Жировой тканью называют совокупность клеток организма, которые, в первую очередь, служат для запасания энергии в виде жира. Также жировая ткань отвечает за теплоизоляцию организма, механическую защиту органов (покрытие их жировой подушкой). Кроме этого жировая ткань выполняет еще и эндокринную функцию: выделяет в кровь некоторые необходимые вещества.
Жировую ткань подразделяют на два вида: белую и бурую. Первый вид может быть как белого, так и желтоватого оттенка; второй вид обладает характерным коричневато-бурым цветом. Такой цвет жировой прослойки возникает из-за наличия в ней большого количества цитохрома – железосодержащего пигмента.
Бурая жировая ткань согревает организм человека, поскольку выделяет тепло. Взрослый человек обладает небольшим количеством бурой жировой ткани, которая располагается около почек и щитовидной железы; у младенцев ее гораздо больше, и она исчезает по мере взросления.
Распределение бурой жировой ткани у новорожденного
Распределение бурой жировой ткани в организме взрослого человека
Кроме белой и бурой, существует так называемая смешанная жировая ткань, состоящая из двух вышеперечисленных видов. Она располагается между лопатками, на грудной клетке и плечах человека.
Жировая клетка обозначается термином «адипоцит». Это название имеет смешанное греческо-латинское происхождение: латинский элемент «adeps» обозначает «жир», греческое слово «kytos» — «полый пузырек».
Сканирующий электронный микроскоп позволяет рассмотреть клетки жировой ткани и увидеть, что они похожи на шарики, окруженные волокнами коллагена и капиллярами с кровью.
Фотография клеток жировой ткани.
1 — Клетки жировой ткани; 2 — Коллагеновые волокна; 3 — Капилляр
Большая часть жировой клетки – это объемный пузырек жира, заключенный в оболочку; ядро клетки и митохондрии оттесняются им на периферию, при этом ядро приобретает сплюснутую форму.
Клетка жировой ткани.
1 — Жировой пузырек; 2 — Ядро клетки; 3 — Митохондрии; 4 — Оболочка клетки
Жировая ткань образуется в процессе развития эмбриона из соединительной ткани – мезенхимы, которая является основой для всех видов соединительных тканей организма.
Это происходит следующим образом: мезенхимальная клетка преобразовывается в липобласт, а уже он, в свою очередь, становится зрелой жировой клеткой – адипоцитом.
Интересным фактом является то, что человек – одно из немногих млекопитающих, рождающихся уже с готовыми жировыми отложениями, которые образуются спустя 30 недель с начала внутриутробного развития.
Ранее врачи считали, что число готовых жировых клеток не изменяется у человека в течение жизни. Сейчас эта точка зрения считается ошибочной, поскольку хоть зрелые клетки и не делятся, но сохраняются клетки, являющиеся предшественниками жировых клеток, которые как раз способны к делению.
В жизни человека есть два периода, в которые жировые клетки-предшественники активно размножаются и увеличивают тем самым количество адипоцитов:
- эмбриональное развитие
- половое созревание.
Как правило, в другие периоды клетки-предшественники не размножаются, и дальнейшее прибавление в весе возможно только за счет увеличения размера тех жировых клеток, что уже существуют. Такое изменение жировой ткани называют гипертрофическим ростом.
Для сравнения: 35 миллиардов и 125 миллиардов жировых клеток
Но ни одна клетка не способна увеличиваться в размерах бесконечно. Поэтому, если количество жира в клетке приближается к критическому пределу, отдается сигнал клеткам-предшественникам, которые запускают механизм размножения, создавая новые жировые клетки. Их количество может возрасти в разы: например, худой взрослый человек обладает примерно 35 миллиардами жировых клеток; число же их у того, кто страдает выраженным ожирением, может достигать 125 миллиардов.
Это изменение жировой ткани носит название гиперпластического (гиперцеллюлярного) и может возникнуть в любом возрасте.
Если новые жировые клетки уже образовались, то при снижении веса они не исчезают, а лишь уменьшаются в размере.
Больше всего жировых отложений содержится под кожей и в области живота. Жировой слой у тех, кто страдает излишним весом, может достигать толщины в 15-20 см.
Эти слои не являются однородными, они представляют собой «дольки» размером 5-10 мм.
Жировую ткань подразделяют на два слоя: поверхностный и глубокий. В свою очередь, эти слои состоят из трех слоев жировой ткани, называющихся апикальным, мантийным и глубоким.
Самый верхний, апикальный слой ткани прилегает к коже и служит своеобразным «чехлом» для потовых желез, волосяных фолликулов и кровеносных сосудов. Следующий слой — мантийный, состоящий из жировых жемчужин, находится в середине и составляет самую объемную часть жировой ткани. Самый тонкий слой — глубокий, который покрывает ткани мышц.
Жировым клеткам организма присуща строгая последовательность, иерархическая структура. Слой жировой ткани состоит из сегментов, образованных из «жемчужин», которые в свою очередь образованы из долек – групп липоцитов (жировых клеток).
Читайте также: Ткани для оптовых покупателей
Отложение жира в области живота может происходить не только в подкожном пространстве, но и в особом органе брюшной полости, называемом сальником. Жировые клетки этого органа могут собирать и удерживать значительное количество жира.
Также большие жировые отложения находятся в забрюшинном пространстве, месте, где находятся важные органы: почки, поджелудочная железа, аорта, и т.д.
Жировые отложения распределены в нашем организме неравномерно.
Избыточный вес характеризуется по двум типам отложения жира: центральном и периферическом. В зависимости от типа отложений, в популярной литературе, иногда выделают такие типы фигуры как «яблоко» и «груша».
Центральный тип ожирения отличается формированием жировых отложений преимущественно в брюшной полости (именно поэтому его называют абдоминальным).
Периферическое ожирение сопровождается отложением жира в большей степени под кожей.
Как выяснилось в результате исследований, данные два типа жировых отложений различны по своей роли. Центральный тип ожирения сопровождается отложением метаболически активного бурого жира вокруг внутренних органов. Периферическое ожирение провоцирует отложение метаболически неактивного белого жира.
Основные функции жира в организме
Накопление энергии
Жир занимает 65-85 % от общего веса адипоцита (жировой клетки), представленного в форме триглицеридов (еще называемых триацилглицеролами). Их главной функцией в организме является расщепление, высвобождающее большое количество энергии. Люди с излишним весом имеют «в запасе» огромное количество энергии в виде триглицеридов. Её хватило бы, чтобы в течение нескольких месяцев обеспечивать основной обмен.
Жиры – самое «выгодное» вещество для накопления энергии. На единицу веса жиры содержат в два раза больше энергии, чем углеводы, поскольку могут присутствовать в организме в чистом виде и большом количестве.
Один килограмм жира по расчетам содержит энергию, равную 8750 килокалориям.
Термоизоляция
Некоторые животные запасают жир под кожей сразу в двух целях: во-первых, он служит в качестве теплоизоляционного слоя, который защищает организм во время холодов, во-вторых, жир служит в качестве «энергетического депо». Мощные прослойки из триглицеридов — это отличительная особенность тюленей, моржей, пингвинов и других теплокровных животных Арктики и Антарктики.
Гренландский тюлень. Очень толстый слой подкожного жира этого животного служит не только жировым депо, но и играет роль надежного теплого «гидрокостюма»
Механическая защита
Жировые ткани организма не только защищают внутренние органы от механических повреждений, но и контролируют их местоположение в организме. Например, известно, что почка имеет «жировую подушку», удерживающую ее на месте, поэтому опущение почки грозит только очень худым людям.
Жировая ткань, имеющаяся вокруг глазного яблока, также удерживает его на месте и защищает от прямого контакта глаза и костей орбиты.
1 — Внутриорбитальный жир — центральная порция; 2 — Разделяющая перегородка; 3 — Внутриорбитальный жир — внутренняя порция; 4 — Внутренний кантус; 5 — Внутриорбитальный жир — внутренняя порция; 6 — Внутриорбитальный жир — центральная порция; 7 — Связки; 8 — Внутриорбитальный жир — наружная порция; 9 — Наружный кантус; 10 — Внутриорбитальный жир — наружная порция; 11 — Слезная железа
Эндокринная функция
Современные исследования говорят о том, что жировые ткани являются не просто местом, где хранятся запасы энергии. Они активно участвуют в выработке гормонов, т.е. могут быть отнесены к эндокринным органам. Уже тщательно изучены два гормоны, которые выделяются жировыми клетками — это лептин и эстрогены.
Лептин впервые был выделен в 1994 году и был назван потенциальным лекарством от ожирения. Как предполагали врачи, при выделении жировыми клетками лептина, он, попадая в мозг, вызывает чувство насыщения. Но, как показали дальнейшие эксперименты, введение лептина человеку во время еды не провоцировало чувство сытости.
Как выяснилось позднее, лептин является регулятором, отвечающим за время, проходящее между приемами пищи. Таким образом, чем выше уровень лептина, тем реже человек ест. Но, поскольку у людей с излишним весом лептина в крови больше чем должно быть, его использование в качестве лекарства не имеет смысла.
Эстрогены. Жировой ткани присуща ароматазная активность, поскольку в ней содержится фермент ароматаза Р450, которая преобразует тестостерон, то есть мужской половой гормон, в женские половые гормоны, называемые эстрогенами. Скорость преобразования увеличивается с возрастом, а также с ростом жировых накоплений.
Жировые клетки захватывают тестостерон из крови, и выделяют в нее эстрогены. Особенной ароматазной активностью отличается жир, накапливаемый в животе. Таким образом, становится понятно, почему у мужчин, при появлении «пивного живота» возникает практически «женская» грудь, и почему ожирение ведет к снижению потенции и плодовитости.
Читайте также: Качество тканей из искусственного
Для чего нужен жир в организме?
Для чего нужен (и нужен ли) жир? Всегда ли жир — это плохо? Нужно ли стремиться к минимальному проценту жира в теле?
Жир — намного больше, чем просто пассивное хранилище энергии. Хотя жировые клетки удивительно хорошо приспособлены к этой роли, жир — еще и активная ткань, которая влияет на обмен веществ.
Жировые клетки называются адипоцитами. Больше всего их под кожей, этот жир так и называется — подкожным. Ещё жир бывает в брюшной полости вокруг органов, этот жир называется висцеральным, и его избыток грозит проблемами со здоровьем (например, повышаются риски сердечно-сосудистых заболеваний). Совсем немного жира есть в мышцах.
В организме человека может быть от XXX до YYY миллиардов жировых клеток, диаметр которых — от 70 до 120 мкм (мкм — это одна миллионная метра).
На 80-95% жир состоит из триглицеридов (молекула глицерина, связанная с тремя цепочками свободных жирных кислот). Оставшаяся часть клетки — вода, а также разное клеточное «оборудование», которое производит ферменты и разные другие вещества, необходимые клеткам для работы.
Жир — место хранения энергии
Основная роль жировых клеток — хранение энергии. И в плоть до 1994 года считалось, что это единственная их функция — пассивная кладовка для лишней энергии, поступающей с едой. А в 94 году открыли гормон лептин, который играет очень большую роль в обмене веществ, о чем — ниже.
Что касается хранения энергии, то жировые клетки просто идеальны. В килограмме жира 7000 калорий запасенной энергии. Если предположить , что вы могли бы использовать 100% жира в качестве топлива (в реальном мире так не бывает), то для человека весом 70 кг этого количества энергии хватило бы, чтобы пройти 56 километров.
Стройный мужчина весом 72 кг и с 15% жира в теле имеет 11 кг жира, т.е. около 84000 калорий сохраненной энергии. Если его скорость метаболизма 2400 калорий/день, то даже при полном голодании свои запасы жира он истратит через 35 дней. А ж ировые запасы тучных людей помогут им прожить без еды несколько месяцев.
Для сравнения: другое место хранения энергии — гликоген мышц и печени — это всего около 500 грамм. Каждый его грамм дает 4 калории энергии, так что это всего 2000 калорий. Некоторым этого н е хватит, просто чтобы покрыть нужды организма по энергии на один день. Так что жир в плане хранения энергии идеален.
Кроме того, жировая клетка может сильно увеличиваться в размерах и «сдуваться», когда мы худеет. То есть, она не исчезает и всегда готова заполниться вновь.
Жир и эволюция
Современному человеку часто кажется, что тело его ненавидит: оно неохотно отдаёт жир, предпочитая избавляться от мышц, оно приспосабливается к любому ограничению калорий, снижая обмен веществ, к любым самым лучшим тренировкам, оно намертво удерживает жир в проблемных зонах.
Наше тело не знает, что мы живем в 21 веке. Избыток еды и сидячий образ жизни 50 лет — пока ничто против десятков тысяч лет выживания в тяжелых условиях.
А с точки зрения выживания жир — идеальное хранилище энергии. Он легко копится, запасы его могут пополняться очень и очень долго, а если клетка раздуется до предельного состояния, организм создаст новые клетки (подробнее об этом — ниже).
На своё существование жиру, в отличие от мышц, почти не нужна энергия. Поэтому выживали и передавали гены те из наших предков, кто был способен накопить много жира и пережить холод и голод.
Таким образом, с пособность хранить огромное количество энергии в совсем небольшом пространстве — отличное эволюционное преимущество, которое помогало нашим предкам выживать в периоды, когда еда была недоступна. Большинство из нас запрограммировано иметь много запасов энергии и «лишний» по современным меркам вес (не говорим здесь о клиническом ожирении).
Жир у мужчин и женщин
Мужчины и женщины сильно отличаются в распределении жира по телу .
У мужчин жир откладывается, в основном, на животе.
Женские проблемные зоны — бедра. Этот жир должен обеспечить энергию для грудного вскармливания. Это именно тот «упрямый» жир, который часто не уходит, даже если девушка похудела по всему телу. А в период лактации этот жир становится легче мобилизовать.
«Мужской» тип отложения жира (на животе и в верхней части тела) бывает при избытке в женском организме тестостерона.
Читайте также: Лен волокно нить ткань
Кроме того, многие исследования четко показали, что мужчины отдают предпочтение определенному соотношению талия/бедра, что предполагает плодородие и здоровье у женщин. Узкая талия и пышные бедра выбираются во много раз чаще, чем узкие бедра и лишний жир на животе. А некоторые из причин, которые вызывают отложение жира вокруг живота и органов, связаны с бесплодием — например, синдром поликистозных яичников (который так же связан с переизбытком тестостерона).
Рост жировых клеток
Раньше считалось, что у взрослого человека новые жировые клетки не растут. То есть, человек рождается с определенным их количеством, и оно может увеличиться только в период полового созревания или во время беременности, а в остальных случаях клетки либо наполняются жиром до больших размеров, либо сдуваются . Сегодня известно, что о рганизм взрослого человека может создавать новые жировые клетки на протяжении всей жизни.
Когда существующие адипоциты достигают своего предельного размера , их растяжение стимулирует высвобождение разных сигнальных вещесв. Они сообщают организму, что нужно делать новые жировые клетки из преадипоцитов, т.е. «спящих» жировых клеток.
И если эти новые клетки тоже становятся слишком большими, тело будет продолжать делать новые. К сожалению, избавиться от вновь созданных жировых клеток можно только хирургически.
Кстати, новый класс диабетических препаратов (TZD) работает именно так — стимулируя производство новых жировых клеток, что дает возможность «убрать» глюкозу и жиры из кровотока в более безопасное место. Это чрезвычайно важно для людей, страдающих диабетом.
Жир и здоровье
Спросите любого человека, и услышите, что жир — это плохо, и от него надо избавляться. Сегодня внимание людей приковано ко вреду жира для здоровья, и это, конечно, правильно. Ожирение вызывает резистентность организма к инсулину и диабет, как следствие, поддерживает хронические воспаления, метаболический синдром так же связан с ожирением.
Но ж ир играет важную роль в здоровье человека, не считая чисто энергетической его ценности и защиты от голодной смерти. В то время как избыток жира несет риски для здоровья, слишком маленький процент жира может так же вызывать проблемы.
Одна из функций жира — механическая защита внутренних органов. Ж ир позволяет рассеивать силы более эффективно, чем мышцы, защищая органы от ударов или их опущения (например, опущение почек иногда связывают с недостаточным количеством жира в организме).
Жировые клетки также выступают в качестве изоляции, сохраняя тепло в организме.
Жировые клетки играют важнейшую роль в иммунных и воспалительных реакциях. Преадипоциты, о которых написано выше, действуют как макрофаги — клетки, которые играют роль в правильном ответе иммунной системы. К онечно, это не оправдание для лишнего веса, н о люди, достигшие минимального процента жира сообщают, что зачастую болеют чаще, х отя это, безусловно, лишь часть проблемы.
До 1994 года жировая клетка воспринималась просто как пассивное место для хранения энергии. Но оказалось, что жировые клетки делают гораздо больше, и способны влиять на общий обмен веществ, выделяя активные соединения. Так жировая ткань стала, по-сути, эндокринной железой. Неполный список соединений, вырабатываемых жировыми клетками:
Лептин — гормон, который участвует в регуляции аппетита, уровня гормонов (в т.ч. половых), управляет жировыми запасами и мышечной массой.
Ангиотензин II — гормон, который участвует в регуляции артериального давления и контролирует приток крови к самой жировой клетке.
Фактор некроза опухоли-α — белок, котрый влияет на метаболизм жиров, коагуляцию, устойчивость к инсулину, активирует лейкоциты, один из важных факторов защиты от вирусов.
Воспалительные цитокины, такие как ИЛ-6 — участвуют в иммунной функции.
Метаболизм гормонов. Жировые клетки также являются одним из основных мест метаболизма гормонов. Тестостерон превращается в эстроген (с помощью фермента ароматазы) в жировых клетках и у мужчин, и у женщин. Метаболизм других гормонов, таких как ДГЭА и андростендиона также происходит в жировых клетках. Кортизол также метаболизируется в жировых клетках с помощью фермента 11-бета-стероидного дегидрогеназы (11-бета-HSD).
И это только беглый взгляд на некоторые вещи, которые жировые клетки делают в организме. О ткрытие, что жировые клетки — больше, чем пассивное место для хранения энергии, произвело революцию в изучении ожирения, и в настоящее время сотни исследований посвящены всему тому огромному количеству гормонов и соединений, которые выделяются жировыми клетками, как и их влиянию на обмен веществ человека.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом