Lipoliza i lipogeneza, czyli o gromadzeniu i spalaniu tkanki tłuszczowej

Lipoliza i lipogeneza, czyli o gromadzeniu i spalaniu tkanki tłuszczowej

„Jak mogę pozbyć się nadmiaru tkanki tłuszczowej?” – wiele osób szuka odpowiedzi na to pytanie przechodząc na dietę i rozpoczynając treningi. To zwykle właśnie ta, stanowiąca rezerwę energetyczną naszego organizmu tkanka, uważana jest za jednego z największych „wrogów” współczesnego człowieka. Jej nadmiar może zwiększać ryzyko licznych chorób, na czele z cukrzycą, nowotworami czy schorzeniami serca. Na czym właściwie polega gromadzenie tłuszczu w ciele i jak mu zapobiegać? Przeczytaj koniecznie - poznasz tajniki lipolizy i lipogenezy i dowiesz się wszystkiego o gromadzeniu i spalaniu tkanki tłuszczowej.

Budowa tkanki tłuszczowej

Żeby zrozumieć skąd bierze się nadmiar tkanki tłuszczowej i jak możemy się go pozbyć, dobrze wiedzieć jak jest zbudowana i jaką funkcję pełni ta niezwykła tkanka. Najbardziej podstawowym elementem budulcowym tkanki tłuszczowej są adipocyty, czyli komórki tłuszczowe. W większości przypadków składają się z jednej, dużej kropli tłuszczu otoczonej błoną komórkową – wyjątek stanowią komórki tzw. „brunatnej” tkanki tłuszczowej, której budowa i funkcja są nieco inne niż w przypadku „białej” tkanki tłuszczowej, którą zajmiemy się w tym wpisie (1). Możesz wyobrazić sobie tkankę tłuszczową jako zbiór maleńkich spiżarni, które specjalizują się w przechowywaniu tylko jednego rodzaju surowca – tłuszczu. Po co nam taki magazyn? Czy tkanka tłuszczowa pełni funkcje inne niż zapasowe?

Tkanka tłuszczowa jako magazyn energii

Mimo ogromnej niechęci, z jaką większość z nas traktuje tkankę tłuszczową, jest ona tak naprawdę jednym z najlepszych dowodów na genialne działanie naszego ciała i ewolucji. Wyobraź sobie, że mamy rok 50 000 p.n.e., gdy nasi przodkowie podbijają kolejne obszary kuli ziemskiej (2). Twój codzienny posiłek stanowią korzenie i leśne owoce, raz na jakiś czas Twoim krewnym udaje się jednak upolować przodka dzisiejszych jeleni. Bez wydajnego systemu magazynowania energii, jakim jest dla nas tkanka tłuszczowa, kalorie, których dostarcza taki posiłek można by uznać za zmarnowane – owszem, odżywiłyby Cię na najbliższe 2, może 3 dni, później konieczny byłby jednak następny, pełnowartościowy posiłek. Dzięki ewolucyjnemu wynalazkowi, jakim jest tkanka tłuszczowa, nasi przodkowie zyskali zdolność gromadzenia zapasów energii w swoim ciele, co dawało większe szanse na przetrwanie dłuższych okresów głodu. Niestety, w dzisiejszych czasach nadmiaru pożywienia, mechanizm ten zaczął działać na naszą niekorzyść. Promuje on bowiem odkładanie nadmiernych ilości tłuszczu, którego nie jesteśmy w stanie zużyć. Dzieje się tak dlatego, że znany naszemu organizmowi z przeszłości okres mniejszej dostępności jedzenia nigdy nie nadchodzi.

Funkcje tkanki tłuszczowej – uwalnianie hormonów

No dobrze, wiemy już, że tkanka tłuszczowa to magazyn energii zgromadzonej „na czarną godzinę” – jakie są jej inne funkcje? Wyniki badań naukowych wskazują, że tkanka tłuszczowa ma zdolność produkcji i wydzielania wielu hormonów – zaliczyć możemy do nich między innymi takie związki, jak leptyna, rezystyna czy adiponektyna (3,4). Jaki jest efekt ich działania? Leptyna to tzw. „hormon sytości”, informujący nasz mózg, że magazyn energii jest pełny i nie musimy więcej jeść. Niestety, u osób z nadmiarem tkanki tłuszczowej leptyny jest tak dużo, że wrażliwość mózgu na jej działanie maleje. Aby zrozumieć ten mechanizm, możesz wyobrazić sobie, że podajesz herbatę z jedną łyżeczką cukru, osobie, które zwykle nie słodzi. Na pewno uzna ona ten smak za bardzo słodki. Gdy jednak taką herbatę wypije osoba, która zwykle dodaje do herbaty trzy łyżeczki cukru, prawdopodobnie powie, że w ogóle nie czuje słodkiego smaku. Podobne rzecz ma się w przypadku leptyny i mózgu – gdy w organizmie znajduje się nadmiar wydzielającej leptynę tkanki tłuszczowej, organizm przestaje reagować na ten hormon. Kolejny z hormonów tkanki tłuszczowej – rezystyna przyczynia się do rozwoju inulinooporności, występującej często właśnie u osób z nadmierną masą ciała. Jej podwyższony poziom wydaje się również mieć związek z zaawansowaniem i postępowaniem miażdżycy. Ciekawym hormonem produkowanym przez tkankę tłuszczową jest adiponektyna – jej wpływ na organizm jest pozytywny – zwiększa ona wrażliwość na insulinę, zmniejsza ryzyko miażdżycy, a także pobudza utlenianie (czyli spalanie) kwasów tłuszczowych. Gdzie tkwi jednak haczyk? Wydzielanie adiponektyny jest wyższe u osób z niższym wskaźnikiem BMI niż u tych z nadmierną masą ciała – jej pozytywne działanie dotyczy więc osób z prawidłową zawartością tkanki tłuszczowej w organizmie (5).  

Co to jest lipogeneza?

Wiesz już, że funkcje tkanki tłuszczowej to więcej niż magazynowanie energii. Czas wyjaśnić, czym jest tytułowa „lipogeneza”. „Lipo” – wskazuje na związek z tkanką tłuszczową, a „geneza” – to powstawanie, lipogeneza to więc nic innego jak powstawanie i rozrost tkanki tłuszczowej. Z biochemicznego punktu widzenia, jest to proces polegający na włączaniu pojedynczych kwasów tłuszczowych do bardziej skomplikowanych związków znanych jako triglicerydy, a następnie magazynowanie zapasów energii w tej właśnie postaci. Lipogeneza zachodzi w organizmie w sytuacji nadwyżki kalorycznej i jest regulowana jest przez liczne hormony. Najważniejszym z nich jest dobrze znana insulina – jej wydzielanie następuje po posiłku, sygnalizując napływ świeżej porcji potencjalnych materiałów zapasowych (6).

Wbrew pozorom lipogeneza nie jest powiązana jedynie z ilością tłuszczu w diecie – owszem, nadmiar kwasów tłuszczowych może być bezpośrednio włączany do komórek tłuszczowych, nie jest to jednak jedyne źródło tłuszczu w naszym organizmie. Źródłem tego zapasowego materiału są bowiem również węglowodany, a zwłaszcza cukry proste, zawarte chociażby w słodyczach i słodkich napojach – nasz organizm posiada zdolność przekształcania nadmiaru tych smakowitych związków w kwasy tłuszczowe, powiększając tym samym swoje zapasy skumulowane pod postacią tkanki tłuszczowej (6,7).

Dieta – wpływ na lipogenezę

Z pewnością lipogeneza nie jest procesem pożądanym przez większość z nas. Jakie czynniki żywieniowe mają na nią wpływ? Po pierwsze – najważniejszym czynnikiem pobudzającym rozrost tkanki tłuszczowej jest nadmiar kalorii – działa tutaj opisana wyżej zasada gromadzenia zapasów „na czarną godzinę”. Dlatego, diety o wysokiej zawartości tłuszczu, cukru i produktów przetworzonych będą zwykle sprzyjać lipogenezie – są to bowiem produkty dostarczające mnóstwa kalorii, których ilości nie zawsze jesteśmy w stanie kontrolować. Dodatkowo, wyniki badań naukowych wskazują, że nadmierna zawartość „cukru owocowego” – fruktozy sprzyja stłuszczeniu wątroby, co może mieć bardzo poważne konsekwencje dla zdrowia. Jakie działania możesz podjąć, aby ograniczyć ilość fruktozy w diecie? Paradoksalnie, rezygnacja z owoców, z których pochodzi ten cukier wcale nie będzie dobrym pomysłem – są one bowiem źródłem witamin, błonnika pokarmowego oraz przeciwutleniaczy niezbędnych dla zdrowia. Gdzie więc kryje się „nadmiarowa” fruktoza? Głównie w sklepowych napojach – niestety większość z nich słodzona jest tzw. syropem glukozowo-fruktozowym lub wysokofruktozowym syropem kukurydzianym. Innymi produktami, w których znaleźć możemy te niezwykle szkodliwe dodatki są, między innymi, smakowe jogurty, dżemy czy lody – warto więc czytać skład zanim zdecydujemy się na ich kupno (6,7).

