Известно, что происходит с человеком, если у него отказывают печень, сердце и почки, но что произойдет с ним при нарушении функций подкожно-жировой клетчатки? Что будет, если она больше не сможет запасать излишнюю энергию и, наоборот, если она не сможет использовать накопленную энергию, когда эта энергия будет нужна организму?

В таком случае упомянутая ранее метаболическая гибкость резко упадет и не будет функционировать должным образом. Так как жировая ткань не сможет осуществлять буферную функцию, излишние свободные жирные кислоты, существующие в крови, накопятся в печени, поджелудочной железе, скелетной мышечной ткани, сердце и кровеносных сосудах, приведя к метаболическому синдрому, стеатозу печени, сахарному диабету и сердечно-сосудистым заболеваниям.

При каких же обстоятельствах нарушаются функции подкожно-жировой клетчатки?

В норме жировые клетки бывают круглой формы и имеют диаметр 0,05–0,08 мм, но если жиры накапливаются, то их диаметр увеличивается в полтора раза, а вес – более чем в два раза. Когда клетки раздуваются до такой степени, что больше не могут поглощать жиры, образуются новые жировые клетки. Если у человека с нормальным весом количество жировых клеток составляет 10–30 млрд, то у имеющего избыточный вес или ожирение это количество увеличивается до 80–100 млрд.

Количество жировых клеток определяется в подростковом возрасте, еще до того, как человек станет взрослым, после чего около 10 % этих клеток ежегодно сменяются[30]. Как показано на рис. 10, жировые клетки переходят через мезенхимальные стволовые клетки в преадипоциты, расслаиваются на адипоциты и точно так же, как и другие клетки, умирают, когда продолжительность их жизни подходит к концу. Для того чтобы запасти в этом процессе излишнюю энергию, подкожно-жировая клетчатка увеличивает размер клеток (это называется гипертрофией) или создает новые клетки (это называется гиперплазией), расширяя хранилище энергии[29].

Рисунок 10

Когда вы едите, энергетический баланс тела становится положительным. Здоровые жировые клетки используют пищу в качестве источника энергии, а излишки глюкозы и жиров после поглощения сохраняются в липидных каплях внутри жировых клеток в виде нейтральных жиров. По прошествии времени, когда энергетический баланс становится отрицательным, жировые клетки расщепляют накопленные нейтральные жиры на свободные жирные кислоты и глицерин и выбрасывают их в кровь. Глицерин поступает в печень, где превращается в глюкозу, а свободные жирные кислоты циркулируют в крови и используются в качестве источника энергии.

Проблемы с жировой тканью возникают, когда энергетический баланс постоянно поддерживается в положительном состоянии. Если в перерывах между основными приемами пищи вы без конца едите какие-нибудь закуски, повышающие уровень сахара в крови, и при этом целый день неподвижно сидите на стуле, то ваш энергетический баланс все время положителен. Если к этому добавить еще и ночные перекусы, то у энергетического баланса не останется никакого шанса поменяться на отрицательный, а у жировой ткани просто не остается другого выбора, кроме как впихивать излишнюю энергию в липидные капли.

Если размер клеток растет (гипертрофия), но новые клетки для разделения и хранения избыточной энергии не создаются, то гипертрофированные жировые клетки больше не могут расти, и в какой-то момент наступает нарушение функций. Жировая ткань играет в обмене веществ настолько важную роль, что даже если сосуды расположены плотно, они не могут получать достаточно кислорода из капилляров, и возникает гипоксия.

Если клетки становятся настолько гипертрофированными, что превышают физиологический размер, то они больше не могут выполнять свои функции. Высвобождаются вещества, ускоряющие воспалительную реакцию, и находящиеся в состоянии покоя клетки иммунной системы (макрофаги) активизируются, содействуя развитию воспалительной реакции. Тогда развивается окислительный стресс, и поврежденные жировые клетки в конечном итоге погибают. Начавшиеся с гипертрофированных жировых клеток воспалительные реакции и окислительный стресс приводят к инсулинорезистентности других жировых тканей.

Когда в жировой ткани возникает инсулинорезистентность, влияние инсулина на подавление липолиза прекращается. Из жировой ткани выпускаются свободные жирные кислоты, их концентрация в крови повышается, а так как буферная функция жировой ткани отсутствует, то излишние свободные жирные кислоты проникают в печень и мышцы и накапливаются там, усиливая инсулинорезистентность печени и мышц.