عمليّة التّمثيل الغذائيّ في النّسيج الشّحميّ

Adipose Tissue Metabolism

تكوّن الشحم "الدهن" (ليبوجينيسيس ) Lipogenesis

ليبوجينيسيس هو تكوّن (تخليق) الشحم و تخزينه. تحدث هذه العمليّة في النّسيج الشّحميّ و في الكبد . الدهون المأخوذة عن طريق الأكل و الفائضة عن حاجة الجسم لإنتاج الطاقة تُخَزَّن في النّسيج الشّحميّ. بالإضافة لذلك, الكربوهيدرات (النشويات) و البروتين المُستهلكان في الغذاء يمكن أن يُحَوَّلَا إلى شحوم عندما يكونان أكثر من حاجة الجسم. كما يمكن أن تُخَزَّن الكربوهيدرات على هيئة الجليكوجين Glycogen لتزويد الجسم بالجلوكوز (السكر) أثناء الصوم في الكبد و العضلات. الكربوهيدرات يمكن أن تُحَوَّل إلى الترايجليسيريد (دهون ثلاثية) أيضًا في الكبد ثم تُنقل إلى النّسيج الشّحميّ للتّخزين. الأحماض الأمينيّة من البروتينات في الغذاء تُستخدم لتخليق البروتين الجديد أو يمكن أن تتحول إلى الجلوكوز و الدّهون الثُلاثية.
الأحماض الدّهنيّة, على شكل ترايجليسيريد أو الأحماض الدّهنيّة الحرّة سواء كان مصدرها الأكل أو التكوين في الكبد ترتبط إلى بروتين الألبيومين Albumin في الدم للتنقل. تكوين صغير جدًّا للأحماض الدّهنيّة الحرّة يحدث في النسيج الشحمي. الترايجليسيريد (الدهون الثُلاثية) هي أكبر مصدر للأحماض الدّهنيّة, لأنّ هذا هو الشّكل الّذي فيه تُجَمَّع الدّهون الغذائيّة بالأمعاء و الكبد. الترايجليسيريد المُتكوّن من سلسلة طويلة من الأحماض الدهنيّة, على شكل كيلوميكرونز ( من الإمتصاص المعويّ للدهون ) Chylomicrons أو بروتينات دهنيّة ( من التّركيب الكبديّ ) Lipoproteins , يُحَلَّل إلى جليسرول Glycerol و أحماض دّهنيّة حُرّة Free Fatty Acids بأنزيم يُسَمَّى انزيم ليبيز البروتين الشّحمي Lipoprotein Lipase (LPL) (الخميرة الحَالة للبروتين الشحمي). انزيم ليبيز البروتين الشّحمي يُكوّن في الخلايا الشحمية و يُفرز في الخلايا الغشائيّة المُجاورة. الكيلوميكرونز و البروتينات الشّحمية ( بروتينات شحمية ذات كثافة منخفضة جدًّا ) Very Low Ddensity Lipoproteins (VLDL) يحتوون على أبوبروتين سي C-ll Apoprotein الّذي بدوره يُنشّط الليبيز. تلتهم الخلايا الشحمية الأحماض الدّهنيّة الحُرّة ت و تُحولها مرة أخرى إلى الترايجليسيريد للتخزين و ذلك بالإتحاد مع الجليسرول. الجلوكوز (السكر) هو المصدر الرئيسي للجليسرول لإتمام هذه العملية حيث أن الدهون الثُلاثية المُتحللة تعطي كمية غير كافية لإتمام هذا التحوّل.
هرمون الأنسولين الذي تفرزه خلايا بيتا في البنكرياس مُهم لإتمام عملية تخزين الشحوم حيث أنه يُنشط الليبيز الحال للشحوم البروتينية و يُحرض دخول الجلوكوز (السكر) الخلايا الشحمية لإمدادها بالجليسرول. أخيرًا, تحويل الجلوكوز (السكر) Glucose إلى الأحماض الدّهنيّة يُنْجَز بتنشيط الأنسولين لعدّة أنزيمات.


رسم توضيحي يُبين عملية تخزين و تحلّل الشحوم في الجسم.

التّحلّل الشّحمي "الدهني" (ليبوليسيس ) Lipolysis

التّحلّل الشّحمي هو التّحلّل و التّحرير الكيميائيّان للشّحوم من النّسيج الشّحميّ. تحلّل الشحوم يتم عندما يحتاج الجسم لطاقة إضافيّة. الترايجليسيريد في الخلايا الشحمية يتحلّل تحت تأثير مُركب مُتعدّد الأنزيمات يُسَمَّى الليبيز الحسّاس للهرمون Hormone Sensitive Lipase (HSL) الّذي يحلّل الترايجليسيريد إلى الأحماض الدّهنيّة الحُرّة و الجليسرول. بمجرّد أن يتحَلَّل الترايجليسيريد إلى الأحماض الدّهنيّة و الجليسرول, تُحَرَّر الأحماض الدهنية الحُرة للعضلات الهيكليّة, العضلة القلبيّة و الكبد لإستخدامها كمصدر للطاقة.
يُقلّل الأنسولين تحلّل الشحوم و خروج الأحماض الدّهنيّة الحُرة من النّسيج الشّحميّ بإعاقة انزيم ليبيز الترايجليسيريد Triglyceride Lipase .

توزيع النّسيج الشّحميّ
Adipose Tissue Distribution

من المُلاحظ أن الجميع لا يحملون نسيجهم الشّحميّ في نفس االمناطق من الجسم. النّسيج الشّحميّ الواقع في الغالب في الجزء العلويّ من الجسم يُسمى التوزيع الذكريّ Android , المركزي, الرجولي , العلوي , أو توزيع التّفّاحة Apple Distribution . نمط التّوزيع هذا يُوجَد بشكل مُتزايد في الرّجال, بالتّالي أسماء المصطلحات المذكورة. عندما يتراكم النّسيج الشّحميّ في الغالب في الجسم السّفليّ, أنثوي Gynoid , نسائي , سُفليّ, أو توزيع الكمّثرى Pear Distribution . هذا النّمط يُوجَد بشكل مُتزايد في النّساء منه في الرّجال و لهذا سُمي ّبأنثوي.


رسم توضيحي لتوزيع الشحوم في الجزء العلوي من الجسم "التفاحة" و الجزء السُفلي من الجسم "الكمثرى".

ما هيّ العوامل التي تحدّد توزيع الشحوم في الجسم؟
العامل الرّئيسيّ هو الخلفيّة الجينيّة Genetic Background الّتي يُمكن أن تُميّز بالنّظر إلى التّشابه في توزيع الشحوم في أعضاء العائلة الواحدة من نفس الجنس. كما هو مذكور سابقاً, الجنس (ذكر أم أنثى) معروف أيضًا بأنه يؤثّر على مناطق توزيع الشحوم في الجسم. النّساء عادة يكون لديهم نمط توزيع الشحوم السُفليّ و الرّجال لديهم نمط توزيع الشحوم العلويّ. بينما قد يتغيّر توزيع النسيج الشّحمي في الجسم حسب عمر الفرد. على سبيل المثال, بعد سنّ اليأس عند النساء يتغير توزيع الشحوم من الجزء السُفلي للجسم إلى الجزء العلويّ منه. هذا التّغيير قد يكون بسبب انخفاض نسبيّ في نشاط انزيم الليبيز الحال للبروتينات الشحمية في منطقة الجسم السّفليّة. أخيرًا, التأرجح الشديد في وزن الجسم بين السُمنة و النحافة قد يزيد من تراكم الشحوم في الجزء العلويّ من الجسم. تراكم الشحوم في الجزء العلويّ من الجسم يُرْبَط بنموّ مشاكل الصّحّة المختلفة, متضمّنًا أمراض القلب, إرتفاع ضغط الدّم و مرض السكري النوع الثاني.


إن الشحوم العميقة (الأحشائية-داخل البطن و الصدر) Visceral Fat الزّائدة و المُتراكمة في الجزء العلوي من الجسم مُرتبطة بعامل خطورة أعلى لحدوث الأمراض و خاصة أمراض القلب. مُعدل نسبة الخصر إلى الورك (الحوض)
Waist:Hip Ratio هو إختبار سريع و بسيط يُبين عامل الخطورة هذا, و يُحسب بتقسيم قياس مُحيط الخصر بالسنتيميتر على قياس مُحيط الورك بالسنتيميتر. النّساء في خطر إذا تجاوزت النّسبة 0.80 , للرّجال النّسبة 1.0 ,بإختصار للرجال إذا كان مُحيط الخصر =أو أكبر من 94 سنتيمينر و للنساء =أو أكبر من 80 سنتيميتر.

تعريف و أسباب البدانة "السُمنة"

البدانة ليست خلل أو علة واحدةً. طرق و معايير كثيرة تُستخدم لتشخيص وجود البدانة. إنها كمّيّة النّسيج الشّحميّ في الجسم و ليس فقط وزن الجسم الكلّيّ الّذي يُعرّف البدانة. تُساهم عدّة عوامل في حدوث البدانة : وراثية, بيئية, فيزيائية "جسدية", نفسية, و عوامل أخرى غير معروفة.
في الدراسات على الحيوانات التّجريبيّة أمكن التعرف على إعتلالات وراثية (جينية) واضحة بأنها هي السبب الأساسي للبدانة. في البشر, البدانة سمة عدّة مُتلازمات وراثية مثل مُتلازمة بارديت-بيدل Bardet-Biedl ,لورانس-مون Lawrence-Moon و بريدر-لابهارت-ويللي Prader-Labhart-Willi , بالإضافة إلى أمراض تخزين الترايجليسيريد Triglyceride Storage Diseases,هذه المُتلازمات نادرة نسبيًّا. لم يُتعرّف بعد على عيب جينيّ (وراثي) وحيد في غياب مُتلازمات جينيّة مُتّفقة أخرى كسبب للبدانة في الإنسان. تؤثّر الجينات (الوراثة) على حجم الجسم و توزيع الشحوم فيه, و من المُحتمل جداً أن تُستخدم في تعديل و علاج البدانة في الإنسان مُستقبلاً.

من الصعب جداً أن نفصل العوامل الوراثيّة عن العوامل البيئيّة في حدوث البدانة و تطورها و معرفة مُساهمة كل عامل منهما. عدّة دراسات على التّواءم, و أطفال التّبنّي قد زوّدت بيانات مثيرة قويّة لعنصر الوراثة في البدانة, بالإضافة إلى تعديل الجينات بالعوامل البيئيّة.
تتضمّن التّأثيرات البيئيّة على البدانة مقدار الطّعام و درجة النّشاط الجسديّ.
دراسات مقدار الطّعام في النّاس تكون غير مثمرة لأن الأفراد البدينين يخفون معلومات عن كمّيّة الطّعام الّذي يأكلونه. أيضًا يمكن أن تُؤثّر نوعية الغذاء على البدانة. الأفراد السّمان عادة يستهلكون أطعمة مرتفعة السّعرات الحراريةأكثر من الأفراد ذوي الأوزان الطبيعية.

أيضًا, كمّيّة الطّاقة الّتي يصرفها الفرد ستُؤثّر على تطوّر البدانة. مستوى النّشاط المُتزايد مُرتبط بالرّشاقة. بخلاف الطّاقة المصروفة أثناء التّمرين و النشاط الحركي, التّغييرات الخاصّة بالتّمثيل الغذائيّ التي تُحدثها الرياضة أيضًا تُؤثر على إستغلال و تخزين الشحوم, حيث أن الأفراد الرياضيين تكون لديهم عملية التحلّل الشحمي (الدهني) نشطة أكثر بالمقارنة مع الأشخاص الخمولين.

عدّة عوامل فسيولوجيّة (جسدية) قد تكون مُشتركة في نموّ البدانة. و هي تتضمن تغيير في عمليّة التّمثيل الغذائيّ في النّسيج الشّحميّ, تّغيُرات هرمونيّة و تّغيُرات في المواقع الّتي تتحكم بالتّشبّع (الإحساس بالشبّع)
Satiety Control sites في المخّ خصوصًا في منطقة ما تحت المِهاد Hypothalamus . قد يكون هناك إشارة شّاذّة تُؤثّر على عمليّة التّمثيل الغذائيّ في النّسيج الشّحميّ و تُغيّر تقسيم الوقود, حيث يحدث تّخزين مُتزايد للشحوم (الدهون) في النّسيج الشّحميّ بدلاً من إستخدامها كوقود في العضلات. مستوى (كميات) انزيم ليبيز البروتين الدّهنيّ يكون عال في الأشخاص السّمان, و هذا الأنزيم يمكن أن يزيد تخزين الترايجليسيريد في النّسيج الشّحميّ.
التّغييرات الهرمونيّة الّتي قد تؤثّر على البدانة تتضمّن فرط مستوى الأنسولين في الدم (هيبرينسلينايميا) Hyperinsulinemia و تغييرات في الغدّة النّخاميّة أو الكظرية ( مُتلازمة كوشينج) و قصور الغدة الدرقية . التّغييرات الهرمونيّة أثناء الحمل تؤهل الحامل للإصابة بالبدانة. إذا كانت زيادة الوزن زائدةً جداً, يمكن أن تُتسبّب بدانة مدى الحياة.

دور المُتغيّرات السّيكولوجيّة (النفسية) في تطوّر البدانة صعب للتّعريف. ليس لدى بعض الأفراد البدينين إضطرابات غذائيّة. قد يأكل الأفراد البدينون ردًّاً على التوتّر أو الإكتئاب. كذلك بعض الأفراد البدينون قد يأكلون الوجبات الكبيرة أو قد يأكلون بسرعة. هو قد اُقْتُرِحَ أن قد يكون بعض الأفراد البدينين أكلة مُلتزمون أيضًا, و عندما يكون هناك تغيير في روتينهم المُعتاد, يردّون بالأكل الزّائد.

بالرّغم من أنّ عدد من الآليّات قد تُعُرِّفَتْ لنموّ البدانة, الصّورة الدّقيقة غير واضحة بالمرّة. لأفراد كثيرين, قد يكون هناك عيب بيولوجيّ خفيّ. عندما يُقابل هذا الفرد معرضًا جيّدًا وفيرًا, الطّعام المُرتفع السّعرات الحرارية في بيئة كسولة, فإنه يُصاب بالبدانة.
أيضًا مهمّ جداً حقيقة أن بينما قد يفقد اُناس كثيرون الوزن, هناك نجاح قليل في المُحافظة على الوزن. الأسباب لهذه الإنتكاس و الحلول المُمكنة هي تركيز البحوث الحاليّة.