Жир в организме: как откладывается, сжигается и выводится при похудении

Желая похудеть, человек хочет избавиться именно от лишнего жира. Однако если человек делает это неправильно, то вместе с жирами он теряет мышечную массу, или же избавляется только от нее. Чтобы сбросить вес правильно, нужно понимать, как сжигается жир в организме, и за счет каких процессов это происходит.

Процесс первый. Высвобождение жира из жировых клеток

Жир находится в жировых клетках, количество которых у человека не меняется независимо от количества жира. То есть, худея, мы избавляемся не от жировых клеток, а от находящегося в них жира. Чем больше его в клетках, тем больше их размер и вес. Жировые клетки склонны сильно растягиваться.

Недавно ученые доказали, что количество жировых клеток на протяжении жизни может меняться, но изменение это незначительно.

Первое, что происходит, когда уходит жир из организма – это его высвобождение. Для этого нужно, чтобы в организме создался дефицит энергии. Тогда в кровь выбрасываются особые гормоны и ферменты, транспортирующиеся по кровотоку к жировым клеткам и высвобождающие из них жир.

Для создания дефицита энергии, без которого не сгорает жир в организме человека, нужно тратить больше энергии, нежели вы потребляете. Для этого используются ограничения в рационе и физическая активность.

Гликемический индекс продуктов и похудение

Есть достаточное количество научных данных о том, что системы питания, основанные на употреблении продуктов с низким ГИ, могут положительно влиять на снижение веса. Биохимических механизмов, которые в этом участвуют, множество, но назовем наиболее актуальные для нас:

1. Продукты с низким ГИ вызывают большее чувство сытости, нежели продукты с высоким ГИ.
2. После употребления продуктов с высоким ГИ поднимается уровень инсулина, который стимулирует всасывание глюкозы и липидов в мышцы, жировые клетки и печень, параллельно приостанавливая расщепление жиров. Как следствие, уровень глюкозы и жирных кислот в крови падает, и это стимулирует голод и новый прием пищи.
3. Продукты с разными ГИ по-разному влияют на расщепление жиров во время отдыха и во время спортивных тренировок. Глюкоза из продуктов с низким ГИ не так активно откладывается в гликоген, но зато во время тренировок гликоген не так активно сжигается, что указывает на повышенное использование жиров для этой цели.

• Чем продукт более измельчен (в основном относится к зерновым), тем выше ГИ продукта.
• Чем больше в продукте содержится клетчатки, тем ниже его ГИ.

Различия между пшеничной мукой (ГИ 85) и зерном пшеницы (ГИ 15) попадают под оба этих критерия. Это значит, что уровень глюкозы в крови после употребления муки вырастает более резко, чем после употребления цельного зерна, например, булгура или полбы.

• Чем больше в продукте содержится клетчатки, тем ниже его ГИ.
• Количество углеводов в продукте не менее важно, чем ГИ.

Свекла – это источник углеводов с более высоким содержанием клетчатки, чем мука. Несмотря на то что у нее высокий гликемический индекс, у нее низкое содержание углеводов, т. е. более низкая гликемическая нагрузка. В данном случае, несмотря на то, что ГИ у нее такой же, как и у зернового продукта, количество глюкозы, поступившее в кровь, будет намного меньше. Когда мы сравниваем цельные культуры с переработанными, важно не забывать обо всех микро- и фитонутриентах, которые присутствуют в натуральных продуктах и которых нет в полученных промышленным способом.

• ГИ сырых овощей и фруктов ниже, чем вареных.

Это правило касается не только моркови, но и всех овощей с высоким содержанием крахмала, таких как батат, картошка, свекла и т. д. В процессе тепловой обработки существенная часть крахмала превращается в мальтозу (дисахарид), который очень быстро усваивается.

Следовательно, даже вареные овощи лучше не разваривать, а следить, чтобы они оставались целыми и твердыми. Однако, если у вас такие заболевания, как гастрит или язва желудка, все же лучше употреблять в пищу овощи в приготовленном виде.

• Сочетание белков со сложными углеводами снижает ГИ порции.

