Плотность жира человека: Плотность жира, масла и воска

Жир белый, бурый, бежевый | Наука и жизнь

У врачей есть все основания считать, что избыточный вес до добра не доводит. Как правило, с повышенной массой тела связан целый комплекс расстройств: от сердечно-сосудистых до обмена веществ. А число людей с той или иной формой ожирения постоянно растёт.

Когда человек чувствует холод, мозг даёт сигнал белым адипоцитам расщепить жиры-триглицериды, и получившиеся в результате жирные кислоты с кровью приходят в бурый жир, где и «сгорают».

Открыть в полном размере

‹

›

Как можно удержать вес в пределах нормы? Ответ, казалось бы, проще некуда — меньше ешьте, больше двигайтесь. В действенности этих средств никто не сомневается, однако помогают они далеко не всем. У некоторых людей особенности обмена веществ таковы, что жир накапливается при любой диете. Порой мы просто не можем противиться чувству голода: мозг требует калорий без оглядки на избыточный вес. Выполнять предписания насчёт физической нагрузки тоже не всегда удаётся, особенно жителям городов.

Поэтому ожирение стало одной из самых изучаемых тем в современной медицине, и усилия многих исследователей направлены на поиск средства, которое помогло бы предотвратить накопление жира. Можно, например, попытаться изменить пищевое поведение через мозг и нейроэндокринную систему. Другой путь помешать накоплению жира — воздействие на кишечную микрофлору, поскольку именно от неё во многом зависит, что из пищи будет всасываться в кровь, а что нет. Наконец, избыток липидов можно просто сжечь, то есть расщепить их в каких-нибудь обменных процессах.

Между тем жир жиру рознь. То, что откладывается на ягодицах и на талии, это белая жировая ткань, состоящая преимущественно из белых адипоцитов (жировых клеток). Их функция — запасать разнообразные липиды, и выглядят они как огромная жировая капля. Цитоплазма, ядро и другие компоненты клетки в них есть, но они ютятся где-то между липидной массой и мембраной. Иначе выглядят клетки бурого жира: в них жировых капель несколько, и в цитоплазме очень много митохондрий, которые благодаря железосодержащим белкам придают клеткам более тёмный, бурый цвет.

С биохимической точки зрения клетки бурого жира устроены на первый взгляд бессмысленно. В их митохондриях разорвана связь между окислением органических молекул (то есть липидов) и синтезом энергетических молекул АТФ. Как известно, в ходе окисления молекул в митохондриях на их внутренних мембранах создаётся градиент протонов: по одну сторону мембраны протонов больше, чем по другую. Этот градиент нужен для того, чтобы работал встроенный в мембрану фермент для синтеза АТФ: энергия, запасённая в химических связях АТФ, легко высвобождается и используется в подавляющем большинстве молекулярных процессов в клетке. А вот в буром жире энергия от окисляемых продуктов в АТФ почти не запасается. Но и впустую она не тратится, а уходит в тепло.

Все клетки в той или иной степени позволяют какой-то доле получаемой энергии утекать в тепло, однако клетки бурого жира специализированы именно на этой функции — создавать тепло из запасённых липидов. Легко догадаться, что бурые адипоциты служат важным элементом системы терморегуляции у теплокровных животных. На самом деле зоологи давно заметили, что бурый жир особенно развит у зверей, впадающих в зимнюю спячку. Поддерживать температуру тела с помощью других механизмов, например дрожанием, «спящие» звери не могут, и бурый жир приходится весьма кстати.

Бурый жир защищает от переохлаждения и младенцев, — у них он составляет до 5% от массы тела. У взрослых людей, как полагали до недавнего времени, бурые адипоциты перестают выполнять свою функцию, теряют митохондрии и превращаются в подобие обычных белых жировых клеток.

Однако несколько лет назад бурый жир нашли и у взрослых. Оказалось, какая-то его часть остаётся в районе шеи, плеч и верхней части грудной клетки. Более того, выяснилось, что количество бурого жира у взрослых увеличивается на холоде, что понятно, ведь бурый жир нужен именно для обогрева.

И поскольку «топка» бурого жира работает на липидах, сама собой возникла идея: нельзя ли использовать его для избавления от избыточного веса? Но тогда нужен некий «рубильник», который активировал бы бурую жировую ткань, когда это нужно. Чтобы реализовать эту идею, требуется, во-первых, понять молекулярные и клеточные механизмы, которые обеспечивают появление бурого жира в организме, а во-вторых, убедиться, что он действительно помогает от ожирения и сопутствующих проблем с обменом веществ.

Хотя клетки бурого жира находили не только в специальных «депо», но и в толще белого жира, считалось, что у них всё равно существуют свои особые предшественники, которые потом развиваются в бурые адипоциты. Однако исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха выяснили, что белый жир и бурый жир могут непосредственно превращаться друг в друга. Эксперименты ставили на мышах, у которых следили за отдельными клетками белого жира: при понижении температуры эти клетки «бурели», а при повышении «белели». Получается, что бурый жир может образовываться непосредственно из жира белого.

Бурая жировая ткань густо пронизана кровеносными сосудами; они не только приносят ей топливо, но и забирают с собой тепло. Удалось даже найти нервные клетки, которые дают сигнал к расщеплению жиров, — ими оказались некоторые нейроны гипоталамуса. Они контролировали именно метаболическую активность клеток бурого жира. То есть аппетит и потребление пищи оставались прежними, но зато в бурожировой «топке» сжигалось большее количество калорий.

Мозг может управлять бурым жиром не только с помощью собственно нейронных сигналов, но и с помощью гормонов-нейропептидов, называемых орексинами. Эти нейропептиды синтезируются опять же в гипоталамусе, участвуют в регуляции циклов сна — бодрствования и влияют на энергетический обмен и аппетит. Оказалось, что орексины напрямую действуют на клетки белого жира, способствуя их превращению в бурые адипоциты. (Возможно, что одним лишь прямым влиянием дело не ограничивается, поскольку орексины включены в сложную систему нескольких нейропептидов, контролирующих метаболизм, и могут действовать на бурый жир через своих «агентов влияния».) Если у мышей гены орексинов отключали, животные набирали вес даже при умеренном питании.

Не стоит, однако, думать, что бурый жир находится под опекой всего лишь пары-тройки нейропептидов и группы нервных клеток. Самое деятельное участие в превращении одной жировой ткани в другую принимает иммунная система. Несколько лет назад исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) обнаружили, что макрофаги, присутствующие в белом жире, понуждают жировые клетки при понижении температуры стать бурыми. Обычно о макрофагах говорят как о клетках-«уборщиках», которые ликвидируют последствия «иммунных войн», и их активная роль в метаболизме выяснилась лишь недавно. Под действием особых сигнальных белков макрофаги понуждают жировую ткань к сжиганию своих запасов. А буквально недавно удалось связать иммунные сигналы, управляющие макрофагами, с работой мышц. При физических упражнениях и опять-таки при понижении окружающей температуры из мышц высвобождается особый гормон (называемый метеорин-подобным гормоном), который через иммунные сигнальные белки интерлейкины действует на макрофаги, находящиеся в жировой ткани, а дальше всё разворачивается по вышеописанному сценарию.

Расшифровка механизмов управления бурым жиром обычно сопряжена с поиском молекулярных «волшебных кнопок» — регуляторных белков, с помощью которых можно активировать появление новых бурых клеток или усилить их активность. Так, недавно исследователи из университета Содружества Виргинии (США) опубликовали статью, в которой предлагали на роль включателя бурого жира фермент киназу Tyk2. До сих пор этот фермент изучали как один из перспективных противораковых белков. (Здесь можно вспомнить о том, что ожирение часто развивается вместе с онкологическими заболеваниями.) Таких примеров много, сообщения о белках-активаторах бурого жира появляются регулярно. Естественно, в каждой подобной работе проверяется их влияние на избыточный вес. Пока что всё, что активирует бурый жир, помогает от лишнего веса избавиться. Но помогает ли бурый жир избавиться от метаболических проблем, сопровождающих ожирение?

Исследователи из Онкологического института Даны — Фарбера (США) ответили на этот вопрос утвердительно. Они нашли белок, связывающий тепловое сжигание калорий с воспалительными процессами, которые начинаются в чрезмерно разросшейся жировой ткани. Именно воспаление, как считается, провоцирует устойчивость тканей и органов к инсулину, что есть прямая дорога к диабету второго типа. Оказалось же, что белок TRPV4, содержащийся в белых адипоцитах, мешает сжиганию жира и способствует воспалительным процессам в жировой ткани. Если синтез TRPV4 подавляли, то ни ожирения, ни воспаления у подопытных животных не было, хотя питались они высококалорийной жирной пищей. На самом деле в других работах тоже отмечалась связь между активацией бурого жира и исчезновением признаков диабета, однако нужно было найти именно конкретное молекулярное связующее звено. Им оказался TRPV4. Правда, надо учитывать, что исследования такого рода лишь одним звеном не ограничиваются и обычно молекулярные биологи достают за пойманное звено целую сигнальную цепочку, каждый член которой может стать мишенью для лекарств.

В основном подобные эксперименты ставятся на мышах, так что резонно было бы задать вопрос, насколько полученные результаты можно экстраполировать на человека. Но буквально в июле этого года в журнале «Diabetes» вышла статья, в которой сотрудники медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне (США) пишут об однозначной связи между количеством бурого жира у человека, уровнем глюкозы в крови и реакцией клеток на инсулин. Чем активней был бурый жир, чем больше его было, тем больше калорий сгорало и тем активней глюкоза всасывалась из крови в клетки тканей. Так что бурый жир действительно мог бы стать хорошим медицинским инструментом в борьбе с ожирением и диабетом, и учёные не зря ищут средство, с помощью которого можно было бы быстро и эффективно активировать бурую жировую ткань.

Большая часть таких поисков нацелена на молекулы-мишени, вовлечённые в управление бурым жиром. Различные подходы отличаются тут по эффективности и вероятности побочных эффектов. Например, сотрудники биотехнологической компании «Genetech» утверждают, что могут активировать бурые адипоциты и нормализовать обмен веществ всего одной инъекцией антител, активирующих клеточные рецепторы к гормону FGF21 (фактору роста фибробластов 21). У мышей с диабетом, получивших инъекцию, уровень глюкозы целый месяц держался в норме, а сами мыши похудели на 10%. Однако антитела эти испытаны пока что только на животных. С другой стороны, исследователи из Кембриджа (Великобритания) полагают, что предпочтение нужно отдать «их» белку под названием BMP8B, который не просто активирует бурый жир, но делает это очень специфично — то есть, подействовав каким-то препаратом на BMP8B, мы почти не рискуем задеть другой молекулярно-клеточный процесс. Стоит также упомянуть недавно открытый гормон ирисин, — он спасает от ожирения и диабета, превращая белый жир в бурый, и при этом способствует нарастанию мышечной ткани. То есть действие этого гормона сходно с походом в тренажёрный зал: минус жир, плюс мышцы.

Среди разных советов, как активировать бурый жир, оригинально выглядит предложение использовать виагру. О том, что этот легендарный препарат ещё и от ожирения помогает, сообщили исследователи из Боннского университета (Германия), опубликовавшие в прошлом году статью в «The Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology». Виагра, или силденафил, увеличивала количество бурого жира у мышей, а кроме того, подавляла воспалительные процессы в белой жировой ткани.

Ну а может ли человек сам поспособствовать увеличению в организме доли бурого жира, не дожидаясь появления лекарственных препаратов? Такой способ есть, и это — спорт и физкультура. Выше мы уже упоминали про метеорин-подобный гормон, высвобождающийся из мышц при физическом напряжении. Также мышечные нагрузки увеличивают синтез в мышцах транскрипционного фактора PGC-1α, который включает в клетках белого жира гены, превращающие их в бурые адипоциты. (Белковый фактор PGC-1α работает в сигнальной цепочке, связанной с белком TRPV4, с помощью которого удалось «связать» бурый жир с диабетом.)

Если же вы не хотите тратить время на физические упражнения, похудеть вам помогут друзья. В 2011 году исследователи из университета Огайо (США) выяснили, что повышенная социальная активность помогает толстым мышам сбросить вес, а худых защищает от ожирения, даже если кормить их жирной пищей. Общение с другими мышами увеличивало в организме животных долю бурого жира, а связующим молекулярным звеном был довольно известный белок под названием «нейротрофический фактор мозга» (BDNF), уровень которого повышался в нервных клетках во время интенсивной социальной жизни.

Наконец, ещё один способ активации бурого жира, который сам собой напрашивается, это холод. Действительно, если активность бурых жировых клеток увеличивается от холода, то почему бы тем, кто страдает от избыточного веса, не помёрзнуть в терапевтических целях? Оценить эффективность такого способа попытались сотрудники университета Маастрихта (Нидерланды). В течение 10 дней они заставляли добровольцев по шесть часов каждый день сидеть в помещении с температурой воздуха 15^оC. Бурый жир у участников эксперимента действительно активировался, они переставали мёрзнуть, а их энергетические расходы возрастали на 30%. Правда, пока всё равно непонятно, достаточно ли такой активации для действительно значимого похудания.

Но если не хватит одного бурого жира, поможет белый, — он, как оказалось, тоже может расщеплять жир с выделением тепла, если вокруг холодает. Исследователи из Гарварда (США) выяснили, что белые адипоциты сами, без вмешательства нервной системы и независимо от бурого жира, могут чувствовать холод и участвовать в терморегуляции.

Справедливости ради нужно сказать, что с бурым жиром связаны некоторые данные, которые могут охладить энтузиазм по его поводу. Например, он, как ни странно, увеличивал в отдельных экспериментах риск атеросклероза, провоцируя увеличение доли «плохих» жиров — липопротеинов низкой плотности — в крови. Впрочем, эти результаты нужно ещё подтвердить в клинических исследованиях.

Не исключено, что разнообразие липидных тканей не ограничивается белым и бурым жиром. Два года назад сотрудники Онкологического института Даны — Фарбера (США) обнаружили, что в организме человека есть ещё и бежевый жир. Его клетки похожи на клетки бурого жира и также сжигают избыток липидов с образованием тепла, но отличаются по некоторым существенным биохимическим и генетическим характеристикам. Возможно, что те адипоциты, которые у человека считаются бурыми, на самом деле бежевые. Впрочем, даже если взрослый бурый жир действительно ненастоящий, исследователям просто нужно переключиться на бежевый», который тоже можно использовать для регуляции метаболизма и предотвращения ожирения.

«Парадокс ожирения»: тучные люди преклонного возраста живут лучше и дольше

18.04.2023 в 18:52 Общество 26880

Поделиться

Сегодня ни у кого нет сомнений, что лишний вес влечет за собой целый ворох проблем со здоровьем. У тучных людей выше риски развития всех известных «болезней старости» и неприятных исходов от них.

И все же. Российские ученые из Сеченовского университета пришли к сенсационным выводам, проведя исследования среди супердолгожителей. Оказалось, большинство из них имеют весьма приличные жировые отложения.

Фото: Global Look Press

Эпидемию ожирения называют одной из самых актуальных проблем XXI века. По прогнозам экспертов Всемирной федерации по борьбе с ожирением, к 2030 году число взрослых людей, страдающих от различных форм ожирения, в мире может составить около 1,5 млрд (более 25% населения планеты). Негативный вклад лишнего веса в состояние здоровья ни у кого не вызывает сомнений и не нуждается в лишних доказательствах. «Толстеть — значит стареть», — любят повторять ученые и врачи. И все же, как оказалось, иногда и ожирение может оказать положительную роль.

Популяция долгожителей в мире становится все больше, поэтому ученые пытаются понять их главные секреты. Российские ученые с кафедры госпитальной терапии №2 ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М.Сеченова Минздрава России объектом своего исследования сделали состав тела долгожителей, чтобы понять, что помогло им прожить так долго.

«Старение — это многочисленные изменения в составе тела, — рассказывает доцент кафедры госпитальной терапии №2 Сеченовского университета Светлана Тополянская. — С возрастом компоненты тощей ткани уменьшаются; уменьшается минеральная плотность костной ткани, а вот объем жировой ткани, напротив, увеличивается. Возможно, причина в дисбалансе потребления энергии и ее расходования — пожилые люди двигаются меньше. Кроме того, происходит возрастная перестройка эндокринной системы и метаболизма. Из-за потери костной ткани резко возрастает риск развития остеопороза. Увеличение жировой ткани также ведет к остеопении (истощению минеральной плотности костей). Уменьшается мышечная масса, что приводит к саркопении (мышечной слабости). По мере старения в организме накапливается больше висцерального жира, что ведет к развитию сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний».

Однако все описанные изменения у долгожителей (людей старше 90 лет) могут обладать и протективными свойствами. В медицинской литературе уже описан «парадокс ожирения» среди долгожителей: оказывается, у тучных людей в преклонном возрасте резко улучшаются все прогнозы на будущее, в сравнении с людьми с нормальной или сниженной массой тела! Оптимальным индексом массы тела (ИМТ), ассоциированным с самой низкой смертностью у пожилых, считается наличие избыточного веса или ожирения первой степени! Иными словами, тут-то и срабатывает народная поговорка «Пока толстый сохнет, худой сдохнет».

Кроме того, есть различия в составе тела пожилых людей в зависимости от пола. Так, у женщин жировой ткани по определению больше, чем у мужчин. При этом у женщин больше подкожного жира в нижних конечностях, а у мужчин больше висцерального (в области живота). Немаловажное влияние на жировую ткань оказывает уровень половых гормонов. Уровень эстрогенов с возрастом снижается, и чем больше времени проходит у женщины с начала менопаузы, тем больше у нее и висцерального жира.

…Примерно с 40 лет у человека начинается постепенное снижение мышечной массы, и к 80 годам ее количество достигает 30–50% от исходных объемов. Это повышает риск летальности, инвалидизации, старческой астении и в целом ухудшает качество жизни. Саркопения влечет за собой переломы, депрессии и даже инсулинорезистентность. Причины развития саркопении — уменьшение физической активности, уменьшение потребления белка, дефицит витамина Д, снижение тестостерона, гормона роста, снижение мышечного кровотока и пр. «Несоответствие мышечной массы и мышечной функции — часть процесса старения, — говорит Светлана Тополянская. — Мышцы синтезируют вещества миокины, которые снижают висцеральный жир. Если их мало, страдают когнитивные функции, сердечно-сосудистая система, поджелудочная железа и печень».

Диагностируют саркопению сегодня на основе качественного и количественного анализа мышечной ткани (в том числе с помощью биоимпедансного исследования, КТ и МРТ). Эти исследования были проведены в группе долгожителей старше 90 лет, которых изучали наши ученые из Сеченовского университета. Ученые наблюдали более 200 долгожителей (70% женщины) в возрасте до 106 лет (средний возраст — 92 года). Изучался состав их тела, в первую очередь процент жировой ткани и ее содержание в каждой части тела. Учитывались выраженные различия между мужчинами и женщинами (вес, рост и плотность костной ткани у мужчин выше; плотность тощей ткани тоже у них выше). Лишь у одной женщины не было старческой астении; среди мужчин таких крепышей оказалось 11%.

Но лишь у 30% долгожителей масса тела оказалась нормальной. У 70% она была избыточной или было установлено ожирение (оно касалось каждого третьего участника исследования). У женщин жира было ощутимо больше, и больше именно в нижних конечностях. У 40% был остеопороз, но у трети группы его не было вообще. У женщин минеральная плотность костей во всех отделах скелета была ниже, чем у мужчин. При этом у 72% участников показатели скелетно-мышечного индекса оказались в норме. Ученые предполагают, что в жировой ткани с возрастом вырабатываются особые вещества, которые помогают укреплять костную ткань. «Мы обнаружили в группе долгожителей, перешагнувших 90-летний рубеж, очень много людей с избыточной массой тела, но при этом с нормальными показателями костной ткани. Нам нужно продолжить изучать парадокс ожирения», — говорят ученые Сеченовки.

Подписаться

Авторы:

• Екатерина Пичугина

Министерство здравоохранения Россия

Опубликован в газете «Московский комсомолец» №29014 от 19 апреля 2023

Заголовок в газете: Я люблю тебя, жир

Что еще почитать

Что почитать:Ещё материалы

В регионах

• В Ярославле избитые модели написали заявление в полицию

  Фото 50970

  Ярославль

• Туристка рассказала о пробке перед Крымским мостом: досматривают даже детей

  30612

  Крым

  фото: МК в Крыму

• ВСУ собираются перекрыть пути в Крым

  Фото 24127

  Крым

  фото: МК в Крыму

• 7 июля – день Ивана Купалы, что можно, а что строго запрещено делать в большой праздник

  Фото 7267

  Псков

• Британские фантазеры: ВСУ зайдут в Крым через месяц

  6717

  Крым

  crimea. mk.ru фото: МК в Крыму

• Что стало причиной самого страшного в Карелии железнодорожного ДТП

  Фото 5451

  Карелия

  Александр Трубин

В регионах:Ещё материалы

Загадочные значения плотности жировой ткани и содержания жира у младенцев: исследования состава тела по данным МРТ

Загадочные значения плотности жировой ткани и содержания жира у младенцев: исследования состава тела по данным МРТ

Скачать PDF

• Специальная статья
• Опубликовано: 27 января 2021 г.

• Такаши Абэ ¹ ,
• Роберт С. Тибо ² и
• Джереми П. Лённеке ¹  

Педиатрические исследования том 90 , страницы 963–965 (2021)Цитировать эту статью

• 1311 доступов

• 6 цитирований

• 1 Альтметрика

• Сведения о показателях

Abstract

Жировая ткань представляет собой тип соединительной ткани, состоящей из плотно упакованных адипоцитов с коллагеновыми и эластическими волокнами. Эти адипоциты хранят триглицериды в большом количестве, и оценка этого количества важна для расчета жировой массы тела. Например, магнитно-резонансная томография (МРТ) измеряет объем жировой ткани, но для расчета жировой массы требуется плотность жировой ткани (процентное содержание жира и плотность). Однако в ранее опубликованных исследованиях коэффициент пересчета плотности белой жировой ткани варьируется от исследования к исследованию. Эта статья была направлена ​​на изучение различных плотностей жировой ткани, используемых в качестве коэффициентов преобразования, чтобы прояснить различия между исследованиями. Кроме того, мы включаем новое предложение по плотности жировой ткани и содержанию жира у младенцев, основанное на результатах недавних исследований МРТ вода-жир.

