МАСТНА ТЪКАН: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦИИ, ВИДОВЕ, ЗАБОЛЯВАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

В тъкан мастна, наричан също мастна тъкан е съединителна тъкан, образувана от насипен вид клетки, наречени адипоцити заедно с междуклетъчни връзки. Той съдържа най-големите запаси от гориво от всички тъкани при животните.

Средностатистическият човек има хранителен резерв в мастната тъкан на тялото си, който достига до 40 дни. Този запас от енергия се съхранява под формата на триглицериди.

Хранителна тъкан (Източник: OpenStax College чрез Wikimedia Commons)

Адипоцитите или липоцитите са наречени така, защото съхраняват липиди и мастни киселини в цитозола си. Изчислено е, че повече от 90% от тези клетки са съставени от липиди, предимно под формата на триглицериди.

Основната физиологична функция на мастната тъкан е да поддържа нивата на свободни мастни киселини в кръвта, тъй като това осигурява на организма постоянна доставка на окислими субстрати за клетъчно дишане и други метаболитни процеси.

Всички мастни киселини, които се синтезират в черния дроб или се абсорбират от храносмилателната система, се асимилират и съхраняват под формата на триглицериди в мастните тъкани в рамките на адипоцитите.

Съхраняването на калории под формата на триглицериди има по-добър енергиен добив за организма, отколкото ако се съхранява под формата на протеини и въглехидрати.

Окисляването на въглехидратите и протеините генерира приблизително 4 Kcal / g, докато окисляването на мастните киселини генерира 9 Kcal / g. Освен това, съхранението на протеини и въглехидрати в клетката изисква натрупване на вътреклетъчна вода, докато триглицеридите могат да заемат около 90% от нетното тегло на адипоцитите.

Основни характеристики

Адипозната тъкан е изградена от адипоцити, свързани помежду си. Всеки адипоцит е перфектно адаптиран за съхраняване на мастни киселини под формата на уникални триглицеридни капки в цитозола.

Адипоцитите са високо специализирани клетки, дотолкова, че изпълняват три функции: (1) съхраняват енергия, (2) освобождават енергия и ендокринни вещества и (3) информират централната нервна система колко калории се съхраняват.

Възрастен със средна височина и тегло има между 25 и 30 трилиона адипоцити в тялото си. Този брой обаче е чувствителен към наддаването на тегло на човека, тъй като след увеличаване на теглото размерът и броят на адипоцитите в тялото се увеличават.

Хистологично сечение на мастната тъкан (Източник: Ganymede чрез Wikimedia Commons)

Цялата мастна тъкан е силно васкуларизирана, това й позволява ефективно да се съобрази с бързите метаболитни промени в организма. Освен това притока на кръв е по-голям в мастната тъкан, отколкото в покойния скелетен мускул.

Произходът на мастната тъкан е мезенхимен, тоест произхожда от ембрионална тъкан. Адипоцитите произхождат от плурипотенциална мезенхимна прекурсорна клетка.

Тази плурипотенциална клетка се диференцира първо в адипобласт, по-късно в предипоцит и накрая в адипоцит. Ново диференцираните адипоцити изглеждат като фибробласти и с течение на времето узряват и придобиват типичния за адипоцитите ензимен апарат.

Мастните тъкани се разпределят на множество места в тялото на животни на ниво дермално, подкожно, медиастинално, мезентериално, перигонадно, периренално и ретроперитонеално. При бозайниците може да се намери в два различни вида, бяла мастна тъкан и кафява мастна тъкан. И двата вида мастна тъкан имат подчертани разлики между тях, както морфологични, така и по разпространение, както и генетични и функционални.

Характеристика

Дълги години се смяташе, че единствената и основна функция на мастната тъкан е съхранението на липиди след прекомерна консумация на енергия; в допълнение към осигуряване на богати на енергия субстрати, когато това е необходимо за другите органи на тялото.

