脂肪细胞揭秘

懒得要命体能基础 2012-12-11 3.1K+ 0

在美国，大约有一半以上的成人超重。统计数据显示，美国有65.2%的人口被认为“超重”或“过度肥胖”，这真是不可思议。据美国疾病控制与预防中心（CDC）介绍，成人的过度肥胖和超重状况是由其“体重指数”（BMI）决定的。

BMI是一个肥胖指标，它综合考虑了一个人的体重和身高，可用于确定人们是体重不足、超重还是体重正常。如果一个成人被诊断为“超重”，那么他的BMI 值就应介于25和29.9之间。而当一个成人被诊断为“过度肥胖”时，他的BMI 将不低于30。BMI通常是人体脂肪的一个良好指标，因而这种测量方法被得到了广泛应用。

不论是出于健康考虑（肥胖会带来高血压、心脏病、糖尿病、睡眠窒息、呼吸问题等健康隐患），还是只为了苗条健美，许多美国人对肥胖都十分担忧。实际上，此时此刻就有成千上万的美国人正在通过锻炼或节食来减掉身体中的大量脂肪。但是您是否想过，脂肪到底是什么？当一个人“脂肪增加”（体重上升）时，其身体内部究竟在发生着什么变化？什么是“脂肪细胞”，它们是如何工作的？

在本文中，我们将探索脂肪细胞的世界。我们将考察脂肪细胞都长在何处，它们是如何存储脂肪、又是如何消耗脂肪的。

脂肪分布在哪里？

脂肪（又称脂肪组织）分布于人体的多个部位。一般而言，脂肪位于皮肤下方（皮下脂肪）。也有一些脂肪分布于两个肾脏的顶部。其他部位是否含有脂肪与性别有关：

成年男子一般会在胸部、腹部和臀部聚积脂肪，从而形成一个“苹果”形。
成年女子的脂肪一般位于乳房、髋部、腰部和臀部，从而形成一个“梨”形。

这种脂肪分布位置的差别源自性激素（雌激素和睾丸激素）的作用。

图1. 皮肤的切面图。脂肪位于皮下层中，其间布满了血管。

人体含有两种脂肪组织：

白色脂肪——主要用于代谢能量、保温和减震。
棕色脂肪——主要长在新生婴儿的肩膀之间；它们是重要的生热（生成热量）物质。

脂肪组织由脂肪细胞组成。脂肪细胞是一种独特的细胞。您可以将脂肪细胞看作是盛有一滴脂肪的微小塑料袋：

白色脂肪细胞的体积较大，它含有非常少的细胞质（只占细胞体积的15%）、一个小细胞核以及一大滴脂肪（占细胞体积的85%）。
棕色脂肪细胞的体积稍小一些，其中含有线粒体以及一些小滴的脂肪。线粒体能够生成热量。

脂肪细胞的形成分为两个阶段：第一个阶段是在妊娠期的最后三个月，此时婴儿正处于发育阶段；第二个阶段是在青春期到来时，此时正是性激素“破门而入”的阶段。男女之间的脂肪分布差异也就是在青春期开始形成的。令人惊讶的是，脂肪细胞在青春期过后便不再增加 -- 即使人体内存储的脂肪不断增多，脂肪细胞的数目也仍保持不变。只是每个脂肪细胞将不断变大！

除了脂肪组织外，一些脂肪会存储在肝脏中，还有一小部分脂肪甚至会分布在肌肉中。

脂肪进入人体的方式

当您摄入含有脂肪（主要成分是甘油三酸酯）的食物时，它将经过您的胃和大小肠。在大小肠中，将发生以下反应：

厨房中的乳化反应当您向沾有油脂的煮锅中添上水后，水的表面会形成一层油脂。如果向煮锅中心挤上一滴洗碗剂，您将发现大片的油脂层会立即分解为许多微小的油滴。

大滴的脂肪会与胆囊中的胆汁盐发生混合，这一过程称为乳化反应。混合过程会将大滴的脂肪分解为很多微小的液滴（称为微团），从而增大了脂肪的表面积。
胰脏会分泌一种称为脂肪酶的酶，这种酶可侵入每个微团的表面并将脂肪分解为自己的成分——甘油和脂肪酸。
这些成分将被吸收到肠内壁的细胞中。
在肠细胞中，这些成分将重新聚集成脂肪分子（甘油三酸酯）包，其表面还有一种名为乳糜微滴的蛋白质外层。借助这层蛋白质，脂肪会更易溶于水。
乳糜微滴会被释放到淋巴系统中，而不是直接进入血流。这是因为它们的体积太大，无法通过毛细管壁。
淋巴系统最终与静脉相连，乳糜微滴就是在此结合点进入血流中的。

您是否想知道，为什么脂肪分子需要分解为甘油和脂肪酸，而马上又要还原回去呢？这是因为脂肪分子太大，难以通过细胞膜。因此，不论是在肠部通过肠细胞进入淋巴系统，还是穿过任何其他细胞膜时，脂肪都必须进行分解。但是，当脂肪在淋巴或血液中传输时，数目较少的大脂肪分子要比许多小脂肪酸更有利。因为与较多的小分子相比，大脂肪分子因渗透作用所吸附的水分子要少得多。 [!--empirenews.page--]分页标题[/!--empirenews.page--]

