Жирами принято называть группу простых липидов, способных утилизироваться организмом человека, имеющих общие структурные особенности. Жиры, некоторые липиды, их составные части ответственны за многие процессы нормальной жизнедеятельности человека. Функции жиров в организме человека очень важны

Функции жиров в организме человека

Физиология, медицина, биохимия интенсивно развиваются параллельно с появлением новых приборных возможностей исследования. Постоянно появляются дополнительные научные данные, с учетом которых основные функции жиров в организме можно представить в предлагаемой совокупности.

• Энергетическая . В результате окислительного расщепления из 1 гр жира опосредованно образуется 9 ккал энергии, что значительно превышает аналогичные цифры для белков и углеводов.

• Регуляторная . Установлено, что в результате обменных реакций 1 гр жира в организме синтезируется 10 гр «внутренней» воды, которую правильнее называть эндогенной. Вода, которую мы получаем с пищей, напитками, называется «внешней», экзогенной. Вода – интереснейшее вещество, склонное объединяться в группы – ассоциаты. Этим отличаются характеристики воды, претерпевшей таяние, очистку, кипячение. Аналогично отличаются качества воды, синтезировавшейся в организме и поступившей извне. Эндогенная вода синтезироваться должна обязательно, хотя ее роль окончательно пока не установлена.

• Структурно-пластическая . Жиры, самостоятельно либо в комплексе с белками, углеводами, участвуют в образовании тканей. Важнейшее значение имеет слой клеточных оболочек, состоящий из липопротеидов – структурных образований из липидов и белков. Нормальное состояние липидного слоя мембраны клетки обеспечивает обмен веществ и энергии. Так структурно-пластические функции жиров в клетке интегрируется с транспортной функцией.

• Защитная . Подкожный слой жира выполняет теплосохраняющую функцию, защищает организм от переохлаждения. Это хорошо заметно на примере купающихся в прохладном море детей. Малыши с незначительным слоем подкожного жира замерзают очень быстро. Дети с нормальной жировой прослойкой могут принимать водные процедуры гораздо дольше. Естественный жировой слой на внутренних органах защищает их в некоторой степени от механических воздействий. Незначительная жировая прослойка покрывает в норме многие органы.

• Обеспечивающая . Натуральные жиры – это всегда смеси, содержащие дополнительные биологически активные вещества. Роль жиров в организме заключается в параллельном обеспечении важными для физиологии компонентами: витаминами, витаминоподобными соединениями, стеринами, некоторыми сложными липидами.

• Косметически-гигиеническая . Тонкий слой жиров, имеющийся на коже, придает ей упругость, эластичность, защищает от растрескивания. Цельность кожи, не содержащей микротрещины, исключает попадание микробов.

Состав жиров

Жиры – это группа веществ, состоящая из одного или нескольких сложных эфиров высокомолекулярных карбоновых кислот и спирта – глицерина. Кислоты, содержащие более 4 атомов углерода, принято называть высшими жирными. Состав жиров варьируется в зависимости от источника выделения. Помимо указанных сложных эфиров натуральные жиры могут содержать небольшое количество свободных высокомолекулярных кислот, ароматизирующих веществ, пигментов.

По структурным особенностям кислотных остатков всю группу принято разделять на насыщенные и ненасыщенные жиры.

• В насыщенных жирах все атомы углерода в кислотном остатке связаны друг с другом только одинарными связями. Самая маленькая насыщенная кислота, входящая в состав жиров, называется масляной. При длительном хранении сложноэфирная связь может разрушаться, кислоты освобождаются. Свободная масляная кислота имеет резкий запах, горьковатый вкус. Это одна из причин ухудшения качеств жира при длительном хранении.

Важно! Насыщенные высшие карбоновые кислоты преобладают в основном в животных жирах.

Наиболее распространены в природных жирах кислоты с большим, чем у масляной кислоты количеством атомов углерода и массой молекул, например пальмитиновая, стеариновая. Пальмитиновую впервые выделили из масла пальм, ее содержание в котором достигает 50%. Стеариновую кислоту впервые извлекли из сала свиней, название которого на греческом языке стало основой названия кислоты. Все насыщенные кислоты плохо растворяются в воде, что осложняет выполнение функций жиров в клетке.

• Ненасыщенными жирами называют сложные эфиры со значительным содержанием ненасыщенных высокомолекулярных кислот: олеиновой, линолевой, линоленовой, арахидоновой. Термин «ненасыщенные» обусловлен наличием между атомами углерода в таких молекулах не одинарных, а двойных связей. На обыденном языке можно сказать, что такие вещества не полностью насыщены водородом. Для обычных потребителей важны не структурные особенности, а свойства из них происходящие.

Важно! Все ненасыщенные жиры содержатся в основном в растениях, имеют низкие температуры плавления.

При нормальных комнатных условиях они находятся в жидком состоянии. Ненасыщенные кислоты принято подразделять на группы: олеиновая кислота и структурно похожие, линолевая кислота и ей подобные, линоленовая кислота с гомологами, арахидоновая кислота. Три последние группы имеют больше, чем одну двойную связь в молекуле. Поэтому их называют полиненасыщенными (ПНЖК). Устаревшим считают название этого комплекса кислот витамином F. Сейчас часто кислоты типа линоленовой называют омега-3, типа линолевой и арахидоновой – омега – 6 кислотами.

• Структурная функция заключается в формировании мембран клетки.

• Пластическая роль выполняется при образовании соединительной ткани, поверхности нервных волокон.

• Антисклеротическая функция сводится к способности выводить излишек холестерина из полости кровеносных сосудов. Жиры и холестерин должны поступать в организм в строго определенном соотношении. Избыточный холестерин, поступающий извне, в совокупности с синтезирующимся внутри организма может провоцировать изменения сосудов.

• ПНЖК увеличивают защитные ресурсы организма по отношению к внешним воздействиям, например, вирусов, микробов, неблагоприятных экологических факторов.

• Для нормальной работы сердечнососудистой системы важно иметь физиологические показатели свертываемости крови. ПНЖК способствуют нормализации свертываемости, склонной с возрастом человека увеличиваться.

• В научной литературе есть информация о способности ПНЖК расщеплять некоторые виды злокачественных клеток.

• Из арахидоновой кислоты при участии ферментов образуются простагландины, которые относят к гормонам и гормоноподобным веществам. Простагландины обладают разнохарактерным регуляторным действием, в частности опосредованно улучшают расщепление жиров в организме.

ПНЖК незаменимы и должны содержаться в каждодневном рационе.

Источники жиров растительного и животного происхождения

Все пищевые продукты получают из животных и растений. Жиры не являются исключением. В настоящее время известно более 600 примеров различных жиров. Превалирующее (более 400) количество – это растительные вещества. 80 видов – жиры животных, более 100 видов – жиры обитателей водоемов. Источники жиров растительного и животного происхождения разнообразны, в огромной мере определены кулинарными традициями, местом проживания, климатом, уровнем дохода населения.

• Часть жиров видна зрительно. Это сливочное и растительные масла, сало, животные жиры в составе мяса, маргарины.
• Некоторые жиры продуктов невидимы. Они равномерно распределены в мясных, кондитерских изделиях, молочных продуктах, хлебе, рыбе, крупах, орехах.

Сколько жиров нужно в день?

Потребность каждого человека следует определять с учетом многих обстоятельств: возраста, вида деятельности, ареала проживания, типа конституции. При занятиях спортом целесообразно получить консультацию специалиста, который сможет учесть все индивидуальные особенности. Важно помнить, что животные жиры и холестерин поступают с пищей параллельно, составлять рацион с учетом всех компонентов.

Ответ на вопрос «Сколько жиров нужно в день поглощать каждому человеку?» можно представить в виде следующего перечня:

• суммарное количество всех жиров -80-100 гр;
• растительных масел – 25-30 гр;
• ПНЖК – 2-6 гр;
• холестерина – 1 гр;
• фосфолипидов – 5 гр.

Максимальное количество жиров содержится в очищенных растительных маслах (до 99,8%), в сливочных маслах – до 92,5% жиров, в маргаринах – до 82%.

• Нужно помнить, что один из методов получения маргаринов заключается в насыщении водородом растительных масел. Процесс называется гидрогенизацией. При этом в продукте получаются изомеры, обладающие негативным физиологическим действием – транс-изомеры. В последнее время используют иной метод получения маргарина – модификацию растительных масел. Вредных изомеров при этом не образуется. Изначально маргарин был изобретен во Франции в конце 19 века для питания бедных слоев населения и военных. По мере возможности маргарин из рациона лучше исключить.

В молочных продуктах содержание жиров может достигать 30%, в крупах – 6%, в твердых сырах – 50%.

Учитывая важность ПНЖК, следует помнить об источниках их содержания

• Максимальное количество незаменимых кислот, прежде всего арахидоновой, находится в жире рыб. Идеальный поставщик этой кислоты – рыбья печень.
• Много ПНЖК содержится в растительных маслах. Содержание линолевой кислоты в кукурузном масле достигает 56%, в подсолнечном – 46%.
• Удельный вес ПНЖК не превышает 22 % в свином сале, курином, гусином жире. Оливковое масло содержит 15% незаменимых кислот.
• В сливочном масле, большинстве животных жиров, в молочных жирах ПНЖК содержится мало, до 6%.

В перечне обязательных компонентов натуральных жиров, рекомендуемых к ежедневному питанию, находится холестерин. Нужное количество мы получаем, съедая яйца, сливочное масло, субпродукты. Злоупотреблять ими не следует.

В пище обязательно должны присутствовать фосфолипиды, относящиеся к сложным липидам. Они способствуют транспортировке продуктов расщепления жиров в организме, их эффективной утилизации, предотвращают жировое перерождение клеток печени, нормализуют обмен веществ в целом. Фосфолипиды содержатся в большом количестве в желтке яиц, печени, молочных сливках, сметане.

Избыток жиров в пище

При излишке жиров в каждодневном рационе деформируются все обменные процессы. Избыток жиров в пище приводит к преобладанию процессов накопления над реакциями расщепления. Происходит жировое перерождение клеток. Они не могут выполнять физиологические функции, что провоцирует многочисленные нарушения.

Недостаток жиров в пище

Если жиров поступает мало, нарушается энергетическая подпитка организма. Какая-то часть может синтезироваться из остатков молекул, образующихся при утилизации белков, углеводов. Незаменимые кислоты образовываться в организме не могут. Следовательно, все функции этих кислот не реализуется. Это приводит к упадку сил, понижению сопротивляемости, нарушению холестеринового обмена, гормональному дисбалансу. Абсолютный недостаток жиров в пище встречается редко. Нехватка полезных компонентов жира может проявляться при несоблюдении правил сочетания пищевых жиров.

Алексей Динулов, Элит - Тренер FPA

• · Энергетическая функция: снабжают организм энергией. Калорическая ценность жиров выше, чем у углеводов и белков (1г жира даёт при окислении около 9 ккал). Энергетическую роль выполняют резервные жиры
• · Пластическая функция: жиры входят в состав всех мембран, составляя их каркас. Эту роль выполняют структурные белки.
• · Регуляторные функции:
  • а) липиды определяют проницаемость клеточных мембран, регулируют активность мембранных ферментов
  • б) из липидов синтезируются особые тканевые гормоны эйкозаноиды
• · Защитная функция: липиды создают механическую защиту внутренних органов от повреждений и травм
• · Терморегуляторная функция: липиды подкожной клетчатки снижают теплоотдачу организма
• · Участвуют в проведении нервных импульсов, формируют миелиновые оболочки нервных пучков, играющие роль «электроизолятов»
• · Липиды растворяют жирорастворимые витамины
• · Жиры являются важными источниками эндогенной воды

Состав клеточных мембран. В состав клеточных мембран в различных соотношениях входят белки, жиры и углеводы. На долю белков в среднем приходится 50%, липидов - 30%, углеводов - 10%.

Белки представлены ферментами, структурными, транспортными, рецепторными белками. Около половины липидов мембран составляют глицерофосфолипиды, треть приходится на холестерин, меньшая часть - на сфинголипиды. Углеводы клеточных мембран представлены компонентами гликосфинголипидов, гликопротеидов.

Структура клеточных мембран. В настоящее время общепринятой является мозаичная структура клеточной мембраны. Согласно этой модели, основу клеточной мембраны составляют глицерофосфолипиды, которые ориентированы в мембране таким образом, что гидрофильные участки находятся на поверхности, а гидрофобные в глубине клеточной мембраны. В силу дифильности глицерофосфолипиды образуют билипидный слой. Фосфолипиды в клеточных мембранах располагается ассимитрично, на поверхности плазматической мембраны располагается в основном фосфатидилхолин, а внутри фосфотидилколамин и фосфатидилсерин.

Белки в клеточных мембранах делятся на поверхностные белки и интергральные. Интегральные белки обычно расположены в мембране асимметрично. Толщину мембраны пронизывает гидрофобные участки белка, чаще всего уложенные в виде альфа - спирали, С-конец полипептидной цепи находится на внутренней поверхности, а N-конец на внешней поверхности мембраны. Очень часто к N-концевому фрагменту присоединяются углеводы, выполняющие рецепторную функцию. Гидрофобные части белка связываются с гидрофобными участками липидов, а гидрофильные с гидрофильными участками липидов.

Физико-химические свойства мембран определяются химическим составом мембран и температурой окружающей среды. Жёсткость мембранам придают холестерин и насыщенные жирные кислоты. Непредельные жирные кислоты придают текучесть липидам клеточной мембраны. При низкой температуре фосфолипиды достаточно жёстко зафиксированы в составе мембраны, при повышении температуры возможно перемещение липидов. При температуре тела жиры находятся в жидком состоянии.

Функции клеточных мембран

• 1. Разделительная функция - мембраны придают форму клеткам, формируют внутренние отсеки, взаимодействуют со структурой цитоскелета.
• 2. Коммуникативная функция - мембраны обеспечивают межклеточные контакты с помощью рецепторов.
• 3. Метаболическая функция - в клеточные мембраны встроены мембранные ферменты.
• 4. Транспортная функция - через мембрану осуществляется транспорт веществ.
• 5. Рецепторная функция - избирательное взаимодействие рецепторов мембран с различными веществами.

Транспорт веществ через клеточные мембраны

• 1. Пассивный транспорт веществ, который осуществляется по градиенту концентрации через соответствующие мембранные каналы
• 2. Активный транспорт против градиента концентрации с использованием энергии АТФ
• 3. Облегчённый транспорт, в котором участвуют особые дополнительные транспортные белки, осуществляющие или однонаправленное перемещение двух веществ, или разнонаправленное перемещение двух веществ через мембрану

4. Транспорт макромолекул осуществляется путём эндоцитоза или экзоцитоза.

Переваривание жиров.

Для взрослого человека суточная потребность в жирах составляет 70-80 г, для детей 5 - 7 г/кг.

У взрослых людей процесс пищеварения происходит в тонком кишечнике. Необходимыми условиями для этого являются:

• - наличие ферментов
• - оптимальное рН
• - эмульгирование жиров

Необходимость эмульгирования жиров связана с водонерастворимостью жиров. Водорастворимые ферменты могут действовать на липиды только на поверхности жировой капли. Эмульгирование повышает поверхность раздела липид / вода и обеспечивает большую поверхность контакта фермента и жира. В эмульгировании жиров основную роль играют жёлчные кислоты, выделяемые в просвет кишечника в составе жёлчи.

Различают простые и парные, первичные и вторичные жёлчные кислоты:

Простые жёлчные кислоты являются производными холановой кислоты.

К простым жёлчным кислотам относятся холевая, дезоксихолевая кислота, хенодезоксихолевая и литохолевая кислоты.

Синтез желчных кислот из холестерина происходит в печени. Ключевым ферментом является 7-альфагидроксилаза. Она переводит холестерин при участии цитохрома Р 450 в 7-альфахолестерин - 3,7 (ОН) 2 . Он, в свою очередь, переходит в хенодезоксихолевую кислоту 3,7 (ОН) 2 путём укорочения бокового радикала и в холевую кислоту 3,7,12 (ОН) 3 . Эти две кислоты являются первичными жёлчными кислотами. Их полярность увеличивается при образовании парных жёлчных кислот путём присоединения глицина (гликокола) и таурина.

У взрослого человека до 80% всех жёлчных кислот представлено гликохолевой и таурохолевой кислотами. В кишечнике под действием микрофлоры происходит отцепление таурина, гликокола и ОН группы в 7 положении с образованием вторичных желчных кислот: дезоксихолевой и литохолевой.

Все жёлчные кислоты относятся к поверхностно активным веществам, имеющим в своем составе гидрофобные и гидрофильные участки. Гидрофильными являются ОН - группы, остатки таурина и гликокола, а гидрофобными - радикал жёлчной кислоты. Благодаря дифильности жёлчные кислоты располагаются в поверхностном слое жировой капли и уменьшают поверхностное натяжение.

В результате снижения поверхностного натяжения под действием перистальтики кишечника, выделения СО 2 происходит дробление крупных капель жира на множество мелких - эмульгирование, резко возрастает поверхность соприкосновения капель жира и ферментов.

Липолитические ферменты, участвующие в переваривании жиров, активны при pН 8 - 8,5. Такая среда обеспечивается секрецией бикарбонатов поджелудочной железой.

Основные ферменты переваривания жиров вырабатываются поджелудочной железой и стенкой тонкого кишечника.

В переваривании ТАГ участвует поджелудочная липаза. Она вырабатывается в неактивной форме, и в тонком кишечнике взаимодействует с дополнительным белком колипазой, который повышает активность липазы и обеспечивает контакт фермента с соответствующими жирами. Поджелудочная липаза отщепляет последовательно остатки жирных кислот из альфа-положении с образованием бета - моноацилглицерина (в -МАГ)

Образующиеся бета-МАГ могут в дальнейшем подвергаться расщеплению под действием липазы до глицерина и жирных кислот. Около 50% МАГ подвергается всасыванию.

Переваривание глицерофосфолипидов происходит под действием ферментов поджелудочной железы фосфолипаз, которые чаще всего обозначаются как фосфолипаза А, А 2 , С, Д. Под действием фосфолипазы А 2 отщепляется остаток жирной кислоты из в - положения с образованием продукта неполного распада глицерофосфолипида - лизофосфолипида. Лизофосфолипиды являются поверхностно активными веществами и усиливают процессы эмульгирования жиров.

Под действием фосфолипазы А отщепляется остаток жирной кислоты в б - положении. Фосфолипаза С отрывает остаток фосфорной кислоты, а фосфолипаза Д - остаток холина. Таким образом, при полном распаде глицерофосфолипидов образуются глицерин, жирные кислоты, Н 3 РО 4 , холин.

Эфиры холестерина они расщепляются ферментом холестеролэстеразой.

Переваривание сфинголипидов осуществляется ферментами эстеразами, фосфатазами, амидазами, гликозидазами.

Жиры, которые по научному называются триглицериды, выполняют очень важную функцию для человеческого организма и для многих других живых существ. Значение жиров для организма трудно переоценить, поскольку без них ни одно млекопитающее (включая, разумеется, и человека) просто не могло бы существовать.

Функции жиров в организме

Основной функцией триглицеридов является, конечно же, выработка энергии. Только имея достаточное количество жиров в организме, человек может нормально существовать. Энергетическая ценность жиров в два раза выше энергетической ценности углеводов, а ведь многие считают основными элементами для выработки энергии именно углеводы. Однако триглицериды значительно опережают их по этому показателю. Именно жиры необходимы нам прежде всего для того, чтобы ходить, двигаться. Правда, при этом должно соблюдаться одно условие, а именно: должно происходить их нормальное всасывание в кишечнике с помощью кислот, содержащихся в желчи. Если этого не происходит, то жиры перестают усваиваться организмом и постепенно формируют вредные для организма жировые отложения. Именно поэтому для нормального синтеза жиров нужно стараться вести достаточно подвижный образ жизни, при котором все триглицериды будут перерабатываться в так необходимую нам энергию.

Значение жиров

Какие функции выполняют жиры? Как известно, жиры имеют и еще одно важное значение для любого животного организма. Именно триглицериды создают так называемую жировую прослойку, которая не позволяет холоду проникать в организм. Объясняется это крайне низкой теплопроводностью жиров. Конечно, наиболее важное значение это имеет для тех видов животных и птиц, которые живут в условиях крайнего севера или на южном полюсе - в Антарктиде. У тюленей, китов, моржей, пингвинов жировая прослойка достаточна для того, чтобы выдерживать самые суровые холода без какого-либо ущерба для их жизни и здоровья. Что касается людей, то нам, конечно, такая защита из триглицеридов не требуется, однако определенное количество все же необходимо - как говорится, про запас. А вот излишек жиров, как мы уже говорили выше, очень вреден для человеческого организма, поскольку это может привести и к заболеваниям пищевых органов, и даже к различным сердечно-сосудистым заболеваниям. Поэтому не зря говорят: «движение - жизнь». От холода нас спасет теплая одежда, а жиры человеку требуются лишь в качестве источника энергии. Что же касается применения жиров, то, помимо того, что они активно используются в пищевой промышленности и мыловарении, триглицериды активно применяются и в медицине, а также при производстве различных смазочных материалов.

В отличие от углеводов, все жиры весьма неохотно контактируют с водой (т.е. являются сильно гидрофобными веществами). Это связано с тем, что любая молекула жира содержит три длинных углеводородных «хвоста», не имеющих существенных электростатических зарядов и потому избегающих взаимодействия с водой. Обычно в составе одной молекулы жира присутствуют разные углеводородные «хвосты». Они отличаются друг от друга своими размерами, а также количеством и расположением двойных ковалентных связей С=С. Впрочем, несмотря на указанные различия, все жиры устроены достаточно однообразно, а потому способны выполнять лишь ограниченный круг биологических функций.

Какие функции в организме выполняют жиры

Самая важная из этих функций - запасная. Действительно, у многих организмов основной запас питательных веществ образован именно жирами. Например, маслянистые плоды и семена некоторых растений (оливкового дерева, облепихи и подсолнечника) или жировые отложения у млекопитающих.

Вторая функция жиров - энергетическая. Дело в том, что различные жиры, как и глюкоза, тоже могут подвергаться окислению, в результате чего высвобождается необходимая энергия.

Хорошо известно, что жиры обладают низкой теплопроводностью. Поэтому у теплокровных животных (млекопитающих и птиц) жиры выполняют и термоизолирующую роль. Неудивительно, что отложения жира в основном расположены не внутри организма, а непосредственно под кожей. Этот слой должен быть особенно толстым у животных, постоянно подвергающихся риску переохлаждения (у китов, тюленей, пингвинов, белых медведей и др.). В частности, у синего кита этот слой достигает толщины в 1 м.

Очень важную биологическую функцию выполняют родственные жирам фосфолипиды. Они образуют основу клеточных мембран. Вместо одного из трех углеводородных «хвостов» молекула фосфолипида содержит сложный радикал с заряженной группой. Благодаря наличию сильных электростатических зарядов эта группа способна охотно контактировать с водой. Таким образом, в молекуле фосфолипида можно выделить два разных по свойствам участка: гидрофильную «головку» и сильно гидрофобные «хвосты» . Поэтому в водной среде (например, в цитоплазме клетки) молекулы фосфолипидов располагаются так, чтобы их гидрофильные «головки» контактировали с водой, а гидрофобные «хвосты» были обращены друг к другу. В результате происходит формирование различных структур, в том числе и двухслойных фосфолипидных мембран.

Итак, и углеводы, и жиры являются важными биоорганическими соединениями. В основном они выполняют запасную и энергетическую функции, а в ряде случаев - и некоторые другие. Тем не менее, из-за однообразия своего химического строения ни углеводы, ни жиры не способны обеспечить все остальные необходимые для жизни функции.

После липофилинга

Осложнения и риск липофилинга

Липофилинг лица

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.