Структура жировой ткани человека. Классификация и строение жировой ткани
Подкожно-жировая клетчатка располагается сразу после слоя дермы - собственной кожи. Эта ткань в верхних отделах пронизана Они образуют в подкожной жировой клетчатке обширную сеть, которая состоит из широких петель. Эти образования, как правило, заполнены
Что собой представляет подкожно-жировая клетчатка?
Под слоем кожи жировая клетчатка создает что-то наподобие мягкой подкладки, которая обеспечивает не только амортизацию, но и теплоизоляцию. Помимо этого, ткань выполняет и другие, не менее важные функции. Однако некоторые из них могут и навредить.
Уже давно установлено, что подкожно-жировая клетчатка образуется определенным типом Это главная ее особенность. Известно, что жира в теле человека может содержаться огромное количество. Этот показатель иногда достигает десятков килограмм.
Сколько в организме жира?
Стоит отметить, что распределяется подкожный жир по организму человека неравномерно. У женщин он, как правило, располагается в области ягодиц и бедер, а также в меньшем количестве в районе груди. У мужчин жир скапливается в других местах. Сюда стоит отнести область живота и груди. При этом было установлено, что по отношению к массе тела вес жировой клетчатки составляет: у женщин - 25%, а у мужчин - 15%.
Наибольшая толщина ткани отмечается в районе живота, бедер и груди. Этот показатель в указанных местах может достигать более 5 сантиметров. Тоньше всего подкожно-жировая клетчатка в области половых органов и век.
Энергетическая функция
Какие же функции подкожно-жировой клетчатки известны? Прежде всего, стоит отметить энергетическую. Это одна из основных целей жировой клетчатки. Именно для выполнения данной функции эта ткань и необходима.
В период голодания организм должен получать энергию. Откуда ее взять, если нет пищи? Жир представляет собой энергоемкий субстрат. Он способен давать организму энергию для нормального функционирования. Стоит отметить, что 1 грамм подкожно-жировой клетчатки способен дать человеку 9 кКал. Этого количества энергии хватает, чтобы преодолеть несколько десятков метров при достаточно быстром темпе.
Изоляция тепла
Однако специалисты установили, что подобные функции подкожной жировой клетчатки могут оказывать и отрицательное влияние. Большое количество жира способно испортить не только внешний вид, но и вызвать развитие таких заболеваний, как деформирующий остеоартроз, гипертония, сахарный диабет, атеросклероз.
Защитная функция подкожной жировой клетчатки
Подкожно-жировая клетчатка развита у каждого здорового человека. Эта ткань очень важна для нашего организма. Ведь она выполняет многие функции, среди которых защитная. Жир располагается не только под слоем дермы, но и обволакивает внутренние органы. В данном случае он защищает их от сотрясений и смягчает удары, а также оберегает от воздействия достаточно высоких температур. Чем толще слой жировой ткани, тем больше энергии она заберет от раскаленного предмета себе.
Помимо этого, жировая клетчатка обеспечивает подвижность кожных покровов. Это позволяет сжимать их или же растягивать. Подобная способность оберегает ткани от разрывов и прочих повреждений.
Накопление
Это еще одна функция, которую выполняет подкожно-жировая клетчатка. Однако в некоторых случаях такая способность ткани может навредить организму. В ней накапливается не только жир, но и те вещества, которые легко в нем растворяются, например, эстрогенные гормоны, а также витамины групп Е, D и А. С одной стороны - это неплохо. Однако у мужчин, обладающих достаточно большим слоем подкожно-жировой клетчатки, значительно снижается выработка собственного тестостерона. А ведь этот гормон важен для их здоровья.
Гормонопродуцирующая функция
Ученые доказали, что подкожно-жировая клетчатка способна не только накапливать эстрогены в себе, но и самостоятельно их вырабатывать. Чем больше толщина данной ткани, тем больше гормонов она синтезирует. В результате этого создается замкнутый круг. В группу риска попадают мужчины. Ведь эстрогены способны подавить выработку андрогенов. Что, в свою очередь, приводит к возникновению такого состояния, для которого характерно снижение выработки половых гормонов, так как работа половых желез значительно ухудшается.
Помимо этого, в клетках жировой клетчатки имеется ароматаза - специальный фермент, который участвует в процессах синтезирования эстрогенов. Самая активная в данном плане ткань располагается в области ягодиц и бедер. Стоит отметить, что подкожно-жировая клетчатка способна вырабатывать еще и лептин. Это вещество является уникальным гормоном, отвечающим за чувство насыщения. С помощью лептина организм способен регулировать количество жира, расположенного под кожей.
