Какие функции выполняет подкожный жир у животных

Обновлено: 26.04.2024

Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва, 117997, Российская Федерация

ФГОУ Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства РФ, Москва

Роль липидов в барьерных свойствах кожи

Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва, 117997, Российская Федерация

Кожа обеспечивает защиту от механических, тепловых, химических повреждений; имеет собственную иммунную систему; регулирует количество воды в организме; помогает вырабатывать витамин D и ряд гормонов. Все эти функции обеспечиваются различными механизмами, ключевым из которых является целостность барьера, в значительной степени опосредованная структурой рогового слоя эпидермиса. Кожа состоит из слоев эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки и пронизана потовыми и жировыми железами и порами, сосудами, нервными волокнами и волосяными мешочками. Верхний слой формируют мертвые клетки (корнеоциты), что обеспечивается дифференцировкой и гибелью кератиноцитов зернистого слоя. В процессе ороговения в кератиноцитах включается синтез ряда белков, уплотняется мембрана клеток, агрегируют промежуточные кератиновые филаменты, высвобождаются во внеклеточное пространство липиды и белки в составе ламеллярных телец (тельца Одланда), выбрасываются органеллы, что обусловливает уплощение клеток, связанных между собой прослойкой липидов, как клеем, и обеспечивает дополнительный непроницаемый для воды барьер. В норме липидная прослойка состоит на 50% из церамидов, на 30% — из холестерина, 20% составляют свободные жирные кислоты (в том числе омега-3, -6 и -9), а также ферменты и белки. При различных заболеваниях нарушается баланс липидов ламеллярных телец, что сопровождается повышенной потерей воды, нарушением процесса ороговения, воспалением. Топические препараты, содержащие аналоги природных липидов, такие как сенсодерм, не только восстанавливают гомеостаз кожи, но и снижают побочные эффекты, вызванные терапевтическими кортикостероидными препаратами.

Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва, 117997, Российская Федерация

ФГОУ Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства РФ, Москва

В настоящее время имеются научные доказательства о генетически детерминированных нарушениях барьерных свойств кожи, что облегчает проникновение аллергенов в глубь кожи, повышает склонность к воздействию раздражающих факторов и, в конечном итоге, способствует воспалению. Дефицит филаггрина — наиболее изученная аномалия, в результате которой возрастает трансэпидермальная потеря воды (ТЭПВ). Помимо этого, дефицит межклеточных липидов в роговом слое и нарушенное соотношение между холестерином, незаменимыми жирными кислотами и церамидами усиливает ТЭПВ, что обусловливает образование эпидермальных микротрещин. Нарушение целостности барьерного слоя кожи ведет к нарушению метаболизма кожи и воспалению, что является ключевым промежуточным звеном патогенеза атопического дерматита (АтД) и ряда других дерматологических заболеваний. Базовым элементом терапии АтД, помимо устранения контакта со специфическими и неспецифическими провоцирующими факторами, является восстановление нарушенной барьерной функции кожи путем применения топических гидратирующих и защитных средств. Наружное применение смягчающих средств — одна из важных стратегий лечения АтД и многих других дерматозов для восстановления барьерной функции кожи.

Структура и свойства кожи

Кожа — самый большой орган человека; ее масса составляет 11—15% от массы тела. Кожа обеспечивает несколько важнейших функций: является барьером, отделяющим окружающую среду от внутренней; защищает от механических, тепловых, химических повреждений; регулирует количество воды в организме; обеспечивает осязание; защищает от инвазии патогенов, обеспечивает персистенцию симбиотических микроорганизмов; помогает вырабатывать витамин D и ряд гормонов.

Кожа состоит из слоев эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки (см. рисунок, Структура кожи. а — тонкий слой кератиноцитов (эпидермис), дерма и подкожная жировая клетчатка, составляющие основную массу кожи; б, в — кератиноциты в процессе дифференцировки уплощаются и формируют роговой слой, состоящий из мертвых клеток; г — слущивание верхнего слоя; д, е, ж — кератиноциты шиповатого слоя вырабатывают липидную смазку, состоящую из молекул церамидов, холестерина и СЖК (в том числе омега-3, -6, -9), для удержания клеток рогового слоя. Примечание. Церамиды в области полярной части, прикрепленной к мертвым кератиноцитам, формируют малоподвижную псевдокристаллическую решетку; средняя часть липидной прослойки формируется хвостами жирных кислот и холестерином и имеет текучесть (зона текучести отмечена линиями), что обеспечивает эластичность рогового слоя. а). Дерма пронизана потовыми и жировыми железами и порами, сосудами, нервными волокнами и волосяными мешочками. Эпидермис состоит из многослойного ороговевающего эпителия, представленного кератиноцитами. Верхний слой формируют «мертвые» клетки (роговой слой), называемые корнеоцитами. Формирование рогового слоя обеспечивается дифференцировкой и гибелью кератиноцитов верхнего слоя по типу апоптоза, называемой ороговением (cornification). В процессе ороговения в кератиноцитах включается синтез ряда белков (кератины, лорикрин, инволюкрин, филаггрин); уплотняется мембрана клеток; агрегируют промежуточные кератиновые филаменты; высвобождаются во внеклеточное пространство липиды и белки в составе ламеллярных телец (тельца Одланда); выбрасываются органеллы, что в результате обусловливает уплощение клеток, связанных между собой прослойкой липидов, обеспечивающей дополнительный не проницаемый для воды барьер (см. рисунок, б, в) [1, 2].

Одним из наиболее важных белков, участвующих и регулирующих ороговение, является филаггрин. В процессе дифференцировки кератиноцитов в корнеоциты филаггрин формируется из предшественника белка — профилаггрина, который сохраняется в кератогиалиновых гранулах. Высвобождение и модификация профилаггрина в филаггрин вызывают агрегацию кератиновых филаментов и гибель клеток. Мутации в гене филаггрина часто выявляют у больных при АтД, астме и других дерматологических заболеваниях [3, 4].

Поверхностный слой эпидермиса состоит уже из частиц, которые постепенно отшелушиваются (см. рисунок, г). Для удержания чешуек вместе и сохранения целостности барьера кожа вырабатывает липидный клей, состоящий преимущественно из церамидов.

Церамиды и другие липиды рогового слоя

Липидная прослойка между «мертвыми» клетками состоит на 50% из молекул, называемых церамидами, на 30% из холестерина, 20% составляют свободные жирные кислоты (СЖК; в том числе омега-3, -6, -9), а также ферменты (протеазы, фосфатазы, глюкозидазы, липазы), а также белки (корнеодесмозин, катепсин D). Мембрана ламеллярных телец имеет контакт с аппаратом Гольджи [5]. Липиды ламеллярных телец (ЛТ) рогового слоя значительно отличаются от липидов мембран живых клеток. В них содержатся фосфолипиды и сфинголипиды, из которых под действием фосфолипазы А₂ и бета-глюкоцереброзидазы синтезируются церамиды.

Структурно церамид состоит из двух молекул: сфингозидного полярного основания и жирной гидрофобной кислоты, соединенных амидной связью (см. рисунок, д).

Сфингозид через систему мембран аппарата Гольджи связан с клетками рогового слоя; жирные кислоты заполняют межклеточное пространство перпендикулярно пластам клеток (см. рисунок, е, ж). Красной линией отмечено расположение липидов между слоями клеток. Церамиды в области полярной части, прикрепленной к «мертвым» кератиноцитам, формируют малоподвижную псевдокристаллическую решетку; средняя часть липидной прослойки образована хвостами жирных кислот, имеющих меньший объем, чем сфингозиды, что обеспечивает их большую подвижность. Между ними пространство заполняется холестерином и СЖК, не связанными с церамидами, что обеспечивает текучесть (см. рисунок, е, ж) среднего пласта липидов. Таким образом, церамиды обеспечивают плотность рогового слоя, а средняя зона обеспечивает его эластичность.

Анализ структуры церамидов методом обращенно-фазовой жидкостной хроматографии в сочетании с квадрупольной времяпролетной масс-спектрометрией высокого разрешения показал, что вариантов комбинаций сфингозинов с жирными кислотами может быть более 1000 [6, 7]. В целом церамиды получаются комбинацией вариантов сфингозиновой полярной части и жирных кислот с разным числом атомов углерода (см. таблицу). Строительные блоки церамидов рогового слоя кожи млекопитающих В настоящий момент используют буквенную номенклатуру церамидов, где сфингозин обозначается S, фитосфингозин — Р, 6-гидроксисфингозин — Н и дигидросфингозин — dS (см. таблицу). Жирные кислоты, выявленные в составе церамидов, также представлены четырьмя типами: кислоты, не содержащие гидроксил в α позиции (N), содержащие гидроксил в положении α или ω атома углерода (А и О соответственно) и этерифицированный гидроксил в положении ω (ЕО), что в сумме дает 16 классов церамидов. В каждом классе длина хвоста жирной кислоты может быть различной.

Синтез церамидов

В состав церамидов чаще всего входят длинноцепочечные насыщенные жирные кислоты, содержащие от 14 до 26 атомов углерода. Церамиды в организме образуются тремя различными путями, а именно синтезируются de novo в эндоплазматическом ретикулуме клеток из серина и пальмитата в результате гидролиза сфингомиелинидазой сфингомиелина, являющегося составной частью клеточных мембран, и из остаточного сфингозина [8]. Синтез церамидов прямо зависит от количества жировых отложений в организме. Так, уровень сывороточных церамидов С16:0, С18:0, С24:0 и С24:1 достоверно повышен у людей с ожирением [8].

Характеристика липидного состава при заболеваниях

Впервые церамиды были открыты в головном мозге, откуда и получили свое название (cerebrum). Церамиды также являются компонентами липопротеидов крови. Концентрация церамидов в мозге и крови значительно ниже, чем в коже. Изменение количества церамидов в крови часто имеет диагностическое значение, например при болезни Альцгеймера [8—11].

В норме соотношение церамидов, холестерина и СЖК составляет 3:1:1. С возрастом снижается продукция липидов кожи, но соотношение не меняется [12]. При различных метаболических нарушениях концентрация липидов кожи, а также церамидов крови может служить прогностическим и диагностическим маркерами сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения, сахарного диабета, инсулинорезистентности и неалкогольной жировой болезни печени [13—16].

При АтД нарушение состава липидов кожи ассоциировано с расстройством синтеза как церамидов, так и СЖК. M. Danso и соавт. [17] показали, что при АтД снижаются количество насыщенных и доля длинноцепочечных (С22—С28) СЖК, а также изменяется баланс церамидов разных классов. Так, повышается доля AS и NS церамидов и снижается доля ЕОН и ОН церамидов. Изменения в составе СЖК и церамидов ассоциированы с нарушением функциональной активности ферментов стеарол CoA десатуразы (церамиды) и элонгазы 1 (СЖК). Аналогичное повышение доли AS и NS церамидов выявляют также у детей с АтД [18].

Нарушение в составе и количестве церамидов кожи наблюдается также при акне. В целом разнообразие церамидов в коже больных не нарушено. Так, Pappas и соавт. идентифицировали 283 типа церамидов при снижении общего количества липидов и доли NH, AH, EOS и EOH церамидов [19]. При акне (так же, как и при АтД) наблюдают снижение количества длинноцепочечных (>С18) СЖК. Авторы заключили, что NH и AH церамиды наиболее важны для формирования нормального барьера кожи [19].

Имеются ограниченные данные по изменению состава и количества церамидов при псориазе. Показано снижение церамида EOS [20]. В то же время состав церамидов на не пораженных псориазом и АтД участках кожи не отличается от такового у здоровых доноров [21]. Данных по составу и количеству церамидов в коже больных розацеа нет. По-видимому, при розацеа липиды кожи находятся в пределах нормы. В большинстве случаев нарушение состава липидов кожи ассоциировано с повышенной ТЭПВ. Имеются ограниченные сведения, что при розацеа ТЭПВ повышается только в области лица, что может являться в большей степени результатом патологического процесса, чем генерализованного дисбаланса липидов кожи [22]. Этими же авторами показано, что при АтД повышенная ТЭПВ является генерализованной.

Компенсаторные механизмы при нарушении барьерной функции эпидермиса

При нарушении эпидермального барьера (травмы, воспаление, аутоиммунные процессы) в течение минут начинаются репаративные процессы. В первую очередь высвобождаются ЛТ из клеточных депо и начинается синтез de novo СЖК, а затем церамидов [23]. При наложении непроницаемой мембраны наблюдается подавление синтеза ЛТ, что препятствует восстановлению эпидермального барьера [24]. Процесс репарации стимулируется изменением градиента кальция в эпидермисе, вызванного локальной потерей воды [25]. Нанесение на кожу топических препаратов, содержащих СЖК, ускоряет восстановление барьерных свойств кожи за счет включения экзогенных СЖК в липидный слой эпидермиса [26]. Аналогичное действие оказывают и синтетические церамиды [27]. Однако в состав топических средств входит несколько компонентов, создающих на коже пленку. В большей степени они служат окклюзивным барьером, помогающим удерживать воду и снижать ТЭПВ, уменьшать зуд и обеспечивать экзогенными липидами и церамидами [28].

