Происхождение менструации: расплата за большой мозг
За год женщина в результате менструаций теряет объем крови почти равный объему крови в ее организме. Кроме утраты клеток крови, иммуноглобулинов, ферментов, гормонов и других метаболитов организма
ежемесячные менструации истощают резервы незаменимых аминокислот, витаминов и микроэлементов. Чем обоснована такая расточительность всегда бережливой хозяйки-природы? Почему у слоних, кошек и сук после завершения цикла эндометрий рассасывается и усваивается организмом, а у женщин - выбрасывается каждый раз, если не пригодился? Подобные парадоксы природы всегда возбуждали мое любопытство, и я предлагаю любознательным читателям разгадать эту тайну женского организма. Задайтесь вопросом: что может быть общего между человеком, вампиром обыкновенным и слоновым прыгунчиком?
Оказывается, только эти 3 вида плацентарных млекопитающих менструируют! Более 5000 видов остальных плацентарных обходятся эстральным циклом, который исключает кровотечение. Если быть точным, то слабые менструации обнаружены еще лишь у 9 видов приматов и у 2 видов рукокрылых. Вот здесь все
фотог 4 style="height: auto"Учитывая, что отряды Приматов, Рукокрылых и Афротерий филогенетически разошлись в эволюции около 100 млн лет назад, В качестве "непосредственного преимущества" в 1993 году рассматривалась гипотетическая способность менструальной. Сторонники идеи "меньшей платы" также пытались искать общие для человека, вампира и прыгунчика признаки,
• Высокая энцефализация - большой мозг относительно размера тела;
• Высокоинвазивная плацента - ткани плода непосредственно контактируют с кровью матери (у прочих плацентарных
• Высокая половая активность - спаривание до, во время и после овуляции (прочие плацентарные спариваются
Но как могут быть связаны размеры мозга, тесный контакт плода с матерью, половая активность и менструальное кровотечение? Большой мозг плода потребляет много ресурсов
Мозг человека потребляет до 25% общего обмена энергии организма, имея массу всего 2% от массы тела. плацентарных млекопитающих эволюционировало четыре типа плацент с разной степенью инвазивности; а менструальные кровотечения отсутствуют у близкородственных им видов млекопитающих, следует признать, что менструальный цикл - довольно современное явление в природе. Менструация либо обеспечивает эволюционное преимущество непосредственно, либо является побочным результатом эволюции - своего рода "меньшая плата" за более существенное эволюционное приобретение.
крови смывать остатки спермы, которая переносит инфекцию от мужчины. На данную гипотезу автора натолкнул верный факт - менструирующие млекопитающие имеют более высокую половую активность. Но его интерпретация данной закономерности не выдерживает критики - 3-недельного промежутка между менструациями вполне достаточно для развития инфекционного заболевания, более того многие микроорганизмы благополучно выживают в период кровотечения.
которые могут быть связаны с репродуктивной функцией и обуславливать возникновение менструации.
Было обнаружено, что для всех менструирующих видов характерно:
ткани плода не контактируют с кровью матери для исключения иммунологического конфликта);
1-3 дня в период течки, что соответствует периоду овуляции).
Оказалось, что все это - звенья одной эволюционной цепочки, в которой менструации - лишь побочный эффект высокой энцефализации.
Скорость метаболизма интенсивно растущего мозга плода сопоставима с таковой у взрослого человека.
Все это требует высокой скорости передачи глюкозы и кислорода от матери к плоду через плаценту, что в свою очередь
зависит от степени внедрения (инвазивности) ее тканей в ткани матки. В соответствии с уровнем метаболизма плода у
Характерная для высших приматов высокоинвазивная плацента предполагает погружение ворсинок хориона непосредственно
в материнскую кровь, что обеспечивает оптимальный транспорт глюкозы и кислорода в кровь плода и быстрое развитие его мозга.
Но неужели и у вампиров с прыгунчиками, у которых также обнаружена высокоинвазиваня плацента, имеется большой мозг?
Оказалось, что у данных животных отношение массы мозга к массе тела (0,03) даже больше, чем у человека (0,02).
Большие размеры мозга у человека обусловлены развитием ассоциативной коры (интеллект), в то время как у вампира
с прыгунчиком - развитием сенсорных зон, отвечающих за слух, обоняние и осязание. При этом, если эволюция человека шла
к энцефализации в результате увеличения массы мозга на фоне стабильной массы тела, то у прыгунчика и вампира энцефализация
возрастала из-за уменьшения массы тела. Легкое тело необходимо вампиру для выполнения полета, а для прыгунчика размер
тела критичен в плане терморегуляции в условиях подземной жизни в климате с резким колебанием суточной температуры.
Таким образом люди и данные животные практически достигли предельной энцефализации - еще меньшие размеры тела
не в состоянии обеспечить достаточный метаболизмкрупному мозгу, а вынашивание "второго" мозга в случае беременности
требует экстремальной скорости метаболизма и высокой проницаемости плаценты.
Однако почему до сих пор у большинства плацентарных сохранились более примитивные малоинвазивные типы плацент,
в то время как высокоинвазивная плацента позволяет ускорить развитие плода и сократить сроки беременности?
Например, дельфины, имеющие среднюю энцефализацию (0,01), обходятся лишь слабоинвазивной эпителиохориальной плацентой,
из-за низкой проницаемости которой увеличивается продолжительность беременности (12-16 месяцев). Дельфины, как и большинство
млекопитающих, предпочли низкоинвазивные плаценты, потому что тесный контакт тканей плода с кровью матери практически гарантирует
иммунологический конфликт. Но именно высшие приматы, вампиры и прыгунчики выработали механизм толерантности
иммунитета матери к антигенам отца на плодных тканях, что и сделало возможным появление высокоинвазивных плацент.