Удар

• Магнитно-резонансная томография (МРТ) является одним из методов, используемых для измерения состава тела у младенцев, и собственная плотность ткани/органов необходима для расчета массы органов и тканей-мишеней.

• Коэффициент преобразования, используемый для плотности белой жировой ткани, в настоящее время варьируется от исследования к исследованию.

• Эта статья включает новые рекомендации по плотности жировой ткани и содержанию жира у младенцев, основанные на результатах недавних исследований МРТ водно-жировой ткани.

У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.

Скачать PDF

Скачать PDF

Введение

Магнитно-резонансная томография (МРТ) является одним из методов, используемых для измерения состава тела in vivo независимо от возраста. Сообщалось, что даже у новорожденных МРТ является точным и высоко воспроизводимым способом количественной оценки состава тела на уровне тканей и органов. ^1,2 Этот метод визуализации измеряет объем (см ³ ) мишени путем непрерывного суммирования площадей поперечного сечения (см ² ) органов и тканей, которые захвачены на изображении поперечного сечения. Собственная плотность этих тканей/органов затем используется для расчета массы органов и тканей-мишеней.

Жировая ткань представляет собой тип соединительной ткани, состоящей из плотно упакованных адипоцитов (то есть жировых клеток) с коллагеновыми и эластическими волокнами. Недавно МРТ с использованием разделения воды и жира с химическим сдвигом показала процентное содержание жировой фракции в белой жировой ткани у здоровых людей in vivo ³ , а также у плодов и младенцев. ^4,5 Например, Hu et al. ⁵ сообщили, что средний процент жировой фракции белой жировой ткани у младенцев в возрасте 57 дней составлял около 78%. Аналогичные значения процентного содержания жировой фракции были получены в других исследованиях младенцев. ^6,7 Напротив, существует большая разница в значении процентной доли жировой фракции в белой жировой ткани с использованием водно-жировой МРТ по сравнению с классическим исследованием биопсии. Например, Baker ⁸ сообщил, что процентное содержание жира в жировой ткани составило 47% при использовании образцов биопсии, полученных от новорожденных, умерших (т.е. от внутричерепного кровоизлияния) вскоре после рождения (в течение 48 часов) или родившихся мертвыми. Значение, сообщенное Бейкером, использовалось для преобразования объема, измеренного с помощью МРТ, в единицу массы. 93)$$

(1)

Интересно, что МРТ-исследования водно-жировой ткани показали, что процентное содержание жировой фракции в белой жировой ткани здоровых плодов составляло 24% на 34 неделе беременности ⁴ и около 78% в течение 6 дни рождения. ⁷ Эти результаты свидетельствуют о том, что процентная доля жировой фракции белой жировой ткани быстро увеличивается с позднего гестационного возраста до рождения. ⁴ Ожидается, что образцы, использованные в исследовании биопсии, могут иметь низкий процент жировой фракции жировой ткани при рождении из-за плохого развития жировых клеток жировой ткани на поздних сроках беременности. В дополнение к данным исследования биопсии, которые до сих пор используются для расчета жировой массы, коэффициент пересчета плотности белой жировой ткани варьируется от исследования к исследованию. ^10,11,12 Это важно, поскольку это значение плотности необходимо для оценки массы органа/ткани. Чтобы гарантировать достоверность оценки, необходимо использовать соответствующее значение плотности. Таким образом, цель этой рукописи состояла в том, чтобы исследовать различные плотности жировой ткани, используемые в качестве коэффициентов преобразования, прояснить различия между исследованиями и сделать новое предложение относительно плотности жировой ткани младенцев на основе результатов недавних исследований МРТ.

Плотность жировой ткани, определенная тремя различными исследованиями

Исследование на крысах Ross et al.

¹³

В исследовании, проведенном Ross et al., ¹³ масса жировой ткани была рассчитана, исходя из предположения, что средняя плотность жировой ткани составляет 0,9  г/см ³ (Формула № 2). Известно, что плотность жира (триглицеридов) составляет 0,9 г/см ³ . Таким образом, эта формула указывает на то, что вся жировая ткань состоит из жира (т. е. 100% жировая фракция). Авторы описали содержание жира в жировой ткани у крыс, используя предыдущие исследования, но не удалось в достаточной степени разграничить процентное содержание жировой фракции и плотность жировой ткани. Эта формула использовалась для преобразования объема жировой ткани, измеренного с помощью МРТ, в массу жира в предыдущих исследованиях на людях. ^9,11,14,15 В одном из исследований на людях ⁹ была рассчитана масса жировой ткани путем умножения объема жировой ткани на 0,9  г/см ³ (т. е. плотность жировой ткани), а затем оценена жировая масса с использованием процентного содержания жировой фракции, о котором сообщал Бейкер. ⁸ У взрослых мужчин жировая ткань состоит приблизительно на 80 % из жира, на 5 % из белка и на 15 % из воды, что дает плотность 0,916 г/см ³ . ¹⁶ Если жировая ткань новорожденного содержит больше воды (плотность 1,0 г/см 93$$

(2)

Исследование биопсии младенцев, проведенное Кабиром и Форсумом

В нескольких исследованиях ^1,2,10 использовался коэффициент пересчета, указанный Кабиром и Форсумом ¹⁷ , для расчета жировой массы по объему жировой ткани, измеренному МРТ (Формула №3). В этом исследовании ¹⁷ авторы измерили химический состав жировой ткани младенцев с использованием образцов биопсии. Они сообщили, что жировая ткань содержала 71% жира, 26% воды и 4% обезжиренных твердых веществ у младенцев в возрасте 5,5 месяцев (масса тела 6,8 кг и рост 63 см). Предполагая, что жировая ткань содержит только жир, воду и обезжиренные твердые вещества, плотность жировой ткани рассчитывали по соответствующей плотности каждого ее компонента (жир 0,9). г/см ³ ; вода 1,012 г/см ³ ; обезжиренные сухие вещества 1,4  г/см ³ ) и их пропорции. Окончательная плотность, рассчитанная Кабиром и Форсумом, составила 0,66  г/см ³ . При расчете доли жира в процентах есть два процесса, т. е. объемное соотношение и массовое соотношение. Поскольку МРТ измеряет объем жировой ткани, желательно, чтобы процентное содержание жира соответствовало объемному соотношению жировой ткани. В то время как МРТ вода-жир обеспечивает количественное соотношение сигналов (объема) от липидов и воды в тканях, биопсия измеряет массу каждого компонента для расчета соотношения. 93$$

(3)

Сочетание плотности жировой ткани и процентного содержания жира

В исследовании Гейла и др., ¹² использовались два коэффициента пересчета, то есть плотность жировой ткани и процентное содержание жира, для рассчитать массу подкожного и внутрибрюшного жира по объему жировой ткани у младенцев (Формула № 4). Плотность жировой ткани, полученной из небальзамированных трупов, составила 0,987 г/см ³ , ¹⁸ , а процентное содержание жира, полученное от новорожденных, умерших при рождении или в течение первой недели жизни, составило 42,9.%. ¹⁹ Как упоминалось ранее, образцы биопсии новорожденных, например мертворожденных, могут иметь плохо развитые жировые клетки жировой ткани на поздних сроках беременности. Это не ясно, но кажется, что к этому проценту жирной фракции нужно относиться с осторожностью в будущем. Кроме того, авторы использовали плотность жировой ткани (0,987 г/см ³ ), а не плотность жира (0,9 г/см ³ ). Как видно из формулы № 4, авторы использовали плотность жировой ткани, и при умножении на содержание жира окончательный расчет представлял собой количество массы жировой ткани, а не количество жировой массы. 93)\\ \, \times\,\% \;{\rm{fat}}\;{\rm{content}}\;\left( {42,9\% } \right)$$

(4)

Наше предложение и задача на будущее

Плотность жира необходима для расчета количества жировой массы из объема жировой ткани, содержащей жир. Если предположить, что плотность жира (0,9  г/см ³ ) постоянна в процессе роста, процентная доля жира в жировой ткани является важным коэффициентом преобразования для расчета жировой массы (формула № 1). Существует два метода, биопсия и водно-жировая МРТ, для измерения доли жира в жировой ткани у новорожденных и детей грудного возраста. Водно-жировая МРТ считается пригодной для получения значения доли жира в жировой ткани в процентах у здоровых детей раннего возраста. Мы рассчитали среднее значение (72%) доли жира в жировой ткани у младенцев в течение первого месяца жизни с использованием трех ранее опубликованных исследований. ^5,6,7 Таким образом, процентная доля жировой ткани для преобразования объема жировой ткани, измеренного с помощью МРТ, в жировую массу составляет 72% для новорожденных в возрасте до 1 месяца от рождения. Однако в связи с отсутствием исследований невозможно представить изменение процента жировой фракции белой жировой ткани после 1 месяца рождения. Также неизвестно, отличается ли процентное содержание жировой ткани у недоношенных и доношенных детей или у детей, находящихся на грудном вскармливании и на искусственном вскармливании.

Нет сомнений в том, что необходимы дальнейшие исследования, но одно исследование заслуживает внимания. В исследовании измерялась фракция жировой ткани жирового тела Биша у младенцев в возрасте от 1 дня до 10 месяцев. ²⁰ Жировая жировая ткань представляет собой уникальную жировую ткань, которая трансформируется из бурой жировой ткани в белую жировую ткань в раннем постнатальном периоде. Авторы сообщили, что процентное содержание жировой фракции в жевательном жировом теле увеличивалось от рождения до 1-месячного возраста, а затем сохранялось на том же уровне до 10-месячного возраста. ²⁰ Если предположить, что такое же явление происходит и в белой жировой ткани, ожидается, что процентная доля жировой ткани достигнет уровня детей (около 87%) примерно на первом месяце жизни. ³ В целом существуют различия между новорожденными и взрослыми, но для точного определения жировой массы у младенцев необходимо использовать более четкие стандарты.

Ссылки

1. Harrington, T. A. M. et al. Быстрый и воспроизводимый метод прямого количественного определения жировой ткани у новорожденных. Липиды 37 , 95–100 (2002).

   Артикул КАС Google Scholar

2. Olhager, E., Flinke, E., Hannerstad, U. & Forsum, E. Исследования состава тела человека в течение первых 4 месяцев жизни с использованием магнитно-резонансной томографии и изотопного разбавления. Педиатр. Рез. 54 , 906–912 (2003).

   Артикул Google Scholar

3. Абэ, Т. и др. Водно-жировой разделительный метод определения безжирового компонента подкожно-жировой клетчатки у человека: краткий обзор. Дж. Клин. Денситом. 23 , 390–394 (2020).

   Артикул Google Scholar

4. Гиза, С.А. и др. Измерение жировой ткани плода с помощью 3D-водно-жировой магнитно-резонансной томографии: технико-экономическое обоснование. Дж. Метр. Фетальная неонатальная мед. 33 , 831–837 (2020).

   Артикул Google Scholar

5. Hu, H.H. et al. Сравнение коричневой и белой жировой ткани у младенцев и детей с помощью водно-жировой МРТ с кодированием химического сдвига. Дж. Магн. Резон. Imaging 38 , 885–896 (2013).

   Артикул пабмед Google Scholar

6. Rasmussen, J.M. et al. Количественная оценка бурой жировой ткани у новорожденных с использованием МРТ с разделением воды и жира. PLoS ONE 8 , e77907 (2013).

   Артикул КАС пабмед Google Scholar

7. Hu, H.H. et al. МРТ-выявление бурой жировой ткани с низким содержанием жира у новорожденных с гипотермией. Маг. Резон. Imaging 32 , 107–117 (2014).

   Артикул Google Scholar

8. Бейкер Г. Л. Состав жировой ткани человека и возраст. 902:21 утра. Дж. Клин. Нутр. 22 , 829–835 (1969).

   Артикул КАС Google Scholar

9. Харрингтон Т.А.М., Томас Э.Л., Фрост Г., Моди Н. и Белл Д.Д. Распределение жировой ткани у новорожденных. Педиатр. Рез. 55 , 437–441 (2004).

   Артикул Google Scholar

10. Olhager, E., Thuomas, K.A., Wigstrom, L. & Forsum, E. Описание и оценка метода, основанного на магнитно-резонансной томографии, для оценки объема жировой ткани и общего жира тела у младенцев. Педиатр. Рез. 44 , 572–577 (1998).

    Артикул КАС Google Scholar

11. Утайя, С. и др. Измененное ожирение после чрезвычайно преждевременных родов. Педиатр. Рез. 57 , 211–215 (2005).

    Артикул Google Scholar

12. Гейл, С., Сантакумаран, С., Уэллс, Дж. К. К. и Моди, Н. Корректировка непосредственно измеренного объема жировой ткани у младенцев. Междунар. Дж. Обес. 38 , 995–999 (2014).

    Артикул КАС Google Scholar

13. Росс Р., Леже Л., Гуардо Р., де Гиз Дж. и Пайк Б.Г. Объем жировой ткани, измеренный с помощью магнитно-резонансной томографии и компьютерной томографии у крыс. J. Appl. Физиол. 70 , 2164–2172 (1991).

    Артикул КАС Google Scholar

14. «>

    Голаб, Б. П., Воерман, Э., ван дер Лугт, А., Сантос, С. и Джаддо, В. В. В. Масса подкожного жира в младенчестве и брюшной полости, перикарда и печени, оцененная с помощью магнитно-резонансной томографии в возрасте 10 лет. Междунар. Дж. Обес. 43 , 392–401 (2019).

    Артикул Google Scholar

15. Моди, Н. и др. Детерминанты ожирения во время постнатального роста до отъема у правильно выращенных и доношенных детей с ограниченным ростом. Педиатр. Рез. 60 , 345–348 (2012).

    Артикул Google Scholar

16. Международная комиссия по радиологической защите. Отчет рабочей группы по эталонному человеку. Публикация ICRP 23 (Pergamon Press, 1975).

17. Кабир Н. и Форсум Э. Оценка общего содержания жира в организме и подкожной жировой ткани у доношенных детей в возрасте до 3 месяцев. Педиатр. Рез. 34 , 448–454 (1993).

    Артикул КАС Google Scholar

18. Мартин, А. Д., Дэниел, М. З., Дринкуотер, Д. Т. и Кларис, Дж. П. Плотность жировой ткани, предполагаемая фракция жировых липидов и ожирение всего тела у трупов мужчин. Междунар. Дж. Обес. Относ. Метаб. Беспорядок. 18 , 79–83 (1994).

    КАС Google Scholar

19. Джу, М.Ю., Мейсон, К.Е. и Филер, И.Дж. мл. Витамин Е (токоферол) в тканях человека от рождения до старости. утра. Дж. Клин. Нутр. 6 , 50–60 (1958).

    Артикул КАС Google Scholar

20. Понрартана, С. и др. Бурая жировая ткань в жировом комке щеки в младенчестве. PLoS ONE 9 , e89533 (2014).

    Артикул пабмед Google Scholar

Ссылки на скачивание

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Департамент здравоохранения, физических упражнений и организации отдыха, Лаборатория прикладной физиологии им. Кевсера Эрмина, Университет Миссисипи, Оксфорд, Массачусетс, США

   Такаси Абэ & Jeremy P. Loenneke

2. Кафедра деятельности человека и отдыха, Университет Бригама Янга – Айдахо, Рексбург, штат Айдахо, США

   Robert S. Thiebaud

Авторы

1. Takashi Abe

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

2. Robert S. Thiebaud

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

3. Jeremy P. Loenneke

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия

Взносы

Т.А. задумал идею, интерпретировал результаты и составил первоначальную рукопись. Р.С.Т. и J.P.L. интерпретировали результаты, предоставили критические отзывы, а также отредактировали и поправили рукопись. Все авторы одобрили окончательную версию этой рукописи.

Автор, ответственный за переписку

Переписка с Такаши Абэ.

Заявление об этике

Конкурирующие интересы

Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Дополнительная информация

Примечание издателя Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Сколько калорий в фунте жира?

Чистый жир имеет очень высокое содержание энергии, около 9 калорий на грамм. Это около 4100 калорий на фунт чистого жира. Жир тела состоит из жировых клеток, называемых адипоцитами, которые также содержат жидкость и белок.

Калории — это энергия пищи.

Они подпитывают все, что вы делаете, от сна до марафона.

Калории могут поступать из:

• углеводов
• жиров
• белков
• даже алкоголя

Ваше тело может использовать калории для немедленной работы или сохранять их для дальнейшего использования.

Некоторые калории могут храниться в виде гликогена (углеводов), но большая часть запасается в виде жира.

Эта статья:

• объясняет, сколько калорий содержится в фунте телесного жира
• обсуждает миф о дефиците 500 калорий
• представляет некоторые инструменты для прогнозирования реальной потери веса

Что такое жировые отложения?

Давайте на минутку определим, что мы подразумеваем под жировыми отложениями.

Начнем с того, что жировые отложения — это не просто чистый жир.

Чистый жир имеет очень высокое содержание энергии, около 9 калорий на грамм. Это составляет около 4100 калорий на фунт чистого жира.

Однако жировые отложения — это не только чистый жир. Жир тела состоит из жировых клеток, называемых адипоцитами, которые помимо жира также содержат жидкость и белок.

Таким образом, содержание калорий в телесном жире будет немного меньше, чем содержание калорий в чистом жире (1).

Резюме

Жир тела смешивается с жидкостью и белком. Поэтому его состав и калорийность не такие, как у чистого жира.

Содержит ли один фунт жира тела 3500 калорий?

В 1958 году ученый по имени Макс Вишнофски пришел к выводу, что калорийность одного фунта потерянного или набранного веса составляет 3500 калорий (2).

Он основывал свое заключение на имеющихся на тот момент научных данных. Спустя десятилетия его результат тысячи раз цитировался средствами массовой информации и научной литературой (3, 4, 5, 6).

Общеизвестно, что один фунт жира тела содержит 3500 калорий. Но действительно ли правда? Попробуем узнать.

Для этого расчета мы будем использовать общепринятые значения. Тем не менее, некоторые исследования показывают небольшие различия (2).

В целом можно считать, что:

• Один фунт равен 454 граммам.
• Чистый жир содержит 9 калорий на грамм.
• Жировая ткань тела на 87% состоит из жира.

Используя эти значения, мы можем сделать вывод, что фунт жира тела фактически содержит от 3436 до 3752 калорий.

Однако важно отметить, что эти расчеты основаны на старых исследованиях.

В некоторых исследованиях утверждается, что жировая ткань тела содержит только 72% жира. Различные типы жировых отложений также могут содержать различное количество жира (7).

Резюме

По приблизительным подсчетам, килограмм жира может содержать от 3436 до 3752 калорий.

Миф о дефиците в 500 калорий

Распространен миф о том, что если вы съедаете на 500 калорий меньше каждый день или на 3500 калорий меньше в неделю, вы будете терять один фунт жира каждую неделю.

В сумме это равняется 52 фунтам в год.

Однако реальность совсем другая.

Миф о дефиците 500 калорий значительно переоценивает потенциальную потерю веса, которая может быть достигнута за определенный период времени (8, 9, 10).

Эта оценка, по-видимому, работает достаточно хорошо в краткосрочной перспективе для умеренной потери веса у людей с избыточным весом или страдающих ожирением. Но в долгосрочной перспективе она разваливается и обрекает людей на неудачи и разочарования.

Чего этот миф не объясняет, так это реакции организма на изменения состава тела и диеты (8).

Когда вы уменьшаете потребление калорий, ваше тело реагирует, заставляя вас сжигать меньше калорий. Вы начинаете меньше двигаться, и тело становится более эффективным. Он выполняет тот же объем работы, но использует меньше калорий, чем раньше (11).

Вы также можете потерять мышечную массу вместе с жиром, что также поможет вам сжигать меньше калорий.

Это часто называют режимом голодания, хотя техническим термином является «адаптивный термогенез» (10).

Потеря веса — нелинейный процесс, и обычно со временем он замедляется (12).

Резюме

Диета с дефицитом в 500 калорий переоценивает возможности потери веса. Он не учитывает изменения в составе тела и снижение количества сожженных калорий.

Улучшенные инструменты для прогнозирования потери веса

В настоящее время существуют приложения и онлайн-инструменты, которые могут обеспечить более точную и реалистичную оценку прогнозируемой вами потери веса.

Планировщик веса тела, разработанный Национальным институтом здравоохранения, обеспечивает уровни калорий как для снижения, так и для поддержания веса.

Он учитывает, как диета и физические упражнения способствуют снижению веса, а также то, как ваше тело реагирует на снижение потребления калорий. За ним стоит огромное количество математических вычислений (8).

Другим хорошим инструментом для прогнозирования потери веса является предсказатель изменения веса отдельного субъекта, разработанный Центром биомедицинских исследований Пеннингтона.

Этот инструмент также позволяет рассчитать потерю веса на основе рациона питания и физических упражнений.

Резюме

Правило дефицита 500 калорий не является реалистичным способом прогнозирования потери веса. Существуют лучшие инструменты для прогнозирования потери веса в течение определенного периода времени.

Потеря веса — это не только потеря жира

Если вы пытаетесь похудеть, вам действительно нужно избавиться от жировых отложений — как под кожей, так и вокруг органов.

Важно помнить, что потеря веса не обязательно означает потерю жира. Одним из нежелательных побочных эффектов похудения является потеря мышечной массы (13).

Хорошая новость заключается в том, что есть несколько способов свести к минимуму потерю мышечной массы.

Вы можете:

• Поднимать тяжести. Исследования показывают, что тренировки с отягощениями могут быть невероятно полезными для предотвращения потери мышечной массы при похудении (14, 15, 16).
• Ешьте много белка. При высоком потреблении белка ваше тело гораздо реже расщепляет мышцы для получения энергии (17, 18, 19).