Рокфеллеровского универси­тета показали, что от содержания жи­ра в организме зависит, будут ли ан­дрогены превращаться в активную или неактивную форму эстрогенов. Так, у худых девушек, страдающих анорексией, повышено содержание относительно малоактивных форм эстрогенов, тогда как у более полных женщин этих форм меньше и сущест­венно выше уровень высокоактивных форм. По данным Сиитери и его со­трудников, у полных женщин сравни­тельно низок уровень белка, извест­ного под названием «глобулин, свя­зывающий половые гормоны» (в том числе он связывает эстрогены). Если уровень этого белка низок, то кон­центрация свободных эстрогенов в крови велика. Чем меньше у девочек масса тела к моменту менархе, тем больше в крови глобулина, связываю­щего половые гормоны, и соответст­венно меньше свободных эстрогенов.

В нескольких последних работах, и в том числе в наших исследованиях, обнаружено, что у женщин причиной аномального функционирования ги­поталамуса и нарушений менструаль­ного цикла может быть не только чрезмерная потеря веса в результате недоедания. К задержке менархе, не­регулярным менструальным циклам

и аменорее могут приводить интен­сивные занятия любыми видами фи­зической деятельности — плаванием, бегом, хореографией и т. д. Значит, физическая нагрузка сама по себе чре­вата подобными нарушениями; воз­можно, это обусловлено увеличением массы мышечной ткани и уменьшени­ем жировой, т. е. повышением отно­шения безжировой массы тела к массе жира.

Обследования, проведенные нами среди школьниц и студенток показа­ли, что интенсивная физическая на­грузка действительно может играть такую роль. Как выяснилось, у дево­чек, начавших занятия плаванием и бегом в возрасте еще до полового со­зревания, менархе наступает в сред­нем в 15 лет. У тех же, кто с^ал зани­маться спортом в более позднем воз­расте, первая менструация происхо­дит в среднем в 12,7 лет — т. е. так же, как в контрольной группе «не­спортсменок» и среди населения в це­лом. По нашим данным, каждый год спортивных тренировок в возрасте до менархе сдвигает срок первой менст­руации на 5 месяцев.

Мы обнаружили также, что интен­сивная тренировка до менархе корре­лирует с высокой частотой наруше­ний менструального цикла. Среди об­следованных нами девушек-спортсме­нок, начавших тренироваться до ме­нархе, лишь у 17Vo месячные были ре­гулярными, у 61 °7о менструальные ци­клы были неправильными, а у 22^0 не было менструаций вообще. Когда же занятия спортом начинались после менархе, в 60°7о случаев устанавлива­лись регулярные циклы, в 40% — не­регулярные, а аменореи не зарегист­рировано. Во время интенсивных тре­нировок нарушения менструального цикла и аменорея наблюдались чаше в обеих группах, коррелируя с уменьше­нием массы тела и содержания жира.

Измерения содержания гормонов подтвердили, что в нарушениях менструаций у спортсменок играет роль потеря жира. У худых спортсме­нок с нарушениями менструального цикла или поздним менархе уровни эстрогенов и лютеинизирующего гор­мона оказались низкими. В тех случа­ях, когда тренировки из-за травм пре­кращались, содержание гормонов возвращалось к нормальному уровню и восстанавливались нормальные менструальные циклы. Недавно дру­гими исследователями было обнару­жено, что у спортсменок высокого класса с нерегулярными менструаль­ными циклами или аменореей нару­шена функция гипоталамуса: уровень гонадотропин-рилизинг-фактора в крови у них такой же низкий, как и у чрезмерно худых женщин. Это согла­суется с предположением, что причи-

ной нарушений менструального цикла являются потеря жира и увеличение мышечной массы.

Мы наблюдали также женщину-культуристку, которая не занималась ни бегом, ни танцами, а только нара­щивала мышечную массу путем упражнений на специальных снаря­дах. Оказалось, что когда она дости­гала хорошей для соревнований фор­мы, месячные у нее прекращались. Уровни эстрогенов, фолликулостиму-лирующего и лютеинизирующего гормонов в крови у нее оказались та­кими же низкими, как и у женщин, ху­дых вследствие недостаточного пита­ния, или у спортсменок.

Новые данные, полученные при об­следовании женщин, занимавшихся в юные годы спортом, с несколько иной стороны подтвердили важность количества жировой ткани для функ­ционирования репродуктивной систе­мы. Наша исследовательская группа изучала 5398 женщин, окончивших колледжи Бостона, в возрасте от 20 до 80 лет. Половина из них в прошлом занималась спортом, а другая поло­вина — нет. Выяснилось, что у быв­ших спортсменок значительно реже встречается рак молочных желез и по­ловых органов, чем у женщин, не за­нимавшихся спортом (такие факто­ры, как возраст, семейная предраспо­ложенность к раковым заболеваниям, курение, учитывались). Вероятнее всего, этот факт объясняется тем, что у бывших спортсменок (а в каждой возрастной группе у спортсменок масса тела меньше, чем у женщин, не занимавшихся спортом) ниже уровень эстрогенов и выше относительное со­держание малоактивных форм этих гормонов. По-видимому, те же фак­торы, которые в случае чрезмерной выраженности приводят к бесплодию у женщин при излишней худобе или интенсивной физической нагрузке, оказывают защитное действие про­тив злокачественных опухолей, чувст­вительных к половым гормонам.