Терапия кожи увлажняющими средствами

Известно, что увлажняющие кожу средства оказывают положительный эффект при АтД, акне, псориазе, розацеа и многих других дерматологических заболеваниях. Ряд топических средств оказывает терапевтическое действие, снижая потерю воды, что приводит к частичному восстановлению барьерных свойств эпидермиса [29]. Включение в топические средства аналогов или природных церамидов, холестерина, омега-3, -6, -9, СЖК позволит ускорить репарацию кожи. Показано, что экзогенные компоненты ЛТ проникают через роговой слой в клетки зернистого слоя эпидермиса; проходят через эндоплазматический ретикулум в сеть аппарата Гольджи, где формируются ЛТ.

Показано, что использование увлажняющих препаратов замедляет прогрессию АтД и снижает тяжесть заболевания [30, 31]. K. Mori и соавт. [30] оценивали эффект геля на основе синтетических церамидов и экстракта эвкалипта в слепом клиническом исследовании 27 больных из Японии с умеренным АтД. Авторы показали, что в сухой летний период использование геля значительно улучшало состояние кожи, снижало покраснение, зуд, улучшало самочувствие больных по сравнению с больными, не использовавшими гель. Аналогичные данные были получены у больных себорейным дерматитом [31]. Этот же состав увлажняющего средства в сочетании с умеренной очисткой лица оказывал достоверный протективный эффект при акне средней тяжести у подростков с сухой и чувствительной кожей [32]. Авторы показали увеличение общего количества церамидов кожи, доли длинноцепочечных церамидов NS и NP в результате обработки кожи.

Использование топических средств, содержащих компоненты ЛТ, позволяет снизить побочные эффекты кортикостероидных препаратов. Так, короткий курс 0,05% клобетазола замедлял регенерацию эпидермального барьера; при одновременном нанесении крема, содержащего СЖК, холестерол и церамиды, снижались побочные эффекты кортикостероида и ускорялась репарация кожи [33]. Аналогичные данные были получены S. Ahn и соавт. [34] в модели на мышах.

Иммуносупрессивные препараты, влияющие на физиологические процессы кожи, подавляют репарацию: так, ингибиторы кальциневрина пимекролимус и такролимус задерживают восстановление барьерной функции и снижают количество липидов в эпидермисе [35]. Использование топических препаратов, включающих физиологические липиды в сочетании с пимекролимусом, улучшает репарацию кожи и состав липидов эпидермиса.

Применение в качестве наружной терапии воспалительных дерматозов комбинации топических кортикостероидов или ингибиторов кальциневрина с препаратами, содержащими физиологические липиды, позволяет улучшить восстановление эпидермального барьера и снизить побочные эффекты противовоспалительных агентов на барьерную функцию кожи.

В России разработан комбинированный препарат, содержащий 0,1% метилпреднизолона ацепонат и керамиды (Комфодерм К крем, патент 2011120522.15), который позволяет расширить возможности терапии стероидчувствительных дерматозов у взрослых и детей.

На рынке имеется большое количество кремов, содержащих церамиды. Чаще всего в косметические кремы вводятся церамиды NP и EOS, что способствует снижению ТЭПВ. В увлажняющие препараты и терапевтические кремы для лечения псориаза могут добавляться церамиды AP, AS и EOS. В настоящее время в основном используют синтетические церамиды, которые по действию идентичны природным. Несмотря на известное соотношение церамидов, холестерина и СЖК в нормальной коже, применение увлажняющих кремов, содержащих большое количество церамидов разных классов, может быть нецелесообразным. Так, значительный клинический эффект при умеренном АтД получен при использовании крема РС-104 на основе смеси амидов пальмитиновой кислоты, глицирретиновой кислоты и экстракта виноградных косточек [36]. Раннее начало использования эмолиентов с церамидами значительно снижает частоту заболеваемости АтД у младенцев из группы риска [37, 38]. Синтетические фитоцерамиды NP и EOP эффективны также при псориазе [39].

Практикующим врачам будет интересна новая косметическая линия эмолентной дерматологической косметики Сенсодерм на основе физиологических липидов омега-3, -6, -9, а также препарат комбинированного действия Комфодерм К. Сенсодерм может применяться для увлажнения сухой и атопической кожи взрослых и детей с рождения, обладает благоприятным соотношением цена/качество. С помощью средств линии Сенсодерм можно подобрать оптимальную программу ухода за сухой кожей с учетом индивидуальных потребностей пациента.

Заключение

Эффективная стратегия лечения и профилактики дерматологических заболеваний с помощью кремов, гелей, сывороток с церамидами и физиологическими липидами имеет социоэкономическое значение. Применение смягчающих и увлажняющих средств с физиологическими липидами омега-3, -6, -9 позволит уменьшить явления ксероза, зуда и воспаления, что в свою очередь будет способствовать удлинению продолжительности ремиссии и профилактике обострений у пациентов с дерматологическими заболеваниями.

Сведения об авторах

Жиры, или триацилгликоцеролы, выполняют множество функций в организме животных. Пожалуй, наиболее распространенная из них — функция запасания энергии. Как запасные вещества триацилгликоцеролы обладают преимуществами перед углеводами и белками. Они не растворяются ни в воде, ни в клеточном соке, и поэтому не меняют существенно физико-химических свойств цитоплазмы, до омыления не вступают ни в какие реакции в водной среде. В силу своего восстановленного и обезвоженного состояния жиры представляют собой высококонцентрированные резервы метаболической энергии. Выход энергии в результате полного окисления жирных кислот составляет около 9 ккал/г, а для углеводов и белков эта величина равна примерно 4 ккал/г. Жиры (в отличие, например, от гликогена) могут запасаться в почти обезвоженном виде, при этом на их долю приходится меньший процент веса тела. Конечные продукты обмена жиров — С02 и Н20 — безвредны для организма, их избыток легко выводится.

У многих теплокровных животных жир играет важную роль в терморегуляции. Подкожный жировой слой выполняет теплоизолирующую функцию, уменьшая потери тепла. Особенно важное значение это имеет для водных млекопитающих, живущих при низких температурах. Кроме того, у ряда животных существует «бурый жир» — особый вид жировой ткани, прижизненно имеющей бурый цвет. Специальная функция этой ткани — теплопродукция. Она осуществляется в результате разобщения в митохондриях процесса окисления и образования АТФ, из-за чего основная доля энергии выделяется в виде тепла. Способность «бурого жира» к теплопродукции чрезвычайно важна для выживания новорожденных детенышей и согревания животных при выходе из зимней спячки.

У многих животных жировая ткань выполняет механические функции. Она служит отличным заполнителем полостей между органами и образует «подушки», на которых лежат различные внутренние органы. Подкожная жировая клетчатка предохраняет внутренние органы от ударов (например, некоторые ластоногие могут прыгать с высоких утесов) и от ран, в частности, наносимых соперниками во время брачных боев.

Для некоторых животных жиры важны как запасной источник «метаболической» воды (например, жир в горбе верблюда). Что жиры — хороший источник воды, видно из уравнения окисления пальмитиновой кислоты:

СН3(СН2)14СООН +23O2 = 16С02 + 16Н20.

В ряде случаев жиры используются в качестве смазки. Они входят в состав смазки кожи у млекопитающих и придают коже эластичность; жиром водоплавающие птицы смачивают перья, что делает их несмачиваемыми; несмачиваемос ть лапкам водомерки тоже придает жировое вещество.

У некоторых водных планктонных животных жир выполняет гидростатическую функцию: поскольку удельный вес жира меньше, чем воды, его накопление в организме увеличивает плавучесть и облегчает передвижение.

У наземных членистоногих заполненные жиром клетки жирового тела служат почками накопления; вредные метаболиты изолируются внутри таких клеток от раствора гемолимфы и остаются там до конца жизни.

Иногда жир выполняет специфические функции. Например, заполненная жиром полость в голове китообразных, вероятно, выполняет роль линзы, фокусирующей издаваемые животным ультразвуки при эхолокации.

Надо сказать, что под словом «жиры» часто подразумевают большую и разнородную в химическом отношении группу веществ — липидов. В организме животных они выполняют ряд очень важных функций: являются структурными элементами клеточных мембран и определяют многие их свойства, участвуют в клеточной рецепции, обеспечивают гидрофобное окружение для протекания реакций играют регуляторную роль, обеспечивают изоляцию нервных волокон (данные функции мы здесь не рассматриваем подробнее, так как это относится к компетенции биохимиков).

Подчеркнем, что, как и в предыдущем случае, нами дана лишь одна из возможных классификаций функций жира. Можно было бы, например, рассмотреть функции изоляции (теплоизоляция, механическая изоляция, несмачиваемая смазка, изоляция нервных волокон) как одну группу.

Жировая клетка называется "адипоцит". Это название состоит из латинского элемента "adeps", что означает "жир", и греческого элемента "kytos", что значит "полый пузырек". Клетки жировой ткани при их изучении под сканирующим электронным микроскопом имеют вид шариков, окруженных коллагеновыми волокнами и кровеносными капиллярами (рисунок 1).

Клетки белой и бурой жировой ткани значительно отличаются друг от друга. Клетка белой жировой ткани имеет внутри себя один большой жировой пузырек (рисунок 1). Этот жировой пузырек занимает практически всю клетку, оттесняя на периферию ядро клетки, которое становиться сплюснутым.

В процессе эмбрионального развития жировая ткань развиваются из так называемой мезенхимы, то есть эмбриональной соединительной ткани. Мезенхима дает начало всем остальным видам соединительной ткани, в том числе и жировой ткани. Мезенхимальная клетка превращается в липобласт, который в свою очередь, превращается в зрелую жировую клетку — адипоцит (рисунок 2).

Интересно, что человек относится к немногим млекопитающим, которые рождаются уже с жировыми отложениями. Они начинают появляться на 30 неделе внутриутробного развития. Раньше считалось, что человек рождается уже с готовыми жировыми клетками, и число их у взрослых людей не увеличивается. В настоящее время выяснено, что это не так. Действительно, сами зрелые жировые клетки не делятся, однако на протяжении всей жизни у человека сохраняются клетки-предшественники жировых клеток.

Существует два периода активного размножения жировых клеток предшественников, и соответственно, увеличения количества адипоцитов:

период эмбрионального развития
период полового созревания.

В другие периоды жизни человека обычно размножения клеток-предшественников не происходит. Накопление жира происходит только путем увеличения размеров уже существующих жировых клеток. Такой рост жировой ткани называется гипертрофическим.

Однако, никакая клетка не может увеличиваться до бесконечности. Когда количество жира в клетке достигает критической массы, клетки-предшественники получают сигнал, и начинают размножаться, давая рост новым жировым клеткам. Такой тип роста жировой ткани, за счет увеличения количества жировых клеток, называется гиперпластическим (гиперцеллюлярным). Он может иметь место в любом возрасте. Так, у худого взрослого человека имеется около 35 миллиардов жировых клеток. У человека, имеющего выраженное ожирение, количество жировых клеток может достигать 125 миллиардов, то есть в 4 раза больше. Вновь образованные жировые клетки обратному развитию не подлежат, и сохраняются на всю жизнь. Если человек худеет, то они лишь уменьшаются в размерах.

Свойства жировой ткани

Жировая ткань — это совокупность клеток организма, главной функцией которых является запасание энергии в виде жира. Конечно же, у жировой ткани есть и другие функции: теплоизоляция, создание механической защиты вокруг органов в виде жировой подушки, и эндокринная функция, то есть выделение в кровь ряда веществ.

Жировая ткань бывает двух видов: белая и бурая. Именно белая жировая ткань выполняет эти четыре функции, а вот бурая жировая ткань играет совершенно особую роль. У человека белой жировой ткани у человека гораздо больше, чем бурой.

Белая жировая ткань имеет белый или желтоватый цвет, в то время как бурая жировая ткань имеет действительно бурый, коричневатый цвет. Такой цвет бурой жировой ткани обусловлен большим количеством железосодержащего пигмента — цитохрома.

Бурая жировая ткань выполняет функцию выделения тепла, она согревает организм. Именно поэтому ее много у животных, которые зимой впадают в спячку. Когда животное зимой спит, оно не двигается, и выделение тепла за счет сокращения мышц практически выключается. Температура тела у них поддерживается за счет бурой жировой ткани. У взрослого человека бурой жировой ткани очень немного. У новорожденных ее значительно больше, но по мере роста ее количество снижается. У человека бурая жировая ткань в чистом виде имеется около почек и щитовидной железы. Кроме этого, между лопатками, на грудной клетке и на плечах у человека имеется смешанная жировая ткань, состоящая как из белой, так и бурой жировой ткани. По мере взросления количество бурой жировой ткани снижается.

Клетка жировой ткани называется "адипоцит". Это название состоит из латинского элемента "adeps", что означает "жир", и греческого элемента "kytos", что значит "полый пузырек". Клетки жировой ткани при их изучении под сканирующим электронным микроскопом имеют вид шариков, окруженных коллагеновыми волокнами и кровеносными капиллярами.

Клетки белой и бурой жировой ткани значительно отличаются друг от друга. Клетка белой жировой ткани имеет внутри себя один большой жировой пузырек Этот жировой пузырек занимает практически всю клетку, оттесняя на периферию ядро клетки, которое становиться сплюснутым. Клетка бурой жировой ткани имеет много мелких жировых пузырьков, поэтому ядро ее остается округлым.

Кроме этого, в клетке бурой жировой ткани очень много митохондрий, которые, собственно, и придают ей такой коричневатый цвет. Именно в митохондриях содержится пигмент цитохром, и именно в митохондриях происходят биохимические процессы, приводящие к выработке тепла. Тепло вырабатывается при участии уникального белка, который называется термогенин.