脂肪在人体中的储存方式

乳糜微滴在血流中不会维持太长时间（大约只有八分钟），因为一种称为脂蛋白脂肪酶的酶会将脂肪分解为脂肪酸。脂蛋白脂肪酶分布在脂肪组织、肌肉组织以及心肌中的血管壁内。它的活性取决于体内胰岛素的含量。胰岛素的含量越高，这种脂肪酶的活性就越大。

图2. 脂肪细胞是如何存储脂肪并将葡萄糖和氨基酸转化成脂肪的。

胰岛素当您吃糖块或正餐时，肠中的葡萄糖、氨基酸或脂肪酸会刺激胰脏分泌一种称为胰岛素的激素。胰岛素会作用于体内的许多细胞，尤其是肝脏、肌肉和脂肪组织中的细胞。它会指示细胞完成下列工作：

吸收葡萄糖、脂肪酸和氨基酸
停止下列活动：
- 分解葡萄糖、脂肪酸和氨基酸
- 将肝糖分解为葡萄糖
- 将脂肪分解为脂肪酸和甘油
- 将蛋白质分解为氨基酸
开始下列活动：
- 从葡萄糖生成肝糖
- 从甘油和脂肪酸生成脂肪（甘油三酸酯）
- 从氨基酸生成蛋白质

随后，脂肪酸将通过血液被吸收到脂肪细胞、肌肉细胞和肝细胞中。在胰岛素的作用下，这些细胞中的脂肪酸将被合成为脂肪分子，并以脂肪微滴的形式存储起来。

另外，脂肪细胞还会吸收葡萄糖和氨基酸，并将它们转化为脂肪分子。这些葡萄糖和氨基酸一般是在饭后被吸收到血流中的。与直接在脂肪细胞中存储脂肪相比，将碳水化合物或蛋白质转化为脂肪的效率要低10倍，但人体仍保留了这一功能。如果血流中漂浮着100卡的多余脂肪（约11克），脂肪细胞只需消耗2.5卡的能量便可将其存储起来。而如果血流中漂浮着100卡的多余葡萄糖（约25克），脂肪细胞需要消耗23卡的能量才能将葡萄糖转化为脂肪并将其存储起来。如果可以选择的话，脂肪细胞将选择脂肪来存储，而不会看上碳水化合物，因为脂肪存储起来要容易得多。

值得注意的是，当人体内存储的脂肪越来越多时，脂肪细胞的数目仍保持不变，只是每个细胞的体积会不断变大。

与胰岛素作用相反的激素

当您停止进食时，身体将不再吸收食物。而当身体停止吸收食物时，血液中的胰岛素将变得很少。但是，人体始终在消耗能量；如果您没有吸收食物，这种能量也必须从内部存储的复合碳水化合物、脂肪和蛋白质中获得。在这种情况下，人体中的各个器官会分泌多种激素：

胰脏——葡萄蛋白
脑下垂体——生长激素
脑下垂体——ACTH（促肾上腺皮质激素）
肾上腺——肾上腺素
甲状腺——甲状腺激素

这些激素会调节肝脏、肌肉和脂肪组织中的细胞活动，其作用与胰岛素相反。

当您没有进食或锻炼时，您的身体必须利用内部存储的复合碳水化合物、脂肪和蛋白质等能量。人体的主要能源是葡萄糖。实际上，人体内的某些细胞（如脑细胞）只能从葡萄糖中汲取能量。

维持能量的第一道防线是将碳水化合物（又称肝糖）分解为简单的葡萄糖分子，这一过程称为肝糖分解。接下来，人体利用脂解过程将脂肪分解为甘油和脂肪酸。随后，人体可以直接分解脂肪酸并获取能量，也可以使用脂肪酸制造葡萄糖（通过一个称为糖质新生的多步过程）。在糖质新生过程中，氨基酸也可以被用来制造葡萄糖。

图3. 脂肪细胞如何分解脂肪。

在脂肪细胞中，其他类型的脂肪酶会将脂肪分解为脂肪酸和甘油。这些脂肪酶是由不同的激素激活的，例如葡萄蛋白、肾上腺素和生长激素。生成的甘油和脂肪酸将被释放到血液中，并通过血流传输到肝脏。到达肝脏后，这些甘油和脂肪酸可被进一步分解，或用来制造葡萄糖。

棕色脂肪：生成热量

当您出生时，身体内并没有太多的白色脂肪来隔绝外部的热量并保持体温；虽然存在白色脂肪细胞，但其中的脂肪含量却并不多。新生婴儿主要靠将棕色脂肪细胞中的脂肪分子分解为脂肪酸来产生热量（生热作用）的。与白色脂肪细胞的机理不同，脂肪酸不会离开棕色脂肪细胞，而是被进一步分解为线粒体，其能量将直接以热量的形式释放。冬眠动物体内也发生着同样的过程，只不过它们的棕色脂肪要比人类多。随着新生婴儿逐渐开始进食，白色细胞层将得到发育，棕色细胞会随之减退。成人基本上已没有棕色细胞。[!--empirenews.page--]分页标题[/!--empirenews.page--]

减体重与减脂肪

人的体重是由人体从食物中汲取能量的速度与该能量的消耗速度决定的。大多数专家一致认为，保持健康体重的方法是：