ДЛЯ ТОГО чтобы получить пря­мые данные о связи между соста­вом тела и плодовитостью, необходи­мы исследования на животных, так как их можно вскрывать и прямо определять безжировую массу тела и содержание жира. Все существующие на сегодняшний день методы измере­ния количества жира у человека, включая взвешивание под водой, яв­ляются непрямыми. Д. Хегстед, К. Йосинага, которые работали в Гарвардском университете, и я уста­новили, что у крыс при высоком соде­ржании жира в пище первая течка на­ступает значительно раньше, чем при равноценном по калорийности пита­нии с меньшей долей жира. Прямой

.шализ состава тканей умертвленных /м111отных показал, что на момент 11<рной течки в обеих группах было чшнаковое процентное содержание полы и, следовательно, одинаковое соотношение между безжировой мас-<.oii тела и массой жира (хотя абсо-л ютные значения массы тела различа­лись).

Сведения о других животных дают более косвенную, но не менее ценную информацию. Например, коров «сверхмускулистой» породы шароле, которая ценится за исключительно постное мясо, разводить, к сожале­нию, довольно трудно, так как у них поздно наступает половая зрелость и они плохо размножаются. Кстати, быки этой породы тоже сравнитель­но малоплодовиты.

О влиянии питания на плодови­тость говорит и такое своеобразное явление: если овец в течение коротко­го времени (около недели) перед случ­кой усиленно кормить, то частота многоплодия значительно увеличива­ется. В овцеводстве это явление ис­пользуют для увеличения помета. Оно настолько ярко выражено, что число ягнят в помете у здоровой овцы можно рассчитать по калорийности ее питания.

К счастью, у женщин высококало­рийная пища не вызывает (по крайней мере, насколько нам известно) супер­овуляции. Тем не менее есть некото­рые указания на стимулирующее вли­яние питания перед оплодотворением у человека. Во время второй мировой войны, когда снабжение продо­вольствием ухудшилось, частота рождения разнояйцевых близнецов в Голландии уменьшилась, тогда как частота рождения однояйцевых близ­нецов не изменилась. После того как питание населения снова улучшилось, частота рождения разнояйцевых близнецов стала прежней.

ДАННЫЕ, полученные в исследо­ваниях животных и человека, по­зволяют высказать гипотезу о том, почему плодовитость человеческих популяций варьирует, изменяясь как во времени, так и в зависимости от ге­ографической принадлежности. Об­щее число живых детей, родившихся в семьях, не пользующихся мерами предохранения от беременности, ко­леблется от 4 (у кочевых бушменов, обитающих в пустыне Калахари в Африке, где суровые условия) до 11 (у хаттеритов — богатой религиозной секты в США, члены которой хорошо питаются и отрицают предохранение о» беременности). Я объясняю эти различия прямым влиянием питания на плодовитость.

11адо сказать, что моя идея не впол­не нова. Еще Чарлз Дарвин высказал



В МИРЕ НАУКИ-1988/№5

ния половой функции длился дольше, возраст максимальной плодовитости был большим, живых детей рожда­лось в каждой возрастной группе меньше, а число беременностей, за­канчивавшихся выкидышем или мертворождением, было выше. Кро­ме того, период аменореи во время кормления грудью длился дольше (а потому был продожительнее и интер­вал между родами) и менопауза (воз­раст, в котором прекращаются менструации) наступала раньше. В Великобритании в XIX в., как и во многих других странах в прошлом, в бедных семьях, несмотря на то что су­пружеские отношения поддерживались вплоть до конца детородного периода, рождалось лишь 6-7 живых детей.

В настоящее время в большинстве бедных семей развивающихся стран обычно бывает примерно столько же детей. Может показаться, что 6-7 че­ловек — довольно большое потом­ство, однако на самом деле это число значительно ниже средней нормаль­ной плодовитости человека. Низкая способность женщин к деторожде­нию может быть обусловлена плохим питанием и тяжелой физической ра­ботой. Однако, если у женщин, недо­статочно питающихся, плодовитость понижена по сравнению с теми, кто получает нормальный рацион и не предохраняется от беременности, то почему же в развивающихся странах сегодня так быстро растет население? Это противоречие, возможно, объяс­няется тем, что благодаря мерам здравоохранения в этих странах сни­зилась смертность, а рождаемость осталось прежней.

Женщины — независимо от того, живут ли они в развивающихся или в развитых странах, — должны иметь в виду, что возможно забеременеть даже в период кормления ребенка грудью. В развивающихся странах у кормящих женщин, получающих не­достаточное питание, овуляции и менструации возобновляются не ра­нее чем через год после родов. Однако при хорошем питании овуляционные циклы могут возобновиться уже через 3 месяца после родов, даже если кор­мление грудью продолжается. Сли­шком короткий интервал между рода­ми опасен, поскольку беременность требует от женщины больших энерге­тических затрат, и потому следую­щий ребенок может при рождении иметь недостаточный вес, а это ска­зывается на его жизнеспособности и ведет к неврологическим и другим ос­ложнениям. Кроме того, гормональ­ные сдвиги, сопутствующие беремен­ности, уменьшают количество выра­батываемого молока. В развиваю-

щихся странах это в особенности чре­вато опасностью для жизни грудного ребенка: важно, чтобы мать кормила ребенка своим молоком как можно дольше, так как рацион, на который он переходит после отнятия от груди, часто беден белками.

Некоторые специалисты считают, что длительность «лактационной аменореи» зависит от режима корм­ления ребенка*. Однако исследова­ния, проведенные в Африке П. Лун­ном и Р. Уайтхедом из Кембридж­ского университета, показали, что на срок восстановления регулярных менструально-овуляционных циклов явно влияют характер питания и фи­зическая нагрузка.

БЭТОЙ СТАТЬЕ речь шла только о женщинах, однако недостаточ­ное питание и потеря веса могут вли­ять на плодовитость и у мужчин. В классическом исследовании, прове­денном А. Кейсом, Дж. Брозеком и их коллегами в Университете шт. Миннесота, было обнаружено, что у мужчин снижение калорийности рациона и происходящая вследствие этого потеря веса прежде всего приво­дят к уменьшению полового влече­ния. Дальнейшая потеря веса влечет за собой снижение количества жидко­сти предстательной железы и умень­шение подвижности и жизнеспособ-

* См. статью: Р. Шорт. Грудное вскар­мливание, «В мире науки», 1984, № 8. — Прим. ред.

Солнечные батареи на меху

В ЯСНЫЙ день при температуре 0°С даже самая лучшая солнеч­ная батарея превращает падающую на нее радиацию в тепло с эффектив-

ности сперматозоидов. Когда масса тела становится на 25*70 меньше нор­мальной для данного роста, выработ­ка спермы угнетается. Восполнение веса приводит, в обратном порядке, к восстановлению половой функции.

Недавно при исследовании мужчин, занимающихся марафонским бегом, и других спортсменов высокого класса, отличающихся большой худобой, бы­ло обнаружено, что у них так же, как и у спортсменок-женщин, нарушена де­ятельность гипоталамуса. Во многих случаях гипоталамус либо вырабаты­вал недостаточно гонадотропин-ри-лизинг-фактора, либо его секреция происходила ненормально, вследст­вие чего уровень тестостерона (муж­ского полового гормона) был пони­женным. Пока не известно, ослаблена ли у таких мужчин плодовитость илТн нет.

Вопрос о связи между количеством жира и плодовитостью у мужчин еще мало исследован. Напротив, «прехо­дящее бесплодие» у чрезмерно худых женщин было известно еще в про­шлом веке. В 1884 г., когда часты бы­ли случаи аменореи из-за плохого пи­тания, врач Дж. Дункан рекомендо­вал Королевскому обществу врачей лечить таких бесплодных женщин хо­рошей пищей, например ростбифом и французским вином. По его словам, «даже если очень худая женщина и могла бы забеременеть, то вероят­ность родить живого ребенка или вы­жить самой во время родов была бы чрезвычайно мала».

В МИРЕ НАУКИ-1988/№5 ПОЛНОТА И ПЛОДОВИТОСТЬ

menstrual cycles: fatness as a determinant oF minimum weight FOR height necessary FOR their maintenance or onset. Rose E. Frisch and Janet W. McArthur in Science, Vol. 185, No. 4155, pages 949-951; September 13,1974.

hypothalamic dysfunction in secondary amenorrhea associated with simple weight Loss. Robert A.Vigersky, Arnold E.Andersen, Ronald H.Thompson and D.Lynn Loriaux in The New England Journal of Medicine, Vol. 297, No. 21, pages 1141-1145; November 24,1977.

population, food intake, aND fer­tility. Rose E. Frisch in Science, Vol. 199, No. 4324, pages 22-30, January 6, 1978.

effects oF physical activity oN reproductive function aND development in males. stephen R.Wall and David C. Gumming in Seminars in Reproductive En­docrinology, Vol. 3, No. I, pages 65-80; 1985.

fatness, menarche, aND female fertility. Rose E.Frich in Perspectives in Biology and Medicine, Vol. 28, No. 4, pages 611-633; Summer, 1985.

НА ПОРОГЕ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ



Rose E. Frisch (РОЗА Э.ФРИШ «Пол­нота и плодовитость») — доцент в Школе здравоохранения Гарвардско­го университета. Степень бакалавра получила в 1939 г. в Смит-Колледже, степень магистра в области зоологии в 1940 г. в Колумбийском университе­те, степень доктора философии в об­ласти генетики — в 1943 г. в Вискон-синском университете. В 1965 г. стала сотрудницей Гарвардского центра по изучению народонаселения; в период работы там заинтересовалась биоло­гией размножения. В последнее время занимается проблемой долгосрочно­го влияния физических упражнений на детородную функцию и общее состоя­ние здоровья у женщин.

Каталог: VIVOVOCO


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница