на что разлагается жир в организме
Куда девается жир, когда мы худеем?
Куда девается жир, когда человек худеет? Одни думают, что он выходит на поверхность кожи с потом, поэтому тренируются в пищевой пленке и поясах с эффектом сауны. Другие считают, что жир превращается в мышцы. Но выяснилось, что судьбу жира плохо представляют себе не только простые худеющие, но и терапевты, диетологи и фитнес-тренеры. Профессор Andrew J Brown и ученый Ruben Meerman опросили в общей сложности 150 представителей этих профессий и опубликовали результаты в журнале British Medical Journal.
Несмотря на рост интереса к теме похудения, до сих пор не все представляют, что происходит с жиром. Если убрать самые мифологические варианты ответов, больше половины специалистов из каждой группы — диетологов, терапевтов и фитнес-тренеров — ответили, что жир превращается в энергию, хотя это нарушает закон сохранения массы вещества. Авторы предположили, что это результат известной мантры «Чтобы худеть, надо тратить больше энергии, чем потреблять». Такой результат показал большие пробелы в школьном образовании.
В 1748 году Ломоносов обосновал закон сохранения массы вещества, который звучит так: “Вес всех веществ, вступающих в реакцию, равен весу всех продуктов реакции”. Масса не может исчезнуть в никуда и превратиться в энергию. Сколько массы было на входе, столько остается и на выходе.
Когда мы едим больше нормы, лишние углеводы и белки превращаются в триглицериды и хранятся в жировых клетках. Лишний жир в еде не нуждается ни в каких превращениях и так же хранится в адипоцитах. Молекула жирной кислоты состоит из атомов углерода — С, водорода — Н и кислорода — О, и формула ее выглядит так: C55H104O6. Для того, чтобы жир «сгорел», ему нужен кислород.
При сжигании жира происходит его окисление, реакция с кислородом. То же самое с небольшими поправками происходит при сжигании дров, бумаги и вообще примерно любых органических соединений. В случае с дровами высокая температура нужна, чтобы кислород начал реагировать с молекулами дерева. В живой клетке поднести к молекуле спичку нельзя, поэтому окисление катализируют специальные белки, но принцип один и тот же.
Александра Брутер, сотрудник Института молекулярной биологии РАН
Процесс окисления одной молекулы жира состоит из множества сложных этапов под действием окислительных ферментов, но в целом, он выглядит так:
Вся эта сложная для обычного человека химия говорит лишь о следующем: под действием кислорода молекула жира распадается на углекислый газ и воду с освобождением энергии. Жир не превращается в энергию. Энергия запасена в химических связях между атомами в молекуле. Когда молекула распадается, энергия, которая держала атомы, высвобождается. Ее и использует организм.
Освободившиеся атомы соединяются с кислородом — так получается углекислый газ и вода. Именно в них превращается жир. Углекислый газ покидает тело с дыханием, вода уходит с мочой, потом и так же через дыхание. Таким образом, через легкие выводится бОльшая часть бывшего жира. В каком-то смысле легкие — основной жировыводящий орган.
Чтобы похудеть на 10 кг жира, нужно вдохнуть 29 кг кислорода, выдохнуть 28 кг углекислого газа и вывести из организма разными способами 11 литров воды.
Нужно ли для похудения больше дышать?
Вывод, который напрашивается: если для похудения нужен кислород, нужно больше/глубже/чаще дышать, чтобы худеть быстрее? Существуют даже дыхательно-похудательные методики тренировок, обещающие скорейшее похудение — знаменитый бодифлекс, например.
В реальности это так не работает. Энергия из жира берется ровно в том количестве, которое нужно организму, то есть — по потребностям. Кислород — одно из условий сгорания жира, но это не пусковой крючок к его извлечению из жировых клеток. А процесс похудения начинается именно с этого: жир сначала нужно достать из клеток, и отвечают за это гормоны. Сигнал им дает центральная нервная система, которая видит недостаток энергии. Усиленное дыхание приводит только к гипервентиляции, головокружениям, учащенному сердцебиению, а иногда и к обморокам.
Выводы
Жир не выходит на поверхность кожи с потом, поэтому занятия в пищевой пленке и костюме-сауне бессмысленны и опасны. Жир не превращается в мышцы, такого механизма в организме нет.
Но жир не превращается и в энергию — это нарушает закон сохранения массы вещества. Энергия запасена в химических связях между атомами в молекуле. Когда молекула распадается, энергия, которая держала атомы, высвобождается. Ее и использует организм. Освободившиеся атомы соединяются с кислородом — так получается углекислый газ и вода. Именно в них превращается жир и уходит из организма.
Существуют ли жиросжигающие продукты и как они работают?
Множество диет основано на действии так называемых «жиросжигающих» продуктов. Однако вы редко встретите подробные объяснения того, как именно они уничтожают жир. Как происходит формирование жировой ткани в организме, что влияет на ее объем и могут ли продукты «сжечь жир»?
Что такое жир?
Жир, или жировая ткань организма – это совсем не неприятный излишек, от которого обязательно надо избавляться. Она выполняет в организме несколько важных функций.
Жировая ткань состоит из крупных клеток – адипоцитов и соединительнотканных волокон. Она бывает двух разновидностей – белая и бурая. Белые жировые клетки играют ведущую роль в запасании энергии. Основная задача бурых жировых клеток – теплопродукция, и они больше нужны младенцам, чтобы те не мерзли. У взрослых бурая жировая ткань имеется в небольших количествах между лопаток, около почек и щитовидной железы.
Зачем организму жир?
Жировая ткань не просто добавляет телу объемов. Она выполняет несколько очень важных функций:
Сколько жировой ткани должно быть в организме?
Конечно, все зависит от того, какую цель вы перед собой ставите. Если просто хорошо выглядеть и иметь красивую фигуру, то процент жира в организме мужчины должен быть около 20, у женщин – в районе 30.
Правда, если вы хотите похвастаться «кубиками» на прессе, то процент жира должен быть в районе 10-12. Соревнующиеся атлеты, которые участвуют в состязаниях, наращивают объем мышц и доводят процент жира в теле до 7. Показатель ниже 5% представляет угрозу для жизни.
Можно ли уменьшить количество жировых клеток?
Ученые установили, что количество жировых клеток в организме взрослого человека уменьшить нельзя. Оно меняется у детей и юношей и продолжает увеличиваться примерно до 20-летнего возраста. Дальше количество жировых клеток остается постоянным, меняется только их размер.
Ученые из крупнейшего шведского Каролинского института подсчитали количество жировых клеток у 20 человек, страдающих ожирением. Им была выполнена операция по уменьшению желудка, потеря веса составляла до 18%. Количество адипоцитов при этом оставалось неизменным. Так что старайтесь «не пичкать» детей, когда они отказываются есть. И тогда во взрослом возрасте им будет проще бороться с лишним весом.
Как уменьшается объем подкожной жировой клетчатки?
Наши объемы зависят от того, насколько велики жировые клетки – адипоциты. Внутри адипоцита находится жировая капля, которая может очень сильно увеличиваться в объемах. И в результате по сравнению с первоначальными размерами жировая клетка может увеличиться почти в 30 раз!
Таким образом, чтобы снизить объем жировой ткани, надо постараться уменьшить объем адипоцитов, «сдуть» эти клетки. И не допускать накопления в них новых жировых капель.
Что влияет на объем жировых клеток и жировой ткани?
Иногда можно услышать, что главный враг нашей стройности – инсулин. На самом деле инсулин – это жизненно важный гормон, который борется с избытком глюкозы. Но задействует при этом механизм синтеза жиров.
Как это происходит? Главная задача инсулина – не допустить повышения уровня сахара. Для этого он препятствует расщеплению жиров, чтобы в качестве источника энергии использовалась глюкоза. Излишки глюкозы инсулин утилизирует в виде… жира.
А непосредственно уровень инсулина в крови регулируется объемом углеводов, которые вы получаете с пищей. Получается, что жиросжигающих продуктов в чистом виде нет. Но есть продукты, которые повышают или понижают уровень инсулина, и тем самым регулируют скорость уменьшения объемов жировой ткани.
Какие продукты влияют на уровень выработки инсулина?
Инсулин – гормон, главная задача которого – уменьшить содержание глюкозы в крови. Одновременно при этом увеличивается объем жировой ткани. Если с помощью пищи уменьшать уровень инсулина, то и процесс потери веса пойдет быстрее.
Здесь важно учитывать несколько показателей:
(ГИ продукта / 100) х содержание углеводов в порции
ГИ – гликемический индекс
Низкая ГН считается до 11, средняя – от 11 до 19, высокая – от 20.
Молочный инсулиновый парадокс
В этом ряду особняком стоят молочные продукты. Все они (кроме сыра) имеют очень высокий инсулиновый индекс при низком гликемическом индексе. То есть содержат мало углеводов, но в ответ на их употребление резко повышается уровень инсулина в крови. А вот накопления жиров почему-то не происходит, хотя инсулин способствует запасанию жира. Это явление получило название «молочный инсулиновый парадокс». Объяснения ему ученые пока не нашли.