Kolejnym czynnikiem mającym wpływ na lipogenezę jest zawartość w diecie tłuszczu – związek ten nie jest jednak, wcale tak oczywisty, jak mogłoby się wydawać. O ile nadmiar kalorii pochodzących z tłuszczu działa pobudzająco na ten proces, umiarkowane ilości niektórych rodzajów tłuszczu mogą…hamować lipogenezę! Takim działaniem charakteryzują się trzy grupy kwasów tłuszczowych: wielonienasycone kwasy tłuszczowe (których źródło stanowią oleje roślinne, orzechy, nasiona, czy tłuste ryby), jednonienasycone kwasy tłuszczowe (zawarte w orzechach, nasionach czy oliwie z oliwek) oraz sprzężony kwasy linolowy – CLA, który znaleźć możemy w produktach mlecznych oraz wołowinie (7,8). Po drugiej stronie barykady, znajdują się nasycone kwasy tłuszczowe, zwłaszcza kwas palmitynowy, którego źródłem są tłuste produkty pochodzenia zwierzęcego oraz olej palmowy. Nadmiar tego kwasu tłuszczowego ma wpływ na pobudzenie lipogenezy i rozrost tkanki tłuszczowej, w diecie warto więc ograniczyć masło, smalec, tłuste mięso, czy przetworzone produkty zawierające w swoim składzie olej palmowy (7).

Co to jest lipoliza?

Mówiąc o lipogenezie trzeba wspomnieć również o lipolizie. Znajdujący się w tym słowie człon „liza” oznacza rozpad, zaś „lipoliza” to rozpad triglicerydów na wolne kwasy tłuszczowe i glicerol. To pierwszy krok do „spalania tłuszczu”, drugim krokiem jest proces beta-oksydacji, czyli utlenianie kwasów tłuszczowych. W tym przypadku również jednym z czynników regulujących ten proces jest insulina – jej niskie stężenie sygnalizuje niedobór składników odżywczych i pobudza uwalnianie ich z „magazynu”, jaki stanowi tkanka tłuszczowa oraz późniejsze zużywanie w procesach pozyskiwania energii. Do innych hormonów mających wpływ na spalanie tkanki tłuszczowej zaliczamy chociażby adrenalinę i noradrenalinę– ich zwiększone stężenie zwiększa pobieranie energii z tkanki tłuszczowej (z taką sytuacją mamy do czynienia chociażby w trakcie aktywności fizycznej) (6,7,9).

Dieta– wpływ na lipolizę

Jakie czynniki dietetyczne wpływają na zwiększenie lipolizy i, co najważniejsze, jednoczesne zużycie uwolnionych tłuszczów? Podstawowym czynnikiem jest obniżenie kaloryczności codziennej diety.  Raz jeszcze warto zwrócić uwagę na wielonienasycone- i jednonienasycone kwasy tłuszczowe oraz kwasy CLA – ich odpowiednia zawartość w diecie może bowiem pobudzać lipolizę i spalanie kwasów tłuszczowych (7,8). Co jeszcze? Jak wykazano w badaniach naukowych, wytwarzane przez bakterie jelitowe związki, znane jako krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, zdają się posiadać unikalną zdolność przełączania metabolizmu tkanki tłuszczowej z niepożądanej lipogenezy, na korzystną lipolizę (10). Te niezwykłe związki wytwarzane są przez szczepy probiotycznych bakterii z błonnika pokarmowego, którego źródło stanowią warzywa, owoce oraz pełnoziarniste produkty zbożowe. Szczególnie korzystne wydają się być w tej sytuacji  produkty zawierające inulinę (jedną z frakcji błonnika), do których zaliczyć możemy chociażby czosnek, cebulę, zielonkawe banany, szparagi, cykorię czy karczochy. Innym istotnym czynnikiem wpływającym na prawidłowe spalanie uwolnionych z tkanki tłuszczowej związków, wydaje się być odpowiednie spożycie wapnia (11). Warto zadbać więc, aby nasza dieta spełniała normy żywieniowe na ten makroelement, czyli około 1000 mg dziennie dla osoby dorosłej. Aby tak było, ważnym elementem diety powinien być nabiał, gdy zaś rezygnujemy z tej grupy produktów dobrymi źródłami wapnia mogą być, między innymi, orzechy, suszone owoce, zielone warzywa liściaste, nasiona roślin strączkowych, drobnoościste ryby (np. sardynki), a także wyroby wzbogacane w wapń (np. napoje roślinne).

