Коллагеновые волокна: КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА — это… Что такое КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА?

Содержание

КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА — это… Что такое КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА?

КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА
КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА

(fibrae collageni), разновидность волокон соединит, ткани животного организма. Состоят гл. обр. из белка коллагена, синтезируемого фибробластами, хондробластами и остеобластами. К. в. образованы пучками фибрилл (диам. 20—100 нм), каждая фибрилла состоит из протофибрилл. Последние представляют собой агрегаты молекул (диам. 1—1,5 нм, дл. 270 нм), наз. тропоколлагеном, состоящие из 3 закрученных в спирали полипептидных цепочек проколлагена. К. в. обладают периодичным (через 64 нм) чередованием тёмных и светлых участков (полос). Формируются во внеклеточном пространстве полимеризацией тропоколлагена. К. в. прочны на разрыв и мало эластичны, выполняют механич. (опорную) функцию. В хряще К. в. наз. хондриновыми, в кости — оссеиновыми.

Электронная микрофотография коллагеновой фибриллы. Фигурной скобкой обозначен период повторяемости полос.

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

.

  • КОЛЛАГЕН
  • КОЛЛАТЕРАЛИ

Смотреть что такое «КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА» в других словарях:

  • КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА — волокна внеклеточного вещества соединительной ткани животных и человека, состоящие главным образом из белка коллагена, образующегося в фибробластах. Прочны на разрыв и мало эластичны; выполняют механическую функцию …   Большой Энциклопедический словарь

  • коллагеновые волокна — волокна внеклеточного вещества соединительной ткани животных и человека, состоящие главным образом из белка коллагена, образующегося в фибробластах.

    Прочны на разрыв и мало эластичны; выполняют механическую функцию. * * * КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА… …   Энциклопедический словарь

  • КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА — волокна внеклеточного в ва соединит. ткани животных и человека, состоящие гл. обр. из белка коллагена, образующегося в фибробластах. Прочны на разрыв и мало эластичны; выполняют механич. функцию …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Коллагеновые волокна —         клейдающие волокна, волокна внеклеточного вещества соединительной ткани животных и человека, состоящие главным образом из белка Коллагена. К. в. толщиной 1 12 мкм представлены неветвящимися нитями фибриллами (диаметр 0,3 0,5 мкм).… …   Большая советская энциклопедия

  • волокна предентинные — (f. predentini, LNH; син. Корффа волокна) коллагеновые В., проходящие в наружном слое дентина радиально к длинной оси зуба …   Большой медицинский словарь

  • волокна преколлагеновые — (f. precollagenae, LNH; син. фибриллы преколлагена) В. в составе межклеточного вещества соединительной ткани, образованные белком колластромином, представляющим собой фракцию коллагена; из В. п. формируются коллагеновые В …   Большой медицинский словарь

  • ШАРПЕЕВЫ ВОЛОКНА — прободающие волокна (fibra perfoanscementi), коллагеновые волокна, прикрепляющие надкостницу к кости. Описаны У. Шарпеем. Направлены из внутр. слоя надкостницы на разную глубину в слой наруж. генеральных пластин диафиза трубчатой кости.… …   Биологический энциклопедический словарь

  • Шарпеевы волокна —         прободающие волокна, различные по мощности коллагеновые волокна, обусловливающие прочное прикрепление надкостницы к кости; направлены под разными углами из внутреннего слоя надкостницы на разную глубину в слой наружных генеральных пластин …   Большая советская энциклопедия

  • Эбнера волокна — (V. Ebner, 1842 1925, австрийский гистолог и анатом) коллагеновые волокна в околопульпарном дентине, проходящие в тангенциальном направлении относительно оси зуба …   Большой медицинский словарь

  • Мясо — (Meat) Определения мяса, состав и свойства мяса Определения мяса, состав и свойства мяса, кулинарная обработка мяса Содержание Содержание 1. Состав и свойства Автолиз мяса 2.История употребления мяса Мясоедение в антропогенезе Употребление мяса в… …   Энциклопедия инвестора

Коллагеновые волокна — это… Что такое Коллагеновые волокна?

Коллагеновые волокна
        клейдающие волокна, волокна внеклеточного вещества соединительной ткани животных и человека, состоящие главным образом из белка Коллагена. К. в. толщиной 1—12 мкм представлены неветвящимися нитями — фибриллами (диаметр 0,3— 0,5 мкм). Фибриллы состоят из микро-фибрилл (толщина 400 Å), имеющих периодично (640 Å) чередующиеся тёмные и светлые участки, что связано с закономерным расположением по длине микрофибриллы молекул проколлагена, или тропоколлагена. Микрофибриллы, из которых формируются фибриллы и К. в., образуются вне клеток полимеризацией тропоколлагена, секретируемого коллагенобразующими клетками (фибробластами, хрящевыми, костными и др.
). К. в. отличаются большой прочностью на разрыв и малой эластичностью; выполняют механическую функцию. В хряще К. в. называют хондриновыми, в кости — оссеиновыми.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Коллагеновые болезни
  • Коллагенозы

Смотреть что такое «Коллагеновые волокна» в других словарях:

  • КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА — волокна внеклеточного вещества соединительной ткани животных и человека, состоящие главным образом из белка коллагена, образующегося в фибробластах. Прочны на разрыв и мало эластичны; выполняют механическую функцию …   Большой Энциклопедический словарь

  • КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА — (fibrae collageni), разновидность волокон соединит, ткани животного организма. Состоят гл. обр. из белка коллагена, синтезируемого фибробластами, хондробластами и остеобластами. К. в. образованы пучками фибрилл (диам. 20 100 нм), каждая фибрилла… …   Биологический энциклопедический словарь

  • коллагеновые волокна — волокна внеклеточного вещества соединительной ткани животных и человека, состоящие главным образом из белка коллагена, образующегося в фибробластах. Прочны на разрыв и мало эластичны; выполняют механическую функцию. * * * КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА… …   Энциклопедический словарь

  • КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА — волокна внеклеточного в ва соединит. ткани животных и человека, состоящие гл. обр. из белка коллагена, образующегося в фибробластах. Прочны на разрыв и мало эластичны; выполняют механич. функцию …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • волокна предентинные — (f. predentini, LNH; син. Корффа волокна) коллагеновые В., проходящие в наружном слое дентина радиально к длинной оси зуба …   Большой медицинский словарь

  • волокна преколлагеновые — (f. precollagenae, LNH; син. фибриллы преколлагена) В. в составе межклеточного вещества соединительной ткани, образованные белком колластромином, представляющим собой фракцию коллагена; из В. п. формируются коллагеновые В …   Большой медицинский словарь

  • ШАРПЕЕВЫ ВОЛОКНА — прободающие волокна (fibra perfoanscementi), коллагеновые волокна, прикрепляющие надкостницу к кости. Описаны У. Шарпеем. Направлены из внутр. слоя надкостницы на разную глубину в слой наруж. генеральных пластин диафиза трубчатой кости.… …   Биологический энциклопедический словарь

  • Шарпеевы волокна —         прободающие волокна, различные по мощности коллагеновые волокна, обусловливающие прочное прикрепление надкостницы к кости; направлены под разными углами из внутреннего слоя надкостницы на разную глубину в слой наружных генеральных пластин …   Большая советская энциклопедия

  • Эбнера волокна — (V. Ebner, 1842 1925, австрийский гистолог и анатом) коллагеновые волокна в околопульпарном дентине, проходящие в тангенциальном направлении относительно оси зуба …   Большой медицинский словарь

  • Мясо — (Meat) Определения мяса, состав и свойства мяса Определения мяса, состав и свойства мяса, кулинарная обработка мяса Содержание Содержание 1.

    Состав и свойства Автолиз мяса 2.История употребления мяса Мясоедение в антропогенезе Употребление мяса в… …   Энциклопедия инвестора

21. Коллагеновые волокна – строение и функции.

Коллагеновые волокна – основные волокна, обеспечивающие механическую прочность ткани. В рыхлой соединительной ткани они имеют вид лентовидных тяжей, ориентированных в различных направлениях. Волокна не ветвятся, им свойственна малая растяжимость, большая прочность на разрыв, способность объединяться в пучки. При длительной варке коллагеновые волокна образуют клей (колла), откуда и произошло название волокон.

Каждое волокно состоит из фибрилл диаметром до 100 нм, расположенных параллельно друг другу и погруженных в межфибриллярное вещество, содержащее гликопротеиды, гликозаминогликаны и протеогликаны. Под микроскопом по длине фибриллы наблюдают характерную поперечную полосчатость.

Фибрилла состоит из более тонких миофибрилл, образованных молекулами белка тропоколлагена. Микрофибриллы имеют длину 280 – 300 нм и ширину 1,5 нм и являются своеобразными мономерами. Образование фибриллы – результат характерной группировки мономеров в продольном и поперечном направлении. Каждая молекула тропоколлагена представляет собой спираль из трех полипептидных цепей, удерживаемых друг около друга водородными связями. Уникальная структура тропоколлагена обусловлена особенно высоким содержанием в нем глицина (до 38%), а также оксилизина и оксипролина. В зависимости от аминокислотного состава и формы объединения цепей в тройную спираль различают 4 основных типа коллагена, имеющих различную локализацию в организме. Коллаген 1 типа является наиболее распространенным и содержится в соединительной ткани кожи, сухожилий и костях. Коллаген 2 типа имеется преимущественно в гиалиновом и волокнистом хрящах. Коллаген 3 типа преобладает в коже зародышей, стенке кровеносных сосудов, связках.

