Lipogeneza i lipoliza – istotne mechanizmy związane z tkanką tłuszczową

Aktualizacja: 27 maja, 2024

Lipogeneza i lipoliza to dwa bardzo ważne procesy zachodzące w organizmie ludzkim. Dzięki nim z pożywienia pobierana jest energia tak niezbędna dla funkcjonowania w życiu codziennym.

Pokarm jako źródło energii

Wszystkim komórkom organizmu, aby mogły się poprawnie rozwijać, niezbędny jest nieustanny dopływ energii. Pochodzi ona z pokarmu, a konkretnie jest uwalniana z wysokoenergetycznych wiązań chemicznych cząsteczek jego składników.

Podstawową grupą substancji energetycznych są węglowodany, obecne praktycznie w każdym spożywanym produkcie pokarmowym (owoce, warzywa, itp.). Ich rozkład dostarcza energii, której zapasy kumulują się w wiązaniach chemicznych cząsteczek m.in. ATP (adenozynotrifosforan) pełniącego funkcję nośnego źródła energii.

Pożywienie dostarczane do organizmu początkowo ulega trawieniu. Enzymy odpowiedzialne za ten proces prowadzą do rozkładu wielkich cząstek na mniejsze (polimerów do monomerów): z tłuszczów powstają kwasy tłuszczowe oraz glicerol, z białek aminokwasy, zaś z węglowodanów – cukry proste. Następnie przebiega glikoliza (rozszczepienie cząsteczek glukozy), podczas której tworzy się ATP i dwie cząstki pirogronianu. Czynności te zachodzą w cytozolu. Dalej pirogronian transportowany jest do mitochondriów. Końcowym produktem tych przemian jest woda i dwutlenek węgla.

Człowiek okresowo zaopatruje organizm w pokarm, dlatego też ustrój dysponuje funkcją przeobrażania cząstek pożywienia w uniwersalną energię, która jest magazynowana, a następnie użytkowana w momencie deficytu energetycznego np. podczas zwiększonego wysiłku lub przy dłuższym okresie głodowania.

Tkankę tłuszczową można określić jako „wypełniacz”, z tego względu, iż kumuluje się ona między narządami, co powoduje zaokrąglanie obszarów ciała. Ogólnie można przyjąć, że jej procentowa objętość waha się u kobiet pomiędzy 20–25 %, zaś u mężczyzn 15–20 %. 60–70 % całkowitego tłuszczu znajduje się w tkance podskórnej.

Lipogeneza

Z tkanką tłuszczową powiązane są dwa mechanizmy mające związek z kumulacją, bądź też uwalnianiem wolnych kwasów tłuszczowych przez adipocyty (komórki tłuszczowe), są to lipoliza i lipogeneza.

Mechanizm związany z wychwytem (gromadzeniem) tłuszczu nazywany jest lipogenezą. Jeśli w ustroju człowieka bilans energetyczny jest na poziomie dodatnim, wówczas następuje nagromadzanie się wolnych kwasów tłuszczowych w formie trójglicerydów, które kumulują się w wątrobie oraz tkance tłuszczowej. Jeśli następuje kumulowanie tkanki tłuszczowej, to również zwiększa się produkcja leptyny, czyli białka produkowanego przede wszystkim przez komórki tłuszczowe. Reguluje ona gospodarkę energetyczną organizmu.

Lipoliza

Mechanizm lipolizy działa odwrotnie w porównaniu do lipogenezy. Ma miejsce podczas podwyższonego zapotrzebowania energetycznego, czyli m.in. podczas zwiększonego wysiłku fizycznego, bądź też w momencie obniżenia temperatury otoczenia. Lipoliza może następować również podczas sytuacji stresowych jakim jest np. okres głodu. Czynność ta warunkuje rozkład komórek tłuszczowych, czyli wykorzystanie skumulowanego w organizmie tłuszczu (zmniejszenie masy ciała). Podczas lipolizy ustrój zmuszony jest do pobierania energii z adipocytów (jest to komórka syntetyzująca i magazynująca tłuszcz w organizmie). Do procesu jej uwolnienia niezbędna jest glukoza, której poziom w czasie lipolizy znacznie spada. Dlatego też należy kontrolować spożywany cukier i unikać jego skokom. Warto wybierać produkty o możliwie niskim indeksie glikemicznym, dzięki czemu poziom cukru we krwi pozostanie stabilny, a my dostarczymy energii komórkom na długi czas. Wybierając produkty o niskim indeksie glikemicznym możesz wspomóc swoją dietę redukcyjną.

Głównymi hormonami biorącymi czynny udział w procesie lipolizy są katecholaminy. Zapoczątkowanie hydrolizy lipidów jest możliwe dzięki enzymom obecnym w adipocytach, tzw. lipaz triglicerydowych. Ich czynność wzmaga się podczas braku pożywienia, zaś obniża po dostarczeniu posiłku. Wzrost lipolizy, czy też jej zmniejszenie, zależne jest od występowania adenozynotrójfosforanu (ATP), którego ilość ograniczają hormony lipolityczne (m.in. adrenalina i noradrenalina). Skutkuje to zmniejszeniem procesu lipolizy. Odwrotne działanie wywołuje leptyna.

Regulacja mechanizmu lipolizy i lipogenezy

Mechanizmy opisane wyżej (lipoliza i lipogeneza) kontroluje enzym nazywany lipazą lipoproteinową, który usprawnia transport wolnych kwasów tłuszczowych do wnętrza komórek. Dzięki niemu możliwa jest synteza frakcji HDL cholesterolu (dobrego) z kwasów tłuszczowych. Insulina i glikokortykosteroidy, jak również wzrost ilości adipocytów w organizmie, zwiększają czynność lipazy lipoproteinowej. Jej aktywność zmniejsza się przez hormony wzrostu, testosteron i estrogeny. Nadwaga powoduje zaburzenie pracy lipazy lipoproteinowej.

Lipoliza i lipogeneza są mechanizmami przeciwstawnymi względem siebie. Oddziałują one na metabolizm tłuszczu obecnego w ustroju człowieka (głównie w tkance podskórnej). Dzięki ich poprawnemu działaniu homeostaza organizmu nie jest zaburzona. Jeśli jednak następuje ciągła nadwyżka w podaży pokarmu, czy też nieregularne jego spożywanie, czynność metabolizmu tłuszczu jest nieprawidłowa i następuje przyrost tkanki tłuszczowej.