Jak spalić tłuszcz? Aktywność fizyczna a lipoliza

No dobrze, wiesz już jak zmodyfikować swoją dietę, aby przestawić organizm w kierunku zużycia tkanki tłuszczowej, zamiast jej gromadzenia. Co z aktywnością fizyczną? I czy istnieje coś takiego jak trening na spalanie tłuszczu? Oczywiście, na pewno domyślasz się, że aktywność fizyczna jest czynnikiem pozytywnie wpływającym na odchudzanie – w końcu jej wykonywanie wymaga od organizmu zużycia znacznej ilości energii. Czy wiesz jednak, że nie w każdym typie wysiłku organizm sięga po zapasy w postaci kwasów tłuszczowych? Na przykład w trakcie bardzo intensywnego, szybkiego wysiłku (np. biegu na 100 m, treningu HIIT), zamiast sięgać po rezerwy tłuszczu, organizm woli zużywać glukozę – pewne jej ilości znajdują się w mięśniach, a także w wątrobie (12). Nie oznacza to, że nie warto podejmować tego typu aktywności fizycznej – ma ona też swoje miejsce i znaczenie w procesie odchudzania i kształtowania sylwetki. Więcej informacji na ten temat znajdziesz w innych artykułach na naszym blogu.

Podsumowanie

Jak widzisz, czynniki determinujące przebieg procesów lipogenezy oraz lipolizy są dość złożone, ich podstawę stanowi jednak ilość kalorii dostarczanych z codzienną dietą. Mimo kluczowego znaczenia nadmiaru kalorii na gromadzenie tkanki tłuszczowej, ważna jest również jakość wybieranych produktów – szczególnie niekorzystne dla utrzymania właściwego poziomu tkanki tłuszczowej mogą być cukry proste, zwłaszcza fruktoza oraz nasycone kwasy tłuszczowe. Warto natomiast szczególnie pamiętać o produktach bogatych w nienasycone kwasy tłuszczowe, błonnik pokarmowy czy wapń – sprzyjają lipolizie i spalaniu uwolnionych kwasów tłuszczowych. Niezwykle istotne znaczenie ma również odpowiednio dobrana aktywność fizyczna – warto więc skonsultować się z trenerem lub fizjoterapeutą, który pomoże nam w wyborze odpowiedniego typu treningu.

Bibliografia

  1. Saely C., Geiger K., Drexel H., Brown versus White Adipose Tissue: A Mini-Review, „Gerontology”, 2012, 58, 15-23
  2. Mellars P., Neanderthals and the modern human colonization of Europe, „Nature”, 2004, 432, 461-465
  3. Vazquez-Vela M. E. F., Torres N., Tovar A.,” White Adipose Tissue as Endocrine Organ and Its Role in Obesity, „Archives of Medical Research”, 2008, 39, 8, 715-728
  4. Trayhurn P., Beattie J.H., Physiological role of adipose tissue: white adipose tissue as an endocrine and secretory organ, „Proceedings of the Nutrition Society”, 2001, 60, 329-339
  5. Turer A.T., Scherer P. E., Adiponectin: mechanistic insights and clinical implications, „Diabetologia”, 2012, 55, 2319–2326
  6. Ameer F., Scandiuzzi L., Hasnain S., Kalbacher H., Zaidi N., De novo lipogenesis in health and disease, „Metabolism”, 2014, 63, 7, 895-902
  7. Saponaro C., Gaggini M., Carli F., Gastaldelli A., The Subtle Balance between Lipolysis and Lipogenesis: A Critical Point in Metabolic Homeostasis, „Nutrients”, 2015, 7, 9453–9474
  8. Koba K., Yanagita T., Health benefits of conjugated linoleic acid (CLA), „Obesity Research & Clinical Practice”, 2014, 8, 6, 525-532
  9. Nielsen T.S., Jessen N., Jorgensen J.O.L., Moller N., Lund S., Dissecting adipose tissue lipolysis: molecular regulation and implications for metabolic disease, „Journal of Molecular Endocrinology”, 2014, 52, 3, R199-R222
  10. Den Besten G., Bleeker A., Gerding A., Van Eunen K., Havinga R., Van Dijk T.H., Oosterveer M.H., Jonker J.W., Groen A.K., Reijngoud D.J., Bakker B.M., Short-Chain Fatty Acids Protect Against High-Fat Diet–Induced Obesity via a PPARγ-Dependent Switch From Lipogenesis to Fat Oxidation, „Diabetes”, 2015, 64, 7, 2398-2408
  11. Gonzalez J.T., Rumbold P. L. S., Stevenson E.J., Effect of calcium intake on fat oxidation in adults: a meta-analysis of randomized, controlled trials, „Obesity reviews”, 2012, 13, 848–857
  12. Laurens C., De Glisezinski I., Larrouy D., Harant I., Moro C., Influence of Acute and Chronic Exercise on Abdominal Fat Lipolysis: An Update, „Frontiers in Physiology”, 2020, 11