Коллаген 4 типа в базальных мембранах, в полипептидных цепях этого коллагена содержится особенно большое кол – во оксилизина.

Коллагеновые волокна неодинаковы по степени своей зрелости. В составе новообразованных (при воспалительной реакции) волокон имеется значительное количество межфибриллярного цементирующего полисахаридного вещества, которое способно восстанавливать серебро при обработке срезов солями серебра. Поэтому молодые коллагеновые волокна часто называют аргирофильными. В зрелых коллагеновых волокнах количество этого вещества уменьшается, и они утрачивают аргирофилию.

22. Виды хрящевой ткани и где встречаются в организме животного.

1) Гиалиновый хрящ. Во взрослом организме гиалиновый хрящ входит в состав ребер, грудины, покрывает суставные поверхности костей, образует хрящевой скелет воздухоносных путей: носа, гортани, трахеи, бронхов. Клетки хондроциты и хондробласты. Клетки здесь располагаются группами в одной или смежных лунках, образую характерные для хряща «изогенные группы» клеток, то есть группы, образовавшиеся повторным делением одного хондроцита. Межклеточное вещество гиалинового хряща содержит до 70% сухого веса фибриллярного белка коллагена и до 30% аморфного вещества, в состав которого входят сульфатированные и несульфатированные гликозамингликаны, протеогликаны, липиды и не коллагеновые белки.

2) Эластический хрящ образует скелет наружного уха, слухового прохода, евстахиевых труб, клиновидных и рожковых хрящей гортани. В отличие от гиалинового хряща в состав его межклеточного вещества, кроме аморфного вещества и коллагеновых фибрилл, входит плотная сеть эластических волокон, которая на периферии переходит в ткань надхрящницы. Клетки его идентичны клеткам гиалинового хряща. Они также образуют группы и лишь под надхрящницей лежат одиночно.

3) Волокнистый хрящ локализуется в составе межпозвоночных дисков, круглой связки бедра, в симфизах лобковых костей, в области прикрепления сухожилия к костям. Межклеточное вещество волокнистого хряща содержит грубые пучки параллельно ориентированных коллагеновых волокон. Клетки хряща образуют изогенные группы, вытянутые в обособленные цепочки между пучками коллагеновых волокон. Этот вид хряща в основном представляет собой переходную форму между гиалиновым хрящом и плотной соединительной тканью. Регенерация хряща обеспечивается надхрящницей, клетки которой сохраняют камбиальность.

Что такое коллаген: польза, противопоказания, отзывы врачей :: Здоровье :: РБК Стиль

  1. Что такое коллаген
  2. Типы коллагена
  3. Для чего нужен коллаген
  4. Противопоказания
  5. Откуда получить коллаген
  6. В каких продуктах содержится
  7. Как работает косметика с коллагеном
  8. Комментарии экспертов

Что такое коллаген

Коллаген — нитевидный белок, который составляет основу соединительной ткани. На коллаген приходится примерно треть всех белков в нашем организме.

Это один из ключевых компонентов суставов, костей, сухожилий, волос, кожи, ногтей, зубов. Кроме того, коллаген образует стенки вен, артерий и капилляров.

Его название происходит от греческого слова kolla, которое переводится как «клей». Это неслучайно: основную функцию коллагена многие специалисты сравнивают именно с клеем. Молекулы коллагена образуют длинные тонкие белковые волокна — фибриллы. Они служат для скрепления клеток, связывают наш организм в единое целое и позволяют тканям выдерживать растяжение [1].

С возрастом запасы коллагена истощаются. Фибриллы начинают разрушаться быстрее, тогда как синтез коллагена по естественным причинам замедляется. Это ведет к проявлению первых признаков старения — кожа истончается и теряет эластичность, образуются морщины, кости становятся более хрупкими, а суставы — менее подвижными.

Типы коллагена

В природе существует как минимум 16 разновидностей коллагена, каждый из которых содержит различный набор аминокислот и выполняет определенную роль в организме. Специалисты выделяют четыре основных типа коллагена —

  • Тип I. Наиболее изученная и распространенная форма — на ее долю приходится около 90% всего коллагена, содержащегося в теле человека. Это прочные и эластичные волокна, сплетенные из пучков фибрилл. Они участвуют в формировании кожи, костей, сухожилий, зубов, кровеносных сосудов и соединительной ткани [2][3];
  • Тип II. Такой коллаген состоит из более рыхлых волокон. Он образует хрящевую ткань и делает суставы гибкими, прочными и здоровыми [4];
  • Тип III. Второй по распространенности в организме тип коллагена. Состоит из еще более тонких и растяжимых фибрилл. Он поддерживает структуру мышц, внутренних органов и крупных артерий, а также участвует в сборке коллагеновых волокон I типа [5]. Основная часть такого коллагена сосредоточена в стенках кишечника [6]. Его дефицит повышает риск разрыва кровеносных сосудов [7];
  • Тип IV. Это основной компонент базальных мембран — глубокого слоя кожи, который соединяет дерму и эпидермис [8]. Кроме того, коллаген IV типа участвует в «строительстве» хрусталика глаза. [9]. Такой белок не способен фор­ми­ро­вать кол­ла­ге­но­вые во­лок­на. В отличие от первых трех типов, он относится к классу нефибриллярных коллагенов и существует в виде тонкой трехмерной решетчатой сети [10].

Для чего нужен коллаген

У коллагена масса полезных свойств. Пожалуй, самое известное из них — его способность замедлять появление морщин, делать кожу гладкой и повышать ее защитные свойства. Кроме того, считается, что этот белок уменьшает тревогу, улучшает настроение, помогает контролировать вес и нормализует работу кишечника. Однако исследований, которые бы подтверждали все эти свойства, пока нет. Вот список научно доказанных преимуществ коллагена для организма.

1. Улучшает здоровье кожи

Волокна коллагена можно считать «скелетом» нашей кожи: от них зависит ее эластичность, упругость и прочность. Благодаря этому белку кожа выглядит более гладкой, подтянутой и увлажненной [11][12]. Коллаген также способствует естественному самовосстановлению тканей при повреждениях. Например, если на теле есть царапины, раны или ожоги — коллаген ускорит их заживление [13].

И наоборот, при нехватке коллагена кожа становится более тонкой и сухой. Она теряет упругость, неравномерно «проседает» и увядает [14]. Именно поэтому важно поддерживать высокий уровень коллагена в организме.

Группа немецких ученых провела исследование с участием 69 женщин в возрасте от 35 до 55 лет. Ежедневно на протяжении двух месяцев 46 участниц принимали гидролизат коллагена — остальные получили плацебо. В результате кожа женщин, которые пили коллаген, стала более эластичной и увлажненной. При этом исследователи не зафиксировали ни одного побочного эффекта [13].

2. Облегчает боль в суставах

Коллаген защищает хрящевую ткань от разрушения. Поэтому когда с возрастом его выработка замедляется — состояние суставов начинает ухудшаться. В том числе возрастает риск развития остеоартрита [14]. Согласно исследованию ученых из Иллинойского университета в Чикаго, прием пищевых добавок с коллагеном может уменьшить проявления этого заболевания [15].

Кроме того, коллаген лечит воспаления и помогает при боли в суставах [16]. Американские диетологи провели интересное исследование. Они пригласили 147 спортсменов и разделили их на две группы. Всем участникам предложили дополнить ежедневный рацион специальными пищевыми добавками. При этом одни потребляли по 10 г коллагена, тогда как другие получили плацебо.

Через 24 недели исследователи сравнили результаты. Те спортсмены, которые принимали протеин, ощутили заметное уменьшение боли в суставах. Причем как при движении, так и в состоянии покоя [17].

Если вы хотите использовать коллаген в качестве обезболивающего, врачи советуют начать с небольшой дозы — не более 8-12 г в сутки.

3. Укрепляет кости

Коллаген повышает прочность костей, защищает их от разрушения и снижает риск развития остеопороза [18][19]. Это подтверждают ученые из Университета Флориды. Каждый день в течение года участницы их исследования принимали добавку кальция с 5 г коллагена или добавку кальция без коллагена. В крови женщин из первой группы уровень белков, способствующих разрушению костей, оказался существенно ниже, чем у тех, кто получал только кальций [20].

К аналогичным выводам пришли немецкие специалисты. Они оценили влияние добавок с коллагеном на минеральную плотность костной ткани. Участницы исследования получали по 5 г коллагена ежедневно. Спустя год их кости стали крепче на 7% по сравнению с контрольной группой [21].

4. Ускоряет рост мышц

Коллаген — один из важнейших компонентов мышц [22]. Из этого белка состоит около 10% всей мышечной ткани. По словам ученых, он также способствует выработке мышечных белков и повышает эффективность тренировок.

Группа немецких специалистов провела 12-недельный эксперимент. К участию были приглашены полсотни пожилых мужчин со сниженной мышечной массой. При этом половина добровольцев каждый день получала по 15 г коллагена и трижды в неделю выполняла силовые упражнения, а остальные — только тренировались. Результаты показали: те, кто принимал коллаген, набрали больше мышечной массы и стали более сильными [23].

5. Защищает сердце

Некоторые специалисты считают, что коллаген помогает предотвратить болезни сердца. Поскольку этот белок формирует стенки артерий, несущие кровь от сердца к органам, при его дефиците они становятся хрупкими и разрушаются [24]. В свою очередь это способствует развитию атеросклероза, в числе основных возможных осложнений которого — сердечный приступ и инсульт [25].

Японские ученые выяснили, что прием добавок с коллагеном благотворно влияет на сосудистую стенку [26]. На протяжении полугода они наблюдали за состоянием 31 здорового человека. Ежедневно во время еды все испытуемые получали дополнительные 16 г белка.

По окончании исследования медики зафиксировали существенное снижение жесткости артериальной стенки. Кроме того, в крови всех участников исследования увеличилась концентрация «хорошего» холестерина в среднем на 6%. Авторы работы убеждены, что коллаген может оказывать помощь в профилактике и лечении атеросклероза.

6. Повышает прочность ногтей

Коллаген укрепляет ногти и предотвращает их ломкость. Кроме того, он способен стимулировать их рост. К таким выводам пришла группа немецких и бразильских ученых. Каждый день участники исследования получали по 2,5 г природных биоактивных коллагеновых пептидов. Спустя месяц специалисты проверили, что изменилось.

Оказалось, что благодаря приему коллагена ногти испытуемых стали расти на 12% быстрее, а их ломкость снизилась в среднем на 42%. Кроме того, около 80% добровольцев подтвердили, что их ногти стали более ровными, гладкими и блестящими, чем до приема коллагена [27].

Противопоказания

Коллагеновые биодобавки считаются безопасными для большинства людей и практически не имеют противопоказаний. Однако некоторые из них производят с использованием распространенных пищевых аллергенов — яиц, коровьего молока, рыбы, морепродуктов, орехов, пшеницы, сои. Поэтому перед приемом таких препаратов следует всегда внимательно изучать их состав. Если у вас есть индивидуальная непереносимость какого-либо из компонентов пищевой добавки — от ее приема придется отказаться и найти более безопасный аналог.

© humphrey muleba/unsplash

Также коллаген стоит с осторожность принимать людям, которые страдают почечной недостаточностью и заболеваниями печени. Переизбыток белка в рационе значительно увеличивает нагрузку на эти органы [28][29]. Беременным и кормящим женщинам можно использовать коллагеновые биодобавки только под строгим наблюдением врача.

Кроме того, в некоторых случаях биодобавки с коллагеном могут оставлять во рту неприятный привкус, вызывать изжогу и чувство тяжести [30].

Откуда получить коллаген

Натуральный коллаген, производимый организмом, называется эндогенным. В молодости мы синтезируем достаточное количество новых молекул, которые успевают вовремя заполнять разрушенные участки фибрилл. Эти волокна очень чувствительные [31].

С возрастом они начинают быстрее деформироваться и разрушаться, в то время как производство коллагена замедляется [32]. Сокращение этого белка начинается уже в 20 лет, а после 25-30 лет процессы его разрушения преобладают над процессами синтеза. Кроме того, на выработке коллагена отрицательно сказывается курение, ультрафиолет, плохая экология, стресс, злоупотребление рафинированным сахаром и углеводами [33][34].

Коллаген, который попадает в организм за счет внешних поступлений, называется экзогенным. Потребность в биодобавках зависит от состояния организма и образа жизни. Например, препараты с коллагеном советуют принимать в период стресса и после тяжелых заболеваний.

Кроме того, они необходимы веганам, поскольку коллаген содержится только в продуктах животного происхождения. В этом случае можно сделать выбор в пользу растительного аналога, получаемого из пшеницы. Но важно понимать, что такой коллаген не добывается в чистом виде — его всегда смешивают с животным. Кроме того, он не может активизировать выработку естественного эндогенного протеина.

В каких продуктах содержится коллаген

Поддерживать необходимый уровень коллагена в организме можно с помощью правильного питания. Для этого в ежедневный рацион следует включить пищу, богатую «белком молодости».

Вот список популярных источников коллагена:

  • Костный бульон,
  • Яичные белки,
  • Желатин,
  • Курица,
  • Говядина,
  • Рыба,
  • Морепродукты.

Также рекомендуется увеличить потребление фруктов и овощей. В них нет коллагена, но есть аминокислоты и витамины, которые необходимы для производства этого белка. Особенно полезны цитрусовые, черная смородина, земляника, морковь, брокколи, красный перец, листья салата, орехи и бобовые.

Попадая в организм, под действием пищеварительных ферментов коллаген расщепляется на отдельные аминокислоты и пептиды. При этом в биодобавках белок уже расщеплен или гидролизован. Вот почему многие специалисты считают, что он усваивается более эффективно, чем коллаген из продуктов. Кроме того, прием добавок с коллагеном способствует синтезу других белков, которые улучшают состояние кожи. Например, эластина и фибриллина [35][36].

© jessica to oto/unsplash

Предпочтение лучше отдавать морскому коллагену, получаемому из дикой рыбы. Он быстрее проникает в кровоток, так как его структура наиболее близка к натуральному человеческому белку. Другой вариант — животный коллаген. Он стоит дешевле, но хуже усваивается.

Порошок коллагена разводят в воде или соках, добавляют в смузи и супы. Как правило, он имеет неприятный запах. Если хотите избежать его — покупайте коллаген в жидком виде или в таблетках. А чтобы получать больше коллагена естественным путем, соблюдайте сбалансированную диету с высоким содержанием белка, меди, витаминов C и E [37][38][39].

Как работает косметика с коллагеном

Коллаген можно принимать не только с пищей и биодобавками. Многие получают его с помощью инъекций, косметических процедур и специальных средств, которые наносятся на пострадавшие участки кожи [40]. К сожалению, кремы, эмульсии и помады с коллагеном не приносят большой пользы.

Молекулы белка не способны проникать во внутренние слои кожи из-за своей величины: они слишком крупные. Поэтому такая косметика дает только местное увлажнение. Она создает на поверхности кожи защитную воздухопроницаемую «пленку», которая препятствует испарению влаги. Эффект от косметики будет лучше, если в ее составе, кроме коллагена, есть гиалуроновая кислота [41][42].

Более продвинутый способ — коллагеновые инъекции. Они доставляют белок прямо в дерму. Его молекулы активизируют выработку натурального коллагена, восстанавливают разрушенные волокна, выравнивают рельеф, сокращают глубину морщин и дополнительно увлажняют кожу [43][44].

Если вы планируете колоть коллаген, обязательно проконсультируйтесь с дерматологом. Опытный специалист оценит состояние вашего организма и даст рекомендации, которые снизят риск побочных эффектов. Существуют и более щадящие косметические процедуры, стимулирующие синтез коллагена в коже. Например, микропробивание или коллагено-световая терапия.

Комментарий эксперта

Маргарита Гехт, врач-дерматолог фонда «Дети-бабочки», ведущий спикер онлайн-академии проблем кожи Skill for Skin

Чем полезны инъекции коллагена?

Инъекции коллагена — косметическая процедура, которая проводится путем введения коллагена под кожу. Во-первых, они компенсируют первоначальный запас коллагена в организме. Во-вторых, такие инъекции позволяют вернуть молодость кожи, делая ее более эластичной и упругой. Обычно препараты уже содержат местный анестетик лидокаин, что помогает сделать процедуру максимально безболезненной.

Инъекции коллагена применяют для коррекции морщин, разглаживания растяжек и рубцов. Препарат вводится в проблемную область, стимулируя синтез собственного коллагена и таким образом восстанавливая кожу. Кроме того, коллагеновые инъекции используют для коррекции объема и контура губ. В свое время составы на основе коллагена считались одними из наиболее популярных. Сегодня более распространены наполнители, содержащие гиалуроновую кислоту.

Как долго может длиться эффект?

Длительность эффекта и частота проведения процедуры во многом зависит от области, куда водится коллаген. Например, для полного разглаживания морщин на лице может понадобиться несколько инъекций в течение года. Для уменьшения рубца обычно достаточно одного-двух визитов в год. Но тут все зависит от глубины повреждения. Как правило, эффект от инъекций коллагена сохраняется до 5 лет. Для сравнения, результат после применения составов на основе гиалуроновой кислоты держится в среднем от 3 до 6 месяцев.

В последние годы стали очень популярны пищевые добавки с коллагеном. Большинство из них гидролизованы, то есть коллаген предварительно был «разрушен». Это облегчает его усвоение. Ключевой различие между инъекциями и коллагеновыми добавками заключается в том, как быстро достигается необходимый результат. Если в первом случае эффект наступает мгновенно, то во втором — только по прошествии нескольких недель. Это хорошая новость для тех, кто хочет выйти из кабинета пластического хирурга или дерматолога сразу с более сияющей и молодой кожей.

Насколько безопасны такие процедуры?