Овощи содержат пищевые волокна и сложные углеводы, которые не усваиваются организмом, но очень важны для эффективного пищеварения. Кроме того, добавление белка к любому виду углеводов снизит общий ГИ блюда.

Натуральные продукты, в отличие от соков, содержат клетчатку и тем самым понижают ГИ. Более того, желательно есть фрукты и овощи с кожурой не только потому, что кожура – это клетчатка, но и потому, что большая часть витаминов прилегает непосредственно к кожуре.

Процесс второй. Транспортировка жира в мышцы и его сгорание

После высвобождения из жировых клеток жир вместе с кровью трансформируется в мышцы. Достигая мышцы, он должен сгореть в митохондриях, являющихся так называемыми «электростанциями» человека. И для сгорания жира ему нужны ферменты и кислород. Если их в организме недостаточно, жир не сможет трансформироваться в энергию, и снова отложится в организме.

То есть, для расщепления жиров в организме человека нужно высвобождение их из жировых клеток посредством ферментов и гормонов. После они транспортируются до мышцы и сжигаются посредством реакции с кислородом и ферментами.

Именно такой процесс расщепления жиров является естественным похудением. Потому для того чтобы оно было правильным, организму нужны физические нагрузки, сопровождаемые потреблением большого объема кислорода, и при этом наличие всех ферментов, необходимых для сжигания жира. Для этого необходимо правильное питание с достаточным количеством белковой пищи, так как в большей степени ферменты содержит именно она.

Переваривание и усвоение жиров[править | править код]

А. Переваривание и усвоение жиров: общие сведения
Среднее потребление жиров(масло животное и растительное, маргарин, молоко, мясо, сосиски, яйца, орехи и т. д.) составляет примерно 60-100 г в сутки, но существуют большие индивидуальные вариации (10-250 г в сутки). Большинство жиров в пище (90%) — это нейтральные жиры, или триацилглицериды (триглицериды). Остальные жиры -это фосфолипиды, эфиры холестерина и жирорастворимые витамины (витамин A, D, Е и К). Более 95% липидов обычно всасываются в тонком кишечнике.

Переваривание жиров

(А). Липиды плохо растворяются в воде, и поэтому для их переваривания в водной среде желудочно-кишечного тракта и для последующего всасывания и транспорта в плазму крови требуются специальные механизмы. Хотя недеградированные триацилглицериды могут всасываться в небольших количествах, жиры пищи должны быть гидролизованы ферментами перед тем, как они смогут эффективно всосаться. Для оптимальной ферментативной активности требуется предварительная механическая эмульгация жиров (в основном в дистальной части желудка), поскольку липидные капли в эмульсии (1-2 мкм; Б1) имеют гораздо большую (относительную к массе жиров) поверхность для работы липаз.
Б. Переваривание липидов: деградация и мицеллообразование
Липазы

— ферменты, растворяющие жиры, вырабатываются железами языка, дна желудка (главные клетки и слизистые клетки шейки) и поджелудочной железы (А). Примерно 10-30% пищевых жиров гидролизуется в желудке, а остальные 70-90% расщепляется в двенадцатиперстной кишке и верхней части тощей кишки. Липазы из языка и желудка имеют кислый оптимум pH, а липазы поджелудочной железы — pH 7-8. Липазы становятся активными в области контакта жира (масла) с водой (Б). Панкреатическая липаза (триацилглицеролгидролаза) проявляет липолитическую активность (максимальная скорость липолиза 140 г жира/мин) в присутствии колипаз и Са2+. Проколипазы из сока поджелудочной железы, будучи активированы трипсином, образуют липазы. В большинстве случаев панкреатические липазы расщепляют триацилглицериды (ТГ) по первой и третьей сложноэфирной связи. Этот процесс требует присутствия воды и приводит к образованию свободных жирных кислот (СЖК) и 2-моно-ацилглицерида.

При этом вокруг фермента формируется вязко-однородная фаза с водной и гидрофобной зонами (Б2). Избыток Са2+ или дефицит моноацилглицерида приводит к превращению жирных кислот в кальциевые мыла, которые потом выводятся.

Фосфолипаза А2 (образуется из профосфолипазы А3 панкреатического сока при активации трипсином) расщепляет вторую сложноэфирную связь фосфолипидов (в основном фосфатидилхолина = лектина), содержащихся в мицеллах. Для этой реакции требуется присутствие желчных солей и Са2+.

Неспецифичная карбоксилэстераза (= неспецифичная липаза = гидролаза эфиров холестерина) из панкреатического секрета воздействует на эфиры холестерина в мицеллах, а также на все три эфирные связи ТГ и эфирные связи витаминов A, D, Е.

Эта липаза также присутствует в женском грудном молоке (но не в коровьем), и поэтому вскормленные грудью младенцы получают пищеварительные ферменты, требующиеся для расщепления молочного жира вместе с молоком матери. Поскольку ферменты чувствительны к теплу, пастеризация грудного молока значительно уменьшает способность младенцев переваривать молочные жиры.

2-Моноацилглицериды, длинноцепочечные свободные жирные кислоты и другие липиды агрегируют с желчными кислотами и спонтанно формируют мицеллы в тонком кишечнике (БЗ). (Поскольку короткоцепочечные жирные кислоты более полярны, они могут всасываться непосредственно и не нуждаются в желчных кислотах или мицеллах.) Диаметр мицелл составляет всего 20-50 нм, отношение поверхность/объем у них примерно в 50 раз больше, чем у липидных капель в эмульсии. Они облегчают плотный контакт между продуктами расщепления жиров и стенкой тонкого кишечника и, следовательно, важны для всасывания липидов. Полярный конец участвующих в процессе веществ (в основном конъюгированных желчных кислот, 2-моноацилглицерида и фосфолипидов) обращен в водную среду, а неполярная — внутрь мицелл. Полностью неполярные липиды (например, эфиры холестерина, жирорастворимые витамины и липофильные яды) находятся внутри мицелл. Таким образом, неполярные липиды во время всех этих процессов остаются в липофильном окружении до тех пор, пока не достигают липофильной щеточной каймы (микроворсинок) мембран эпителия. Там они абсорбируются клетками слизистой путем либо растворения в мембране, либо пассивного транспорта (например, в случае свободных жирных кислот при помощи переносчиков). Хотя всасывание жиров завершается к тому моменту, когда химус достигает конца тощей кишки, желчные кислоты, высвобождающиеся из мицелл, абсорбируются только в конце подвздошной кишки и затем рециркулируют (внутрипеченочная циркуляции).

Особенности процесса сжигания жира в организме

В организме есть два основных энергетических источника – гликоген и жир. Гликоген является более мощным источником, и превратить его в энергию проще, нежели жир. Поэтому организм вначале пытается сжечь его, и лишь потом доходит очередь до жира.

Отсюда важно, чтобы тренировка длилась не меньше часа, поскольку иначе организм, сжигая гликоген, может не дойти до жиров.

Физическая нагрузка с большим потреблением кислорода – аэробная нагрузка, то есть, бег, езда на велосипеде, плавание и так далее. Именно такие виды нагрузок способствуют активному сжиганию жира, поэтому если вы хотите похудеть, делайте упор на них, а не на силовые тренировки. Силовые упражнения, конечно, помогут натренировать мышцы, но под слоем жира они просто не будут видны.

В идеале рекомендуется сочетать аэробные и силовые тренировки, поскольку один только бег либо велосипед не помогут получить необходимого результата – организм склонен приспосабливаться к однообразным нагрузкам. Именно благодаря чередованию нагрузок и можно добиться нужного результата. Причем чем больше в организме мышц, тем активнее сжигаются жиры, поэтому правильное похудение должно включать в себя и силовые тренировки.

Если говорить простым языком, то жир распадается на углекислый газ и воду, и одновременно с этим высвобождается энергия. Углекислый газ выводится через легкие, вода выводится с мочой и потом, энергию же организм использует для работы. Это и есть ответ на вопрос о том, куда уходит жир, когда человек худеет.

И еще один момент, который вводит многих в заблуждение. Жир является источником энергии, и он распределяется по всему телу равномерно. Невозможно сжечь его только в одной области – на животе или ногах. Потому при похудении худеет все тело, а в дальнейшем можно подкорректировать проблемные участки силовыми упражнениями.

Также нужно учесть, что каждый человек обладает генетическими особенностями, в силу которых жир на конкретных участках у него может уходить лучше, чем на других.

Холестерин (СНО)[править | править код]

Сложные эфиры холестерина (СНО-эфиры), как и триацилглицериды (ТГ), представляют собой неполярные молекулы. В водной среде организма они могут транспортироваться лишь в составе липопротеинов (или связанными с белками) и могут быть использованы в обмене веществ только после превращения в холестерин, который более полярен (Б). СНО-эфиры служат запасными веществами и в некоторых случаях как транспортная форма СНО. СНО-эфиры присутствуют во всех липопротеинах, но наиболее распространены в ЛПНП (42%) (А).

Холестерин

— важный компонент клеточной мембраны. Более того, он предшественник желчных солей (Б), витамина D и стероидных гормонов. В сутки примерно 0,6 г холестерина теряется с фекалиями (в виде копростерина) и выводится через кожу. Количество желчных кислот, теряемых за сутки, составляет около 0,5 г. Эти потери (без учета потребления холестерина с пищей) должны компенсироваться путем постоянного ресинтеза холестерина в желудочно-кишечном тракте и печени (Б). Холестерин, поступающий с пищей, частично усваивается сам по себе, а частично — в этерифицированной форме (Б, справа внизу). До того как он реабсорбируется, эфиры холестерина расщепляются неспецифической панкреатической карбоксилэстеразой до холестерина, который всасывается в верхней части тонкого кишечника (Б, внизу). Клетки слизистой желудка содержат ацил-КоА-холестеринацилтрансферазу (АХАТ) — фермент, реэтерифицирующий всасываемый холестерин, так что и холестерин, и его эфиры могут быть интегрированы в хил омикроны (А). Холестерин и его эфиры СНО в остатках хиломикронов (см. ранее) транспортируются в печень, где ли-зосомальные кислые липазы снова расщепляют эфиры до холестерина. Этот холестерин, а также холестерин из других источников (ЛПНП, ЛПВП) покидают печень (Б) различными способами: 1) путем экскреции в желчь; 2) путем превращения в желчные соли, которые также потом поступают в желчь; 3) путем включения в ЛПОНП — липопротеины печени, экспортирующие липиды в другие ткани. Под действием ЛЛП (см. далее) ЛПОНП преобразуются в ЛПСП и позже в ЛПНП (Б, слева). ЛПНП транспортируют холестерин и его эфиры в клетки с рецепторами ЛПНП (печеночные и внепеченочные клетки; Б, вверху). Плотность рецепторов на поверхности клеток колеблется в соответствии с потребностями в холестерине. Как и печеночные клетки (см. выше), внепеченочные клетки поглощают ЛПНП посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза, и лизосомальные кислые липазы переводят эфиры холестерина в холестерин (Б, справа вверху). Затем клетки могут встраивать холестерин в клеточные мембраны или использовать его для синтеза стероидов. Избыток холестерина вызывает (а) ингибирование синтеза холестерина в клетках (З-НМG-СоА-редуктаза) и (б) активацию АХАТ — фермента, зтерифицирующего и запасающего холестерин в форме его эфиров.

Гиперлипопротеинемия[править | править код]

Избыток липидов в крови может отражать увеличение уровня триацилглицеридов и/или холестерина (> 2,0-2,2 г/л сыворотки, этот показатель обнаруживается у примерно каждого пятого жителя западных стран). В наиболее серьезной форме семейная гиперлипопротеинемия (генетический дефект) вызывает увеличенную концентрацию холестерина в крови с самого рождения, что может привести к инфаркту миокарда в юношеском возрасте. Болезнь вызывается генетическим дефектом высокоаффинных рецепторов ЛПНП. Уровень холестерина в сыворотке повышается, поскольку клетки поглощают небольшие количества богатых холестерином липопротеинов низкой плотности (ЛПНП). Внепеченочные ткани синтезируют большие количества холестерина, поскольку З-НМG-СоА-редуктаза не может ингибировать синтез холестерина по причине пониженного всасывания ЛПНП. В результате все больше ЛПНП связывается с низкоаффинными рецепторами, опосредующими всасывание и запасание холестерина в макрофагах, кожных покровах и кровеносных сосудах. Таким образом, гиперхолестеринемия увеличивает риск атеросклероза и коронарной болезни сердца.

Как откладывается жир в организме

Также нужно разобраться в том, как образуется жир в организме человека. Наличие на человеческом теле жировых отложений – нормальный показатель защитной реакции организма, точнее сказать, естественного механизма выживания. В древних времен именно благодаря жиру человек мог выживать в лютые холода. Сегодня такой необходимости уже нет, а жир все равно накапливается. Как же это происходит.

Прежде всего, в жировые клетки трансформируются углеводы, особенно простые сахара. Конечно, как и другие вещества, они нужны организму. Они откладываются в мышцах, и это становится основным источником энергии для силовой работы, да и для любой нагрузки в принципе. Но максимальное количество, которое может скопиться в мышцах – это 60-90 грамм углеводов, и еще 70-80 грамм могут отложиться в печени. Другие места для их хранения в теле отсутствуют. Поэтому при употреблении углеводов сверх нормы они трансформируются в жировые отложения и «оседают» на животе, бедрах, ногах и других частях тела.

Еще один момент – жир может черпаться непосредственно из жира. Жиры телу тоже необходимы, в особенности женщинам для поддержания работы гормональной, репродуктивной и сердечнго-сосудистой системы. Однако грамм чистого жира содержит около 9 ккал, соответственнот, 100 грамм его – 900 ккал, а это уже не так далеко от суточной нормы потребления калорий человека, желающего похудеть. Калории из жира откладываются телом проще и быстрее, нежели поступающие из углеводов, поскольку жир трудно расщепляется, и как источник энергии он тратится в последнюю очередь.

Где и как накапливается жир в организме? Многие думают, что он откладывается лишь под кожей, так как эти отложения можно увидеть невооруженным глазом. Большая часть его действительно скапливается тут, но кожно-жировая клетчатка находится не только непосредственно под кожей, но и внутри, обволакивая внутренние органы, что необходимо для их защиты. Такой жир именуется висцеральным или брюшным, поскольку самые важные органы располагаются в зонах живота или грудины. Но если количество подкожного жира превышает норму, это чревато ожирением, нарушениями в работе сердечно-сосудистой системы и вытекающими отсюда многочисленными негативными последствиями.

Распределение и хранение жиров[править | править код]

А. Липопротеины
Липиды в крови транспортируются в виде липопротеинов, ЛП (А), представляющих собой агрегаты молекул (микроэмульсии) с центральной частью из сильногидрофобных липидов, таких как триацилглицерид (ТГ) и сложные эфиры холестерина (СНО-эфиры), окруженных слоем амфипатических липидов (фосфолипиды, холестерин). Липопротеины содержат также некоторые типы белков, называемых аполипопротеинами. Липопротеины различны по размеру молекул, плотности, липидному составу, а также участкам синтеза и составу аполипопротеинов. Аполипопротеины (Аро) функционируют в качестве структурных элементов липопротеинов (например, АроАII и АроВ48), лигандов рецепторов липопротеинов (АроВ100, АроЕ и т. д.) на мембране клеток-мишеней липопротеинов и активаторов ферментов (например, ApoAI и АроСII).

Хиломикроны транспортируют липиды (в основном триацилглицериды, ТГ) из кишечника на периферию (при помощи кишечной лимфы и большого круга кровообращения; Г), где их АроСII активируют эндотелиальную липазу липопротеинов (ЛЯП), которая отщепляет свободные жирные кислоты (СЖК) от ТГ. В основном СЖК абсорбируется миоцитами и жировыми клетками (Г). При помощи АроЕ хиломикронные остатки доставляют остальные триацилглицериды, холестерин и сложные эфиры холестерина в гепатоциты при помощи рецептор-опосредованного эндоцитоза (Б, Г).

Холестерин и ТГ, импортируемые из кишечника, а также синтезированные в печени, экспортируются как фракция ЛПОНП (липопротеины очень низкой плотности) из печени на периферию, где они при помощи АроСII также активируют ЛПСП, приводя к высвобождению СЖК (Г). Это приводит к потерям АроСН и экспозиции АроЕ. Остатки ЛПОНП или ЛПСП (липиды средней, или промежуточной плотности) остаются. Примерно 50% ЛПСП возвращается в печень (в основном в связанном виде — с АроЕ на рецепторах ЛПНП; см. далее), где ЛПСП репроцессируются и экспортируются из печени в виде ЛПОНП (Б).

Б. Метаболический путь холестерина

Другие 50% ЛПСП превращаются в ЛПНП (липопротеины низкой плотности) после контакта с липазой печени (что приводит к потерям АроЕ и экспозиции АроВ100). Две трети ЛПНП доставляют холестерин и эфиры холестерина в печень, а другая треть — во внепеченочные ткани (Б). Связывание АроВ100 с рецепторами ЛПНП необходимо для обоих процессов.

Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) обменивают некоторые апопротеины на хиломикроны и ЛПОНП и абсорбируют излишний холестерин из внепеченочных клеток и крови (Б). Вместе с АроА1 они активируют плазматические лецитин-холестеролацилтрансферазы (ЛХАТ), которые ответственны за частичную этерификацию холестерина. ЛПВП также доставляют холестерин и его эфиры в печень и железы, продуцирующие стероидные гормоны и имеющие рецепторы ЛПВП (яичники, семенники, кора надпочечников).

Особенности правильного сжигания жиров

Подкожно-жировая клетчатка уходит достаточно быстро. А вот висцеральный жир сжигается сложнее и медленнее. Но с его избытком бороться очень важно для поддержания нормальной работы организма и всех его систем.

Изначально важно правильное питание, так как жир сжигается при недостатке энергии. Необходимо начать с подсчета калорий. Можно питаться полноценно, употребляя все необходимые вещества, однако, сократить калорийность до 1500-1800 ккал в сутки для женщин, и 2000-2300 ккал для мужчин. В первую очередь, конечно, важно урезать количество жирной пищи в рационе. Источники жиров должны быть полезными: морская рыба, растительные масла, орехи. Также важно ограничить простые углеводы, такие как сахар, сладости, выпечка, сладкие воды. Источники углеводов должны быть полезными – крупы, фрукты и овощи, цельнозерновой хлеб.

Очень важны для правильного жиросжиганиия тренировки, а именно аэробные нагрузки. Именно они обеспечивают лучшее поступление в организм кислорода, а ведь именно он – основной помощник в сжигании жира. И не забывайте, что кардиотренировки должны длиться не меньше 30-40 минут, чтобы организм израсходовал гликоген и успел добраться до жиров.

По сути, для сжигания жира будут эффективны любые упражнения, и можно выбирать те, которые вам больше нравятся. То, сколько вы сожжете, будет определяться интенсивностью тренировки, физической формой, возрастом – чем старше человек, тем дольше работают системы запасания, мышечной массой. Также важна частота тренировок.

Если речь идет о кардиотренировках, то можно добавить в них такие эффективные упражнения, как бег на месте с высоким подъемом коленей, прыжки с махами ногами и руками, берпи и прочие.

Даже такие упражнения, как приседания и отжимания могут выполняться в режиме кардиотренировки, если делаются в ускоренном темпе. Можно делать определенное количество за подход или заниматься на время, с каждым разом улучшая свои результаты. Так вы превратите вашу тренировку в высокоинтенсивный интервальный тренинг.

Независимо от обстоятельств нужно выкладываться максимально. Чем больше и активнее вы работаете, тем больше энергии расходуется. А ведь весь процесс жиросжигания, по сути, сводится к соотношению полученной и потраченной энергии. Если вы будете правильно питаться, то получите результаты максимально быстро.

Еще один вариант для сжигания жиров – бег. Также помните, что сильные мышцы заставляют организм расходовать больше энергии, поэтому силовые упражнения также нужны. Важно чередовать нагрузку и делать тренировки разнообразными, чтобы организм не привык к однообразию.

Зная, как происходит процесс расщепления и сжигания жира, вы сможете добиться лучших результатов. Помните, что самое важное – это регулярно тренироваться и питаться умеренно, чтобы организм не получал излишков, которые он поспешит отложить в жир.