От няколко години обаче е установено, че мастната тъкан също има важна активна секреторна функция за организма на животните. Следователно мастната тъкан също се счита за ендокринна тъкан.

Днес мастната тъкан се счита за „господар” на съхранението на енергия под формата на липиди и чрез секрецията на протеинови фактори, наречени адипокини, е мощен регулатор на много други процеси.

Сред тези процеси, регулирани от мастната тъкан, са енергийният метаболизъм, възпаленията и патофизиологичните промени като рак и инфекциозни заболявания.

Много учени свързват секрецията на туморния некрозен фактор чрез мастната тъкан с бурно увеличаване на затлъстяването и диабет тип 2.

Ендокринната функция на мастната тъкан е от такова значение за лекарите, че те смятат, че в повечето случаи затлъстяването причинява неизправност на мастната тъкан и това причинява много от метаболитните и сърдечно-съдови заболявания, свързани с това състояние.

При много животни мастната тъкан представлява защитен механизъм срещу механични въздействия и изолатор срещу екстремни студени условия. Морските животни като тюлени имат големи слоеве от мастна тъкан, за да се изолират от студа на околната среда.

морфология

При повечето животни мастната тъкан е асоциация на адипоцити, които се разграничават с други тъкани от колагенови влакна. В по-малка степен се откриват съдови стромални клетки.

Тези съдови стромални клетки включват фиброеластични клетки на съединителната тъкан, някои бели кръвни клетки, макрофаги и пред-адипоцити. Последните чакат да бъдат напълнени с триглицериди, за да се трансформират в зрели адипоцити.

Според тяхната морфология могат да се разграничат два типа адипоцити в мастната тъкан, еднолокуларни и мултилокуларни адипоцити. Uniloculars съдържа една капка триглицериди, която компресира клетъчното ядро ​​срещу клетъчната плазмена мембрана.

Тези клетки, ако се наблюдават под микроскоп, имат форма на пръстен и са характерни за бялата мастна тъкан, размерът им варира от 25 до 200 микрона. Митохондриите на тези клетки се намират в най-дебелата част на цитозолната граница, близо до ядрото.

От друга страна, мултилокуларните адипоцити обикновено се намират в кафява мастна тъкан и съдържат много малки липидни капчици, диспергирани в цитозола. Тези клетки могат да достигнат максимум 60 микрона; докато липидните капчици могат да бъдат по-големи от 25 микрона.

композиция

"Кафявият" цвят на кафява мастна тъкан се дължи на повишена васкуларизация и опаковане на митохондриите. За разлика от тях, бялата мастна тъкан на практика се състои от чисти липиди, с дял от 90 до 99% триглицериди.

Малки количества свободни мастни киселини като диглицериди, холестерол, фосфолипиди и малки количества холестеролови естери и моноглицериди също се намират в адипоцитите, които съставляват бяла мастна тъкан.

Освен това бялата мастна тъкан не е толкова васкуларизирана, колкото кафява мастна тъкан, но всеки адипоцит в бяла мастна тъкан е в контакт с поне една кръвна капиляра.

Почти 90% от липидната смес на всички адипоцити се състои от шест мастни киселини, а именно: миристинова киселина, палмитинова киселина, палмитоленова киселина, стеаринова киселина, олеинова киселина и линолова киселина.

Съставът на мастните киселини на мастната тъкан варира в зависимост от състава на диетата. Останалото тегло на мастната тъкан се състои от вода в 5 до 30% и протеини в 2 до 3% от останалия състав до липиди.

Видове

Както бе споменато по-рано, има два различни вида мастна тъкан, бяла мастна тъкан и кафява мастна тъкан.

Бяла мастна тъкан

Това е енергийният резервоар на тялото par excellence, той се намира в много по-голямо количество от кафява мастна тъкан и се разпределя подкожно в почти цялото тяло на животните.

Бялата мастна тъкан представлява силно динамична тъкан. Това, в зависимост от енергийните нужди на индивида, е в състояние да разгради или съхранява триглицеридите под формата на липидни капки.

Разпределение на бялата мастна тъкан в човешкото тяло (Източник: Cook, A. and Cowan, C., Adipose (31 март 2009 г.), StemBook, изд. The Community Cell Research Research, StemBook, doi / 10.3824 / стволник.1.40. 1, http://www.stembook.org. Чрез Wikimedia Commons)

В допълнение, бялата мастна тъкан представлява важна механична опора за позиционирането на органи като бъбреците и очите. Също така, той работи като еластичен амортисьор на места, подложени на силно механично натоварване, както в случая с ходилата на стъпалата и дланите на ръцете.

Вижда се, че бялата мастна тъкан е разделена на две части, зряла мастна тъкан и стомашна мастна тъкан. Последният има много имунни клетки като макрофаги и лимфоцити, ендотелни клетки и фибробласти.

Бялата мастна тъкан не е разпределена равномерно по цялото тяло, всяко мастно отлагане варира по състав, микроваскуларизация, нервна инервация, метаболитни характеристики, извънклетъчен състав и количество секретирани адипокини.

Именно в бялата мастна тъкан се синтезират няколко хормона, които играят важна роля в метаболизма и ендокринната система. Някои от тези хормони са адипонектин, лептин и резистин, всички те участват в енергийния метаболизъм.

Кафява мастна тъкан

Кафявата мастна тъкан е специализирана в термогенезата на животни, които са в състояние да поддържат температурата на вътрешното си тяло повече или по-малко постоянна (хомеотерми) чрез хидролизата и окисляването на мастни киселини вътре в адипоцитите.

Тази тъкан присъства по-често при новородени животни и вместо да съхранява енергия, тя я изразходва за генериране на топлина. При хората, като кърмачетата остаряват, процентът на кафява мастна тъкан в тялото намалява.

Въпреки това, при някои животни, особено при тези, които преминават през зимен сън през жизнения си цикъл, кафявата мастна тъкан се намира в възрастните организми и е от голямо значение за тяхното оцеляване.

Кафява мастна тъкан (Източник: Lucasmcorso, чрез Wikimedia Commons)

Пример за тези животни са кафяви и черни мечки, които изяждат излишната мазнина преди зимата, за да съхраняват липидите в своята кафява мастна тъкан. По време на зимен сън телесната ви температура намалява и метаболизмът ви се забавя.

За да се събуди от това състояние, кафявата мастна тъкан започва да консумира липиди и отделя топлина. Това отделяне на топлина кара индивида да се събуди и да излезе от спящото си състояние.

Кафявата мастна тъкан има червен или кафяв цвят, тоест е повече или по-малко кафява. Това се дължи на богатата васкуларизация и увеличеното присъствие на митохондриите в адипоцитите. Тези митохондрии могат да варират по размер и форма.

Препратки

1. Coelho, M., Oliveira, T., & Fernandes, R. (2013). Биохимия на мастната тъкан: ендокринен орган. Архиви на медицинската наука: AMS, 9 (2), 191.
2. Lee, YH, Mottillo, EP, & Granneman, JG (2014). Пластичност на мастната тъкан от WAT към BAT и между тях. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - молекулярна основа на заболяването, 1842 (3), 358-369.
3. Marcela, RJ (2012). Биологични характеристики на мастната тъкан: адипоцитът като ендокринна клетка. Las Condes Clinical Medical Journal, 23 (2), 136-144
4. Шерер, PE (2006). Мастната тъкан: от отделението за съхранение на липиди до ендокринния орган. Диабет, 55 (6), 1537-1545.
5. Трайхърн, П. (2007). Биология на адипоцитите. Прегледи за затлъстяване, 8, 41-44.
6. Villarroya, F., Cereijo, R., Villarroya, J., & Giralt, M. (2017). Кафява мастна тъкан като секреторен орган. Ендокринология на природата, 13 (1), 26.