Жировая ткань человека. Лептин
Жир
в организме человека представлен фракциями. Первая фракция жира -
структурные эссенциальные липиды, входящие в состав костного мозга,
ЦНС, молочных желез, а также всех клеточных мембран.
Другой вид жира - это депонированные жиры,
преимущественно триглицериды в подкожной клетчатке, и жиры, окружающие
внутренние органы и желудочно-кишечный тракт. Так называемые
структурные обязательные жиры представлены липидами нервной ткани,
костного мозга, сердца, печечени, легких, селезенки, почек, кишечника.
У женщин к таким жирам относят также жиры,
откладывающиеся в молочных железах, тазовой области и области бедер,
хотя эта часть жиров может использоваться как источники энергии. В
целом структурных обязательных жиров в теле женщины до 12%, а в теле
мужчины только 3-5%.
Запасные жиры, или депо жира, образуются в жировой
ткани под кожей или вокруг внутренних органов. Соматические клетки
внутренних органов способны накапливать не более 20% жира от своей
массы. Специализированные жировые клетки - адипоциты, накапливают до
62% жира от своей массы. Адипоциты могут образоваться в любой части
тела. Однако наибольшая часть жировых клеток находится в подкожной
клетчатке и вокруг жизненно важных внутренних органов, в средостении и
забрюшинном пространстве.
Физиологическая роль так называемой белой жировой
ткани заключается в депонировании и сохранении жирных кислот, в том
числе и эссенциальных, в составе триглицеридов, которые могут
использоваться как источник энергии, а также как защитная оболочка
внутренних органов и изолятор, предупреждающий потери тепла.
Более 90% энергии, депонированной в теле, составляет
энергия, заключенная в триглицеридах жировой ткани. Жировые депо
позволяют иметь резерв энергии, необходимый для обеспечения роста,
репродуктивной функции, а также других потребностей, возникающих
вследствие воздействия факторов окружающей среды или физиологических
состояний. Белок составляет значительно меньшую часть депонированной
энергии. Гликоген - еще меньшее депо энергии, но гликоген используется
для быстрого получения энергии при физической работе и кратковременном
голодании.
Бурая жировая ткань в небольших количествах
содержится в лопаточной и подлопаточной подкожной клетчатке
новорожденных. Бурый цвет ей придает обильная васкуляри-зация. Функция
бурой жировой ткани заключается в продукции тепла, защите от холода и
рассеивании избытка потребляемой с пищей энергии.
Изменения содержания жира |
|
|
+ |
0 |
- |
Изменение тощей массы тела |
+ |
Переедание
Ожирение
Беременность
Половое созревание у девочек |
|
Андрогены
Гормон роста
Половое созревание у мальчиков
Физические упражнения |
0 |
|
Состояние равновесия |
|
- |
Старение
Поражение ЦНС
Невесомость
Малоподвижность |
|
Недоедание
Анорексия
Гибернация |
Размеры и количество адипоцитов различаются в разных участках тела
человека. Общее число этих клеток повышается у лиц, ожирение у которых
развилось в детстве. Запас жира в первые месяцы жизни осуществляется
путем увеличения размера уже существующих жировых клеток, т.е. путем
гипертрофии. К концу 1-го года жизни размеры жировых клеток
увеличиваются в 2 раза, но их число изменяется незначительно как при
нормальном развитии ребенка, так и у ребенка с ожирением. У детей,
развивающихся нормально, размер жировых клеток после 1-го года жизни
начинает уменьшаться. Однако при развитии ожирения размер клеток у
детей остается таким же большим, которого жировые клетки достигли к
концу 1-го года жизни. В процессе роста детей количество жировых клеток
увеличивается. Гиперплазия жировых клеток более выражена у детей с
ожирением, чем у худых детей. Процесс гиперплазии жировых клеток
останавливается в возрасте 10-12 лет, и количество жировых клеток в
дальнейшем с возрастом остается почти постоянным. Современные данные
показывают, что после полового созревания быстрое отложение жира
(острое развитие ожирения) происходит преимущественно за счет
гипертрофии уже существующих жировых клеток. Также и при быстром
снижении массы тела количество жировых клеток не изменяется, но они
уменьшаются в размере, теряя накопленный жир. Однако при медленном (в
течение нескольких лет) формировании ожирения у взрослых отмечено
увеличение числа жировых клеток, а при медленной редукции массы тела
наблюдается уменьшение количества адипоцитов.
Размер, число и локальное распределение жировых
клеток предопределяют характер ожирения, его последствия для здоровья и
способы лечения. При высокой степени ожирения, когда масса тела 75% от
желаемой, почти всегда следует ожидать как гиперплазии, так и
гипертрофии, тогда как при умеренном ожирении процесс может
ограничиться преимущественно гипертрофией адипоцитов. Продолжительность
снижения массы тела, которое наблюдается при успешной диетической
коррекции ожирения, короче, но скорость обратного увеличения массы тела
быстрее у пациентов с гиперплазией жировых клеток, чем при
гипертрофической форме ожирения.
Жировая ткань способна вырабатывать и выделять в
кровоток биологически активные вещества, такие как адипсин
(серино-протеаза, участвующая в процессах тромбоза), цитокины,
изменяющие реакцию на инсулин, ангиотензиноген.
Биологическая роль лептина
Лептин (от греч. leptos - худой) обнаружен в начале
1990-х гг. Это белок с гормональными свойствами, вырабатываемый
жировыми клетками адипоцитами. Лептин регулирует процессы отложения
жира в жировой ткани. Предполагается, что лептин имеет в гипоталамусе
специфические рецепторы, с участием которых осуществляется передача
сигнала в гипоталамус о величине жировой ткани. Таким образом, лептин
участвует в регуляции аппетита и энергетического обмена.
Аналог лептина выявлен в крови людей. При ожирении
концентрация лептина в кропи человека повышена, в отличие от мышей с
генетической формой ожирения, у которых уровень лептина снижен.
Назначение лептина мышам с генетической формой ожирения, у которых
лептин не синтезируется, приводит к нормализации массы тела.
У худых людей лептин в плазме кропи представлен в
основном в связанной форме, а в плазме крови тучных людей лептин при
сутствует в свободной форме. Лептин присутствует также в
цереброспинальной жидкости.
Уровень лептина в крови людей предопределяется (в
порядке убывания взаимосвязи) общей массой жира в организме, процентным
содержанием жира и величиной ИМТ. При голодании и уменьшении массы тела
уровень лептина в крови снижается, а в период избыточного потребления
пищи, напротив, попы шается. Таким образом, лептин выступает как
чувствительный датчик нарушений баланса энергии: при отрицательном
балансе энергии уровень лептина снижается, а при положительном -
повышается. Длительная инсулинемия сопровождается повышением уровня
лептина в крови.
Подобно другим гормонам секреция лептина характеризуется циркадным ритмом. Концентрация лептина в крови повышается ночью.
Предполагается, что ожирение у человека может быть
связано с нарушением взаимодействия лептина с его рецепторами в
гипоталамусе, что приводит к нарушению регуляции аппетита и
способствует отложению жира в жировой ткани. Ожирение представляется
как состояние резистентности гипоталамуса к лептину. Обнаружение
лептина открывает новые перспективы в изучении механизма развития и лечении ожирения.
Локальное распределение жировой ткани
Локализация преимущественного отложения жира имеет значение для характеристики ожирения и его последствий для здоровья
Выделяют два типа отложения жира:
-
абдоминальный, или андроидный (мужской тип, при котором жир преимущестсвенно откладывается в верхней части тела;
-
гиноидный, или женский, тип с преимущественным отложением жира на бедрах и внизу живота.
Простой способ диагностики двух типов ожирения дает
анализ соотношения окружности талии и обхвата бедер и измерение толщины
жировых складок. Преимущественное отложение жира по мужскому типу в
большей степени повышает риск развития диабета и сердечно-сосудистых
заболеваний (гипертонии, инфаркта миокарда, инсульта) и смертности от
этих заболеваний.
Исследования показывают, что преимущественная
локализация жира имеет большее значение, чем степень ожирения сама по
себе. Два типа ожирения различаются метаболически. При андроидном типе
ожирения в большей степени превалируют непереносимость глюкозы и
толерантность к инсулину, повышение липидных фракций крови, повышение
артериального давления. Абдоминальное ожирение у женщин повышает риск
развития рака молочной железы. Андроидный тип ожирения характеризуется
гипертрофией и гиперплазией внутрибрюшных сальниковых жировых клеток.
Эти адипоциты метаболически более активны и
выбрасывают свободные жирные кислоты прямо в портальную систему крови,
оказывая влияние на обмен веществ.