Разновидности и структура жировой клетчатки
Клетчатки уникально. В организме человека различают два типа данной ткани: бурую и белую. Последняя разновидность содержится в больших количествах. Если рассмотреть кусочек подкожно-жировой клетчатки под микроскопом, то без особого труда можно рассмотреть дольки, четко отделенные друг от друга. Между ними существуют перемычки. Это соединительная ткань.
Помимо этого, можно увидеть нервные волокна и, конечно же, кровеносные сосуды. Основной структурный компонент жировой клетчатки - адипоцит. Это клетка, которая обладает слегка вогнутой или же округлой формой. В диаметре она может достигать 50 - 200 мкм. В цитоплазме она содержит скопления липидов. Помимо этих веществ, в клетке присутствуют белки и вода. Адипоциты (жировые клетки) также содержат липиды. Количество белков от общей массы клетки составляет примерно от 3 до 6%, а воды - не более 30%. Кроме прочего, в гиподерме содержится большое количество лимфатических сосудов.
Подкожно-жировая клетчатка является важной составляющей человеческого организма, выполняя массу полезных и необходимых функций.
Жировая ткань: строение и функции
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).
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.
Жировая клетка 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 (рисунок 1).
Клетки белой и бурой жировой ткани значительно отличаются друг от друга. Клетка белой жировой ткани имеет внутри себя один большой жировой пузырек (рисунок 1). Этот жировой пузырек занимает практически всю клетку, оттесняя на периферию ядро клетки, которое становиться сплюснутым.
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 2).
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 жировых клеток предшественников, и соответственно, увеличения количества адипоцитов:
- период эмбрионального развития
- 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.
Свойства жировой ткани
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.
Что такое подкожная жировая клетчатка и зачем она нужна?
Жировая клетчатка находится сразу же под собственно кожей (дермой). В своих верхних отделах жировая клетчатка пронизана коллагеновыми волокнами сетчатого слоя кожи, которые образуют в ней обширную сеть, состоящую из широких петель, которые, в свою очередь, заполнены дольками жировой ткани. Эти дольки образованы жировыми клетками округлой формы, в большом количестве содержащими животный жир. Подкожная клетчатка создает под кожей своеобразную мягкую подкладку, обеспечивающую амортизацию и теплоизоляцию, а кроме того и некоторые другие функции (смотрите ниже).
Подкожная жировая клетчатка образована особым видом соединительной ткани - жировой тканью. Общая масса жира в организме человека может достигать десятка килограмм, и даже больше! Подкожный жир неравномерно распределен по телу у мужчин и женщин. Если у женщин он в основном находится в области бедер, ягодиц и намного меньше в области груди, то у мужчин преимущественно в области груди и живота. При этом отношение массы жировой ткани к массе всего тела у женщин равно приблизительно 25%, а у мужчин несколько меньше - до 15%. Толщина клетчатки наибольшая в области живота, груди и бедер (здесь она может доходить до 4-5 см и более), наименьшая - в области век и половых органов.
Основные функции подкожной клетчатки:
Энергетическая. Самая главная цель, для которой, собственно, подкожная клетчатка и нужна - это получение энергии в период голодания. Жир - чрезвычайно энергоемкий субстрат, и из 1 грамма жировой ткани можно получить до 9 кКал энергии - этого хватит, чтобы пробежать несколько десятков метров в быстром темпе.
Изоляция тепла. Жир крайне неохотно пропускает наружу тепло, идущее от тела ввиду своих теплоизолирующих свойств. Это крайне полезно для человека в условиях холодной погоды, при проживании в северных областях России или мира, но может иметь и отрицательную сторону: избыток жира не только портит внешний вид, но и может быть причиной атеросклероза, сахарного диабета, гипертонии, деформирующего остеоартроза.
Защитная функция. Жир, расположенный под кожей и окружающий внутренние органы, способствует смягчению ударов и сотрясений, от воздействия высокой температуры (ведь чем толще жировая клетчатка, тем больше энергии забирает она себе от, например, куска раскаленного металла). Подкожный жир способствует высокой подвижности кожи над ним, что позволяет смещать ее в любую сторону на достаточно большое расстояние. Эта способность клетчатки предохраняет кожу от разрывов и других повреждений.
Функция накопления. В жировой ткани кроме жира накапливаются и вещества, растворимые в нем, например витамины групп A, D, E, а также эстрогенные гормоны. Вот почему избыток жира у мужчин приводит к снижению собственного уровня тестостерона.
Гормонопродуцирующая функция. Жировая ткань, кроме того, что обладает способностью к накоплению в себе эстрогенов, может и самостоятельно синтезировать их. Чем больше подкожного жира, тем больше эстрогенов - возникает замкнутый круг, попадание в который опасно больше всего для мужчин, ведь эстрогенные гормоны подавляют выработку андрогенов у них, приводя к развитию гипогонадизма (состояния, характеризующегося снижением выработки мужских половых гормонов в результате ухудшения работы половых желез). В клетках жировой ткани находится специальный фермент - ароматаза, с помощью которого и осуществляется процесс синтеза эстрогенов, причем самая активная ароматаза находится именно в жировой клетчатке на бедрах и ягодицах. Кроме эстрогенных гормонов жировая ткань способна вырабатывать и еще одно специфическое вещество - лептин. Лептин - это уникальный гормон, который ответственен за формирование чувства насыщения. Таким образом, организм с помощью лептина может регулировать количество подкожного жира.
Классификация и строение жировой ткани
В организме человека и животных в целом можно выделить два вида жировой ткани: белую и бурую. Наиболее широко у человека представлена именно белая жировая ткань. Если рассмотреть препарат, содержащий кусочек подкожной клетчатки, под микроскопом, то можно увидеть четко отделенные друг от друга дольки, между которыми простираются перемычки из соединительной ткани. Кроме того, здесь можно обнаружить и нервные волокна, а также кровеносные сосуды. Основной структурный элемент жировой ткани - адипоцит - клетка округлой или слегка вытянутой формы, содержащая в цитоплазме скопления липидов. Кроме липидов, доля которых в клетке явно преобладает, здесь имеются также белки (3-6% массы клетки) и вода (до 30%).
Структура адипоцита - клетки жировой ткани
Адипоцит имеет диаметр от 50 до 200 мкм (в среднем), и как любая другая клетка, состоит из ядра, цитоплазмы и других клеточных элементов. В оболочку адипоцита (базальную мембрану) вплетены коллагеновые волокна. Цитоплазма жировой клетки включает в себя одну или несколько капелек жира. Иногда их может быть настолько много, что адипоцит оказывается полностью заполнен жиром изнутри, а его ядро смещается вбок, ближе к клеточной стенке. Оставшаяся незаполненной часть цитоплазмы внешне похожа на тонкий светлый ободок вокруг жировой капли. Кроме того, в цитоплазме адипоцита находится развитая эндоплазматическая сеть и малое число митохондрий.
Жировую клетку можно сравнить с непрерывно работающей «фабрикой», которая снабжает организм энергией и делает ее запасы на будущее. В основе ее деятельности лежат два процесса:
образование и запасание жиров (липогенез )
расщепление жиров (липолиз )
При нарушении правильного соотношения между этими процессами, ведет к появлению тех или иных проблем. Так, если нарушение равновесия происходит в сторону липогенеза, то избыточный жир начинает накапливаться в жировых клетках и человек начинает поправляться.
За образование жировых излишков в клетках отвечают рецепторы, расположенные на их поверхности.
Различают два вида рецепторов адипоцитов:
1. Альфа-2-рецепторы
Рецепторы, отвечающие за накопление жира.
2. Бета-рецепторы
Отвечают за выделение из жировых клеток жира, который потом попадает в кровоток.
Следует отметить, что в жировых клетках на боках, животе и зоне бедер и колен, большинства женщин альфа-2-рецепторов больше, чем бета-рецепторов.
То есть, антилиполитическая активность значительно выше, чем липолитическая активность. Именно поэтому, жировые отложения в области ягодиц, бедер, коленей не удается убрать с помощью диет и физических нагрузок.
Написал: Пискунов В.А.
Жировая ткань – универсальный аналог соединительной ткани, представляемый специфическими структурами – адипоцитами. Источником развития жировой ткани, начиная с 16-ой недели внутриутробного развития, выступает мезенхима, клетки которой преобразуются в стволовые клетки жировой ткани – преадипоциты или же липобласты.
Комплекс функций, выполняемыми жировой тканью, является жизненно важным, поскольку он обеспечивает сохранение баланса между процессами теплоконвекции и теплокондукции (т.е., выработкой тепла и процессами его отдачи). и создавая прослойку между мышечной системой и кожей, жировая ткань играет роль биологического амортизатора, предохраняя внутренние органы от травмоопасных механических воздействий. Так же за счет ее резервуарной лабильности в организме обеспечивается баланс между свободными и связанными липидами.
Эндокринная и резервуарные функции жировой ткани в совокупности обеспечивают неоценимо важную роль оной во взаимосвязи множества видов обмена веществ и сведения их к одному конечному результату – запасанию и преобразованию в энергию. Количество жировой ткани в организме не является жесткой константой и весьма вариабельно, как в зависимости от возраста, так и от сопутствующих факторов: климатических условий, особенностей питания человека, динамического образа жизни и соответствия между энергетической ценностью потребленной пищи и выполняемой за сутки работой (с точки зрения термодинамики). У мужчин и женщин количество жировой ткани неодинаково. Если для мужчин коэффициент содержания составляет до 18 процентов, причем распределение ткани происходит довольно равномерно, то у женщин он составляет до 27 процентов, причем локализация жировой ткани происходит строго в определенных участках тела – бедра, молочные железы, живот.
Строение жировых клеток
Ранее было сказано, что в образовании жировой ткани участвуют адипоциты - специализированные клетки, накапливающие триглицериды. Однако их гистологическая характеристика различается, что позволяет классифицировать их на две подгруппы – бурые адипоциты и белые адипоциты. Отсюда проистекает и классификация собственно жировой ткани: белая и бурая жировые ткани.
Белые адипоциты формируют основную массу жировой ткани в организме человека. Их количество вариабельно, но в среднем оно достигает до 35-40 миллиардов. Однако при патологическом увеличении массы человека - т.е., ожирении – количество адипоцитов может достигать 125-130 миллиардов.
При похудении клетки не подвергаются инволюции или разрушению – они просто уменьшаются в размерах. Адипоциты способны к делению лишь во внутриутробном развитии – преимущественно деление происходит у стволовых клеток-предшественников, называемых «липобласты». В дальнейшем, увеличение объема жировой ткани происходит за счет увеличения объема самих адипоцитов. И наоборот – уменьшение жировой ткани предполагает под собой уменьшение размеров собственно адипоцитов. Если же происходит экстремальное уменьшение содержания жирной ткани, то процесс деления липобластов снова запускается.
Сами клетки представляют собой полиморфную структуру, в которой основное значение играют ядро и накапливаемый жир. Жир находится в адипоцитах в форме жидких и полужидких капель, сжимая ядро со всех сторон – потому в адипоцитах оно имеет форму пластинки. Как правило, на одну клетку приходится только одна капля. С функциональной точки зрения, адипоциты не только формируют жировую ткань, о функциях которой говорилось выше.
Адипоциты непосредственным образом участвуют в обменных и энергетических процессах, как источники жиров, так и как клетки обладающие способностью к синтезу гормонов и ферментов. Выделяют два основных специфических гормона – лептин и адипонектин. Лептин является гормоном, подавляющим чувство голода у человека и запускающим процесс энергетического обмена в адипоците. Адипонектин повышает чувствительность клеток к инсулину, участвуя, таким образом, в обмене глюкозы, оказывает противовоспалительное воздействие. Недостаточность этих гормонов рассматривается как одна из причин развития сахарного диабета 2-го типа. При длительном голодании или же сбалансированном питании именно адипоциты являются источниками сохранения баланса жиров в организме – что и лежит в основе похудения.
Бурая жировая ткань
Данный тип у человека развит хорошо лишь в периоде новорожденности – периоде, в котором процессы образования и выделения тепла еще не достигли баланса. В бурых адипоцитах капель жира гораздо больше, нежели в белых. Кроме того бурые адипоциты содержат железосодержащие митохондрии, что позволяет им активнее продуцировать энергию в виде тепла – основной механизм предотвращения переохлаждения у новорожденных. Сама бурая ткань отличается от белой тем, что она обильно васкуляризирована, т.е. обильно кровоснабжается, поскольку необходимость в кислороде у бурой ткани гораздо выше, нежели у белой. Кроме человека, бурая ткань встречается у животных, преимущественно у тех, которые впадают в спячку. Это поясняется тем, что в спячке они не в состоянии самостоятельно поддерживать температуру тела. Посему бурая ткань служит дополнительным источником тепла. Так же считается, что ей принадлежит главенствующая роль в выходе животных из спячки.
У человека бурая жировая ткань имеет строгую локализацию – плечи, спина, почки, шея (преимущественно покрыта щитовидная железа). Зачастую у новорожденных белые и бурые адипоциты находятся в смешанных пропорциях. Ранее бытовало мнение, что при достижении организмом возможности самостоятельно регулировать процессы теплоотдачи и теплообмена, бурая ткань подвергается перерождению в белую, однако недавние исследования выявили, что и у взрослого человека встречается бурая ткань, однако значительно в меньшем количестве, нежели при рождении. Так же недавно был открыт специфический гормон – иризин, который выделяется при активной физической нагрузки и способствует превращению белых адипоцитов в бурые.
Свойства и функции жировой ткани
ОЖИРЕНИЕ - EURODOCTOR.ru
Функции жировой ткани :
- теплоизоляция
- создание механической защиты вокруг органов в виде жировой подушки
- эндокринная функция, то есть выделение в кровь ряда веществ.
Жировая ткань бывает двух видов:
- белая
- бурая.
Белая жировая ткань выполняет все 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.
Функция бурой жировой ткани - выделение 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.
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