какую функцию выполняет жировая ткань
Жировая ткань: роль жира в организме человека
» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/07/zhirovaja-tkan-rol-zhira-v-organizme-cheloveka-900×600.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/07/zhirovaja-tkan-rol-zhira-v-organizme-cheloveka.jpg» title=»Жировая ткань: роль жира в организме человека»>
Алена Герасимова (Dalles) Разработчик сайта, редактор
Мы много лет боремся с эпидемией ожирения, поэтому ученые уделяют все больше внимания как избыточному весу, так и ожирению, а также составу и функциям самой жировой ткани. Повышение интереса к этой теме связано с открытием в 1994 году лептина – гормона, секретируемого жировой тканью, который играет важную роль в регуляции аппетита. После этого открытия жировая ткань больше не рассматривается как энергетический резервуар, по мнению ученых – это эндокринный орган.
Что такое жировая ткань
Жировая ткань – это самый большой запас энергии в организме человека, который активируется при увеличении потребности организма в энергии. Правильное количество жира составляет 12-20% для мужчин и 20-30% для женщин.
Содержание жира у женщин физиологически выше – это совершенно нормально. С другой стороны, у тех, кто занимается спортом, могут быть более низкие значения, и это состояние не считается патологией. Следует подчеркнуть, что жировая ткань характеризуется очень высокой пластичностью и может менять свое количество в зависимости от факторов окружающей среды, рациона питания и физической активности.
Процентное содержание жира в организме
Увеличение количества жира является следствием двух процессов:
Распределение жировой ткани непосредственно под кожей и между органами означает, что она выполняет изолирующую и амортизирующую функцию, защищая внутренние органы от механических повреждений.
Жировая структура довольно сложна. Эта гетерогенная ткань состоит из клеток, называемых адипоцитами, а также преадипоцитов, лейкоцитов, моноцитов, фибробластов, макрофагов, эндотелиальных клеток и стволовых клеток типа SVF – стромальная сосудистая фракция.
Как уже упоминалось, жировая ткань является активным эндокринным органом, который выделяет много разных веществ. Эти вещества, называемые адипокинами, выполняют разные биологические функции в организме человека:
У пациентов с лишним весом профиль секреции этих веществ изменяется, что, в свою очередь, инициирует патологические процессы, включая ожирение, резистентность к инсулину, развитие диабета и сердечно-сосудистые заболевания.
Жировая ткань в организме
Типы жировой ткани – белая и коричневая жировая ткань
Исследования показывают, что в организме человека есть 3 типа жира:
Кроме того, выделяются бежевые адипоциты. Такие клетки считаются переходной формой между белыми и коричневыми клетками жировой ткани.
Структура отдельных типов жировой ткани различна, и это, в свою очередь, определяет, какую роль они играют в организме человека.
Название «коричневая» жировая ткань указывает на характерную окраску многочисленных митохондрий, содержащихся в ней. Эта ткань есть только у млекопитающих, и ее основная задача – поддержание постоянной температуры тела и использование избыточной энергии. Она отличается от белой жировой ткани наличием разобщенных белковых клеток белка-1 (UCP-1), так называемого термогенина, который позволяет расходовать энергию (рассеивание энергии в виде тепла).
В этом основное отличие, поскольку белая жировая ткань накапливает энергию в форме триглицеридов, которые затем можно использовать в качестве источника энергии при повышенных расходах энергии. Белые адипоциты могут эффективно выполнять эту функцию благодаря большой способности увеличивать размер. Оказывается, клетки белой жировой ткани могут увеличивать свой диаметр до 20 раз.
Увеличение количества коричневого жира наблюдается в условиях пониженной температуры окружающей среды. Долгое время считалось, что этот тип тканей встречается только у новорожденных. Тем не менее в последних исследованиях этот вид жира также был обнаружен у взрослого человека. Он расположен в основном вокруг шеи и между лопатками.
Похожее
Вы должны авторизоваться чтобы опубликовать комментарий.
Старение кожи: жировая ткань — новая мишень?
Виды жировой ткани
Жировая ткань больше не рассматривается как простое хранилище жира для регулирования энергетического гомеостаза. В настоящее время считается, что это самодостаточный орган, который секретирует молекулы или адипокины, которые, в свою очередь, могут влиять на биологию других органов и тканей, включая кожу.
Жировая ткань делится по цвету и анатомическому расположению. Белая жировая ткань, которая представляет собой запас энергии для организма, наиболее распространена в теле человека, в то время как коричневая жировая ткань играет терморегулирующую роль, она, в частности, присутствует у новорожденных и постепенно реабсорбируется с возрастом. Бежевая жировая ткань, смесь двух предыдущих, была недавно открыта и теперь представляет собой новую цель на рынке косметики и товаров для здоровья.
Белая жировая ткань также делится на два типа жира: висцеральный жир брюшной полости и подкожный жир.
Особенности белой жировой ткани
Белая жировая ткань играет центральную роль в гомеостазе человека, воздействуя на накопление энергии, секрецию адипокинов и воспаление. Во время старения она количественно и качественно изменяется и может участвовать в возникновении возрастных патологий.
Прогрессирующая потеря массы подкожной жировой ткани и ее целенаправленная локализация в депо висцерального жира, связанная с изменениями секреторного и клеточного профиля жировой ткани, а также накоплением эктопических липидов, часто связаны с возрастными заболеваниями, такими как нейродегенеративные изменения, потеря подвижности, диабет, сердечно-сосудистые дисфункции и так далее.
Более того, жировая ткань участвует в явлении воспаления. что приводит к системному хроническому воспалению средней степени тяжести, которое является общим признаком всех патологий старения. Таким образом, понимание модификаций белой жировой ткани во время старения открывает многообещающие возможности для улучшения качества жизни.
Жировая ткань, адипоциты и старение кожи
Сегодня, в контексте старения кожи, исследователи в области биологии продолжают изучать роль белой жировой ткани, и особенно роль подкожной клетчатки, прикрепленной к дерме.
Старение кожи в основном характеризуется постепенным появлением морщин, истончением кожи и потерей упругости и эластичности.Старение кожи ускоряется накоплением экзогенных факторов, таких как стресс, табак или воздействие загрязнения и ультрафиолетовых лучей.
Несмотря на то, что белая жировая ткань играет защитную роль, снижая тяжелое токсическое воздействие загрязнителей на остальную часть человеческого тела, это накопление является источником хронического воздействия и может оказывать неблагоприятное влияние на биологические и метаболические функции.
Таким образом, любое изменение в накоплении жира, например потеря веса, может привести к системному выбросу загрязняющих веществ и вызвать метаболические осложнения и изменения кожи. Известно, что стойкие органические загрязнители обладают провоспалительным, пролипогенным и липотоксическим действием.
Они также известны своим негативным воздействием на здоровье человека, таким как кожная токсичность, иммунотоксичность, нейротоксичность, репродуктивные расстройства, тератогенность, эндокринные нарушения и предрасположенность к раку.
Список использованной литературы
Diridollou S, Vienne MP, Alibert M, et al. Efficacy of topical 0.05% retinaldehyde in skin aging by ultrasound and rheological techniques. Dermatology. 1999;199(Suppl 1):37–41.
Lin M, Zhai X, Wang S, Wang Z, Xu F, Lu TJ. Influences of supra-physiological temperatures on microstructure and mechanical properties of skin tissue. Med Eng Phys. 2012;34(8):1149–1156.
Kruglikov IL, Scherer PE. Skin aging: are adipocytes the next target? Aging (Albany NY). 2016;8(7):1457–1469.
Виды жировой ткани, их описание
Жировой ткани отведена важная роль в человеческом здоровье. Данный тип ткани начинает свое формирование уже на четвертом месяце эмбрионального развития организма человека. Основная составляющая жировой ткани – это адипоциты, или жировые клетки, большая часть которых располагается в подкожной клетчатке и прочих жизненно важных органах. В течение нескольких первых лет жизни человека отмечается активный рост размеров и числа адипоцитов. По словам специалистов, появление новых жировых клеток вскоре начинает сокращаться, и уже к 11-12 годам происходит формирование их индивидуального количества, которое может отличаться у разных людей.
Адипоциты примерно на 85% состоят из триглицеридов – особого природного вещества, синтезирующегося из компонентов, образующихся путем расщепления пищевых жиров. В такой форме жировые соединения обычно сохраняются в человеческом организме.
ВАЖНО: Белая жировая ткань может накапливаться в подкожной клетчатке в избыточном количестве у людей, имеющих избыточный вес или страдающих от ожирения.
В процессе расщепления триглицериды являются энергетическим источником, на долю данного вещества приходится около 90% всех запасов энергии в организме. Специалисты считают, что данный резерв энергии важен для нормального роста, репродуктивной функции и прочих физиологических процессов. Если сравнивать с триглицеридами, то энергетический запас гликогена и белка составляет небольшую часть и используется только для быстрого восполнения энергии при недлительном голодании или при физических нагрузках. Энергия жировой ткани не затрачивается организмом по мелким нуждам, она сохраняется на случай серьезных жизненных проблем, благодаря чему живой организм в тяжелой ситуации будет иметь возможность прожить без пищи длительное время.
Основная составляющая жировой ткани – адипоциты
Функции жировой ткани
Слои жировой ткани
Специалисты называют три слоя жировой ткани:
По словам специалистов, жировая ткань распределяется по всему человеческому организму, но здесь имеются небольшие отличия у женщин и мужчин. В женском организме жировая ткань составляет около четверти всей массы тела, подкожно-жировой слой имеет большую толщину, чем у мужчин, а жиры откладываются в области бедер, груди и таза. В мужском организме жировая ткань распределена равномерно и составляет от 15 до 20% массы тела, при этом структура жировой ткани имеет большую плотность, чем у женщин, поэтому целлюлит у мужчин – достаточно редкое явление.
Жировую ткань составляют бурые и белые клетки. Бурая жировая ткань может согревать организм при помощи тепловой выработки, она же отвечает за рассеивание излишка энергии, потребляемой с пищей. Белая жировая ткань содержится в организме в большем количестве, нежели ткань бурая, она отвечает за выполнение всех функций, отводимых жировой ткани.
Слои жировой ткани
Возможности бурой ткани
Бурая жировая ткань имеет особые свойства метаболизма. Как и многие другие ткани, она способна к окислению субстратов в митохондриях с помощью цикла трикарбоновых кислот. В тканях, где содержатся митохондрии, происходит перенос протонов наружу на внутреннюю мембрану. Данный процесс в митохондриях бурой ткани разделен протеином разобщения – термогенином, за счет чего высвобожденная энергия переходит в тепло, высвобождаются жирные кислоты, а их уровень в крови, оттекающей от ткани, увеличивается. Известно, что бурая жировая ткань организма имеет полноценное кровоснабжение.
Бурая жировая ткань играет важную роль в жизни животных, которым необходима выработка тепла, например, во время спячки. В этот период скорость метаболизма и температура тела снижается, сохраняя пищевые запасы. Тепло, производимое бурой тканью, также вызывает пробуждение животных от спячки весной.
Люди и крупные взрослые животные имеют терморегуляцию с выделением лишнего тепла, устраняемого потовыми железами при необходимости. В организме маленького ребенка бурая жировая ткань имеет большое значение, поэтому его у них больше, нежели у взрослых, но ребенку требуются дополнительные механизмы выработки тепла.
Таким образом, имеется целый ряд аналогичных протеинов:
Кроме этого, имеются разобщающие растительные протеины, способные согревать ткани перед началом прорастания семян растения.
Некоторые варианты белков способны к индукции разобщения, но главной их функцией остается транспортировка жирных кислот из матрикса митохондрий на внешнюю часть внутренней мембраны. В пределах матрикса происходит накопление жирных кислот в ходе их повышенного окисления при голодании, что является стимулом для начала экспорта жирных кислот наружу.
Метаболические процессы белой жировой ткани
Взрослые организмы практически не содержат бурого жира, его полностью заменяет жир белый. Основное значение метаболизма белой жировой ткани – контроль процесса высвобождения жира в виде неэтерифицированных жирных кислот и запасания жира в форме триацилглицерида.
Жировая ткань имеет метаболическую инертность – она практически не потребляет кислород. Основную часть метаболизма энергии составляет транспорт жирных кислот внутрь и наружу. Жиры не растворяются в воде, и их наличие в плазме связано с некоторыми механизмами транспортировки. Липидный избыток в плазме способен вызвать некие побочные эффекты. Очевидно, что роль белого жира как регулятора необходима для здорового организма.
Постоянное присутствие повышенного уровня триацилглицеридов или холестерина в крови приводит к образованию жировых отложений в артериальной стенке – атеросклероз.
Чрезмерное высвобождение неэтерифицированных жирных кислот, происходящее в ходе стресса, оказывает побочные эффекты на работу сердца, способно развить фибрилляцию желудочков. Нередко из-за сильного стресса происходили сердечные приступы.
Если высокий уровень неэтерифицированных жирных кислот держится долгое время, нарушается тканевая чувствительность к инсулину и нарушается процесс секреции инсулина в поджелудочной железе. Исследования выявили, что повышенный уровень жирных кислот в плазме имеет связь с риском развития сахарного диабета 2 типа и летального исхода из-за сердечного приступа.
Одним из наиболее редких и сложных ситуаций избыточной плазменной концентрации липидов считается эмболия жира. Она может происходить после переломов трубчатых длинных костей, при этом в кровеносные сосуды попадают клетки жира из желтого костного мозга. Жирные капли представляют угрозу здоровью организма и могут заблокировать кровеносные легочные сосуды.
Все ситуации, относящиеся к избытку липидов в кровотоке, требуют сокращения их поступления и удаления из крови. Регулировать поступление липидов в кровь помогает белая жировая ткань. Таким образом, существуют два пункта метаболического процесса белой жировой ткани:
Оба эти процесса регулируются и происходят в одно время, они зависимы друг от друга.
Опасный ген ожирения
Ученые из Каролинского института в Швеции в ходе недавнего исследования сумели выявить ген, который отвечает за развитие наиболее опасного жира в человеческом организме (в плане осложнений). По словам научных специалистов, данный ген может являться фактором риска развития сахарного диабета 2 типа и инсулинорезистентности.
Бурая и белая жировая ткань
Белая жировая ткань, считающаяся «плохим» жиром организма, подразумевает рыхлую ткань, состоящую в большинстве своем из адипоцитов. Данные жировые клетки отвечают за выполнение функции сохранения и в дальнейшем высвобождения энергии в человеческом организме.
ВАЖНО: В женском организме жировая ткань составляет около четверти всей массы тела, подкожно-жировой слой имеет большую толщину, чем у мужчин, а жиры откладываются в области бедер, груди и таза.
У человека имеется две разновидности жировой ткани: бурый и белый жир. В последнее время бурая жировая ткань считается «хорошим» жиром организма. По словам специалистов науки, основная роль бурого жира состоит в накоплении и выработке энергии с целью обеспечения физиологических процессов. Ученым удалось выяснить, что люди с весом в норме склонны к накоплению бурой жировой ткани, служащей субстратом энергии при физических нагрузках.
Белая жировая ткань может накапливаться в подкожной клетчатке в избыточном количестве у людей, имеющих избыточный вес или страдающих от ожирения.
Ученые из Швеции утверждают, что увеличенное число и размер адипоцитов может вызвать чрезмерное накопление белой жировой ткани и повышает риск развития сахарного диабета 2 типа. В недавнем исследовании ученые установили, что гипертрофия адипоцитов может быть связана с геном EBF1, низкий уровень экспрессии которого провоцирует инсулинорезистентность.
Ген, вызывающий ожирение
В ходе исследовательской деятельности ученые проводили анализ жировой ткани участников с крупными и мелкими жировыми клетками. Было выявлено, что у пациентов с крупными жировыми клетками экспрессия гена EBF1 в жировой ткани снижена по сравнению с пациентами, адипоциты которых имели малый размер. Кроме этого, у лиц с крупными адипоцитами отмечается изменение липидного транспорта и инсулинорезистентность, что говорит о высоком риске развития сахарного диабета по причине повышения в крови уровня глюкозы и липидов.
В дальнейшем ученые проводили эксперименты на мышах со специально сниженной экспрессией гена EBF1. Результатом стала гипертрофия адипоцитов и высвобождение липидов. После питания мышей продуктами с высоким жировым содержанием появлялась инсулинорезистентность.
Новые возможности науки
По мнению ученых, ген EBF1 связывается с белком, управляющим другими генами, регулирует образование адипоцитов и контролирует метаболизм. По словам профессора Петра Арнера, данные результаты могут создать новые возможности для лечения сахарного диабета 2 типа.
По словам профессора, в скором времени будут разработаны новые препараты, улучшающие обмен веществ и функцию гена EBF1 в жировой ткани организма человека. Благодаря этому в будущем могут быть найдены новые пути лечения сахарного диабета 2 типа.
Что такое жировая ткань и каковы ее функции
Основной задачей жировой клетки является создание запаса энергии в виде жира, то есть жировая ткань является важнейшим энергетическим депо. За счет накопленных жировых отложений человек нормального веса может голодать до двух месяцев. Жировая ткань является и своеобразным хранилищем воды в организме, так как при распаде жира выделяется вода. В жировой ткани происходят процессы обмена жирных кислот, углеводов и образования жира из углеводов. Но и это еще не все, для чего нам нужен жир. Помимо сбережения энергетических запасов жировая ткань служит для теплоизоляции, с ее участием вырабатываются важные биологические вещества и гормоны, в частности женские половые гормоны, лептин — гормон, чувствительность к работе которого сказывается на активности метаболических процессов в организме. Жировая прослойка механически защищает внутренние органы и так далее.
Таким образом, жир выполняет различные функции, и он совершенно необходим для нормальной деятельности организма.
Что же представляет собой наша жировая ткань? Жировая ткань — это скопления жировых клеток, которые могут образовываться в различных органах. Жировые отложения у человека расположены подкожно и вокруг внутренних органов, то есть висцерально, а также под соединительнотканными оболочками, покрывающими мышцы.
Вся жировая ткань делится на отдельные дольки различной формы и размеров прослойками рыхлой волокнистой ткани. Кровеносные и лимфатические сосуды проходят в этих прослойках и охватывают петлями группы жировых клеток. Каждая жировая клетка находится в тесном контакте по крайней мере с одним капилляром, благодаря чему в клетку легко поступают различные вещества и удаляются из нее продукты распада. В случаях ожирения размеры жировых клеток значительно увеличиваются, что приводит к нарушению контакта их с капиллярами и нарушению обмена веществ в этих клетках. Это ведет к зашлакованности всей жировой ткани продуктами обмена. В этом случае отложившийся жир превращается из «запасов на черный день» в место «захоронения отходов». Таким образом, при ожирении жировые клетки увеличиваются в размере, то есть развивается их гипертрофия за счет отложения в них жировых включений и продуктов обмена.
Размеры и количество жировых клеток индивидуальны для каждого человека, но при определенных условиях может происходить и увеличение адипоцитов.
При значительном накоплении жировых отложений образуется некая их «критическая масса», которая является своеобразным пусковым фактором (триггером) для образования новых жировых клеток. Кстати, сигналом к образованию новых жировых клеток может быть и удаление большого количества жировой ткани при липосакции. При этом «компенсаторные » жировые отложения могут образовываться совсем в других местах, сводя на нет результаты оперативного вмешательства. Кроме того, необходимо помнить, что деление жировых клеток с увеличением их количества особенно выражено в последний месяц внутриутробного развития плода, на первом году жизни ребенка и в период полового созревания. Именно в эти периоды особенно тщательно необходимо контролировать питание будущей матери и ребенка.
Жировую ткань разделяют на три слоя.
Первый слой находится непосредственно под кожей. Именно этот слой жира формирует очертания и пропорции фигуры. Данный жировой слой покрывает всю поверхность тела, но значительно отличается по толщине и плотности на различных участках. Именно здесь происходит формирование так ненавистного всеми женщинами целлюлита. Толщина этого слоя определяется толщиной жировой складки. Чтобы определить толщину поверхностного слоя жира, достаточно захватить двумя пальцами в положении стоя слой жира на любом участке тела. Особенно наглядно это можно проделать на животе. Расстояние между пальцами и будет характеризовать толщину поверхностного слоя жира. Если у вас толщина складки большая, не беспокойтесь — именно от этого жира избавиться проще всего.
Второй слой расположен глубже — под мышечной тканью. Это уже «стратегические» жировые запасы организма, и расстается он с ними очень неохотно.
Третий слой расположен внутри брюшной полости (внутренний или висцеральный жир). Наличие его внешне проявляется в виде больших, упругих, выпуклых животов. Иногда толщина кожной складки может составлять всего 2–3 сантиметра, а объем талии может быть очень большим. Это говорит о преобладании в организме висцерального жира, а это уже не просто некрасиво, но и опасно для здоровья.
Капли жира (триглицериды), находящиеся внутри клетки, синтезируются самой клеткой из хиломикронов (капелек пищевого жира), которые поступают из кишечника. Этот процесс получил название липогенеза. Процесс расщепления жира с высвобождением жирных кислот носит название липолиз. Жировые клетки метаболически чрезвычайно активны. Биохимические процессы, происходящие в них, представляют собой многоступенчатые превращения, в которых принимают участие множество ферментов и гормональных систем. На скорость липолиза оказывают влияние энергетические потребности организма, нервные и гуморальные воздействия, а также скорость кровотока в жировой ткани, которая значительно замедляется при застойных явлениях.
На поверхности адипоцитов расположены специальные молекулярные структуры, носящие название рецепторов. Биологически активные вещества, циркулирующие в крови, соединяются с ними и запускают биохимические процессы в клетках. За накопление жира в адипоцитах (липогенез) несут ответственность альфа-2-рецепторы, а за выделение (липолиз) — бета-рецепторы. Необходимо заметить, что в жировой ткани человека, и особенно у женщин, значительно преобладают альфа-2-рецепторы, что способствует накоплению жира в организме. Установлено, что накоплению жира в адипоцитах способствуют также инсулин, салицилаты и никотиновая кислота (витамин РР). Липолиз стимулируют адреналин, норадреналин и гормоны, сходные с ними по действию, а также гормоны щитовидной железы и кофеин. В связи с этим человек заметно снижает массу тела при стрессовых ситуациях, а также при гипертиреозе (базедовой болезни).
Согласно последним исследованиям, жировая ткань человека представлена не только белым, но и бурым жиром. Раньше его находили только у животных. Особенно хорошо он развит у зверей, впадающих в зимнюю спячку с целью поддержания, как оказалось, температуры их тела в условиях адинамии и гипотермии. Бурый жир нужен и при пробуждении животных весной: активизация обменных процессов в этих участках жировой ткани повышает температуру тела, из-за чего животное просыпается.
Позже, согласно исследованиям, обнаружился бурый жир и в организме младенцев, который появляется у него за 2–3 недели до рождения.
Он помогает привыкнуть к новой среде сразу после их появления на свет, защищает от переохлаждения. У новорожденных это вещество размещается в районе почек, шеи, вдоль верхней части спины, на плечах, и составляет примерно 6% от массы тела. В организме младенцев иногда бурый жир смешан с белым. Благодаря этому компоненту новорожденные менее чувствительны к холоду, чем люди постарше.
Клетки бурых жировых отложений имеют в своем составе огромное количество митохондрий — энергетических субстанций, благодаря которым, клетки имеют свой коричневый оттенок. При снижении внешней температуры митохондрии активизируются и специфический белок в их составе UCP1 быстро трансформируют жирные кислоты в тепло. То есть когда младенцу требуется много энергии (к примеру, надо согреться), происходит эффективный липолиз, то есть сжигание жира из состава как бурых, так и белых жировых клеток с выделением тепла. Согреваясь, ребенок при этом немного худеет. Что, кстати, наблюдается в первые дни жизни младенцев.
Таким образом, бурый жир создан для того, чтобы расходовать энергию общих жировых запасов, превращая ее в тепло. Белый жир — хранитель этой энергии на случаи длительного голода и холода.
Как же самостоятельно активировать работу бурой жировой ткани с пользой для собственной стройности?