Топография, структура и типы жировой ткани ,особенности метаболизма глюкозы в белой жировой ткани

которых является запасание энергии в виде жира. В состав структуры жировой ткани, наряду с адипоцитами и преадипоцитами, входят фибробласты, тучные клетки, клетки нервной ткани и эндотелия, макрофаги.
Выделяют два основных типа жировой ткани - белая и бурая, которые отличаются друг от друга по выполняемым функциям, роли в организме и предназначению. Белая жировая ткань имеет белый или желтоватый цвет, в то время как бурая жировая тканьимеет действительно бурый, коричневатый цвет, который обусловлен высокой васкуляризацией и большим количеством митохондрий с находящимися в них цитохромами. У человека белой жировой ткани гораздо больше, чем бурой. В организме здорового взрослого на нее приходится около 15% общей массы тела. В настоящее время постулировано также существование бежевой жировой ткани. Жировая ткань распределяется в организме неравномерно.

1.При центральном типе ожирения жир откладывается главным образом в брюшной полости, при периферическом - больше под кожей. 2.При центральном типе ожирения вокруг внутренних органов имеется больше бурого жира, при периферическом ожирении под кожей откладывается метаболически неактивный белый жир. 3.Последствия центрального и периферического ожирения одинаковы: диабет, гипертония, атеросклероз.

30 до 70 мкм, однако эти клетки могут увеличивать свой диаметр в 20 раз, а свой объем в несколько тысяч раз.
В процессе эмбрионального развития жировая ткань развивается из мезенхимы - эмбриональной соединительной ткани. Мезенхима дает начало всем остальным клеткам соединительной ткани, в том числе и адипоцитам. Человек рождается с готовыми жировыми отложениями, которые начинают формироваться на 30 неделе внутриутробного развития.
Зрелые жировые клетки у взрослого не делятся, но клетки-предшественники адипоцитов имеются на протяжении всей жизни и в норме делятся только в двух жизненных периодах .Однако в любом возрасте при избыточном накоплении жира в клетке (гипертрофии) и достижении критической массы преадипоциты получают сигнал и начинают делиться (гиперплазия).
Адипоцит, как правило, почти полностью заполнен большой липидной каплей, которая составляет 65-85% массы и оттесняет митохондрии и ядро клетки на периферию, в узкое свободное от жира пространство вблизи плазматической мембраны. Липидная капля покрыта мембраной, состоящей из монослоя фосфолипидов, жирнокислотные остатки которых погружены внутрь, а также из встроенных в монослой и покрывающих его белков (перилипин и адипофилин). Основную часть липидов составляют триацилглицеролы, присутствуют также холестерол (ХС), диацилглицеролы (ДАГ) и свободные жирные кислоты (СЖК).

от действия очень низких температур. Особенно хорошо это проявляется у животных Арктики и Антарктики (тюлени, моржи, пингвины).
2.Механическая защита органов и создание "ложи", например, "жировая подушка" почки удерживает ее на месте.
3.Пластическая функция заключается в том, что белая жировая ткань замещает ткань некоторых органов при их инволюции. Примерами являются тимус, молочные железы, костный мозг.
4.Регуляторная функция. Являясь одним из компонентов стромы костного мозга, белый жир формирует микроокружение для развивающихся форменных элементов крови и обеспечивает их питательными веществами и ростовыми факторами.
5.Резервно-энергетическая - большую часть массы адипоцитов составляют триацилглицеролы (ТАГ), являющиеся энергетическим субстратом.
6.Эндокринная функция. Жировая ткань является активным эндокринным органом, выделяющим разнообразные биологически активные молекулы.
7.Депонирование жирорастворимых витаминов A, D, Е. С некоторым усилием к функции адипоцитов можно отнести связывание и накопление вредных гидрофобных соединений, и препятствование их переносу в другие ткани, т.е. пассивное обезвреживание, например, как в случае с избытком билирубина при гемолизе.

целей накопления энергии жиры имеют преимущество - они могут накапливаться в большом количестве, не связывая воду, и в расчете на единицу веса в них содержится в два раза больше энергии. При окислении 1 грамма ТАГ образуется 9,3 ккал (38,9 кДж) тепла.
Адипоциты метаболически очень активны, быстро отвечают на гормональные сигналы.  Как и другие типы клеток, адипоциты активно осуществляют гликолиз, используют цикл лимонной кислоты для окисления пирувата и жирных кислот и проводят окислительное фосфорилирование до конца. При голодании, мышечной работе, некоторых патологиях в адипоцитах активируется мобилизация жиров, когда триацилглицеролы расщепляются с образованием жирных кислот, распределяющихся в основном между печенью, скелетными мышцами и миокардом.

использования жирных кислот , поступающих из кишечного тракта после приема жирной пищи (переносятся в составе ТАГ хиломикронами) или жирных кислот, синтезированных из глюкозы в печени(переносятся ЛПОНП в составе ТАГ). Отрыв жирных кислот от ТАГ в липопротеинах крови обеспечивает липопротеинлипаза, находящаяся на эндотелии кровеносных капилляров. Адипоциты включают полученные жирные кислоты в состав триацилглицеринов и хранят в виде больших жировых капель .
При высоком потреблении углеводов жировая ткань также поглощает глюкозу, превращает их (через пируват и ацетил-СоА) в насыщенные и моненасыщенные жирные кислоты,  Но в целом считается, что у человека синтез жиров из глюкозы происходит большей частью в гепатоцитах, а запасы в адипоцитах пополняются за счет уже готовых жирных кислот.

в 2004 году адипоцитарной триглицеридлипазы(ATGL),  прежняя концепция липолиза получила новое прочтение. ATGL несет ответственность за большую часть липолитической активности как в базальных, так и в стимулированных условиях.
В обычных условиях на поверхности липидной капли находятся белок перилипин, ATGL и ее коактиватор под названием CGI-58 (comparative gene identification-58)
Гормон-чувствительная липаза (HSL ) и белок, переносящий жирные кислоты (БПЖК) в это время преимущественно находятся в цитоплазме.

триацилглицерола с образованием продукта 1,3-ДАГ. Происходит базальный липолиз.
В стимулированном адипоците
1.перилипин, фосфорилируемый протеинкиназой А, изменяет свою конформацию и уходит от поверхности липидной капли в цитозоль.
2.белок CGI-58 отделяется от перилипина и присоединяется к ATGL, формируя с ней активный комплекс и меняя ее специфичность.
3.триглицеридлипаза (ATGL), после связывания с CGI-58, начинает отщеплять жирные кислоты от 1-го положения триацилглицеролов, продуцируя 2,3-ДАГ. Именно 2,3-ДАГ является субстратом гормон-чувствительной липазы (HSL).
4.гормон-чувствительная липаза (HSL) фосфорилируется протеинкиназой А и/или протеинкиназой G и в такой активной форме мигрирует к липидной капле. Отсутствие перилипина позволяет этой липазе подобраться к ядру липидной капли, где она гидролизует 2,3-диацилглицеролы до 2-моноацилглицеролов и свободной жирной кислоты.
5.МАГ-липаза находится как в цитозоле, так и на поверхности липидной капли и гидролизует моноацилглицеролы.
Жирные кислоты покидают жировую клетку и, связываясь с сывороточным альбумином, переносятся кровотоком. Затем они освобождаются от альбумина и с помощью тканевых белков, переносящих жирные кислоты, проникают в мишеневые клетки.

состояния перилипина под воздействием протеинкиназы А. Фосфорилирование гормон-чувствительной липазы, хотя и повышает ее активность в 2-3 раза, тем не менее, не способно обеспечить возрастание общей мощности процесса до 50 раз, которое наблюдается при гормональной стимуляции.

заключается в том, что 1,3-ДАГ, продукт малоактивной ATGL, является предпочтительным субстратом одного из ферментов синтеза триацилглицеролов – ДАГ-ацил-трансферазы. В результате ATGL и ДАГ-ацил-ТФ действуют скоординированно и поддерживают непрерывный цикл гидролиза-реэтерификации ТАГ.
В состоянии покоя около 70% жирных кислот, высвобожденных при участии малоактивной ATGL, не покидают клетку и включаются обратно в состав ТАГ. Остальные 30% жирных кислот выходят в кровь. Вышедшие в кровь жирные кислоты используются в тканях, и их часть неминуемо попадает в печень, где они реэтерифицируются в ТАГ, далее формируется их транспортная форма ЛПОНП. При метаболизме последних в плазме крови образуются остаточные ЛПОНП, некоторая часть которых превращается в синусоидах печени в атерогенные ЛПНП. Нетрудно представить, что количество образуемых ЛПОНП и ЛПНП напрямую зависит от жировой массы, что связывает ожирение и развитие атеросклероза.

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.

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:
Мобилизация жира, высвобождение жирных кислот – организму требуется жир после интенсивного спортивного занятия или голодания;
Накопление триацилглицеридов при избытке питательных веществ в крови после еды.
Оба эти процесса регулируются и происходят в одно время, они зависимы друг от друга.

после рождения является большая интенсивность недрожательного термогенеза в мышцах и, особенно, в клетках бурого жира.
Бурый жир располагается в межлопаточной области, в средостении, вдоль аорты и крупных сосудов, вдоль позвоночника и симпатического ствола, под мышками, в брюшной полости, за грудиной, вокруг почек и надпочечников и в комочках Биша - на щеках младенцев. Бурая окраска этого вида жировой ткани обусловлена большим количеством митохондрий с их железосодержащими окрашенными цитохромами. Бурая жировая ткань - самый мощный генератор метаболического тепла в организме. Митохондрии бурых адипоцитов содержат белок термогенин (активатор нефосфорилирующего окисления), развитые кристы и контактируют с мелкими множественными липосомами. Клетки бурого жира снабжены большим количеством норадреналовых рецепторов и содержат симпатические норадренергические нервные окончания.
У новорожденных в буром жире вдоль позвоночника залегают парааортальные ганглии. Особенностью надпочечников плода является превалирование в инкрете мозгового вещества норадреналина (это сохраняется в течении первых 3-4 месяцев внеутробной жизни). По сигналу гипоталамуса симпатические нервы и хромаффинная ткань надпочечников через синапсы и кровь активируют липолиз и термогенез в бурых липоцитах. Разогрев крови в крупных сосудах и системный эффект свободных жирных кислот способствуют повышению температуры. Кровь от скоплений паравертебрального бурого жира оттекает через уникальные венозные анастомозы новорожденных в спинномозговой венозный синус и подогревает спинальные термосенсоры в сегментах С5-Тh1. Это и тормозит дрожательный терморефлекс у новорожденных, позволяя их мышцам продолжать тоническую активность. Остатки бурого жира вносят вклад в механизмы температурной адаптации детей до 10-11 лет.

помощью недрожательного механизма, который невозможно обнаружить без специальных измерительных средств.
2.Малый размер новорожденного. С точки зрения технологии терморегуляции, является недостатком (соотношение между поверхностью и объемом тела у доношенного новорожденного примерно в три раза больше, чем соответствующее соотношение у взрослого).
3.Поверхностный слой тела не имеет большой толщины и изолирующая прослойка жира весьма. Нехватка бурого и белого жира при недоношенности (а его содержание у недоношенного – не более 2% массы тела, тогда как у доношенных - 8%) создает особенно большие проблемы с терморегуляцией и делает температурный режим кювезов основой эффективного выживания недоношенных. Для того, чтобы решать подобные проблемы, организм доношенного новорожденного должен был бы увеличить выработку тепла в 4-5 раз на единицу массы тела, а организм недоношенного ребенка (при массе 1-1,5 кг.) в 10 раз.
4.Максимальное терморегуляторное образование и сужение сосудов у новорожденных возникает при более высокой температуре кожи, чем у взрослых (около 230С).
5.Здоровые новорожденные весьма устойчивы к переохлаждению(предел ректальной температуры, совместимой с жизнью, у них ниже, чем у взрослых - 22-230С).
6.Неустойчивость новорожденных к перегреванию определяется лимитирующими механизмами, связанными с малыми ресурсами параметров водно-солевого гомеостаза.
7.Новорожденные выделяют цитокины и отвечают на них истинной лихорадкой, однако, механизмы лихорадки в раннем детстве характеризуются своеобразием.