Что такое подкожная жировая клетчатка и зачем она нужна?

Жировая клетчатка находится сразу же под собственно кожей (дермой). В своих верхних отделах жировая клетчатка пронизана коллагеновыми волокнами сетчатого слоя кожи, которые образуют в ней обширную сеть, состоящую из широких петель, которые, в свою очередь, заполнены дольками жировой ткани. Эти дольки образованы жировыми клетками округлой формы, в большом количестве содержащими животный жир. Подкожная клетчатка создает под кожей своеобразную мягкую подкладку, обеспечивающую амортизацию и теплоизоляцию, а кроме того и некоторые другие функции (смотрите ниже).

Подкожная жировая клетчатка образована особым видом соединительной ткани – жировой тканью. Общая масса жира в организме человека может достигать десятка килограмм, и даже больше! Подкожный жир неравномерно распределен по телу у мужчин и женщин. Если у женщин он в основном находится в области бедер, ягодиц и намного меньше в области груди, то у мужчин преимущественно в области груди и живота. При этом отношение массы жировой ткани к массе всего тела у женщин равно приблизительно 25%, а у мужчин несколько меньше – до 15%. Толщина клетчатки наибольшая в области живота, груди и бедер (здесь она может доходить до 4-5 см и более), наименьшая – в области век и половых органов.

Основные функции подкожной клетчатки:

Энергетическая. Самая главная цель, для которой, собственно, подкожная клетчатка и нужна – это получение энергии в период голодания. Жир – чрезвычайно энергоемкий субстрат, и из 1 грамма жировой ткани можно получить до 9 кКал энергии – этого хватит, чтобы пробежать несколько десятков метров в быстром темпе.

Изоляция тепла. Жир крайне неохотно пропускает наружу тепло, идущее от тела ввиду своих теплоизолирующих свойств. Это крайне полезно для человека в условиях холодной погоды, при проживании в северных областях России или мира, но может иметь и отрицательную сторону: избыток жира не только портит внешний вид, но и может быть причиной атеросклероза, сахарного диабета, гипертонии, деформирующего остеоартроза.

Защитная функция.Жир, расположенный под кожей и окружающий внутренние органы, способствует смягчению ударов и сотрясений, от воздействия высокой температуры (ведь чем толще жировая клетчатка, тем больше энергии забирает она себе от, например, куска раскаленного металла). Подкожный жир способствует высокой подвижности кожи над ним, что позволяет смещать ее в любую сторону на достаточно большое расстояние. Эта способность клетчатки предохраняет кожу от разрывов и других повреждений.

Функция накопления. В жировой ткани кроме жира накапливаются и вещества, растворимые в нем, например витамины групп A, D, E, а также эстрогенные гормоны. Вот почему избыток жира у мужчин приводит к снижению собственного уровня тестостерона.

Гормонопродуцирующая функция. Жировая ткань, кроме того, что обладает способностью к накоплению в себе эстрогенов, может и самостоятельно синтезировать их. Чем больше подкожного жира, тем больше эстрогенов – возникает замкнутый круг, попадание в который опасно больше всего для мужчин, ведь эстрогенные гормоны подавляют выработку андрогенов у них, приводя к развитию гипогонадизма (состояния, характеризующегося снижением выработки мужских половых гормонов в результате ухудшения работы половых желез). В клетках жировой ткани находится специальный фермент – ароматаза, с помощью которого и осуществляется процесс синтеза эстрогенов, причем самая активная ароматаза находится именно в жировой клетчатке на бедрах и ягодицах. Кроме эстрогенных гормонов жировая ткань способна вырабатывать и еще одно специфическое вещество – лептин. Лептин – это уникальный гормон, который ответственен за формирование чувства насыщения. Таким образом, организм с помощью лептина может регулировать количество подкожного жира.

Классификация и строение жировой ткани

В организме человека и животных в целом можно выделить два вида жировой ткани: белую и бурую. Наиболее широко у человека представлена именно белая жировая ткань. Если рассмотреть препарат, содержащий кусочек подкожной клетчатки, под микроскопом, то можно увидеть четко отделенные друг от друга дольки, между которыми простираются перемычки из соединительной ткани. Кроме того, здесь можно обнаружить и нервные волокна, а также кровеносные сосуды. Основной структурный элемент жировой ткани – адипоцит – клетка округлой или слегка вытянутой формы, содержащая в цитоплазме скопления липидов. Кроме липидов, доля которых в клетке явно преобладает, здесь имеются также белки (3-6% массы клетки) и вода (до 30%).

Структура адипоцита – клетки жировой ткани

Адипоцит имеет диаметр от 50 до 200 мкм (в среднем), и как любая другая клетка, состоит из ядра, цитоплазмы и других клеточных элементов. В оболочку адипоцита (базальную мембрану) вплетены коллагеновые волокна. Цитоплазма жировой клетки включает в себя одну или несколько капелек жира. Иногда их может быть настолько много, что адипоцит оказывается полностью заполнен жиром изнутри, а его ядро смещается вбок, ближе к клеточной стенке. Оставшаяся незаполненной часть цитоплазмы внешне похожа на тонкий светлый ободок вокруг жировой капли. Кроме того, в цитоплазме адипоцита находится развитая эндоплазматическая сеть и малое число митохондрий.

Жировую клетку можно сравнить с непрерывно работающей «фабрикой», которая снабжает организм энергией и делает ее запасы на будущее. В основе ее деятельности лежат два процесса:

образование и запасание жиров (липогенез)

расщепление жиров (липолиз)

При нарушении правильного соотношения между этими процессами, ведет к появлению тех или иных проблем. Так, если нарушение равновесия происходит в сторону липогенеза, то избыточный жир начинает накапливаться в жировых клетках и человек начинает поправляться.

За образование жировых излишков в клетках отвечают рецепторы, расположенные на их поверхности.

Различают два вида рецепторов адипоцитов:

1. Альфа-2-рецепторы

Рецепторы, отвечающие за накопление жира.

2. Бета-рецепторы

Отвечают за выделение из жировых клеток жира, который потом попадает в кровоток.

Следует отметить, что в жировых клетках на боках, животе и зоне бедер и колен, большинства женщин альфа-2-рецепторов больше, чем бета-рецепторов.

То есть, антилиполитическая активность значительно выше, чем липолитическая активность. Именно поэтому, жировые отложения в области ягодиц, бедер, коленей не удается убрать с помощью диет и физических нагрузок.

Написал: Пискунов В.А.