На сегодняшний день они считаются безопасными при условии, что врач хорошо знаком с методикой постановки омолаживающих инъекций. Однако, как и при любой косметической процедуре, возможны побочные эффекты. В их числе — покраснение кожи, отек, сыпь, зуд, кровоподтек, рубцовые «шишки», инфекция в месте инъекции. Серьезные побочные реакции встречаются редко.

И все же перед проведением процедуры необходимо провести специальный кожный тест на аллергию к компонентам состава, который планируется ввести. Это позволит специалисту правильно подобрать препарат и предотвратить его отторжение организмом. Особенно важно делать такой тест при использовании бычьего коллагена — он более аллергенен.

Коржнева Елена, косметолог-эстетист «Европейского медицинского центра»‎

Работает ли косметика с коллагеном?

У коллагена достаточно крупные молекулы, которым трудно проникнуть в глубокие слои кожи. К счастью, разработано множество методик, усиливающих действие продуктов с коллагеном. Например, существуют специальные стимулирующие лосьоны. Если говорить про уходовые процедуры, которые мы используем в кабинете, есть особые массажные техники и аппаратные методики, способствующие проникновению средств на основе коллагена в более глубокие слои кожи и усиливающие выработку собственного коллагена и эластина. Например, подобный эффект дает аппарат для микротоковой терапии лица Remodeling Face.

Есть ли какие-то рекомендации, которые помогут поддерживать уровень коллагена в коже?

На выработку коллагена влияют многие факторы, в том числе питание, образ жизни, присутствие стрессов, наличие вредных привычек. Чтобы замедлить разрушение коллагена, начните вести здоровый образ жизни, пейте много воды, следите за питанием, хорошо высыпайтесь. И, конечно, не забывайте ухаживать за кожей. При этом очень важно правильно подобрать комплекс уходовых средств.

Каждая кожа требует индивидуального подхода. Из-за неправильного ухода может нарушиться уровень липидного барьера, а это напрямую влияет на выработку коллагена и эластина. Дополнительно можно покупать японский питьевой коллаген или готовить костный бульон, если кто-то его еще ест. Также полезны десерты на основе желатина. При попадании в организм желатин расщепляется до коллагена и может улучшить качество кожи.

Коллагеновые волокна растут как подсолнух

Новое исследование предполагает, что рисунок волокон коллагена в тканях похож на лепестки подсолнуха, — пишет eurekalert.org со ссылкой на EPJ E.

Новое исследование предполагает, что рисунок волокон коллагена в тканях похож на лепестки подсолнуха, — пишет eurekalert. org со ссылкой на EPJ E.

Коллагеновые фибриллы являются основным компонентом соединительной ткани. Развитие этих сложных тканей является предметом различных исследовательских работ. Теперь два исследователя из Университета Париж-Суд в Орсе (Франция) пролили свет на то, как образуются сложные коллагеновые фибриллы. Авторы фокусируются на одном из последовательности этапов, в которых молекулы спонтанно связываются в длинные и плотные осесимметричные волокна, известные как коллагеновые фибриллы I типа.

Соединительные ткани представляют собой многоуровневые системы, которые проходят несколько фаз ассоциаций, образуя фибриллярные структуры, приспособленные к различным функциям в живых организмах. В этом исследовании рассматриваемая стадия спонтанной ассоциации была уникальна тем, что диаметр волокна оставался постоянным на протяжении всего его роста, а в конце роста проявляется характерный параболический контур. Изучив несколько возможных моделей, исследователи пришли к выводу, что наиболее вероятное объяснение состоит в том, что волокна растягиваются от оси волокна вдоль «стебля», подобно тому, как растут цветочки подсолнуха.

Авторы отмечают, что филлотаксис, или рост листьев, обеспечивает наилучшую из возможных упаковку в условиях круговой симметрии, как в случае с плотными коллагеновыми волокнами. «Однако из-за сложности материала необходимы соответствующие экспериментальные исследования в соответствии с указаниями, предложенными самой моделью, для того, чтобы окончательно ее утвердить», — говорит Жан Чарволин — соавтор исследования.

[Фото: designua: ru.123rf.com]

КОЛЛАГЕН И ЭЛАСТИН ОБРАЗУЮТ СЕТЧАТЫЙ КАРКАС В КОЖЕ

Как известно, коллагеновые и эластиновые волокна, находящиеся в дермальном слое, обеспечивают поддержание механических свойств кожи — ее упругости, эластичности, растяжимости и т.д. Основную роль в их поддержании играют волокна ретикулярного слоя дермы — именно в этом слое расположено максимальное большое количество максимально толстых волокон. Но для обеспечения механических свойств кожи важно не только число, но и ориентация коллагена и эластина. Однако поскольку волокна очень плотно упакованы, было невозможно точно определить, является ли их ориентация упорядоченной или случайной, хотя споры по этому поводу ведутся давно. Более того, малопонятно, как связаны между собой эластиновые и коллагеновые волокна, хотя и считается, что связаны, поскольку сила «отдачи» эластина — это сила, которая приводит к сокращению растянутых коллагеновых волокон. Ответы на эти вопросы очень важны — это ключ к пониманию механических свойств дермы, что играет важную роль при трансплантации кожи и создании подходов по повышению ее упругости и эластичности.

Проблема в том, что в состоянии покоя волокна коллагена и эластина в ретикулярной дерме плотно упакованы, поэтому оценить индивидуальное распределение этих волокон сложно. Однако японские ученые разработали специальную методику, позволяющую равномерно растягивать ex vivo образцы кожи на 2D-плоскости таким образом, чтобы увеличить межволоконное пространство, но сохранить структуру организации волокон. Увидеть же полученную картину им позволила технология многофотонной микроскопии — современный метод прижизненной визуализации, использующий возможности фемптосекундных инфракрасных лазеров для отображения глубоких структур тканей.

Результаты, опубликованные в журнале Scientific Reports (2019; 9(1): 10644), наглядно демонстрируют, что что волокна коллагена в ретикулярном слое дермы располагаются в виде сетки, формируя ячейки с острыми углами, равными в среднем 60–66°. При этом эластиновые волокна распределяются аналогичным образом, «сопровождая» коллаген, что ранее не наблюдалось — обнаружилось, что более 80% волокон отклонялись друг от друга не более, чем на 15°, независимо от слоя.

Команда намеревается продолжить свои исследования, раскрывая связь между коллагеновой и эластиновой сетью. Пока они работают, вы можете прочитать много интересного о строении кожи в наших журналах «Косметика и медицина».

Коллаген и молодость: может ли косметика повысить выработку коллагена и эластина в коже

В борьбе за молодость мы готовы почти на все: косметика, процедуры, БАДы и современные исследования уже в нашем арсенале. Сегодня хотим поговорить еще об одном антивозрастном помощнике — коллагене. Правда ли он необходим нашему организму, что повышает и снижает выработку этого белка, а также могут ли косметические средства стимулировать его синтез? Обо всем расскажет медицинский эксперт Vichy, косметолог-дерматолог Алтана Базылева.

Что такое коллаген и для чего он нужен коже

Коллаген — это структурный белок соединительной ткани, состоящий из различных аминокислот. Именно он отвечает за плотность, упругость кожи и ее способность восстанавливаться. Коллаген в тканях синтезируют особые клетки — фибробласты. В молодости они естественным образом вырабатывают достаточное количество коллагена: приблизительно шесть килограммов в год. Нужно отметить, что и разрушается его столько же: синтез и распад белка в молодом организме происходят равномерно. После 25–27 лет процессы распада начинают постепенно преобладать, и именно в этом возрасте можно заметить самые первые признаки старения: появляются мелкие морщинки, а кожа становится не такой упругой, какой была в 20 лет. К 40 годам общий обмен коллагена снижается примерно до трех килограммов. Разрушительные процессы затрагивают не только количество, но и качество коллагеновых волокон: в молодой коже волокна лежат плотными упорядоченными пучками, в то время как с возрастом они становятся более рыхлыми и тонкими.

Что влияет на выработку коллагена

Помимо генетического фактора количество и качество коллагена в коже зависит от образа жизни и таких факторов, как:

  • Характер питания. Потребление большого количества продуктов с высоким гликемическим индексом (сладкое и мучное) способствует процессу гликирования. Молекулы сахаров оседают на белках дермы и склеивают их, повреждая волокна коллагена и эластина. Синтез коллагена замедляется, а сами волокна становятся более хрупкими и менее эластичными. Недостаток белковой пищи в рационе также приводит к снижению синтеза коллагена.

  • Загар и курение. Воздействие на кожу табачного дыма и ультрафиолетовых лучей типа А способствует активации свободных радикалов, которые вызывают деградацию коллагена в тканях.

  • Стресс. Кортизол, который выделяется надпочечниками при стрессе, активирует ферменты, разрушающие коллаген и эластин.

Коллаген — это белок, состоящий из различных аминокислот. Они поступают в организм с пищей, их также можно получать из БАДов. Наиболее эффективной добавкой является коллаген в жидкой форме — его усвоение происходит более быстро и полноценно. Коллаген в виде капсул частично разрушается, проходя через ЖКТ, поэтому его эффективность ниже. Нужно также помнить, что для синтеза этого белка необходимо достаточное содержание в организме витамина С, так как при его дефиците аминокислоты не способны образовать правильные связи и сформировать коллагеновые волокна.

Может ли косметика улучшать выработку коллагена

Косметические средства действительно могут стимулировать выработку коллагена. Например, такие активные ингредиенты, как ретинол и пептиды, в этом случае работают похожим образом: они стимулируют работу фибробластов — клеток, отвечающих за выработку коллагена. При регулярном использовании средств с этими компонентами кожа становится более упругой, эластичной и свежей. Также нельзя не упомянуть средства с витамином С. Сами по себе наружные средства с этим компонентом не влияют на синтез коллагена, но, являясь мощным антиоксидантом, L-аскорбиновая кислота нейтрализует негативное воздействие свободных радикалов на кожу. Таким образом, регулярное применение наружных антиоксидантов препятствует распаду коллагеновых волокон. Чтобы средство с витамином С было действительно эффективным для кожи, оно должно отвечать нескольким требованиям: концентрация не менее десяти процентов, чистая форма L-аскорбиновой кислоты, уровень pH меньше отметки 3,5.

Какие процедуры повысят содержание коллагена в коже

На сегодняшний день существует множество косметологических процедур, способных улучшить выработку коллагена. Например, такие методики, как SMAS-лифтинг и фракционный неаблятивный фототермолиз, направлены на то, чтобы вызвать деструкцию старого, поврежденного коллагена. В ответ на это разрушение активируются фибробласты, которые быстро начинают восполнять потерю и продуцировать новые волокна коллагена и эластина. Если говорить об инъекционных методиках, добиться улучшения синтеза коллагена в коже можно с помощью биоревитализации, плазмо- или коллагенотерапии. Все эти процедуры также направлены на стимуляцию работы фибробластов.

Collagen Fiber — обзор

4.3.3.1 Коллагеновые многомасштабные нелинейности

Коллагеновые волокна в артериальных тканях характеризуются нелинейным механическим поведением, связанным с многомасштабными связанными механизмами (см. Рис. 4.3). Предполагается, что волокна имеют круглое поперечное сечение радиуса rF (и площадь AF = πrF2). Гофрированная структура коллагеновых волокон учитывается путем рассмотрения локально периодических волокон с длиной периода вдоль хорды LF и амплитудой HF в текущей конфигурации (соотв., LF, o и HF, o в эталонной конфигурации).

Рисунок 4.3. Связанные с коллагеном нелинейности в тканях артерий — многомасштабные сопряженные механизмы. Символы определены в разделе 4.3.3.1.

В свою очередь, коллагеновые волокна представляют собой пучки плотно упакованных фибрилл, в которых тройные спиральные молекулы коллагена (с площадью поперечного сечения Am и длиной m) взаимно соединены между собой в расположение «голова к хвосту» посредством межмолекулярных ковалентных поперечных связей, как описано по их средней встречаемости на молекулу Λc.Следовательно, механика фибрилл может быть описана как связанная со скольжением молекул (которому противодействуют поперечные связи с жесткостью kc) в серии с молекулярным удлинением (Maceri et al. , 2012; Marino, 2016).

На наноуровне удлинение молекул коллагена регулируется последовательными энтропийными и энергетическими механизмами (Buehler and Wong, 2007; Fratzl, 2008; Maceri et al., 2012; Marino, 2016). Первые связаны с тепловыми флуктуациями (в зависимости от температуры T , молекулярной персистенции ℓp и контурной длины ℓc, а также от длины молекулы ℓm, o в эталонной конфигурации), а вторые — с раскручиванием и растяжением тройного коллагена. спиралей (в зависимости от тангенциальных модулей Eˆo при низкой деформации и Eˆ при высокой деформации, деформации раскрутки молекул εoh и сопротивления раскручиванию η ).

Соответственно, набор SF гистологических, биохимических и биофизических характеристик, описывающих механическое поведение коллагеновых волокон, дает

(4.4a) SF = {Sf, HF, o, LF, o, rF},

(4.4b ) Sf = {Sm, kc, Λc},

(4.4c) Sm = {ℓm, o, ℓp, ℓc, Am, T, Eˆo, Eˆ, εoh},

, где многомасштабность подчеркивается включениями Sm⊂Sf⊂SF.

Следуя многомасштабному обоснованию Масери – Марино – Вайро (Maceri et al., 2013; Marino and Vairo, 2013, 2014) (кратко изложено в Приложении A для полноты картины), механика коллагеновых волокон определяется с точки зрения их длины. -модуль касательной упругости хорды CF, равный (Marino and Wriggers, 2016)

(4.5) CF = EfℓF2 + HF2ℓo2 + Ho2 [ℓF + 4HF23rF2ℓF (ℓF2 + HF2)] — 1,

, где ℓF = LF / 4, а Ef — касательный модуль коллагеновых фибрилл (см. Уравнения (A.1) в Приложении). А).

Стоит отметить, что из-за многомасштабных механизмов Ef, ℓF и HF являются функциями волокна вдоль хорды λF = LF / LF, o. В частности, это приводит к ℓF = ℓF (λF) = λFLF, o / 4, а функции Ef = Ef (λF) и HF = HF (λF) определяются из соотношений межмасштабной совместимости, выражаемых системой дифференциальных уравнений (А.6) в Приложении A.

Кроме того, стоит отметить, что модуль упругости фибриллы Ef в уравнениях. (А.1) полностью определяется в терминах структурных параметров Sf. Чтобы подчеркнуть явную зависимость механического отклика волокна от набора структурных параметров SF в уравнениях. (4.4) функциональную форму CF = CF (λF, SF) удобно использовать в дальнейшем.

Коллагеновые волокна, ретикулярные волокна и эластичные волокна. Комплексное понимание с морфологической точки зрения

Волокнистые компоненты внеклеточного матрикса с помощью светового микроскопа классифицируются на три типа волокон: коллагеновые, ретикулярные и эластичные.В настоящем исследовании рассматривается ультраструктура этих волокнистых компонентов, основанная на наших предыдущих исследованиях с помощью световой, электронной и атомно-силовой микроскопии. Коллагеновые волокна имеют форму шнура или ленты шириной 1-20 мкм и проходят в тканях волнообразным путем. Эти волокна состоят из плотно упакованных тонких коллагеновых фибрилл (толщиной 30-100 нм в обычных тканях млекопитающих) и демонстрируют расщепление и соединение, изменяющее количество фибрилл, образуя трехмерную сеть в целом. Отдельные фибриллы коллагена (т.е.е., единичные фибриллы) в коллагеновых волокнах имеют характерный рисунок D-полос, длина которого составляет от 64 до 67 нм, в зависимости от тканей и органов. Считается, что во время фиброгенеза фибриллы коллагена образуются путем слияния коротких и тонких фибрилл с заостренными концами. Ретикулярные волокна обычно представляют собой тонкую сеть тонких волокон, окрашенных в черный цвет методом импрегнации серебром. Обычно они лежат в основе эпителия и покрывают поверхность таких клеток мышечных клеток, жировых клеток и шванновских клеток.Электронно-микроскопически ретикулярные волокна наблюдаются в виде отдельных коллагеновых фибрилл или небольшого пучка фибрилл, хотя диаметр фибрилл тонкий (около 30 нм) и однородный. Ретикулярные волокна являются продолжением коллагеновых волокон благодаря обмену этих коллагеновых фибрилл. В образцах, импрегнированных серебром, отдельные фибриллы в ретикулярных волокнах плотно покрыты крупными металлическими частицами, вероятно, из-за высокого содержания гликопротеинов вокруг фибрилл. Эластичные волокна и пластинки состоят из микрофибрилл и эластиновых компонентов.Наблюдения за экстрагированным эластином показали, что компоненты эластина состоят из эластиновых фибрилл толщиной примерно 0,1-0,2 мкм. Эластичные волокна и пластинки представляют собой непрерывные сети и / или пучки микрофибрилл (или волокон окситалана) и образуют эластичную сеть, специфичную для отдельных тканей. Таким образом, волокнистые компоненты внеклеточного матрикса морфологически подразделяются на две системы: коллагеновая фибриллярная система как поддерживающий каркас тканей и клеток и микрофибрилластиновая система для равномерного распределения стресса для поддержания устойчивости, адаптированной к местным требованиям ткани.

Соединительная ткань: Руководство по гистологии

Волокна — Коллаген и эластин

Для чего нужны волокна?

Внеклеточный матрикс содержит волокна, состоящие из белка. Волокна могут различаться по диаметру и по способу «вплетения» в сеть. Например, в сухожилиях волокна проходят параллельно, чтобы противостоять силам в том направлении, в котором мышца создает силу. В кости они расположены чередующимися параллельными слоями.В то время как GAG хорошо сопротивляются силам сжатия, волокна хорошо сопротивляются силам растяжения. Есть два основных типа волокна; коллаген, и эластин и фибронектин . Вы также можете встретить фибронектин , неколлагеновый волокнистый соединительный белок, который помогает клеткам прилипать к внеклеточному матриксу.

Что такое коллаген?

Схема молекулы коллагена.

Коллаген является наиболее распространенным волокнистым белком в ЕСМ, и он важен для сопротивления растягивающим силам . Это самый распространенный белок у млекопитающих — 25% от общей массы белка! Это белок, состоящий в основном из аминокислот глицина и пролина, а также содержит группы сахара. Он ацидофильный и окрашивается эозином при окрашивании H и E (чтобы на срезах выглядело розовым). Он секретируется фибробластами как проколлаген , а аминокислотные остатки на концах белка отщепляются вне клетки с образованием коллагена, который затем агрегируется в волокна и т. Д. Это предотвращает образование крупных волокон в клетке ( не пойдет на пользу клеткам!).Коллаген состоит из трех белковых цепей, которые спирально обвивают друг друга. Молекулы коллагена часто сшиты , для дополнительной прочности — прочности на разрыв.

Известно около 15 видов коллагена. . Тип I является наиболее распространенным — 90% всех коллагенов относятся к типу I. Этот тип встречается в костях, коже, сухожилиях, связках, роговице и т. Д. Типы I, II, III, V и IX являются фибриллярный, что означает, что белковые цепи собираются в фибриллы диаметром 10–300 нм. Типы V и VI образуют сети в базальной пластинке. Тип VI помогает прикрепить базальную пластинку кожи к подлежащей соединительной ткани.

Это сканирующая ЭМ коллагеновых волокон. (Из Университета Ланкастера, веб-сайт)

Коллагеновые фибриллы имеют характерный вид полос 64 нм под ЭМ (см. фотографию справа), а волокна не разветвляются.

Причина, по которой наблюдается этот рисунок полос 64 нм, заключается в том, что молекулы коллагена (красные стрелки вверху) упаковываются в шахматном порядке расположение в волокна.Когда ткань фиксируется и окрашивается для EM пятно заполняет только промежутки между молекулами (B), и а не регионы, где нет пробелов (B). Это дает полосатый вид к волокнам в ЭМ, как показано на сканирующей электронной микрофотографии справа.

Ретикулярные волокна — очень тонкие коллагеновые фибриллы, которые также имеют типичную полосу пропускания 64 нм. Они PAS-положительные (из-за высокой доли гексозных сахаров) (окрашивание PAS не покрывается здесь), и они тоже аргирофильные (пятна серебром)

Теперь посмотрите на это изображение, участок лимфатической железы, который окрашивание солями серебра для выявления ретикулярных волокон.

Можете ли вы идентифицировать волокна?

Эластин

эластичное волокно

Что такое эластин?

Эластин делает ткани эластичными, так что ткань оттянется после растяжения. Эластичные волокна В 5 раз более растяжимая, чем резинка! Смешивание коллагена (менее растяжимый) и эластин, предотвращает чрезмерное растяжение.

Эластичные волокна состоят из эластина и микрофибрилл. которые состоят из смеси эластина и гликопротеинов, в том числе фибриллин.

Эластин производится из его растворимого предшественника, тропоэластина. Тропоэластин секретируется из клетки, а волокна эластина собирается близко к внеклеточной поверхности клетки, на каркас из микрофибрилл.

Волокна эластина окрашиваются очень бледно, т.к. эластин — аморфный белок.

Помимо того, что он превращается в волокна, он также может могут быть собраны в оконные листы, называемые эластичными пластинами.

Это изображение эластичного хряща.
Клетки представляют собой хондроциты, и они заключены в матрикс, богатый волокнами, которые в основном являются эластичными волокнами. Хондроциты кажутся окруженными не окрашивающим пространством, которое называется лакуной. Можете ли вы идентифицировать хондроциты, волокна и лакуны?

Заболевания, связанные с дефектами коллагена и эластина.

Мутации, которые влияют на коллаген I типа, вызывают остеогенез несовершенное. Это дает слабые кости, которые легко ломаются. Мутации которые влияют на коллаген II типа, вызывают хондродисплазий , в что хрящ является ненормальным, и это приводит к костям и суставам деформации. Мутации, влияющие на коллаген III типа, вызывают Ehlers-Danlos синдром , который приводит к хрупкой коже, кровеносным сосудам и гипермобильности. суставы.

В синдроме Марфана есть мутации в ген фибриллина, поражающий ткани, богатые эластичными волокнами, например, стенка аорты.Это означает, что аорта более склонны к разрыву.

Что это такое и для чего он нужен?

Коллаген — самый распространенный белок в организме человека, который содержится в костях, мышцах, коже и сухожилиях.

Это вещество, которое скрепляет тело. Коллаген образует основу, обеспечивающую прочность и структуру.

Эндогенный коллаген — это натуральный коллаген, синтезируемый организмом. Экзогенный коллаген — синтетический. Он поступает из внешнего источника, например из пищевых добавок.

Эндогенный коллаген выполняет ряд важных функций. Распад и истощение связаны с рядом проблем со здоровьем.

Экзогенный коллаген используется в медицинских и косметических целях, включая восстановление тканей организма.

Поделиться на PinterestКоллаген имеет прочную структуру. Грамм на грамм, некоторые виды прочнее стали.

Коллаген — твердый, нерастворимый и волокнистый белок, который составляет одну треть белка в организме человека.

В большинстве коллагенов молекулы упакованы вместе, образуя длинные тонкие фибриллы.

Они действуют как опорные конструкции и якорные ячейки друг к другу. Придают коже прочность и эластичность.

Существует не менее 16 различных типов коллагена, но от 80 до 90 процентов из них относятся к типам 1, 2 и 3. Эти разные типы имеют разные структуры и функции.

Коллагены в организме человека сильные и гибкие.

Коллагеновые фибриллы типа 1 особенно подвержены растяжению. Грамм на грамм, они прочнее стали.

Коллаген секретируется различными клетками, но в основном клетками соединительной ткани.

Он находится во внеклеточном матриксе. Это сложная сеть макромолекул, определяющая физические свойства тканей тела. Макромолекула — это молекула, содержащая большое количество атомов.

В дерме или среднем слое кожи коллаген помогает формировать волокнистую сеть клеток, называемых фибробластами, на которых могут расти новые клетки. Он также играет роль в замене и восстановлении омертвевших клеток кожи.

Некоторые коллагены действуют как защитное покрытие для чувствительных органов тела, таких как почки.

С возрастом в организме вырабатывается меньше коллагена. Структурная целостность кожи ухудшается. Образуются морщины, и суставной хрящ ослабевает.

У женщин резко снижается синтез коллагена после менопаузы.

К 60 годам значительное снижение выработки коллагена является нормальным явлением.

Коллаген рассасывается. Это означает, что он может быть расщеплен, преобразован и всасывается обратно в организм.Он также может быть сформирован в виде плотных твердых частиц или решетчатых гелей.

Его разнообразный набор функций и тот факт, что он встречается в природе, делают его клинически универсальным и подходящим для различных медицинских целей.

Коллаген для медицинского применения может быть получен от людей, коров, свиней или овец.

Наполнители кожи

Инъекции коллагена могут улучшить контуры кожи и заполнить углубления.

Наполнители, содержащие коллаген, можно использовать в косметических целях для удаления линий и морщин с лица.Он также может улучшить шрамы, если у них нет острых краев.

Эти наполнители получают от людей и коров. Перед использованием коровьего коллагена необходимо провести кожные пробы, чтобы избежать обострения аллергии.

Коллаген может заполнять относительно поверхностные объемы. Более обширные промежутки обычно заполняются такими веществами, как жир, силикон или имплантаты.

Повязка для ран

Коллаген может помочь залечить раны, привлекая новые клетки кожи к месту раны. Он способствует заживлению и обеспечивает платформу для роста новых тканей.

Коллагеновые повязки могут помочь в заживлении:

  • хронических ран, которые не поддаются другому лечению
  • ран, которые выделяют жидкости организма, такие как моча или пот
  • гранулирующие раны, на которых вырастают различные ткани
  • некротические или гниющие раны
  • частичные и полнослойные раны
  • ожоги второй степени
  • участки донорства кожи и кожные трансплантаты

Коллагеновые повязки не рекомендуются для ожогов третьей степени, ран, покрытых сухим струпом, или для пациентов, которые могут быть чувствительны к продуктам получены от коров.

Управляемая регенерация тканей

Мембраны на основе коллагена используются в пародонтальной терапии и терапии имплантатов для стимулирования роста определенных типов клеток.

В хирургии полости рта коллагеновые барьеры могут предотвратить миграцию быстрорастущих клеток вокруг десны в рану в зубе. Это сохраняет пространство, в котором клетки зубов имеют возможность регенерировать.

Мембраны на основе коллагена могут способствовать заживлению в этих случаях, и они рассасываются, поэтому нет необходимости удалять этот барьер хирургическим путем после основной операции.

Сосудистое протезирование

Коллагеновые тканевые трансплантаты от доноров используются для регенерации периферических нервов, сосудистых протезов и реконструкции артерий.

Хотя коллагеновые протезы совместимы с человеческим телом, было обнаружено, что некоторые из них являются тромбогенными или могут вызывать свертывание крови.

Лечение остеоартрита

Коллагеновые добавки или составы могут помочь в лечении остеоартрита.

Обзор 2006 года показал, что добавки, содержащие коллаген, помогают уменьшить болезненные симптомы и улучшить функцию суставов у людей с остеоартритом.

По мере всасывания добавки коллаген накапливался в хрящах, и это помогало восстанавливать внеклеточный матрикс.

Однако не все исследования подтвердили эти выводы.

Оживление кожи

Поделиться на PinterestКрема с коллагеном вряд ли подействуют, поскольку молекулы коллагена слишком велики, чтобы проходить через кожу.

Утверждается, что многие продукты, содержащие коллаген, включая кремы и порошки, оживляют кожу за счет повышения уровня коллагена в организме.

Однако это маловероятно, поскольку молекулы коллагена слишком велики, чтобы впитаться через кожу.

Любая польза, вероятно, связана с увлажняющим действием этих продуктов. Они не увеличивают количество коллагена напрямую.

Такие методы лечения также не классифицируются как лекарственные препараты, поэтому любые заявления об их эффективности не нуждаются в научных доказательствах. При использовании этих продуктов рекомендуется соблюдать осторожность.

Лазерная терапия может помочь в лечении растяжек, поскольку она может стимулировать рост коллагена, эластина и меланина.

Здоровая диета помогает организму вырабатывать коллаген.

Питательные вещества, которые могут способствовать образованию коллагена, включают:

  • Пролин: в яичных белках, мясе, сыре, сое и капусте.
  • Антоцианидины: в ежевике, чернике, вишне и малине.
  • Витамин C: в апельсинах, клубнике, перце и брокколи.
  • Медь: в моллюсках, орехах, красном мясе и небольшом количестве питьевой воды.
  • Витамин A: Встречается в продуктах животного происхождения и в продуктах растительного происхождения в виде бета-каротина.

Что повреждает коллаген?

Некоторые факторы могут снизить уровень коллагена в организме. Избегая их, вы сможете дольше сохранить кожу здоровой.

Высокое потребление сахара : диета с высоким содержанием сахара увеличивает скорость гликирования, процесса, при котором сахар крови присоединяется к белкам с образованием новых молекул, называемых конечными продуктами продвинутого гликирования (AGE).

AGE повреждают близлежащие белки и могут сделать коллаген сухим, ломким и слабым.

Курение : Многие химические вещества, присутствующие в табачном дыме, повреждают коллаген и эластин в коже.

Никотин также сужает кровеносные сосуды в наружных слоях кожи. Это ставит под угрозу здоровье кожи, уменьшая доставку питательных веществ и кислорода к коже.

Солнечный свет : Ультрафиолетовые лучи в солнечном свете вызывают более быстрое разрушение коллагена, повреждая волокна коллагена и вызывая образование аномального эластина.

УФ-лучи солнечного света повреждают коллаген в дерме, и кожа неправильно восстанавливается, образуя морщины.

Аутоиммунные расстройства : Некоторые аутоиммунные заболевания вызывают антитела к коллагену.

Генетические изменения могут повлиять на внеклеточный матрикс. Вырабатываемый коллаген может быть более низким, или это может быть дисфункциональный мутировавший коллаген.

Процесс старения вызывает естественное снижение уровня коллагена с течением времени. Нет никакого способа предотвратить это.

Избегание табака и чрезмерного пребывания на солнце, а также соблюдение здоровой диеты и режима физических упражнений может помочь уменьшить видимое старение и защитить коллаген, сохраняя здоровье кожи, костей, мышц и суставов на более долгое время.

коллагеновых волокон

коллагеновых волокон

Коллаген — важный белковый компонент в структуре тканей животных и производимые материалы. Он используется в самых разных приложениях, таких как кожа, желатин и искусственная кожа.

Коллагеновые волокна представляют собой иерархические материалы. Базовая структурная единица представляет собой индивидуальный мономер коллагена. А «мономер» коллагена содержит три белка, расположенных в тройной спирали с не спиралевидные концы.В коллагене 1 типа мономеры имеют длину около 280-300 нм и диаметр 1,5 нм. Другие типы имеют другую длину мономера. Три типа коллагена образуют большие фибриллярные структуры: Тип I, обнаруженный в кожа, сухожилие и кость; Тип II, обнаруженный в хрящах; и тип III, обнаруженный в Кожа.

Пять мономеров собираются в одну микрофибриллу размером около 4 нм в диаметр. Мономеры расположены параллельно друг другу, но расположены в шахматном порядке, так что конец одного мономера смещен примерно на 67 нм от своего соседа.Многие микрофибриллы соединяются, образуя фибриллы коллагена; в коже диаметр может варьироваться от 30 до 300 нм. Ковалентные поперечные связи повторяются через равные промежутки времени вдоль волокна, следуя фиксированной схеме шахматного движения, и связывают все молекулы в волокна вместе. Это приводит к «D-периодической» полосатости, т.е. одна из характерных черт фибриллярного коллагена, исследованного с помощью ПЭМ (просвечивающая электронная микроскопия). Поскольку длина мономера составляет около От 4.4 до 4.5D волокно содержит промежутки, в которых концы линейно расположенных мономеров не встречаются. С другой стороны, области параллельного перекрытия содержат больше белка, чем области разрыва. На изображениях ПЭМ, сделанных с использованием традиционного негатива окрашивая, промежутки захватывают больше пятна и, таким образом, кажутся более темными.

В AFM без окрашивания период D определяется как отчетливая высота вариация по длине фибриллы. В приведенном ниже примере высота вариация из-за периода D составляла около 8% от общей высоты фибриллы.

3 мм АСМ изображение высоты коллагенового волокна в режиме постукивания, показывающее «D-интервал» бандаж (стрелки)

Профиль средней высоты по длине фибриллы показывает 3.3 изменение высоты в нм.


Это примерно 8% от общей высоты волокна.

Профиль средней высоты в коллагеновых волокнах показывает высоту 40,5 нм.


Из-за конечного размера острия АСМ видимая ширина наночастиц, таких как поскольку фибриллы коллагена больше, чем фактическая ширина образца, как готовый.На измерения высоты не влияет ширина наконечника, поэтому они обеспечивают надежный размер. Информация.

Этот вид в перспективе фибриллы коллагена (под углом, близким к скольжению) показывает мелкие изменения высоты в течение каждого периода D.


Асимметрия по высоте (самый высокий выступ слева в каждой группе) составляет согласуется с рисунком полос в ПЭМ.На основании предыдущего задания в В ПЭМ-литературе мы утверждаем, что С-концевое направление фибриллы находится слева.

Историческая справка и ссылки.

Представленные здесь изображения — одни из первых изображений коллагена в режиме постукивания. волокна когда-либо сделаны. Они были запечатлены в Digital Instruments в июне 1992 года в сотрудничество с Кевином Кьоллер и Эллен Чернова. Подготовка проб обсуждается в следующих статьях.

«Изображения коллагеновых волокон с помощью атомно-силового микроскопа», Эллен А.Г. Чернова и Дональда А. Чернова, J. ​​Vac. Sci. Technol. А 10, 596 (1992).

«Контакты и бесконтактная атомно-силовая микроскопия коллагена типа I », Эллен А.Г. Чернофф, Дональд А. Чернофф и Кевин Кьоллер, Proc. 51-я Энн. Mtg. принадлежащий Американское общество микроскопии, стр. 518, 1993.

типов коллагеновых волокон | Sciencing

Обновлено 1 декабря 2018 г.

Кевин Бек

Соединительная ткань формирует структурную опору живых существ, особенно позвоночных.Ткани, отвечающие этому определению, выполняют множество функций по всему телу, и строительными блоками многих из этих соединительных тканей являются волокна коллагена. Коллаген — это белок, по сути, это самый распространенный белок в природе. Поэтому неудивительно, что по состоянию на 2018 год было идентифицировано около 40 подтипов.

Не все типы коллагена сформированы в волокна, состоящие из фибрилл (которые сами по себе состоят из групп троек отдельных молекул коллагена), а три из пяти основных типов коллагена — обозначенных I, II, III, IV и V — часто можно увидеть в этом расположении.Коллаген обладает выгодным свойством противостоять силам растяжения или растяжения. Из-за явного преобладания коллагена в организме нарушения, влияющие на его синтез или биологическое производство, многочисленны и могут быть серьезными.

Типы соединительной ткани

Собственно соединительная ткань, что примерно переводится как «все, кроме костей, которое большинство людей может распознать как соединительную ткань», включает рыхлую соединительную ткань, плотную соединительную ткань и жировую ткань. Другие типы соединительной ткани включают кровь и кроветворную ткань, лимфоидную ткань, хрящ и кости.

Коллаген — это форма рыхлой соединительной ткани. Этот тип ткани включает волокна, основное вещество, базальные мембраны и множество свободно существующих (например, циркулирующих в крови) клеток соединительной ткани. Помимо коллагеновых волокон, рыхлая соединительная ткань включает ретикулярные волокна и эластичные волокна. Коллаген не содержится в основном веществе, но он является компонентом определенных базальных мембран, которые являются связующим звеном между самой соединительной тканью и любой тканью, которую она поддерживает.

Синтез коллагена

Как уже отмечалось, коллаген — это тип белка, а белки состоят из аминокислот. Короткие аминокислоты называются пептидами, тогда как полипептиды длиннее, но не являются полноценными функциональными белками.

Как и все белки, коллаген вырабатывается на поверхности рибосом внутри клеток. В них используются инструкции из рибонуклеиновой кислоты (РНК) для создания длинных полипептидов, называемых проколлагеном. Это вещество по-разному модифицируется в эндоплазматическом ретикулуме клеток.К определенным аминокислотам добавляются молекулы сахара, гидроксильные группы и сульфидно-сульфидные связи. Каждая молекула коллагена, предназначенная для коллагенового волокна, свернута в тройную спираль вместе с двумя другими молекулами, что придает ей структурную стабильность. Прежде чем коллаген может стать полностью зрелым, его концы обрезаются, чтобы сформировать белок, называемый тропоколлагеном, который является просто другим названием коллагена.

Классификация коллагена

Хотя было идентифицировано более трех десятков различных видов коллагена, лишь небольшая часть из них является физиологически значимой.Первые пять типов, использующие римские цифры I, II, III, IV и V, в подавляющем большинстве являются наиболее распространенными в организме. Фактически, 90 процентов всего коллагена состоит из типа I.

Коллаген типа I (иногда называемый коллагеном I; эта схема, конечно, применима ко всем типам) составляет волокна коллагена и обнаруживается в коже, сухожилиях, внутренних органах и тканях. органическая (то есть неминеральная) часть кости. Тип II — это основная составляющая хряща. Тип III является основным компонентом ретикулярных волокон, что несколько сбивает с толку, поскольку они не считаются «коллагеновыми волокнами», как волокна, сделанные из типа I; типы I и III часто встречаются вместе в тканях.Тип IV обнаружен в базальных мембранах, а тип V — в волосах и на поверхности клеток.

Коллаген I типа

Поскольку коллаген I типа настолько широко распространен, его легко выделить из окружающих тканей, и он был первым типом коллагена, который был официально описан. Молекула белка типа I состоит из трех меньших молекулярных компонентов, два из которых известны как цепи α1 (I), а один из них называется цепью α2 (I). Они расположены в виде длинной тройной спирали.Эти тройные спирали, в свою очередь, наложены друг на друга, образуя фибриллы, которые, в свою очередь, объединяются в полноценные коллагеновые волокна. Таким образом, иерархия коллагена от наименьшего к наибольшему — это α-цепь, молекула коллагена, фибрилла и волокна.

Эти волокна способны значительно растягиваться без разрывов. Это делает их чрезвычайно ценными для сухожилий, которые соединяют мышцы с костями, и поэтому они должны выдерживать большие нагрузки, не ломаясь, при этом обеспечивая при этом большую гибкость.

При заболевании, называемом несовершенным остеогенезом, либо коллаген типа I не вырабатывается в достаточных количествах, либо синтезируемый коллаген имеет дефект по своему составу. Это приводит к слабости костей и нарушениям в соединительной ткани, что приводит к различной степени физической слабости (в некоторых случаях это может быть фатальным).

Коллаген II типа

Коллаген II типа также образует волокна, но они не так хорошо организованы, как волокна коллагена I типа. Они находятся в основном в хрящах.Фибриллы типа II, вместо того, чтобы быть аккуратно параллельными, часто расположены более или менее беспорядочно. Это обеспечивается тем фактом, что хрящ, являясь основным источником коллагена типа II, состоит в основном из матрицы, состоящей из протеогликанов. Они состоят из молекул, называемых гликозаминогликанами, обернутых вокруг цилиндрического белкового ядра. Вся конструкция делает хрящ сжимаемым и «упругим», что хорошо подходит для основной работы хряща — смягчения ударной нагрузки на суставы, такие как колени и локти.

Считается, что нарушение образования хряща, поражающее скелет, известное как хондродисплазия, вызвано мутацией в гене ДНК, который кодируется с молекулой коллагена типа II.

Коллаген III типа

Основная роль коллагена III типа — формирование ретикулярных волокон. Эти волокна очень узкие, их диаметр составляет всего 0,5–2 миллионных метра. Коллагеновые фибриллы, состоящие из коллагена III типа, имеют более разветвленную, чем параллельную ориентацию.

Ретикулярные волокна в изобилии обнаруживаются в миелоидных (костный мозг) и лимфоидных тканях, где они служат каркасом для специализированных клеток, участвующих в генерации новых клеток крови. Они состоят из фибробластов или ретикулярных клеток, в зависимости от их расположения. Их можно отличить от коллагена I типа по тому, как они выглядят после окрашивания определенными химическими красителями.

Один из 10 или около того подтипов заболевания, называемого синдромом Элерса-Данлоса, которое может привести к фатальному разрыву кровеносных сосудов, вызывается мутацией в гене, кодирующем коллаген III типа.

Коллаген IV типа

Коллаген IV типа, как уже отмечалось, является основным компонентом базальной мембраны. Он организован в обширные разветвленные сети. Этот тип коллагена не имеет так называемой осевой периодичности, что означает, что по длине он не имеет характерного повторяющегося рисунка и вообще не образует волокон. Поэтому этот тип коллагена можно рассматривать как наиболее случайный из основных типов коллагена. Коллаген IV типа составляет большую часть самого внутреннего из трех слоев базальной мембраны, называемого lamina densa («толстый слой»).По обе стороны от lamina densa находятся lamina lucida и lamina fibroreticularis. Последний слой содержит некоторое количество коллагена III типа в виде ретикулярных волокон, а также коллаген VI типа, который встречается реже.

Коллаген — Физиопедия

Оригинальный редактор — Ваше имя будет добавлено сюда, если вы создали исходный контент для этой страницы.

Ведущие участники

Коллаген — это основной белок кожи, сухожилий, связок, хрящей, костей и соединительной ткани.

Коллаген является неотъемлемой частью структуры различных тканей нашего тела. является основным нерастворимым волокнистым белком внеклеточного матрикса и соединительной ткани.

  • Это самый распространенный белок в животном мире.
  • Существует как минимум 16 типов коллагена, но 80-90 процентов коллагена в организме состоит из типов I, II и III
  • Он отвечает за выполнение множества важных биологических функций.
  • Он наиболее известен структурной ролью, которую играет в организме.
  • Он присутствует в больших количествах в соединительной ткани и обеспечивает прочность на разрыв костей, сухожилий и связок, а также эластичность кожи. Он часто работает в сочетании с другими важными белками, такими как кератин и эластин. [1] [2]
  • Производство коллагена снижается с возрастом и воздействием таких факторов, как курение и ультрафиолетовое излучение.
  • Коллаген может использоваться в коллагеновых повязках для привлечения новых клеток кожи к участкам ран.
  • Косметические лосьоны, которые утверждают, что повышают уровень коллагена, вряд ли смогут сделать это, поскольку молекулы коллагена слишком велики, чтобы впитаться через кожу [3] .

Функция [править | править источник]

Коллаген — твердый, нерастворимый и волокнистый белок, который составляет одну треть белка в организме человека.

  • В большинстве коллагенов молекулы упакованы вместе, образуя длинные тонкие фибриллы. Они действуют как опорные конструкции и якоря клетки друг к другу.Придают коже прочность и эластичность.
  • Коллагены в организме человека сильные и гибкие.
  • Фибриллы коллагена
  • типа 1 особенно подвержены растяжению. Грамм на грамм, они прочнее стали. [3]

На данный момент идентифицировано около 30 различных типов коллагена. Наиболее распространенным типом коллагена, присутствующим в организме человека, является коллаген типа I, при этом также учитываются значительные количества коллагена типа II, III и IV.

  • Коллаген I — обнаружен в костях, сухожилиях и органах
  • Коллаген II — обнаруживается в основном в хрящах
  • Коллаген III — содержится в основном в ретикулярных волокнах (тонкая волокнистая соединительная ткань, образующая сети, составляющие опорную ткань многих органов).
  • Коллаген IV — обнаружен в базальной мембране клеточных мембран (тонкий неклеточный слой, расположенный между эпителиальными клетками и соединительной тканью, которая их поддерживает, состоит из коллагена и других белков и выполняет множество функций, включая поддержку и фильтрацию) [4]
  • Коллаген V- содержится в волосах и ногтях [2]

Синтез и структура коллагена [править | править источник]

  1. Производство коллагена начинается с проколлагена — вещества, секретируемого вашими клетками.Он проходит обработку в двух частях вашей клетки: эндоплазматическом ретикулуме и теле Гольджи.
  2. Для всего этого процесса нужен витамин С.
  3. Структура коллагенового белка — это то, что придает ему уникальную силу, в которой нуждается ваше тело. Это тройная спираль — три цепи, вьющиеся друг в друга.
  4. В каждой из трех цепей, составляющих коллаген, содержится 1050 аминокислот. И они удерживаются вместе с атомами водорода — мельчайшим атомом.
  5. Глицин — это аминокислота, которая занимает середину структуры тройной спирали, потому что она единственная, которая может поместиться.Глицин — это аминокислота, которая имеет один атом водорода в качестве боковой цепи. Это простейшая аминокислота.
  6. Эти длинные волокна существуют не просто как отдельные белковые нити. Коллаген может объединяться, образуя поперечно-полосатые горизонтальные пласты. [5]

NB Чем старше вы становитесь, тем меньше вырабатывается коллагена. А то, что вы делаете, не такое качественное, как коллаген вашей молодости.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *