для чего организм откладывает жир
Для чего нужен жир в организме?
Для чего нужен (и нужен ли) жир? Всегда ли жир — это плохо? Нужно ли стремиться к минимальному проценту жира в теле?
Жир — намного больше, чем просто пассивное хранилище энергии. Хотя жировые клетки удивительно хорошо приспособлены к этой роли, жир — еще и активная ткань, которая влияет на обмен веществ.
Жировые клетки называются адипоцитами. Больше всего их под кожей, этот жир так и называется — подкожным. Ещё жир бывает в брюшной полости вокруг органов, этот жир называется висцеральным, и его избыток грозит проблемами со здоровьем (например, повышаются риски сердечно-сосудистых заболеваний). Совсем немного жира есть в мышцах.
В организме человека может быть от XXX до YYY миллиардов жировых клеток, диаметр которых — от 70 до 120 мкм (мкм — это одна миллионная метра).
На 80-95% жир состоит из триглицеридов (молекула глицерина, связанная с тремя цепочками свободных жирных кислот). Оставшаяся часть клетки — вода, а также разное клеточное «оборудование», которое производит ферменты и разные другие вещества, необходимые клеткам для работы.
Жир — место хранения энергии
Основная роль жировых клеток — хранение энергии. И в плоть до 1994 года считалось, что это единственная их функция — пассивная кладовка для лишней энергии, поступающей с едой. А в 94 году открыли гормон лептин, который играет очень большую роль в обмене веществ, о чем — ниже.
Стройный мужчина весом 72 кг и с 15% жира в теле имеет 11 кг жира, т.е. около 84000 калорий сохраненной энергии. Если его скорость метаболизма 2400 калорий/день, то даже при полном голодании свои запасы жира он истратит через 35 дней. А ж ировые запасы тучных людей помогут им прожить без еды несколько месяцев.
Для сравнения: другое место хранения энергии — гликоген мышц и печени — это всего около 500 грамм. Каждый его грамм дает 4 калории энергии, так что это всего 2000 калорий. Некоторым этого н е хватит, просто чтобы покрыть нужды организма по энергии на один день. Так что жир в плане хранения энергии идеален.
Кроме того, жировая клетка может сильно увеличиваться в размерах и «сдуваться», когда мы худеет. То есть, она не исчезает и всегда готова заполниться вновь.
Жир и эволюция
Современному человеку часто кажется, что тело его ненавидит: оно неохотно отдаёт жир, предпочитая избавляться от мышц, оно приспосабливается к любому ограничению калорий, снижая обмен веществ, к любым самым лучшим тренировкам, оно намертво удерживает жир в проблемных зонах.
Наше тело не знает, что мы живем в 21 веке. Избыток еды и сидячий образ жизни 50 лет — пока ничто против десятков тысяч лет выживания в тяжелых условиях.
А с точки зрения выживания жир — идеальное хранилище энергии. Он легко копится, запасы его могут пополняться очень и очень долго, а если клетка раздуется до предельного состояния, организм создаст новые клетки (подробнее об этом — ниже).
На своё существование жиру, в отличие от мышц, почти не нужна энергия. Поэтому выживали и передавали гены те из наших предков, кто был способен накопить много жира и пережить холод и голод.
Таким образом, с пособность хранить огромное количество энергии в совсем небольшом пространстве — отличное эволюционное преимущество, которое помогало нашим предкам выживать в периоды, когда еда была недоступна. Большинство из нас запрограммировано иметь много запасов энергии и «лишний» по современным меркам вес (не говорим здесь о клиническом ожирении).
Жир у мужчин и женщин
У мужчин жир откладывается, в основном, на животе.
Женские проблемные зоны — бедра. Этот жир должен обеспечить энергию для грудного вскармливания. Это именно тот «упрямый» жир, который часто не уходит, даже если девушка похудела по всему телу. А в период лактации этот жир становится легче мобилизовать.
«Мужской» тип отложения жира (на животе и в верхней части тела) бывает при избытке в женском организме тестостерона.
Кроме того, многие исследования четко показали, что мужчины отдают предпочтение определенному соотношению талия/бедра, что предполагает плодородие и здоровье у женщин. Узкая талия и пышные бедра выбираются во много раз чаще, чем узкие бедра и лишний жир на животе. А некоторые из причин, которые вызывают отложение жира вокруг живота и органов, связаны с бесплодием — например, синдром поликистозных яичников (который так же связан с переизбытком тестостерона).
Рост жировых клеток
И если эти новые клетки тоже становятся слишком большими, тело будет продолжать делать новые. К сожалению, избавиться от вновь созданных жировых клеток можно только хирургически.
Кстати, новый класс диабетических препаратов (TZD) работает именно так — стимулируя производство новых жировых клеток, что дает возможность «убрать» глюкозу и жиры из кровотока в более безопасное место. Это чрезвычайно важно для людей, страдающих диабетом.
Жир и здоровье
Спросите любого человека, и услышите, что жир — это плохо, и от него надо избавляться. Сегодня внимание людей приковано ко вреду жира для здоровья, и это, конечно, правильно. Ожирение вызывает резистентность организма к инсулину и диабет, как следствие, поддерживает хронические воспаления, метаболический синдром так же связан с ожирением.
Но ж ир играет важную роль в здоровье человека, не считая чисто энергетической его ценности и защиты от голодной смерти. В то время как избыток жира несет риски для здоровья, слишком маленький процент жира может так же вызывать проблемы.
Одна из функций жира — механическая защита внутренних органов. Ж ир позволяет рассеивать силы более эффективно, чем мышцы, защищая органы от ударов или их опущения (например, опущение почек иногда связывают с недостаточным количеством жира в организме).
Жировые клетки также выступают в качестве изоляции, сохраняя тепло в организме.
Жировые клетки играют важнейшую роль в иммунных и воспалительных реакциях. Преадипоциты, о которых написано выше, действуют как макрофаги — клетки, которые играют роль в правильном ответе иммунной системы. К онечно, это не оправдание для лишнего веса, н о люди, достигшие минимального процента жира сообщают, что зачастую болеют чаще, х отя это, безусловно, лишь часть проблемы.
До 1994 года жировая клетка воспринималась просто как пассивное место для хранения энергии. Но оказалось, что жировые клетки делают гораздо больше, и способны влиять на общий обмен веществ, выделяя активные соединения. Так жировая ткань стала, по-сути, эндокринной железой. Неполный список соединений, вырабатываемых жировыми клетками:
Лептин — гормон, который участвует в регуляции аппетита, уровня гормонов (в т.ч. половых), управляет жировыми запасами и мышечной массой.
Ангиотензин II — гормон, который участвует в регуляции артериального давления и контролирует приток крови к самой жировой клетке.
Фактор некроза опухоли-α — белок, котрый влияет на метаболизм жиров, коагуляцию, устойчивость к инсулину, активирует лейкоциты, один из важных факторов защиты от вирусов.
Воспалительные цитокины, такие как ИЛ-6 — участвуют в иммунной функции.
Метаболизм гормонов. Жировые клетки также являются одним из основных мест метаболизма гормонов. Тестостерон превращается в эстроген (с помощью фермента ароматазы) в жировых клетках и у мужчин, и у женщин. Метаболизм других гормонов, таких как ДГЭА и андростендиона также происходит в жировых клетках. Кортизол также метаболизируется в жировых клетках с помощью фермента 11-бета-стероидного дегидрогеназы (11-бета-HSD).
И это только беглый взгляд на некоторые вещи, которые жировые клетки делают в организме. О ткрытие, что жировые клетки — больше, чем пассивное место для хранения энергии, произвело революцию в изучении ожирения, и в настоящее время сотни исследований посвящены всему тому огромному количеству гормонов и соединений, которые выделяются жировыми клетками, как и их влиянию на обмен веществ человека.
Ожирение – заболевание или распущенность?
Принято считать, что полный человек является жертвой своего неуемного аппетита и малоподвижного образа жизни, а значит и лечение — это его личное дело. Как правило, окружающие относятся к тучным людям с пренебрежением и иронией, что может нанести им психологическую травму, особенно от этого страдают дети и подростки. Ироничные высказывания сверстников и взрослых негативно влияют на самооценку человека, приводят к формированию комплексов, еще больше усугубляя проблему.
На самом деле, ожирение – это хроническое многофакторное разнородное заболевание, причина которого кроется в сложных метаболических нарушениях в организме, которые приводят к накоплению и отложению избыточного количества жира.
Об ожирении мы говорим, когда процент избыточной жировой ткани по отношению к массе тела составляет более 20% у мужчин и более 25% у женщин, а индекс массы тела (ИМТ) – больше 25-30.
Индекс массы тела — это показатель соответствия роста человека его весу. Рассчитать его можно по формуле: ИМТ = масса тела (кг) / [рост (м)]2
Например, если ваш рост — 170 см, а вес 70 кг, то ваш ИМТ = 70 / 1,7 * 1,7 = 24,2. Для данного роста вес является нормальным.
Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ, 1997)
(вес в кг / рост в м)
Однако, при определении ИМТ не учитывается характер распределения жировой ткани. Для этого используются антропометрические измерения: в качестве критерия выступает показатель соотношения объема талии к объему бедер. По характеру распределения жировой ткани выделяют следующие типы ожирения:
Негативные последствия ожирения
Есть мнение, что ожирение – это проблема сугубо эстетическая. На самом деле, это далеко не так.
По данным статистики, ожирение увеличивает риск развития сахарного диабета до 10 раз. Среди пациентов с ожирением на 50% больше больных артериальной гипертензией (повышением артериального давления). При этом снижение массы тела на 10% от исходной приводит к снижению риска смерти на те же 10%.
Существует достаточно длинный список заболеваний, причинно связанных с избыточным весом (то есть в основе этих болезней лежит ожирение). Сюда относятся:
И это далеко не полный перечень.
Как избавиться от ожирения
Ожирение редко является самостоятельным заболеванием. При лечении необходимо включать в программу обследования выявление нарушений липидного профиля, углеводного обмена, патологии печени, маркеров сердечно-сосудистой, эндокринной патологии и т. д. Соответственно, при лечении заболевания необходимо действовать в нескольких направлениях: обратиться к врачу-эндокринологу и проверить состояние своего организма – весьма вероятно, что без медицинской помощи с проблемой лишнего веса вам не справиться. И второе направление: образ жизни. То есть надо наладить правильное питание и обеспечить достаточную физическую нагрузку.
Мы ежедневно получаем энергию из еды и тратим ее на поддержание жизнедеятельности организма и физическую активность. Если энергии потребляется больше, чем расходуется – она откладывается в виде жировых запасов. Если наоборот – энергия черпается из имеющихся жировых запасов, то есть человек сбрасывает вес. Чем больше дисбаланс между потреблением и расходом энергии, тем интенсивнее идет процесс накопления или избавления от жира.
Основы здорового питания
Для начала заведите пищевой дневник – в который вы будете записывать всё, что съедаете за день. Кстати, существует множество программ, которые можно установить на телефон или на компьютер, — с их помощью очень удобно записывать все, что вы съели и выпили и считать калорийность вашего рациона, а также отслеживать баланс жиров, белков и углеводов. С помощью пищевого дневника проанализируйте свой рацион, ваша цель – чтобы количество потребляемых калорий было меньше, чем количество расходуемых. Не менее важен и качественный состав вашей пищи.
Большая часть потребляемых нами продуктов должна быть растительного происхождения (злаковые, фрукты и овощи), так как только в этом случае вы можете быть уверенными, что ваш организм получает достаточное количество балластных веществ, витаминов, минералов и вторичных растительных веществ. В отличие от многих фруктов овощи содержат меньше калорий. Поэтому при правильном питании, прежде всего, в небольших количествах, нужно употреблять фрукты. Картофель богат крахмалом и балластными веществами и надолго обеспечивает чувство сытости. При употреблении злаковых отдавайте предпочтение продуктам с отрубями, так как в муке высшего сорта уже не содержатся, например, балластные вещества. Попробуйте отрубной хлеб или макароны из муки грубого помола. Эти продукты подверглись меньшей обработке и поэтому содержат много важных питательных элементов, таких как минеральные вещества и витамины.
Молоко и молочные продукты важны для костей и зубов, так как они снабжают наш организм кальцием. Важно, что сыр и молоко содержат много насыщенных жиров, которые помимо того, что калорийны, так еще неблагоприятно действуют на уровень холестерина. Выбирайте молоко и творог с низким содержанием жира.
Для сбалансированного рациона важны и продукты животного происхождения, такие как мясо и рыба. Мясо снабжает наш организм полноценными белками, железом и витаминами, рыба поставляет йод, кальций, фосфор. Необходимо 1–2 раза в неделю есть морскую рыбу и морепродукты.
Жиры должны составлять очень небольшую долю в нашей пище. Растительные масла, такие, как рапсовое или оливковое, снабжают организм важными жирными кислотами, такими как омега-3-кислоты, которые необходимы для работы мозга. Кроме этого, жиры делают возможным прием жирорастворимых витаминов (поэтому овощи всегда нужно есть с небольшим количеством масла).
Питание должно быть дробным, в день рекомендуется не менее 5-6 приемов пищи: так вы разгоните метаболизм и процесс похудения будет более успешным.
При этом важно много пить. Вода необходима, чтобы балластные вещества размягчались в кишечнике и могли в полной мере проявлять свое полезное воздействие. Если организму не хватает жидкости, это может привести к запорам. В качестве утолителя жажды подходит, прежде всего, вода, несладкий чай и сок с минеральной водой.
Физическая нагрузка
Помимо правильного питания для избавления от лишнего веса и получения красивой фигуры необходимы физические нагрузки. Образ жизни современного человека таков, что мы очень мало двигаемся. Гиподинамия – это болезнь XXI века. На работу мы едем на машине или на автобусе, на работе, в основном, сидим, по вечерам лежим перед телевизором или сидим за компьютером, а в выходные предпочитаем отдыхать на диване, а не совершая кросс. В результате – энергии расходуется значительно меньше, чем потребляется, да и для организма такой образ жизни не полезен и приводит к проблемам с сердечно-сосудистой системой, заболеваниям опорно-двигательного аппарата, остеохондрозу, головным болям и пр. Движение регулирует кровяное давление, усиливает обмен веществ, помогает сбросить лишний вес, уменьшает нежелательные жировые отложения в области живота и влияет на действие инсулина. Также нельзя недооценивать влияние движения на иммунную систему и психологическое самочувствие. Физическая активность сокращает риск сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. Если вы будете больше двигаться, вы будете лучше себя чувствовать.
Начинать заниматься физическими упражнениями следует постепенно, с умеренных нагрузок. Если вы начинаете заниматься с «нуля», то безопасно начинать с 5–10 минут, например, ходьбы в комфортном темпе. Если во время выполнения упражнений вам трудно разговаривать или задерживать дыхание, необходимо снизить темп. Занятия не должны провоцировать одышку, обильное потоотделение, общую слабость, боли в сердце. При выполнении любых упражнений дышите глубоко и старайтесь делать упражнения так, чтобы в них участвовало все тело. Например, при ходьбе двигайте верхней частью тела и руками. Хороший пример такой активности — «скандинавская ходьба» или занятия на эллиптическом тренажере. Удивительно, что самым эффективным, а самое главное, простым и доступным способом «сжечь» лишние калории является ходьба в тренирующем режиме (100-120 шагов минуту). Сейчас очень популярны «шагомеры» — их можно связывать с аккаунтом в смартфоне и отслеживать ваши ежедневные успехи. Оптимальной ежедневной нагрузкой считается пройти 10 000 шагов.
Важна также регулярность физических нагрузок. Длительные перерывы снижают эффективность занятий и сводят к нулю предыдущие успехи.
Есть еще много способов без особых усилий сделать физическую активность частью своей повседневной жизни. Попробуйте:
Привлекайте к совместному отдыху друзей и семью. Сыграйте в теннис, бадминтон, волейбол, футбол. Вместе отправьтесь на велосипедную или лыжную прогулку. Такие занятия не только помогут снизить вес, но и дадут возможность чаще общаться с друзьями, стать положительным примером для ваших детей.
Как мы толстеем?
В лишнем весе обвиняются то углеводы, то жиры, то отдельные продукты вплоть до картофеля, творога или фруктов. По интернету ходят страшилки: если мы позавтракали крупой, но не пошли заниматься и не отработали углеводы, они отложатся в жир. Или что углеводы и жиры нельзя есть вместе, потому что одно идет на энергию, а второе за ненадобностью — в жир. Как на самом деле мы толстеем?
Мы толстеем, когда получаем с едой больше энергии, чем успеваем тратить. И с этой точки зрения, не важно, какими именно продуктами мы превысили норму калорий. Тем не менее, разные макронутриенты (белки, жиры, углеводы) делают нас толще при избытке калорий разными механизмами.
Пищеварение и усвоение
Вся еда попадает в желудок, а затем в тонкий кишечника, где усваивается большая ее часть. То, что не будет усвоено в кишечнике, покинет организм естественным путем.
Но пищеварительная эффективность в организме человека высока. Жиры усваиваются на 97% (если вы съедите 100 грамм чистого жира, усвоятся 97 грамм). Животные белки — на 90-95%, а растительные — на 80%. Усвоение углеводов зависит от содержания клетчатки. Но мало кто ест ее так много, чтобы это как-то повлияло.
Люди усваивают еду по-разному, но разница — не более 100 калорий в день. Конечно, в случае болезней ЖКТ все совсем по-другому, но мы здесь это не рассматриваем.
Что происходит с питательными веществами
Что происходит после того, как питательные вещества попали в кровоток? Есть всего два варианта развития событий: либо они сгорят (будут использованы в качестве энергии) или отправится на хранение. Вообще, есть и третий вариант: при некоторых заболеваниях (диабет, инсулин-резистентность) питательные вещества могут остаться плавать в крови, вызывая проблемы с сосудами, либо, в конечном итоге, будут выводится из организма с мочой. Но для здорового человека этими вещами можно пренебречь.
Окисление — сжигание вещества для производства энергии. Это может произойти в печени, в скелетных мышцах и некоторых других местах. Все четыре макроэлемента (белки, жиры, углеводы и спирт) могут стать энергией.
Углеводы могут быть сохранены в виде гликогена печени и мышц. В редких случаях они превращаются в жир.
Основное место хранения жира в теле — жировые клетки (адипоциты). Больше всего их — под кожей. Небольшая часть адипоцитов (а у людей с ожирением — большая) окружает внутренние органы. Такой жир называется висцеральным. Совсем немного жира хранится в мышцах, но он на внешний вид не влияет.
Хранилищем белков в организме можно считать все мышцы тела. Аминокислоты белков используются для самых разных целей — синтез и обновление клеток, ферментов, гормонов и прочего. И если они не поступают с едой, то распадаются белки тела.
Как оказалось, есть связь между размером «хранилища» того или иного вещества и способностью организма использовать его для энергии сразу после еды.
Чем больше потенциальный размер «хранилища» питательного вещества в организме и чем лучше способность организма запасать его, тем меньше это вещество используется для энергии после еды.
И наоборот: чем меньше запасов питательного вещества в теле и чем хуже способность организма его запасать, тем легче вещество сгорает после поступления внутрь.
Норма жиров в день у любого человека очень скромная по сравнению с тем, сколько жира потенциально он может запасти.
Когда вы едите жиры, организм не использует их в качестве энергии сразу же, даже на диете. Единственное исключение — когда съедается большое количество жира за раз (около 80 грамм), но даже тогда эффект довольно мягкий. Ежедневно весь пищевой жир откладывается в жировые клетки. Но если вы на диете, то жир из запасов достается, чтобы обеспечить организм недостающей энергией.
Углеводы
В отличие от жиров, размер хранилища углеводов не сильно отличается от их нормы ежедневного потребления. Обычный человек способен запасти 350-450 г гликогена. Мужчины — больше, женщины — меньше. Если возьмем питание на 2700 калорий и стандартные рекомендованные 60% углеводов, это как раз 400 грамм. По этой причине, тело хорошо умеет использовать углеводы для получения энергии.
Как выясняется, окисление жиров напрямую зависит от количества углеводов. Когда вы едите больше углеводов, вы сжигаете больше углеводов и меньше — жиров; ешьте меньше углеводов и вы сжигаете меньше углеводов и больше — жиров.
Белок
Запасы белка в теле — около 10-15 кг, что довольно много по сравнению со средней суточной нормой белка. Даже если человек ест 200-300 г в день, это по-прежнему гораздо меньше того, что тело может хранить.
Скорость окисления белка меняется в ответ на его поступление. Когда мы едим больше белка, тело использует больше белка в качестве энергии. Когда мы едим меньше белка, снижается и его окисление. Эти изменения происходят не сразу (как с углеводами), а занимает 3-9 дней.
Алкоголь
Четвертый макронутриент — спирт. Но для него никакого хранилища не предусмотрено. Организм воспринимает спирт как «метаболический токсин» или «яд», поэтому окисление спирта сразу после поступления — первоочередная задача. Это означает уменьшение окисления других питательных веществ, употребляемых с алкоголем).
Суммарно
Ежедневно весь пищевой жир откладывается в жировые клетки после еды — он не остается плавать в крови и не сгорает сразу после еды. Но если вы на диете, жир из запасов достается, чтобы обеспечить организм недостающей энергией.
Таким образом, каждый день жир откладывается и расходуется. Мы толстеем, если жира откладывается больше, чем тратится. Мы худеем, если организм расходует больше жира, чем успевает откладывать. А это определяется общим дефицитом калорий в течение дня.
Углеводы редко превращаются в жир и хранятся таким образом. Это довольно энергозатратный процесс называется де ново липогенез (de novo lipogenesis). Чтобы углеводы начали превращаться в жир, нужно их хроническое переедание — порядка 700–900 граммов чистых углеводов в день на протяжении нескольких дней. Тогда запасы гликогена будут заполнены, калории — превышены, и углеводам не останется ничего другого, кроме как быть отложенными. Но это не нормальная ситуация для большинства людей.
Таким образом, углеводы не делают человека толще напрямую и не превращаются в жир. Но когда вы едите больше углеводов, вы сжигаете больше углеводов и меньше — жира. Так что переизбыток калорий за счет углеводов влияет на лишний вес косвенно, не давая сжигать жир.
То же самое и с белками. Белок не превращается в жир напрямую. Но если есть много белка, тело будет использовать его для получения энергии, поэтому жиры пойдут в запасы, там и останутся. Так что превышение калорий за счет белка тоже делает челрвека толще, просто не напрямую, а через снижение окисления других нутриентов.
Возьмем человека, который ест строго на свою норму калорий, то есть не набирает вес и не худеет. Что произойдет с 500 калориями из жиров, углеводов и белков, которые он съест сверх нормы? Вот что происходит:
При переизбытке калорий все три варианта делают человека толще, но механизмы разные. Жир откладывается напрямую, а белки и углеводы используются в качестве энергии, блокируя использование в качестве энергии жиров.
Почему бы не перестать есть жиры, раз углеводы и белки редко откладываются в жир?
Есть еще один случай, когда углеводы превращаются в жир через де ново липогенез. Это происходит, когда калории из жиров опускаются ниже 10% от общего количества поступающих в течение дня калорий. Например, когда при питании на 2500 мы едим менее 250 калорий из жиров (менее 27 грамм жира).
Так что если у вас переизбыток калорий, но вы решили не есть жиры (которые легче всего откладываются в жир), вы все равно потолстеете: когда количество жиров слишком маленькое, организм начинает превращать углеводы в жиры.
Если человек ест больше своей нормы, он толстеет вне зависимости от манипуляций макронутриентами.