Куда девается жир, когда человек худеет?
Каким путем жир покидает наше тело? Уверен, вы хоть раз в жизни задавались этим вопросом.
Одни думают, что жир выходит через кожу с потом и поэтому тренируются в пищевой пленке и пьют мочегонные препараты.
Вторые верят, что жир превращается в мышцы. Самое распространенное мнение — жир превращается в энергию.
Разберемся, кто прав.
Обо всем по порядку.
В химии есть закон сохранения массы веществ. Он гласит: «масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.» Масса не может исчезнуть в никуда и превратиться в энергию. Версию с превращением жира в энергию откидываем. Так, каким же способом жир покидает наше тело?
Чтобы понять, во что превращается жир разберемся, что он из себя представляет.
Тело сохраняет избыток питательных веществ в виде жира, превращая их в молекулы триглицерида, состоящие всего из трех атомов — углерода, водорода и кислорода.
Когда человек худеет, триглицерид, участвуя в окислительных процессах, распадается на составляющие — углекислый газ и воду. Это происходит под действием кислорода. Процесс, в принципе, похожий на сжигание дров или любых других органических соединений. Есть кислород — есть огонь.
Энергия запасена в химических связях между атомами в молекуле. Когда молекула распадается, энергия, которая держала атомы, высвобождается. Ее и использует организм.
Освободившиеся атомы соединяются с кислородом — так получается углекислый газ и вода. Именно в них превращается жир.
Углекислый газ покидает тело с дыханием. Вода уходит с мочой, потом и через дыхание.
Как показывают расчеты, при потере веса 84% жира превращаются в углекислый газ и покидают организм через легкие, а остальные 16% становятся водой.
Таким образом, через легкие выводится бОльшая часть жира. БОльшую часть жира вы выдыхаете.
Ожирение
Ожирение — избыточное накопление жировой ткани в организме. Ожирение является мультифакториальным заболеванием, которое чревато многочисленными кардиологическими рисками и метаболически и расстройствами.
Составить суждение о содержании жировой ткани позволяет индекс массы тела (ИМТ). Этот показатель рассчитывается по формуле: ИМТ= Масса тела (кг)/Рост (м 2 ).
Показатель не информативен у спортсменов, а также у пожилых людей, поскольку в первом случае мускулатура избыточно развита, а во втором, наоборот, атрофирована.
Норма содержания жировой ткани у мужчин составляет 15–20% массы тела, у женщин — 25–30%.
Классификация
Существует несколько классификаций ожирения. В одной из них учитывается ИМТ и риск кардиометаболических расстройств.
Степень ожирения:
1) Нормальный вес, ИМТ 40.
В каждой из групп присутствуют лица с метаболически здоровым фенотипом: ОТ у мужчин ≤ 0,9; ОТ у женщин ≤ 0,85 и метаболически нездоровым фенотипом: ОТ у мужчин > 0,9; ОТ у женщин > 0,85, поскольку не у всех людей с ожирением наблюдаются расстройства метаболического плана и, наоборот, у части лиц на фоне нормальной массы тела присутствуют нарушения углеводного и липидного обменов. К группе «метаболически здорового ожирения» относят тех, у кого помимо ожирения присутствует один и менее дополнительный патологический фактор на фоне нормальной чувствительности тканей к инсулину.
По характеру течения ожирение бывает прогрессирующим, стабильным и резидуальным. Последнее отражает остаточные явления после стойкого снижения веса.
Обмен в жировой ткани и патогенез ожирения
Жировая ткань является одним из видов соединительной ткани в организме. Главной функцией жировой ткани является создание энергетического депо в виде запасов триглицеридов, обеспечение теплоизоляции, продукция гормонов и биологически активных веществ (адипонектин, лептин и прочее).
Жировая ткань представлена совокупностью жировых клеток — адипоцитов. Число и размеры адипоцитов — строго индивидуальный показатель, который варьирует от человека к человеку. Под действием гормонов таких как инсулин, глюкокортикоиды, Т3, количество адипоцитов может увеличиваться.
Постоянство массы и структуры тела обеспечивается благодаря взаимодействию нервных и гуморальных механизмов регулирования потребления пищи, расхода и запасания в виде энергии.
Гипоталамус является важнейшим регулятором пищевого поведения, поскольку в нём присутствуют «центр голода» и «центр насыщения». Гипоталамус контролирует работу центров по управлению пищевым поведением и расходом энергии.
Механизмы кратковременной или быстрой регуляции:
1) Наполненность желудка тормозит потребление пищи.
2) Приём пищи стимулирует выработку гормонов ЖКТ — холецистокинина, пептида YY, глюкагон-подобного пептида, которые формируют чувство насыщения.