Данный механизм заключается в высокой сексуальной активности!
Иммунная система женщины запоминает сперму будущего отца
Некоторые осложнения беременности развиваются в результате атаки иммунной системы матери против отцовских антигенов на тканях плода,
а риск их развития зависит от продолжительности и частоты половых контактов с отцом будущего ребенка.
Например, у человека срыв иммунологической толерантности к плоду часто заканчивается выкидышем в первые недели беременности.
Если же беременность удается сохранить, то иммунная система матери ограничивает врастание ворсинок хориона в стенки матки - возникает
голодание плода, что сказывается прежде всего на развитии мозга. С целью компенсации голодания плацента вырабатывает вещества, которые заставляют организм матери увеличивать артериальное давление и уровень глюкозы крови. В результате этого лакуны интенсивнее заполняются кровью богатой кислородом и глюкозой и голодание плода нивелируется. Однако в случае срыва данных компенсаторных механизмов развивается сахарный диабет беременных и гипертония беременных, возрастает риск смертельно опасной эклампсии, для предотвращения которой показано кесарево сечение или стимуляция родов. Эклампсия была описана еще 2000 лет назад, но только недавно была обнаружена любопытная закономерность - риск заболевания меньше у женщин с наиболее продолжительной половой жизнью без презервативов с отцом будущего ребенка.
Данное наблюдение натолкнуло исследователей на мысль о влиянии спермы на иммунную систему женщины, и в 2009 году на мышах,
Интересно, что высокая половая активность у приматов не только заменяет агрессию и является средством решения
конфликтов матери с отцовскими антигенами высокоинвазивного плода.
(Подробнее о механизме развития бесплодия в результате генетической несовместимости супругов я рассказывал в этой статье)
которые также имеют инвазивные плаценты, был проведен интересный эксперимент. Самке вводили сперму одного самца,
а через несколько дней трансплантировали ей участки кожи от различных самцов. В результате лучше приживалась кожа хозяина спермы.
В другом исследовании было установлено, что после введения спермы в матку активируются лимфоциты-супрессоры,
которые затем мигрируют в места имплантации эмбриона и подавляют активность лимфоцитов-киллеров.
Авторы пришли к выводу, что лимфоциты-супрессоры распознают чужеродные антигены на сперматозоидах, а затем обеспечивают
толерантность иммунитета матери к аналогичным отцовским антигенам на плодных тканях. Таким образом объясняется влияние
высокой половой активности на развитие иммунологической толерантности у видов с высокоинвазивной плацентой.
социальных конфликтов, но в ходе эволюции половой системы также стала способом разрешения иммунологических
Итак, для развития большого мозга необходима высокоинвазивная плацента, однако это чревато отторжением
плода иммунитетом матери, а для подавления иммунологического конфликта требуется высокая половая активность
с будущим отцом ребенка. Отличный вывод и на этом можно было бы кончить. Но причем же здесь менструации?
Ежемесячно немножко беременная матка
У всех плацентарных млекопитающих связь плаценты с маткой реализуется через децидуальный слой
(лат. decidua - отпадающий) эндометрия. Данный слой богат капиллярами, секреторными и иммунными
клетками, что и обеспечивает благополучное развитие плода. При этом у неменструирующих
млекопитающих образование децидуального слоя запускается внедрением эмбриона в слизистую матки,
а у менструирующих - формируется заранее под воздействием гормонов вне зависимости от наличия оплодотворения.
То есть в матке у женщин&Co ежемесячно созревает ткань, которая у прочих животных обнаруживается только
в случае уже наступившей беременности. Столь преждевременная "беременность матки" обусловлена высокими
потребностями быстрорастущего мозга в энергии и необходимостью в зрелом иммунологическом барьере,
готовым к глубокому вторжению чужеродных тканей плода.
Если беременность не наступает, то децидуальный слой отторгается, так как его пожизненное поддержание в готовности
к имплантации еще более энергозатратно нежели менструация, а также чревато перерождением в опухоль.
В определенном смысле менструация - это ежемесячное прерывание "беременности" матки, ведь и настоящий выкидыш
происходит на границе между децидуальным слоем и остальной маткой, что также сопровождается кровотечением абсолютно у всех плацентарных млекопитающих.
Заключение
Конечно, природа не предполагала, что современные женщины почти всю зрелую часть своей жизни будут проводить вне беременности.
В наше время вполне определены тренды на снижение коэффициента рождаемости, добровольный отказ от естественного
Всего-то пару сотен лет назад для любой женщины было нормой более 10 беременностей с перерывами между ними на вскармливание,
когда менструации часто также отсутствуют. А если учесть, что в древности продолжительность репродуктивного периода жизни
не превышала 10-15 лет, то менструация была довольно редким событием, нежели ежемесячным правилом.
оплодотворения и даже вынашивания. Экстракорпоральное оплодотворение и суррогатное материнство уже много лет
применяется в различных странах, а для процесса донашивания разработана и испытывается искусственная матка.
Возможно, женщины будущего вовсе перестанут беременеть и рожать, а менструации будут считаться рудиментарным явлением.
Не исключено, что в будущем менструации будет показано купировать медикаментозно, как сейчас купируют способность
к зачатию или как пытаются предотвратить предменструальный синдром, который, согласно одной гипотезе, также может
являться результатом эволюции. Но об этом феномене женского организма поговорим в следующий раз.
Чтобы не пропустить - подписывайтесь на самый интересный блог о медицине! А если у вас нет аккаунта в ЖЖ,
подписывайтесь на обновления в Фэйсбук, Вконтакте, Телеграм и Твиттер.