В нашем теле примерно тридцать семь триллионов клеток. Это последняя оценка группы из тринадцати ученых, опубликованная в 2013 году в одном научном журнале. Для сравнения: население мира в начале 2016 составляло чуть больше семи миллиардов человек.
В человеческом организме существует примерно двести различных типов клеток, но точное количество определить сложно, поскольку каждая клетка – крошечная прозрачная капля, похожая на медузу, и многие из них выглядят примерно одинаково. В одних только глазах примерно семьдесят разных типов клеток. Клетки, которые заставляют мышцы сокращаться, называются миоцитами, клетки костей называются остеобластами, сперма состоит из сперматоцитов, яйцеклетки так и называются.
Клетки, в которых хранится жир, называются адипоцитами. Их легко отличить по двум причинам. Во-первых, они почти идеально сферические, что для клетки очень необычная форма, а, во-вторых, они огромные, и не только у тех, кто страдает от избыточного веса. Даже в организмах ваших худых друзей они огромны. Полностью загруженный адипоцит имеет диаметр около одной десятой миллиметра – его можно увидеть невооруженным глазом, если у вас острое зрение. Пустые адипоциты примерно в двадцать раз меньше, и все равно они в тысячи раз больше, чем эритроциты.
Эван Розен и Брюс Шпигельман, два ведущих мировых эксперта, описывают их, как “крошечные виноградины в авоське”. “Авоська” состоит из коллагена, но, в отличие от нитей в тех авоськах, в которых мы покупаем мандарины, его волокна пересекают ее во всех направлениях, образуя трехмерную сеть, которая удерживает адипоциты на месте, чтобы они не катались, как фрукты. При нагревании коллаген сжимается Именно поэтому из бекона, например, вытекает жир, если его поджарить. Когда коллаген сжимается, авоська натягивается настолько туго, что жировые клетки лопаются и их содержимое вытекает наружу.
Когда микроскописты впервые обнаружили адипоциты, они решили, что это просто клетки, которые не делают ничего – только сохраняют большую каплю триглицерида, называемую биологами “липидной каплей”. Вообще-то триглицерид содержится во всех ваших клетках в той или иной мере, но это трудно заметить из-за огромных капель в адипоцитах, занимающих девяносто процентов всего доступного пространства, оставляя мало места для чего-либо еще. А, между тем, у адипоцита есть ядро и все остальные обязательные органеллы. Концентрация в нем триглицеридов и жирных кислот любую другую клетку убила бы, поэтому адипоциты весьма примечательны.
Сколько клеток в человеческом организме?
Эта информация была получена группой из тринадцати ученых в 2013 году и, вероятно, в ближайшие годы будет уточняться. В ней учитывается тридцатилетний “эталонный человек”, который весит семьдесят килограммов, ростом достигает метра семидесяти, а общая площадь у него – метр восемьдесят пять.
Объем ваших самых маленьких адипоцитов – десятая нанолитра. Один нанолитр это миллиардная доля литра, поэтому для хранения одного литра триглицеридов необходимо около десяти миллиардов мельчайших адипоцитов. При своем максимальном размере адипоциты имеют объем около одного нанолитра, поэтому те же десять миллиардов адипоцитов потенциально могут вместить до десяти литров триглицеридов. Вот поэтому вы можете набирать вес и сбрасывать его. Правда, понимание того, что происходит с жировыми клетками, не всем помогает чувствовать себя лучше при пересмотре своих старых фотографий.
У взрослого человека около пятидесяти миллиардов адипоцитов (50 000 000 000), но, поскольку биология хаотична, их число значительно варьируется от человека к человеку – от десятков миллиардов до более чем ста миллиардов. Взаимосвязь между количеством жировых клеток в теле и тем, насколько “толстым” оно кажется, совсем не так очевидна, как того можно было бы ожидать.
Липидная капля считается в нынешние времена самостоятельной динамической органеллой, точно так же, как митохондрии, рибосомы и липосомы. С середины двухтысячных наблюдается взрыв интереса к тому, как они растут и снова сокращаются. Капли почти полностью состоят из триглицеридов (с формулой C55H104O6), но покрыты слоем липопротеинов, функции которых пока непонятны до конца.
Жюль Хирш - отец триглицеридов (C55H104O6)
Данные, необходимые для расчета средней формулы средней молекулы жира в человеческом организме, были опубликованы в 1960 году легендарным исследователем ожирения Жюлем Хиршем. Хирш взял образцы жира из анестезированных ягодиц своих добровольцев с помощью шприца. Затем он прогнал образцы через процесс, называемый газожидкостной хроматографией, чтобы измерить точную концентрацию различных жирных кислот. Его данные показывают, что средняя молекула человеческого жира состоит из пятидесяти пяти атомов углерода, ста четырех атомов водорода и шести атомов кислорода – формула как раз и записывается, как C55H104O6.
Экспоненциальный рост клеток
Цикл роста клетки у млекопитающих занимает от десяти до двадцати часов. Представим, что в полночь у нас есть одна клетка. Предположим, что среднее время ее воспроизведения – двенадцать часов. Значит, к полудню у нас будет две клетки, к следующей полуночи четыре, потом уже восемь, шестнадцать, тридцать две, сто двадцать восемь, двести пятьдесят шесть и так далее. Если предположить, что выживет каждая дочерняя клетка, то уже через месяц клеток будет достаточно, чтобы создать более тридцати тысяч новых человеческих существ. Но, конечно, клетки не продолжают делиться и расти вечно, а многие клетки, включая адипоциты, поперечно-полосатые мышечные клетки и нервные клетки, не делятся вообще.
Быстрее всех в мире делятся клетки Clostridium perfringens, распространенной бактерии, вызывающей пищевые отравления. Оптимальное время их воспроизведения составляет всего семь минут, что означает, что всего за четыре часа можно получить их миллиард.
Жировые клетки и потеря веса
Один из самых распространенных мифов о жировых клетках звучит так: их количество определяется в подростковом возрасте и после полового созревания уже не меняется. Это правда, что ученые когда-то так думали, но, как всегда, все оказывается сложнее.
Лишний жир может отложиться в организме одним из двух способов. Существующие адипоциты могут увеличиться в размерах – или могут вырасти совершенно новые. В 2010 году группа ученых всемирно известной клиники Майо в Миннесоте, в течение восьми недель перекармливала подопытных – тринадцать женщин и пятнадцать мужчин. В результате средний прирост веса у них составил четыре килограмма – два в верхней части тела, полтора в нижней. В ногах у подопытных выросло почти по три миллиарда новых жировых клеток, но существенной разницы в количестве жировых клеток в районе живота отмечено не было – там они просто становились больше. Результаты различались от мужчин к женщинам и от человека к человеку, но, как писали авторы, эти результаты “очевидно противоречат утверждению о том, что общее количество жировых клеток в организме всегда остается постоянным”.
МИФ: количество жировых клеток остается постоянным всю жизнь.
ОПРОВЕРЖЕНИЕ: стоит прибавить четыре килограмма, и в организме может прибавиться примерно три миллиарда новых жировых клеток.
Другое исследование той же клиники продвинуло ученых еще на шаг вперед. На этот раз они не просто следили за изменениями размера и количества жировых клеток в момент набора веса, они также следили за тем, что происходит, когда вес снова снижается. На этапе набора результаты были такими же, как и раньше, но, когда вес уменьшался, оказалось, что появившиеся новые клетки никуда не деваются. Другими словами, скромная прибавка в весе на четыре килограмма, увеличила общее количество жировых клеток в организме и это число уже не менялось. Это говорит о том, что похудеть в ногах и в ягодицах может быть более сложным, чем похудеть в других местах – любая женщина, которая когда-либо худела, об этом знает и без исследований. В сочетании с лишней кожей, которая появляется у людей, которые страдают от сильного ожирения, что-то сделать с этими лишними адипоцитами может быть очень сложно даже после значительной потере веса, так что, как всегда, профилактика эффективнее лечения.
Вся жизнь на бедрах
Средний возраст ваших жировых клеток составляет около десяти лет, а средний уровень их смертности – что-то около десяти процентов в год. Это означает, что ни одна из жировых клеток, существующих в вашем теле сейчас, не существовало десять лет назад, и все они еще через десять лет заменятся на новые. Однако при ожирении уровень смертности жировых клеток может быть в тридцать раз выше нормы, что, как правило, сопровождается хроническим воспалением жировой ткани. Причина, по-видимому, в том, что коллагеновая сетка, удерживающая адипоциты на месте, не особенно эластична и не способна сильно расширяться, чтобы приспособиться к росту содержащихся в них “виноградин”. Следовательно, если адипоциты слишком сильно разрастаются, их становится гораздо проще механически повредить. Это привлекает воспалительные иммунные клетки, называемые макрофагами, и они, что естественно, вызывают воспаление в жировой ткани.
Средний возраст клеток в различных тканях
В 2008 году группа ученых выяснила, как оценить возраст клеток – нужно сравнить уровни радиоактивного углерода-четырнадцать в ДНК клеткок с уровнем в атмосфере, который резко вырос с пятидесятых до шестидесятых в результате испытаний ядерного оружия.
МИФ: мгновение на языке, всю жизнь на бедрах
ОПРОВЕРЖЕНИЕ: ну, фактически, эта поговорка должна звучать так: “мгновение на языке, максимум десять лет на бедрах”. Средний возраст жировых клеток – десять лет, но даже самые старые не содержат ни капли жира, который был в них при первом появлении. Жиль Хирш обнаружил, что состав жирных кислот человеческого жира зависит от диеты, и что он меняется, когда люди меняют свой рацион, например, переходя на вегетарианство. Это значит, что молекулы в липидной капле тоже постоянно меняются. В книге Роберта Пула “Жир: борьба с эпидемией ожирения” написано: “за несколько лет мы могли бы, например, превратить человека в кукурузное масло”.
Читать статью "Лишний вес под микроскопом: самый важный факт о жире и белке"
Друзья, приглашаю Вас на свой онлайн-курс "Основы современной нутрициологии"! Только СЕЙЧАС при заполнении формы заявки вы получаете подарок - мой БЕСПЛАТНЫЙ видеоурок "Часто встречающиеся болезни органов пищеварения" и приложение к видеоуроку. Нажмите сюда, чтобы оставить заявку
Как быстро избавиться от 2-3 ненужных килограмм в домашних условиях? Забирай бесплатный чек-лист КАК ИЗБАВИТЬСЯ ОТ ОТЕКОВ.
Скачать тут