Что такое жировая ткань?

Главная > Эстетическая хирургия > Лечение ожирения > Что такое жировая ткань?

Что такое жировая ткань? Мифы об избыточной питании Физиология питания Причины и механизмы развития ожирения Продольная (трубчатая) резекция желудка Шунтирование желудка Бандажирование желудка (манжет) Внутрижелудочный баллон

Жировая ткань — это совокупность клеток организма, главной функцией которых является запасание энергии в виде жира. Конечно же, у жировой ткани есть и другие функции: теплоизоляция, создание механической защиты вокруг органов в виде жировой подушки, и эндокринная функция, то есть выделение в кровь ряда веществ.

Жировая ткань бывает двух видов: белая и бурая. Именно белая жировая ткань выполняет эти четыре функции, а вот бурая жировая ткань играет совершенно особую роль. У человека белой жировой ткани у человека гораздо больше, чем бурой. Белая жировая ткань имеет белый или желтоватый цвет, в то время как бурая жировая ткань имеет действительно бурый, коричневатый цвет. Такой цвет бурой жировой ткани обусловлен большим количеством железосодержащего пигмента — цитохрома.

Бурая жировая ткань выполняет функцию выделения тепла, она согревает организм. Именно поэтому ее много у животных, которые зимой впадают в спячку. Когда животное зимой спит, оно не двигается, и выделение тепла за счет сокращения мышц практически выключается. Температура тела у них поддерживается за счет бурой жировой ткани.

У взрослого человека бурой жировой ткани очень немного. У новорожденных ее значительно больше, но по мере роста ее количество снижается. У человека бурая жировая ткань в чистом виде имеется около почек и щитовидной железы. Кроме этого, между лопатками, на грудной клетке и на плечах у человека имеется смешанная жировая ткань, состоящая как из белой, так и бурой жировой ткани. По мере взросления количество бурой жировой ткани снижается.

Клетка жировой ткани называется «адипоцит». Это название состоит из латинского элемента «adeps», что означает «жир», и греческого элемента «kytos», что значит «полый пузырек». Клетки жировой ткани при их изучении под сканирующим электронным микроскопом имеют вид шариков, окруженных коллагеновыми волокнами и кровеносными капиллярами.

Клетки белой и бурой жировой ткани значительно отличаются друг от друга. Клетка белой жировой ткани имеет внутри себя один большой жировой пузырек.

Этот жировой пузырек занимает практически всю клетку, оттесняя на периферию ядро клетки, которое становиться сплюснутым. Клетка бурой жировой ткани имеет много мелких жировых пузырьков, поэтому ядро ее остается округлым.

Кроме этого, в клетке бурой жировой ткани очень много митохондрий, которые, собственно, и придают ей такой коричневатый цвет. Именно в митохондриях содержится пигмент цитохром, и именно в митохондриях происходят биохимические процессы, приводящие к выработке тепла. Тепло вырабатывается при участии уникального белка, который называется термогенин.

Развитие жировой ткани

В процессе эмбрионального развития жировая ткань развиваются из так называемой мезенхимы, то есть эмбриональной соединительной ткани. Мезенхима дает начало всем остальным видам соединительной ткани, в том числе и жировой ткани. Мезенхимальная клетка превращается в липобласт, который в свою очередь, превращается в зрелую жировую клетку — адипоцит (рисунок 5).

Интересно, что человек относится к немногим млекопитающим, которые рождаются уже с жировыми отложениями. Они начинают появляться на 30 неделе внутриутробного развития.

Раньше считалось, что человек рождается уже с готовыми жировыми клетками, и число их у взрослых людей не увеличивается. В настоящее время выяснено, что это не так. Действительно, сами зрелые жировые клетки не делятся, однако на протяжении всей жизни у человека сохраняются клетки-предшественники жировых клеток. Существует два периода активного размножения этих клеток предшественников, и соответственно, увеличения количества адипоцитов: (1) период эмбрионального развития и (2) период полового созревания. В другие периоды жизни человека обычно размножения клеток-предшественников не происходит. Накопление жира происходит только путем увеличения размеров уже существующих жировых клеток. Такой рост жировой ткани называется гипертрофическим. Однако, никакая клетка не может увеличиваться до бесконечности. Когда количество жира в клетке достигает критической массы, клетки-предшественники получают сигнал, и начинают размножаться, давая рост новым жировым клеткам. Такой тип роста жировой ткани, за счет увеличения количества жировых клеток, называется гиперпластическим (гиперцеллюлярным). Он может иметь место в любом возрасте. Так, у худого взрослого человека имеется около 35 миллиардов жировых клеток. У человека, имеющего выраженное ожирение, количество жировых клеток может достигать 125 миллиардов, то есть в 4 раза больше. Вновь образованные жировые клетки обратному развитию не подлежат, и сохраняются на всю жизнь. Если человек худеет, то они лишь уменьшаются в размерах.

Анатомия жировой ткани

Главные жировые отложения у человека имеются под кожей, и в области живота. Толщина жирового слоя на животе у людей с повышенным весом может достигать 15–20 см. Жировые отложения не являются однородными, они представлены в виде долек размером 5–10 мм. В области живота жир откладывается не только под кожей. Существует особый орган брюшной полости, который называется сальник. Жировые клетки сальника могут накапливать очень значительные количества жира. Кроме этого, значительные жировые отложения имеются в так называемом забрюшинном пространстве, где располагаются почки, поджелудочная железа, аорта и другие органы.

Распределение жировой ткани

Жир распределяется в нашем организме неравномерно. Когда говорят об избыточном весе, выделяют два типа отложения жира: центральный и периферический. Иногда их забавно называют отложение жира «по типу яблока» и «по типу груши». При центральном типе ожирения жир откладывается главным образом в брюшной полости (поэтому его иногда еще называют абдоминальным). При периферическом ожирении он откладывается больше под кожей. Оказалось, что эти два типа отложения жира неодинаковы по своему значению. При центральном типе ожирения вокруг внутренних органов откладывается больше бурого жира, метаболически активного. При периферическом ожирении под кожей откладывается метаболически неактивный белый жир.

Последствия центрального и периферического ожирения также различны. Почти все неприятности со здоровьем связаны с центральным ожирением. Диабет, гипертония, атеросклероз как осложнения ожирения бывают именно при центральном отложении жира.

Функции жировой ткани

Накопление энергии

65–85% веса адипоцита (жировой клетки) составляет жир. Этот жир представлен в форме триглицеридов (триацилглицеролов), то есть веществ, состоящих из глицерина и трех молекул жирных кислот (подробности о структуре триглицеридов и их функции можно посмотреть здесь). Основная функция триглицеридов в организме — быть источником энергии при их расщеплении. У людей с большим весом в жировой ткани накапливаются десятки килограммов триглицеридов, энергии которых хватило бы на обеспечение основного обмена в течение нескольких месяцев. По сравнению с другими веществами (углеводами, белками) для целей накопления энергии жиры имеют ряд преимуществ — они могут накапливаться в большом количестве в чистом виде, и в расчете на единицу веса в них содержится в два раза больше энергии, чем в углеводах. Для справки: 1 килограмм жира человека содержит энергию примерно 8750 ккал.

Термоизоляция

«У некоторых животных запасы триацилглицеролов под кожей выполняют сразу две функции: они служат в качестве энергетического депо и образуют теплоизоляционный слой, защищающий организм от действия очень низких температур. Тюлени, моржи, пингвины и другие теплокровные животные Арктики и Антарктики снабжены мощными прослойками из триацилглицеролов.

Механическая защита

Жировая ткань не только создает механическую защиту вокруг органов, но и создает для них ложе. Так, например, «жировая подушка» почки удерживает ее на месте. Известно, что опущение почки бывает только у очень худых людей.

Эндокринная функция

За последнее время получено очень много интересных данных о том, что жировая ткань клетки является не просто хранилищем запасенной энергии, а является активным эндокринным органом, то есть органом, вырабатывающим гормоны. Наиболее изучено в настоящее время выделение жировыми клетками двух гормонов — лептина и эстрогенов.

Лептин впервые выделен в 1994 году. Он привлек к себе всеобщее внимание, как потенциальное лекарство от ожирения. Вначале предполагалось, что когда человек наедается, жировые клетки выделяют лептин, он попадает в мозг, и вызывает чувство сытости. Однако, дело оказалось совсем не таким простым. Введение лептина во время еды не вызывало чувства насыщения. Оказалось, уровень лептина в крови регулирует длительность интервала между приемами пищи. Чем ниже уровень лептина, тем чаще человек ест. Дальнейшие исследования показали, что использование лептина в качестве лекарства для похудения не имеет смысла, так как его уровень в крови у полных людей и так повышен.

Эстрогены. Жировая ткань обладает ароматазной активностью. В ней содержится фермент ароматаза Р450, которая преобразует тестостерон, то есть мужской половой гормон, в женские половые гормоны, эстрогены. 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, откуда берется практически женская грудь у мужчин с большим «пивным» животом, почему у них снижается потенция и плодовитость.

Кроме этих двух гормонов, жировая ткань выделяет и другие вещества. Эти вещества представлены в таблице 1.

Таблица 1. Что выделяет жировая ткань (Williams Textbook of Endocrinology, 10th ed., 2003 Elsevier)

Некоторые другие функции жировой ткани

• превращение углеводов в жиры (с участием инсулина);
• расщепление жиров с образованием углеводов;
• накопление витаминов A, D, Е;
• пассивное обезвреживание (депонирование) вредных веществ;
• участие в водном обмене (при голодании, усиленной физической работе, обильном потоотделении усиливается расход жиров с образованием воды; и наоборот — ограничение воды ведет к уменьшению жирообразования).