Гиподерма
Подкожная жировая клетчатка — теплоизоляция и запас энергии.
Гиподерма — глубокий слой кожи
Гиподерма — это самый глубокий слой кожи, лежащий под дермой и связывающий кожу с нижележащими тканями — мышцами, костями и фасциями. Другие её названия — подкожная жировая клетчатка, подкожная основа или подкожно-жировая ткань. Название происходит от греческих слов «hypo» — «под» и «derma» — «кожа», то есть буквально «то, что под кожей». Общее устройство кожи разобрано в обзоре кожи; здесь — о том, как устроен и работает глубокий слой.
Гиподерма не всегда включается в само понятие «кожа»: строго говоря, кожей называют только эпидермис и дерму, а гиподерма — это уже следующая за ними прослойка. Однако анатомически и функционально она связана с кожей неразрывно: именно гиподерма придаёт коже объём и мягкость, прикрепляет её к телу и выполняет несколько жизненно важных задач. Её часто сравнивают с «подкладкой» или «подушкой» под кожей — и это сравнение верно отражает её роль.
Из чего состоит гиподерма
Гиподерма построена в основном из двух компонентов: жировой ткани и проходящих сквозь неё соединительнотканных перегородок. Их сочетание и создаёт её строение.
Жировая ткань
Главный «строительный материал» гиподермы — жировая ткань (лат. «textus adiposus»). Она состоит из клеток-адипоцитов (см. ниже), которые заполнены жиром и собраны в группы. Различают два типа жировой ткани:
- Белая жировая ткань (лат. «adiposus albus») — основная в теле взрослого человека и во всей гиподерме. Её клетки содержат одну большую каплю жира, запасающую энергию. Именно эта ткань придаёт подкожному слою его цвет и свойства.
- Бурая жировая ткань (лат. «adiposus brunneus») — особый тип жира, в клетках которого много мелких капель жира и множество митохондрий (энергетических станций клетки), что и придаёт ей бурый оттенок. Бурая жировая ткань не запасает энергию, а, наоборот, сжигает её, выделяя тепло. У взрослых её немного, и лежит она преимущественно в области шеи, ключиц и между лопатками; у новорождённых её доля заметно выше — она помогает малышу согреваться. О том, как работает терморегуляция в целом, — в разделе Кожа и терморегуляция.
Соединительнотканные перегородки
Жир в гиподерме не лежит сплошным слоем — он разделён на отдельные дольки (лат. «lobuli») тонкими перегородками (лат. «septa») из соединительной ткани. Эти перегородки — как стенки между отсеками. Они идут от нижней поверхности дермы вглубь, к фасции, и делят подкожный жир на множество сегментов.
Значение перегородок двояко. Во-первых, они механически удерживают жир на месте и придают гиподерме упорядоченную структуру. Во-вторых, они служат «магистралями»: по ним к жировой ткани и обратно проходят кровеносные и лимфатические сосуды и нервы. Именно особенности этих перегородок у разных людей объясняют, почему подкожный жир у одних распределён ровно, а у других образует бугорки — об этом в разделе про нарушения ниже.
Что ещё находится в гиподерме
Помимо клеток жира и перегородок, через гиподерму проходят или заканчиваются в ней:
- Кровеносные сосуды — более крупные, чем в дерме; они питают жировую ткань и являются путём для гормонов.
- Лимфатические сосуды — уносят избыток тканевой жидкости.
- Нервы — чувствительные окончания и вегетативные волокна, управляющие сосудами жировой ткани.
- Клетки соединительной ткани — фибробласты (производящие волокна перегородок) и макрофаги (иммунные клетки).
- Рудименты — у некоторых людей в гиподерме встречаются остатки желёз и других структур, которые в ходе развития не исчезли полностью.
Адипоцит — клетка жировой ткани
Основная клетка гиподермы — адипоцит (от лат. «adeps» — «жир» + греч. «kytos» — «клетка»). Это крупная клетка, почти весь объём которой занят жировыми каплями. Адипоциты белой жировой ткани имеют диаметр около 0,07–0,1 мм (в несколько раз крупнее обычных клеток — одни из самых крупных в теле) и содержат одну огромную каплю жира. Клетки бурой жировой ткани меньше и содержат много мелких капель.
Что именно запасают адипоциты? Жир в них хранится в виде триглицеридов (лат. «triglyceridum») — сложных молекул, состоящих из глицерина и трёх жирных кислот. Триглицериды — самая «энергоёмкая» форма хранения запаса: при расщеплении они выделяют вдвое больше энергии на грамм, чем углеводы или белки. Именно поэтому природа выбрала их для долговременного запасания. О том, как клетка в итоге использует эту энергию, — в разделе Обмен веществ и энергия.
Адипоциты не статичны: они постоянно то накапливают, то отдают жир. Когда человек ест больше, чем тратит, клетки запасают больше триглицеридов и растут. Когда есть дефицит энергии — запасы расщепляются, и жирные кислоты уходят в кровь, откуда их используют другие ткани. Этот процесс управляется гормонами и не зависит от воли человека напрямую.
Где гиподерма соединяется с телом
Гиподерма — это «переходный мост» между кожей и внутренними структурами. Сверху она плавно продолжает дерму, снизу — прикрепляется к подлежащим тканям.
Важный элемент этого прикрепления — фасция (от лат. «fascia» — «повязка, обёртка»). Это плотная соединительнотканная плёнка, которой покрыты мышцы и другие структуры; подробнее о ней — в разделе Фасции. От гиподермы к фасции и надкостнице (оболочке костей) идут прочные соединительнотканные тяжи (лат. «retinacula cutis» — «удерживающие кожу»). Они не дают коже смещаться слишком далеко и фиксируют её к телу.
Плотность этих тяжей и толщина гиподермы неодинаковы на разных участках — и это определяет, насколько подвижна кожа в том или ином месте. На тыле кисти и на веках кожа подвижна, потому что гиподерма тонкая, а тяжи редкие. А на подошвах гиподерма толстая, а тяжи особенно прочные и многочисленные: они «пришивают» кожу к подлежащим структурам так, чтобы она не смещалась при ходьбе и выдерживала вес тела. Именно поэтому кожа на опорных участках тела малоподвижна и очень устойчива к нагрузке.
Зачем нужна гиподерма
Роль гиподермы не сводится к «запасу жира». Она выполняет несколько ключевых задач, и все они связаны с положением этого слоя — на границе между кожей и внутренними тканями.
Жир плохо проводит тепло, поэтому гиподерма работает как «термос»: она удерживает тепло, вырабатываемое телом, и не даёт ему уходить наружу. Именно поэтому слой подкожного жира особенно важен в холодном климате и у животных, которые живут в воде.
Мягкий жировой слой смягчает удары и давление. Он работает как «подушка»: при падении или давлении часть энергии поглощается жиром и не доходит до мышц, костей и внутренних органов. Именно поэтому наиболее развита гиподерма на участках, принимающих нагрузку, — на ягодицах, подошвах, ладонях.
Адипоциты накапливают триглицериды — самый ёмкий запас энергии в теле. При голодании или большой физической нагрузке жир расщепляется, и освобождённые жирные кислоты используются как топливо. Это своего рода «нефтяной резерв» организма.
Через соединительнотканные тяжи гиподерма прикрепляет кожу к фасциям, мышцам и костям. Она не даёт коже смещаться и удерживает её на месте, особенно на опорных участках тела.
Кроме этих основных задач, у гиподермы есть ещё несколько ролей. Она — часть эндокринной системы: жировая ткань выделяет гормоны, в том числе лептин, который сигналит мозгу о запасах энергии и влияет на аппетит (см. Жировая ткань и лептин). Гиподерма участвует в обмене половых гормонов — в ней часть андрогенов превращается в эстрогены, из-за чего распределение и количество подкожного жира отличаются у женщин и мужчин. А ещё в гиподерму вводят многие лекарства (подкожные инъекции) — жировая и рыхлая соединительная ткань хорошо всасывают препараты в кровь.
Гиподерма и терморегуляция
Роль гиподермы в поддержании постоянной температуры тела заслуживает отдельного разбора. Она работает в связке с другими механизмами кожи.
При охлаждении гиподерма выступает как изолятор: жир задерживает тепло, а сосуды кожи сужаются, сокращая потери. При перегреве изоляция могла бы мешать — поэтому организму важно вовремя отдавать тепло. Здесь в игру вступают потоотделение и расширение сосудов кожи. Таким образом, гиподерма — не только «одеяло», но и часть общей системы, которую организм «настраивает» в зависимости от условий.
Особую роль играет бурая жировая ткань. В отличие от белой, она не запасает энергию, а сжигает её, выделяя тепло. У младенцев её особенно много — она помогает им согреваться, ведь у новорождённых система терморегуляции ещё незрелая. У взрослых бурой ткани меньше, и её вклад в общий расход энергии невелик, однако современные исследования продолжают изучать, как её можно активировать.
Что происходит при нарушениях
Гиподерма отражает состояние обмена веществ и гормонального фона, поэтому её изменения — важный сигнал. Одни состояния связаны с избытком жировой ткани, другие — с её недостатком, третьи — с перераспределением.
Избыточное накопление жировой ткани в организме. Адипоциты увеличиваются в размерах, а при выраженном ожирении растёт и их число. Ожирение — не просто «косметическая» проблема: жировая ткань становится источником сигналов, влияющих на обмен веществ, давление и воспаление, поэтому повышается риск диабета, болезней сердца и суставов.
Изменение подкожного жира, при котором кожа становится бугристой. В его основе — особенности соединительнотканных перегородок гиподермы: жир, зажатый тяжами между дермой и фасцией, выпячивается, а тяжи втягивают кожу — возникает «эффект апельсиновой корки». Это косметическая особенность строения, а не болезнь, и встречается у большинства женщин.
Хроническое состояние, при котором подкожный жир непропорционально накапливается на ногах (иногда и на руках), но не на теле и не на стопах. Отёчная и болезненная, такая жировая ткань плохо поддаётся изменению образа жизни. Причина до конца неясна, но механизм связан именно с жировой тканью гиподермы.
Обратное состояние — резкая потеря подкожного жира. Характерна для тяжёлых болезней, при которых организм расходует запас жира быстрее, чем пополняет. Кожа при этом теряет объём и становится дряблой.
Связи с другими системами
- Покровная система: гиподерма — глубокий слой кожи, связанный с дермой и защищающий её снизу. Подробнее — в разделе Покровная система.
- Обмен веществ и энергия: жировая ткань гиподермы — главное хранилище энергии тела. Подробнее — в разделе Обмен веществ и энергия.
- Эндокринная система: жировая ткань — это орган, выделяющий гормоны (лептин и другие). Подробнее — в разделах Жировая ткань и лептин и Эндокринная система.
- Опорно-двигательная система: через соединительнотканные тяжи гиподерма прикрепляет кожу к фасциям, мышцам и костям, а её жир амортизирует нагрузку. Подробнее — в разделе Опорно-двигательная система.
- Сердечно-сосудистая система: через гиподерму проходят сосуды, а её жировая ткань участвует в теплоизоляции и задержке тепла, которое разносит кровь. Подробнее — в разделе Кровь.
Таким образом, гиподерма — это глубокий слой кожи, состоящий в основном из жировой ткани, разделённой соединительнотканными перегородками на дольки. Её главные клетки — адипоциты, запасающие жир в виде триглицеридов, а основной тип жира — белая жировая ткань (бурая сжигает энергию для тепла). Гиподерма удерживает тепло, смягчает удары, хранит запас энергии и прикрепляет кожу к телу через тяжи к фасциям и костям. Она участвует в эндокринной регуляции (лептин), в обмене половых гормонов и служит путём для подкожных инъекций. А такие состояния, как ожирение, целлюлит, липедема и истощение, показывают, насколько чувствительна эта жировая прослойка к обмену веществ и гормонам.