3) Нахождение пищи в ротовой полости, слюноотделение, глотание тормозят активность «центра голода» гипоталамуса.
4) Уровень грелина — гормона желудка. После приёма пищи его уровень быстро снижается, пик концентрации наблюдается перед приёмом пищи.
Механизмы долговременной регуляции:
1) Снижение концентрации глюкозы, аминокислот, некоторых жирных кислот и кетокислот приводит к пищевой мотивации. При приёме пищи также увеличивается концентрация инсулина крови. Инсулин подавляет активность «центра голода».
2) Взаимодействие с «центром терморегуляции».
Потребление пищи увеличивается в условиях холода, снижается при жаре.
3) Сигналы от лептина — гормона жировой ткани, который передаёт сигнал от жировой ткани об энергетических запасах организма. Повышение уровня лептина пропорционально увеличению количества жировой ткани. Увеличение концентрации лептина в крови способствует развитию чувства насыщения и приводит к снижению потребления пищи. В гипоталамусе лептин инициирует сразу несколько ответов, сутью которых является снижение запасов жира. Лептин тормозит выделение нейропептида Y, который вызывает чувство голода; увеличивает активность симпатического отдела нервной системы, повышая активность метаболизма и расход энергии; снижает секрецию инсулина b-клетками поджелудочной железы.
Патогенез ожирения
Если энергии, заключённой в пище поступает в организм больше, чем расходуется, то масса тела повышается. Способом запасания энергии служит накопления жира. Поэтому причиной избыточного количества жировой ткани является превышение поступления источников энергии над её расходом. При этом не имеет значение какие вещества поступили в избыточном количестве — белки, жиры или углеводы.
Углеводы — предпочтительный источник энергии, нежели жиры. В условиях доступности, углеводы выполняют жиросберегающую функцию. Избыток углеводов, не использованный на энергетические ресурсы, превращается в жиры и депонируются.
Аналогично происходит с избытком белков.
Каждые 9,3 ккал избыточного поступления энергии приводят к отложению в организме 1 грамма жира. Жиры накапливаются под кожей, преимущественно в области бедёр, ягодиц и в висцеральных пространствах — в сальнике, брыжейке. Печень и прочие органы также запасают небольшие количества жиров, но в меньшем количестве.
Исследования последних лет показали, что новые адипоциты могут дифференцироваться из клеток-предшественников в любой период жизни и развитие ожирения у взрослых ассоциировано с увеличением не только размеров жировых клеток, но и их количеством.
Гормональная регуляция использования жиров
7 гормонов оказывают сильное регуляторное воздействие на жировой обмен:
1) Адреналин и норадреналин — два гормона, которые работают в условиях стрессовых реакциях. Кратковременный и сильный стресс, тяжёлые физические нагрузки вызывают мобилизацию жиров из депо.
2) АКТГ. Выделение гормона увеличивается также при стрессе, при этом под действием АКТГ увеличивается выброс кортизола. Кортизол — это гормон планового стресса в отличие от адреналина и норадреналина. Кортизол обладает кетогенным влиянием на мобилизацию жиров. Если стресс носит долговременный характер, то длительное и стойкое повышение кортизола приводит к ожирению, которым сопровождается синдром/болезнь Иценко-Кушинга.
3) Гормон роста. Активирует липолиз и, тем самым, увеличивает распад жиров. При ожирении концентрация гормона падает из-за повышения концентрации свободных жирных кислот и инсулина.
4) Тиреоидные гормоны. Стимулируют мобилизацию жиров, поскольку увеличивают основной обмен в клетках. При дефиците трийодтиронина, тироксина, гипотиреозе — наблюдается ожирение, так как снижается уровень основного обмена в клетках.
5) Инсулин. Активирует процесс синтеза и запасания жира — липолиза.
Причины ожирения
Существует комплекс причин, приводящих к ожирению. Существует генетическая обусловленность интенсивности энергетического обмена и потребления пищи, но, порой, факторы окружающей среды и образ жизни играют доминирующую роль в развитии ожирения.
1) Снижение энергозатрат, в том числе недостаточная физическая активность. У людей с ожирением небольшая физическая активность сочетается с уменьшением массы и увеличением жировых отложений.
Около 25–30% ежедневно расходуемой энергии приходится на энергозатраты, связанные с работой мышц. Поэтому регулярные физические нагрузки и тренировки увеличивают мышечную массу и снижают количество жировой ткани. Даже однократный эпизод физических упражнений увеличивает базальный расход энергии в течение нескольких часов после прекращения тренировки.
2) Нарушение пищевого поведения. Несмотря на наличие в организме физиологических механизмов, регулирующих потребления пищи, многие пагубные пищевые привычки могут стать причиной развития ожирения. Доказано, что у людей с ожирением в рационе превалируют продукты, богатые жирами. Такие продукты в меньшей степени растягивают стенки желудка, обладают излишней калорийностью, не требуют долгого пережевывания. Пища, богатая жирами вкуснее, поскольку содержит жирорастворимые ароматические молекулы, определяющие её вкус. Дополнительно, на депонирование жиров требуется меньше энергии организму, чем на углеводы.
3) Психогенные факторы. У некоторых людей развитие ожирения обусловлено психологическими факторами. Резкая прибавка массы тела наблюдается во время стресса или после него, поскольку происходит снижение чувствительности «центра насыщения». Например, потеря близкого родственника, увольнение, тяжёлая болезнь и депрессивные состояния зачастую становятся причиной переедания. Пища для такого человека становится средством снижения эмоционального напряжения.
4) Перекармливание детей. Скорость образования новых жировых клеток особенно велика в первые годы жизни. Чем выше скорость, тем больше будет дифференцироваться адипоцитов в организме, тем выше риск ожирения.
5) Лептинорезистентность. У людей с ожирением уровень лептина высок, но рецепторы гипоталамуса становятся нечувствительны к его сигналам или нарушается процесс передачи сигнала. В результате чувствительность «центра насыщения» снижается, появляется склонность к перееданию. Такое состояние носит название лептинорезистентности. Оно чревато тем, что способствует развитию инсулинорезистентности. Оба состояния являются факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета 2 типа.
6) Нейрогенные расстройства. Такие состояния, как опухоли и травмы гипофиза и гипоталамуса могут нарушать регуляторные системы, контролирующие пищевое поведение.
Диагноз ожирения и дальнейшее ведение пациента основываются на анамнестических данных и данных, полученных в результате внешнего осмотра, лабораторного и инструментального обследования.
При сборе анамнеза врач уточняет время возникновения ожирения, интересуется динамикой изменения веса, есть ли ожирение у родственников, какой образ жизни, режим физической активности, питания у пациента.
В ходе осмотра обязательно измеряются объём талии, объём бедер, рассчитывается соотношение ОТ/ОБ и индекс массы тела.
Управление Роспотребнадзора по Республике Марий Эл
Управление Роспотребнадзора по Республике Марий Эл
Качество и безопасность пищевых продуктов
Жиры как источник энергии
Жиры как источник энергии
Жиры являются весьма важной составной частью пищевого рациона. Они вторые по значимости после углеводов источники энергии, поступающей с пищей. Жиры даже в небольшом количестве способны придать содержащему их продукту высокую энергетическую ценность.
Жиры и жироподобные вещества входят в состав клеток органов и тканей. Для нормального функционирования организма взрослым мужчинам следует потреблять около 65-117 г/сутки белка, женщинам – около 58-87 г/сутки. Детям до 1 года рекомендуется давать этот пищевой компонент в количестве 2,2-2,9 г/кг массы тела, старше 1 года – 36-87 г/сутки.
Насыщенные жирные кислоты преимущественно содержатся в таких продуктах, как сало, сливочное масло, молоко, мясо, кокосовое масло. Чем больше насыщенных жирных кислот входит в состав жира, тем выше температура его плавления, тем дольше он переваривается и меньше усваивается. Поэтому более тугоплавкие жиры (бараний, говяжий, свиной) перевариваются труднее и усваиваются хуже, чем другие виды жиров в связи, с чем при заболеваниях органов пищеварения они исключаются из рациона питания.
Избыточное потребление жиров, богатых насыщенными жирными кислотами, оказывает отрицательное влияние на здоровье человека, способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний, избыточной массы тела, ожирению и других болезней.
Как можно оздоровить свое питание полезными жирами:
готовьте на пару или варите вместо жарки и приготовления во фритюре;
заменяйте сливочное масло и сало растительными маслами, богатыми полиненасыщенными жирами, такими, как подсолнечное, оливковое кукурузное;
покупайте молочные продукты с пониженным содержанием жира;
покупайте постное мясо и обязательно обрезайте весь видимый жир перед тем, как начать готовить;
ограничьте потребление запеченной и жареной пищи;
откажитесь от употребления предварительно упакованных закусок и пищевых продуктов (например, торты, пончики, пирожные, пироги, печенье и вафли), они могут содержать трансжиры.
Правильный рацион позволит сбалансировать количество жиров в вашем меню. Это благоприятно скажется на состоянии тела и здоровья в целом.