Бурые медведи на зиму укладываются спать в берлогу. Накопив жир, зверь может проспать с октября по май месяцы – это 8 месяцев подряд. Белые медведи, тюлени, моржи и другие обитатели Арктики, находятся в суровых условиях Севера, где всегда холодно. Они также накапливают подкожный жир, который является для них не только запасом питания на голодное время, но и превосходным теплоизоляционным слоем. Китообразные, такие как киты, дельфины, косатки, морские свиньи, нарвалы и белухи, приспособились к постоянной жизни в воде. Их ареал: все океаны, большинство морей и несколько больших рек. Как известно средняя температура воды Мирового океана на поверхности составляет +17 о по Цельсию, а в глубинах и того меньше. Долго в такой воде не проживешь. Их спасает слой жировой ткани (ворвани) толщиной от 3 до 30 см., а если вспомнить домашних животных – свинью, лошадь, корову. Они в домашних условиях мало двигаются, и густого меха у них нет, который бы их согрел. Что же им помогает выжить в суровые морозы?

Мне стало интересно, и я решила узнать какова роль жира в теплообмене животных.

Цель моей работы:

- познакомиться с функциями жира, его классификацией;

- узнать, какую пользу жир приносит животным;

- провести опыт с жиром, на примере свиного сала, и определить его теплопроводность.

Задача: расширить кругозор по данной теме

1 . Общие сведения о жирах

Жиры - это сложное органическое соединение, входящее в состав животных и растительных тканей и состоящие в основном из сложных эфиров, глицерина и различных жирных кислот.

Жиры – это, прежде всего источник энергии, так как содержат в себе наибольшее количество энергии по сравнению с другими питательными веществами. При окислении 1 грамма жиров в организме выделяется 9 килокалорий, тогда как при окислении такого же количества белков или углеводов получается только 4 килокалории.

Жиры, поступая в организм, участвуют в различных обменных процессах, а также выполняют три основные функции: энергетическую, создавая запасы резервной энергии в виде жировых отложений, теплоизолирующую, защищая тело от переохлаждения и защитную, обволакивая основные органы тела жировой прослойкой.

2. Функции жиров.

Жиры участвуют в большинстве обменных процессов в организме и выполняют ряд важнейших функций.

1. Энергетическая ценность жира приблизительно равна 9,1 килокалорий на грамм, что соответствует 38 кДж/г. Данная энергия позволяет поднять груз массой 3900 кг (вес маленького полностью загруженного грузовика) на высоту 1 метр.

2. Защитная . Жировая ткань, обволакивая все хрупкие органы человека, фактически защищает их от механических сотрясений и травм, смягчая и амортизируя результаты внешних воздействий.

3. Теплоизолирующая . Благодаря крайне низкой теплопроводности, жиры – прекрасный изолятор, сохраняющий тепло тела и защищающий его от переохлаждения. Посмотрите на тюленей, китов или любое другое животное крайнего Севера, их тела защищены от холодных температур толстой прослойкой жира. А набранные человеком за зиму 2-3 кг - это защитная реакция организма на отрицательные температуры.

3. Классификация жиров

Упрощенно классификацию природных жиров можно представить в следующем виде:

ФГБУ "Эндокринологический научный центр" МЗ РФ, Москва

ФГУ Эндокринологический научный центр Минздравсоцразвития РФ;
Институт детской эндокринологии, Москва

ФГУ Эндокринологический научный центр Минздравсоцразвития РФ

Методы оценки количества и распределения жировой ткани в организме и их клиническое значение

Журнал: Проблемы эндокринологии. 2014;60(3): 53‑58

ФГБУ "Эндокринологический научный центр" МЗ РФ, Москва

ФГУ Эндокринологический научный центр Минздравсоцразвития РФ;
Институт детской эндокринологии, Москва

ФГУ Эндокринологический научный центр Минздравсоцразвития РФ

Жировая ткань представлена в разном количестве во всех тканях организма, а ее распределение зависит от множества факторов, включающих пол, возраст, этническую принадлежность, генетические особенности, уровень физической активности, характер питания. С развитием новых высокоразрешающих визуализирующих технологий появилась возможность оценки как общего количества жировой ткани в теле, так и исследования топографических особенностей ее распределения.

В настоящее время выделяют два подтипа интраабдоминальной жировой ткани с различными метаболическими характеристиками: подкожную (ПЖТ) и висцеральную (ВЖТ). Особый интерес представляет изучение именно висцерального отложения жировой массы, так как показана его взаимосвязь с высоким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2-го типа (СД2), инсулинорезистентности (ИР) и дислипидемии. ВЖТ является источником ряда биологически активных пептидов, адипокинов (висфатин и др.). Адипонектин - уникальный «кардиопротективный адипокин», снижение сывороточного уровня которого при прогрессировании ожирения является независимым фактором риска и предиктором сердечно-сосудистых заболеваний, метаболического синдрома (МС) и СД2 [1, 2]. Уровень адипонектина в сыворотке обратно пропорционален количеству ВЖТ и отрицательно коррелирует с основными компонентами МС [3]. Таким образом, именно висцеральное ожирение определяет высокий кардиометаболический риск, а оценка общего количества жировой ткани и ВЖТ (одномоментно и при динамическом наблюдении) приобретает особую актуальность.

Существует множество методов определения количества и распределения жировой ткани в организме. Наиболее распространенными в клинической практике являются те, которые не требуют больших временных затрат и дают быстрый результат. К ним относятся антропометрические методы и биоимпедансный анализ. Наряду с простыми, существуют более технологичные визуализирующие методики, такие как компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), при проведении которых возможна непосредственная визуализация жировой ткани и ее количественная оценка. Однако данные методы трудоемки и дороги, что ограничивает их широкое применение в клинической практике. У каждого из методов есть свои достоинства, недостатки и область применения, которые и будут рассмотрены в данном обзоре.

Антропометрические методы

Антропометрические методы являются самыми простыми и доступными для оценки количества жировой массы в организме.

Индекс массы тела (ИМТ) - наиболее широко используемый в клинической практике метод, характеризующий наличие ожирения и его выраженность. У взрослых лиц ИМТ

H. Kvist и соавт. [4] показали, что ИМТ коррелирует с общим количеством жировой ткани, но не с ВЖТ. Недостатками ИМТ являются невозможность оценки количества тощей и висцеральной жировой массы. У детей использование ИМТ еще более затруднительно, так как возникает необходимость вносить поправки на пол и возраст (т.е. использовать перцентильные таблицы).

Окружность талии (ОТ) - другой антропометрический показатель, широко используемый во взрослой популяции для косвенной оценки висцерального ожирения. Существует как минимум 7 различных методик измерения ОТ. Она измеряется посередине расстояния между нижним ребром и краем гребня подвздошной кости согласно критериям международной группы по ожирению и ВОЗ (IOTF, WHO, 1997).

Коэффициент ОТ/ОБ и сагиттальный диаметр (высота живота в положении пациента лежа на спине) являются дополнительными показателями, используемыми в клинической практике для оценки распределения жировой ткани (ЖТ) в теле. Показано, что ОТ и сагиттальный диаметр отражают степень висцерального ожирения, в то время как коэффициент ОТ/ОБ (отношение окружности талии и бедер) - степень развития подкожной жировой клетчатки. Значение коэффициента ОТ/ОБ

Все антропометрические методы являются индикаторами аккумуляции ВЖТ, однако не позволяют количественно оценить ее. К достоинствам всех антропометрических методик можно отнести простоту их выполнения и широкую доступность. Тем не менее все они обладают большой погрешностью измерений. Поэтому для оценки количества жировой массы и ВЖТ необходимо применение более точных методов.

Биоимпедансный анализ

Биоимпедансный анализ (БИА) - электрофизический метод, основанный на измерении электрического сопротивления тканей всего тела и отдельных его частей. По величине сопротивления исходно рассчитывается общее содержание воды в организме, а затем с помощью математических алгоритмов - количество тощей массы. Количество жировой массы получают, вычитывая безжировую массу из общей массы тела. Таким образом, на количественную оценку ЖТ с помощью БИА будет влиять количество воды в организме, которое зависит от пола, возраста, уровня физической активности и водной нагрузки, а также от погрешности при измерении массы тела. Все эти факторы значительно снижают точность данного метода. При сравнении результатов, полученных с помощью БИА, с данными двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (ДРА) у взрослых показана хорошая сопоставимость этих методов в определении количества жировой и тощей массы 7. БИА несколько переоценивает количество жировой ткани в организме, в сравнении с ДРА, но достаточно точно отражает содержание тощей массы, особенно в отсутствие ожирения [11].

Преимуществами метода являются его невысокая стоимость и доступность, отсутствие лучевой нагрузки и возможность проведения исследований в динамике. БИА позволяет оценить как общее количество жировой и тощей массы в организме, так и его регионарное распределение. Как и антропометрические методы, БИА не дает возможности напрямую оценить количество ВЖТ и ПЖТ, однако последние поколения анализаторов состава тела позволяют математически рассчитать объем ВЖТ. По возможностям оценки общего содержания жировой массы в организме данный метод значительно превосходит антропометрические, но существенно уступает другим высокоразрешающим методам.

В педиатрической практике отсутствует единый стандарт проведения исследования и нормативы для различных показателей БИА. Данные о сопоставимости результатов БИА и ДРА у детей крайне противоречивы. Ряд авторов 14 указывают на их сопоставимость, особенно при определении количества тощей массы как у детей с ожирением, так и без избытка массы тела. Другие [15, 16] считают, что данные методы не эквивалентны и не взаимозаменяемы, а для детской популяции необходима разработка отдельных нормативов в зависимости от пола, возраста и стадии полового развития.

В 2012 г. Kai-Yu Xiong и соавт. [17] провели БИА у 1548 детей и подростков и впервые определили нормативы количества жировой и тощей массы в китайской популяции в зависимости от возраста и пола. Менее чем через 1 год H. McCarthy и соавт. [18] создали перцентильные кривые для оценки тощей массы, а также относительного и абсолютного значений мышечной массы для европейской популяции, проведя биоимпедансный анализ у 1985 детей и подростков без ожирения и избыточной массы тела. Дальнейшее проведение подобных исследований позволит разработать единые стандарты оценки показателей состава тела методом БИА в зависимости от пола и возраста в педиатрической популяции.

Таким образом, БИА и антропометрические методы могут быть полезны в клинической практике для начальной диагностики ожирения и определения типа распределения жира.

Ультразвуковое исследование

Ультразвуковое исследование (УЗИ) широко распространено в различных областях медицины.

С развитием техники и улучшением разрешающей способности стали предприниматься попытки оценки количества ПЖТ и ВЖТ с помощью УЗИ. Методика определения толщины мезентериального жира состоит в измерении расстояния между передней брюшной стенкой (прямые мышцы живота) и передней стенкой аорты на уровне 5 см ниже мечевидного отростка [19]. Толщина ЖТ, при которой диагностируется ВЖТ, по разным данным, колеблется от 7 до 11 см. Приводятся данные о сопоставимости ультразвуковых оценок ВЖТ и ПЖТ с результатами эталонных методов. Другие авторы [20] сообщают о низкой точности измерений ПЖТ и ВЖТ, не совпадающих с данными КТ или МРТ. Кроме того, к недостаткам УЗИ можно отнести высокую вариабельность результатов при проведении повторных исследований, в особенности разными специалистами.

Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия

Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (ДРА) - метод лучевой диагностики, основанный на регистрации ослабления рентгеновского излучения при прохождении через ткани тела разной плотности. Программный аппарат прибора проводит расчет ослабления рентгеновского излучения и по заданным алгоритмам определяется количество тканей той или иной плотности. ДРА является «золотым стандартом» в оценке минеральной плотности костной ткани и диагностики остеопороза. Однако модуль сканирования всего тела, представленный в современных рентгеновских денситометрах, позволяет оценивать не только минеральную плотность скелета, но и количество жировой и мышечной ткани, а также их регионарное распределение. Исследование проводится в положении лежа на спине, длительность сканирования всего тела колеблется от 10 до 30 мин в зависимости от используемого прибора. Лучевая нагрузка при проведении исследования в 10 раз меньше той, что получает пациент при проведении стандартной рентгенографии легких и составляет 0,02-0,04 мЗв на одно сканирование. Данный метод прост в выполнении, не требует больших временных затрат и специальной подготовки пациента. Кроме того, минимальная доза облучения позволяет использовать ДРА при проведении исследований в динамике. Точность оценки количества жировой ткани сопоставима с таковой КТ и МРТ [21]. Все эти преимущества обусловливают широкое применение ДРА в научных исследованиях, посвященных проблеме ожирения.

В настоящее время имеются противоречивые данные о корреляции показателей ДРА с количеством висцерального жира. A. Hill и соавт. [22] показали, что площадь ВЖТ, оцененная с помощью КТ при анализе отдельных срезов на уровне L4-L5, строго коррелирует с процентным содержанием ЖТ в туловище, определенным с помощью ДРА, однако другие авторы [23] не находят подобных взаимосвязей. Это может быть связано с тем, что при ДРА дифференциация между тканями осуществляется по плотности. ЖТ обладает минимальной плотностью, а костная - максимальной. При оценке региона тела, содержащего преимущественно костную и ЖТ, программное обеспечение усредняет плотность тканей исследуемого региона и относит их к тощей массе, что может влиять на оценку общего количества жировой массы. Ряд работ [24, 25] посвящен регионарной оценке жировой ткани в области на 5-10 см выше подвздошного гребня, так как данная зона традиционно используется для оценки висцерального ожирения методами КТ и МРТ. Однако такие измерения обладают низкой точностью и в настоящее время не могут использоваться как альтернатива КТ и МРТ. Несмотря на определенные недостатки, ДРА является значительно более точным методом оценки ЖТ, чем антропометрия и БИА.

Компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ)

Благодаря высокой разрешающей способности, данные методы позволяет прямо оценивать количество ВЖТ и ПЖТ у взрослых и детей [26]. КТ - метод лучевой диагностики, основанный на расчете коэффициента ослабления интенсивности рентгеновского излучения при прохождении через ткани, выраженного в единицах Хаусфилда. Диапазоном визуализации жировой ткани является область от –190 до –30 единиц Хаусфилда [27]. Одной из проблем при оценке ВЖТ с помощью КТ и МРТ является выбор уровня среза, на котором определяется площадь, занимаемая висцеральной ЖТ. G. Borkan и соавт. [28] предложили определять ВЖТ на уровне пупка, так как данному уровню соответствует максимальное количество ВЖТ. Однако измерение на уровне пупка является крайне неточными из-за вариабельности данного анатомического ориентира в зависимости от степени ожирения. Поэтому было рекомендовано использовать костные ориентиры для определения уровня среза. Таким ориентиром стал уровень межпозвоночного диска L4-L5. Исследования ВЖТ на данном уровне показывают максимальную воспроизводимость и высокую точность измерений. В ряде работ [29, 30] показано, что оценка ВЖТ на 5-6 см выше L4-L5 является более точной при проведении МРТ и КТ в динамике.

Несмотря на большое количество исследований, в настоящее время не существует единых критериев оценки наличия и степени выраженности висцерального ожирения. Ряд авторов [31, 32] указывают, что площадь висцерального жировой массы

Основной проблемой в использовании КТ и МРТ для оценки ЖТ являются двигательные артефакты. Кроме того, проведение КТ связано с лучевой нагрузкой, что ограничивает использование данного метода в детской популяции, в особенности при необходимости длительных динамических наблюдений. Стоимость оборудования и самого исследования, а также подготовка специально обученного персонала также ограничивают возможность применения КТ для оценки ВЖТ в повседневной клинической практике.

МРТ является другим высокотехнологичным методом визуализации интраабдоминальной и эктопической ЖТ как у взрослых, так и у детей. При исследовании ВЖТ используют Т1-взвешенные спин-эхопоследовательности, так как ЖТ в отличие от большинства «нежировых» тканей имеет высокий Т1-взвешенный сигнал и хорошо визуализируется в данном режиме. Количественные оценки ВЖТ методом МРТ сопоставимы с данными КТ [26]. При МРТ, помимо Т1-взвешенных изображений, могут быть использованы и другие импульсные последовательности: 3D градиент-эхо-последовательность и быстрая Диксон-последовательность, которые сокращают время обследования и повышают его информативность. МРТ в значительно большей степени, чем КТ, подвержена возникновению двигательных артефактов, связанных с дыханием и сердечной деятельностью. Минимизировать их количество позволяет фиксация исследуемой части тела пациента, синхронизация томографии с ЭКГ и дыханием и использование быстрой томографии (FISP - fast imaging with steady-state precission) [34].

В настоящее время возможно проведение МРТ с получением отдельных и множественных срезов через определенные анатомические уровни с последующей мультипланарной реконструкцией и определение количества ЖТ. При МРТ-исследовании отдельных срезов проводится сканирование тела на тех же уровнях, что и при КТ. Далее осуществляется реконструкция изображения с помощью программного обеспечения. Врач лучевой диагностики, имеющий опыт оценки ЖТ, вручную производит маркировку ВЖТ и ПЖТ, а затем автоматически проводится расчет площади, занимаемой каждой из них (см. рисунок). Рисунок 1. Рисунок 3. МРТ-исследование интраабдоминальной ЖТ. а - оригинальное МР-изображение (одиночный срез на уровне L4—L5); б - ВЖТ; в - ПЖТ.

Таким образом, квалификация специалиста лучевой диагностики играет важную роль в оценке количества жировой ткани данным методом. Еще одним ограничивающим условием для МРТ являются трудности в применении данных методов у пациентов с морбидным ожирением в связи с лимитом нагрузки на стол томографа (как правило, не более 130 кг) и большой окружностью талии, несовместимой с диаметром тоннеля сканера. МРТ с оценкой множества срезов позволяет оценить объем, занимаемый интраабдоминальной ЖТ. При этом проводится сканирование тела от уровня Th 9-10 до S1. В дальнейшем каждый из срезов оценивается отдельно и полученные данные суммируются, что позволяет вычислить объем ЖТ, а не только ее площадь, как при МРТ-исследовании одного среза. Данный метод требует значительно больше временных затрат, что существенно ограничивает его широкое применение. Кроме того, анализ отдельных МРТ-срезов по точности оценки ВЖТ сопоставим с расчетом по методике множественных МРТ-срезов при одномоментном исследовании. Однако их точность недостаточна для оценки динамики количества ВЖТ при длительном наблюдении в ходе снижения массы тела. Это обстоятельство диктует необходимость создания полностью автоматизированного программного обеспечения для оценки количества и топографии ЖТ с помощью МРТ. Подобные алгоритмы обеспечат снижение временных затрат на проведение МРТ-исследований с оценкой множественных срезов и значительно уменьшат его стоимость, что будет способствовать повышению доступности данной методики.

Заключение

В настоящее время существует множество методов, позволяющих оценить количество и распределение ЖТ в организме.

Антропометрические методы являются наиболее простыми, удобными и дешевыми, а потому широко применяются в клинической практике. Главными их недостатками являются невозможность оценить количество тощей массы и дифференцировать ВЖТ и ПЖТ. ОТ может использоваться для косвенной оценки ВЖТ у взрослых, однако информативность данного метода в педиатрической практике остается спорной.

БИА позволяет оценить не только количество тощей и жировой массы, но и их регионарное распределение. Доступность и простота метода позволяют использовать его для динамического наблюдения за пациентами с ожирением и оценки эффективности проводимых лечебных мероприятий.

К главным недостаткам метода можно отнести низкую воспроизводимость результатов и невозможность оценить количество ВЖТ.

УЗИ позволяет непосредственно визуализировать ВЖТ, однако нет убедительных данных о сопоставимости результатов УЗИ с данными эталонных методов. Кроме того, УЗИ не позволяет оценить общее количество жировой и тощей массы в организме. Рентгеновская денситометрия в режиме Total Body является «золотым стандартом» оценки количества жировой и тощей массы тела и используется в большинстве клинических исследований, посвященных проблемам ожирения. Сопоставимость количественных оценок ВЖТ данным методом с результатами эталонных методов (МРТ и КТ) в настоящее время не изучена.

МРТ и КТ являются эталонными методами оценки количества ВЖТ и ПЖТ. Однако высокая стоимость, а также лучевая нагрузка при КТ ограничивают их применение рамками научных исследований. МРТ является более перспективным методом для оценки висцерального ожирения в клинической практике, особенно у детей.

Читайте также: