الـــنـسـيــج الــشــحـمــي Adipose Tissue
النّسيج الشّحميّ Adipose Tissue هو الأنسجة المُتخصّصة الّتي تؤدّي دور موقع التخزين الرّئيسيّ للدّهن على شكل ترايجليسيريد Ttriglycerides . النّسيج الشّحميّ يُوجَد في الحيوانات الثّدييّة في شكلين مختلفين :
النّسيج الشّحميّ الأبيض White Adipose Tissue .
النّسيج الشّحميّ البُني Brown Adipose Tissue .
يُقدّم النّسيج الشّحميّ الأبيض الوظائف التالية:
عزل الحرارة Heat Insulation , يُعتبر النّسيج الشّحميّ الموجود مُباشرة تحت الجلد
Subcutaneous Adipose Tissue , عازل حرارة مُهم للجسم, لأنه يُوصل (يُسرب) ثُلث الحرارة التي تُسربها الأنسجة الأخرى. مقدار عزل الحرارة يعتمد على سمك هذه الطّبقة الشحمية. على سبيل المثال, شخص بطبقة شحم تحت الجلد بسمك 2 ملّيمتر سيشعر بالراحة في مُحيط درجة حرارته 15 درجة مئوية كشخص بطبقة شحمية سُمكها 1 ملّيمتر في 16 درجة مئوية.
وسادة ميكانيكيّة Mechanical Cushion , حيث يعمل كماص للصدمات Shock Absorber لحماية أعضاء و أنسجة الجسم.
مصدر طاقة Source of Energy هام للجسم.
النّسيج الشّحميّ أيضًا يُحيط بالأعضاء الدّاخليّة (الأحشاء كالكلى) و يكون كماص للصدمات و يحميها من التّصادم ببعضها و يُساعد على تثبيتها في أماكنها.
إنتاج و إفراز هرمون ليبتين Leptin الذي يتحكم بالشهية.
كالشّكل الرّئيسيّ لتخزين الطّاقة, الشحم يعمل كواقي ضد الخلل الناتج عن عدم تساوي مقدار الطّاقة المأخوذة عن طريق الأكل مع الطاقة المصروفة. إنّها طريقة فعّالة لتخزين الطّاقة الفائضة, لأنه يُخَزَّن بحجم ماء صغير جدًّا. بالتّالي, طاقة أكثر يُمكن أن تُسْتَمَدّ لكلّ جرام من الدّهن ( 9 كالوري لكل 1 جرام) مقارنة مع كلّ جرام كربوهيدرات أو بروتين
( 4 كالوري لكل 1 جرام). المرأة العاديّة التي لديها 20 % من جسمها شحوم, يكون لديها طاقة من الدهن (الشحم) تكفيها لتعيش حوالي شهر واحد من دون أكل.
هناك بعض القيود على استخدام الدهن كوقود, حيث أنه لا يمكن أن تحوّل مُعظم الحيوانات الدهن إلى الكربوهيدرات. الأنسجة الّتي تشتغل في الغالب أنايروبيكالي (يتم التمثيل الغذائي فيها بدون استخدام الأوكسوجين "لا هوائي") Anaerobic (على سبيل المثال كريّات الدم الحمراء) يجب أن تعتمد على الكربوهيدرات (الجلوكوز) للطّاقة و تحتاج لأن تحصل على مخزون كافي متاح من الجلوكوز. بالإضافة لذلك, تحت الظّروف العاديّة المخّ مُعتمد على الجلوكوز للطّاقة و لا يستخدم الأحماض الدّهنيّة. في الظّروف الغريبة الخاصّة بالتّمثيل الغذائيّ, المخّ يمكن أن يستخدم الأجسام الكيتونية ketone Bodies (مُنتج ثانويّ من عمليّة التّمثيل الغذائيّ للدهون) عندما تكون مُتوفرة بكمّيّات عالية. أخيرًا, قد يكون أسهل أيضياً للأنسجة أن تستخدم الجلوكوز للطاقة تحت الظّروف الغذائيّة النّموذجيّة لأن نقل الدّهون الغير قابلة للذوبان خلال الدّم يتطلّب آليّةً معيّنةً.
النّسيج الشّحميّ البنّيّ الّذي يأخذ لونه من وفرة الأوعية الدموية و خلاياه المليئة جداً بالميتوكوندريا Mitochondria (الميتوكوندريا عبارة عن مصانع الطاقة في الخلايا). يُوجَد النّسيج الشّحميّ البنّيّ في الحيوانات و أهميته تكمن بأنه يُولد الحرارة لتدفئة الحيوان أثناء البيات الشتوي و في الحيوانات حديثة الولادة. لا يوفر النّسيج الشّحميّ البنّيّ أي طاقة للحيوان, أي أنه ليس بمخزن للطاقة و إنما يُولد الحرارة للجسم بآلية تُعرف بتوليد الحرارة بدون الإرتجاف
Non-Shivering Thermogenesis و حرق السعرات الحرارية الفائضة التي تدخل الجسم عن طريق الأكل بتحويلها إلى حرارة و هذا يُسمى توليد الحرارة بالأكل Diet Induced Thermogenesis , و هذا يحصل لأن الميتوكوندريا في خلايا النّسيج الشّحميّ البنّيّ لديها حاملة معيّنة تسمّى البروتين الغير مُقارن (مُزوج) Uncoupling Protein الّذي ينقل البروتونات (ذرات الهيدروجين) من خارج الخلايا إلى داخلها بدون إنتاج إيه تي بي ATP و الذي هو عبارة عن المُركب الذي يمُد خلايا الجسم بالطاقة.
تركيب و شكل و نموّ النّسيج الشّحميّ
Morphology and Development of Adipose Tissue
في الحيوانات الثّدييّة البالغة, النسيج الشحميّ يتكون من تجمع خلايا مملوءة بالدّهن (دهون ثلاثية "ترايجليسرايد") تُسَمَّى الخلايا الشحمية (أديبوسايت) Adipocytes , مُتماسكة مع بعضها في هيكل من ألياف الكولاجين Collagen . بالإضافة للخلايا الشحمية, النّسيج الشّحميّ يحتوي على خلايا سَدية وعائية Stromal-Vascular Cells متضمّناً خلايا نسيج الأرومات الليفية الضّام Fibroblastic Connective Tissue cells , كرات الدّم البيضاء, خلايا بلعمية Macrophages , و ما قبل الخلايا الشحمية Pre-Adipocytes (و هي عبارة عن خلايا شحمية لم تمتلأ بالدهن بعد) و التي تُساهم في الوحدة البنائيّة.
يمكن أن تكون قُطيرات الدّهن في النّسيج الشّحميّ وحيدة المسكن (وحيدة) Unilocular و/أو مُتعددة المسكن Multilocular (مُتعددة) . تحتوي الخلايا وحيدة المسكن على قُطيرة دهن Lipid Droplet كبيرة واحدة تدفع نواة الخليّة ضدّ غشاء الخليّة, مما يُعطي الخليّة شكل خاتم (خُتيم) Signet-Ring . الخلايا وحيدة المسكن هي ميزة النّسيج الشّحميّ الأبيض, و تتراوح في الحجم من 25 إلى 200 ميكرون Micron (الميكرون يُساوي جزء من المليون من المتر أي المتر يُساوي مليون ميكرون). و تكون الميتوكوندريا موجودة بشكل سائد في الجزء الأكثر سمكًا لإطار الخلية قرب النّواة. قطرة الدهن الكبيرة داخل الخليّة لا تحتوي على أي عُضيات (تصغير أعضاء) Organelles .
white_adipose_adipocyte.jpg
صورة مجهرية للنسيج الشحمي الأبيض و رسم توضيحي للخلية الشحمية البيضاء.
الخلايا الشحمية مُتعددة المسكن نموذجيًّا تتواجد في النّسيج الشّحميّ البنّيّ, و تحتوي على الكثير من قُطيرات الدهن الصغيرة. قد تصل الخليّة في النّسيج الشّحميّ البنّيّ إلى قطر 60 ميكرون و قُطيرة الدّهن داخل الخليّة قد يصل قُطرها إلى 25 ميكرون. إنّ اللون البنّيّ لهذا النسيج يُؤْخَذ من تكوّن الأوعية الدموية الكثيرة و الميتوكوندريا المُتوافرة جدًّا. الميتوكوندريا تختلف في الحجم و قد تكون مُستديرة, بيضاويّة, أو خيطية في الشكل.
brown_adipose_adipocyte.jpg
صورة مجهرية للنسيج الشحمي البني و رسم توضيحي للخلية الشحمية البنية.
تقريباً 60 إلى 85 % من وزن النّسيج الشّحميّ الأبيض هو دهن, تُكوّن الدهون الثلاثية ال90-99 % . توجد كمّيّات صغيرة من الأحماض الدّهنيّة الحرّة Free Fatty Acids , دهون ثُنائية Diglyceride , الكولسترول , دهون فوسفاتية Phospholipid . في مزيج الدّهن هذا, ستّة أحماض دهنيّة تختلق تقريبًا 90 % من المجموع, و هي مايريستيد Myristic , بالميتيك Plamitic , بالميتولييك Palmitoleic , استياريك Stearic , الزيتيك Oleic و لينولييك Linoleic . تنويع تكوين غذائك يمكن أن يُنوّع تركيبة الحامض الدّهنيّ في النّسيج الشّحميّ.
الوزن المُتبقّي للنّسيج الشّحميّ الأبيض مُكوّن من الماء 5 إلى 30 % و بروتين 2 إلى 3 % .
النّسيج الشّحميّ الأبيض لا يحتوي على أوعية دموية كثيرة كالنسيج الشحميّ البنّيّ, لكنّ كلّ خلية شحمية في النّسيج الشّحميّ الأبيض على إتّصال مع على الأقلّ شُعيرة دموية. يزوّد مخزون الدّم هذا دعم كافي لعمليّة التّمثيل الغذائيّ النّشيطة الّتي تحدث في الإطار الرّفيع الذي يُحيط بقُطيرة الدّهن و تعتمد كمية تدفّق الدّم إلى النّسيج الشّحميّ الأبيض على وزن الجسم و الحالة الغذائيّة, يزيد تدفق الدّم أثناء الصّوم.
تنشأ الخلايا الشحمية من خلايا بدائية شبيهة بالأرومات الليفية Fibroblast-Like Precursor Cells و الّتي تتطور لتُصبح خلايا شحمية تحت الظروف المُنشطة المُناسبة. لا تمتلك هذه الخلايا أيّ علامة إنزيميّة (خمائر) أو تركيبية يمكن أن تُسْتَخْدَم لتحديد ما إذا كانت سوف تتطور لتُصبح خلايا شحمية مما يجعل التعرف المُبكر على الخلايا الشحمية صعباً جداً. و المعيار للتّعرّف المُبكر على الخلايا الشحمية يعتمد على تراكم الدّهن فيها بعد أن قد تتوقف عن االتكاثر.
حجم كتلة النّسيج الشّحميّ يتحدد بعدد الخلايا الشحمية و حجمها. أي يُمكن أن تحدث الزّيادة في كتلة النّسيج الشّحميّ بفرط التنسّج (نمو هيبربلاستيك) Hyperplasia الّذي هو زيادة في عدد الخلايا الشحمية. تحدث هذه الزّيادة في العدد أصلاً بالنّشاط المرتبط بالإنقسام الخلويّ في خلايا الباكورة (الخلايا البدائية التي تنشأ منها الخلايا الشحمية). و يمكن أن تزيد كتلة النّسيج الشّحميّ أيضًا بفرط الضخامة (نمو هيبرتروفيك) Hypertrophy الّذي هو زيادة في حجم الخلية الشحمية و تحدث هذه الزّيادة بتراكم الدّهن في الخليّة.
نموّ النّسيج الشحمي في الفأر يحدث في مراحل مُعينة. من الميلاد إلى 4 أسابيع من العمر, يكون نموّ النّسيج الشّحميّ هو هيبربلاستيك أي بزيادة عدد الخلايا. إتخام فأر بالغذاء أثناء هذه الفترة يمكن أن يؤدّي إلى زّيادة دّائمة في وزن الجسم و عدد الخلايا الشحمية. من 4 إلى 14 أسبوع من العمر يحدث تضخّم في حجم الخلايا الشحمية (هيبرتروفيك) و فرط تنسُج (هيبربلاستيك). بعد 14 أسبوع من العمر, نموّ النّسيج الشّحميّ يحدث في الغالب بتضخّم في نموّ الخلايا الشحمية (هيبرتروفيك).
التّسلسل الإنمائيّ للنسيج الشحميّ في الإنسان غير معروف جيداً. فترتان لنموّ هيبربلاستيك ربّما أثناء الفصل الثّالث للحمل و فقط قبيل و أثناء البلوغ. بعكس الإيمان السابق, النموّ الهيبربلاستيكي (زيادة في عدد الخلايا الشحمية) يمكن أن يحدث أيضًا في البالغين ( في كلا النّاس و الفئران ). عندما يمتلئ النسيج الشحمي بالدّهن و يصل إلى الحجم الحرج, خلايا الباكورة تنشط و تنقسم لتنشأ خلايا شحمية جديدة, و هذا لا يحدث مع الأكل المُعتدل و إنما مع فرط الإتخام و لمدّة الطّويلة. بالإضافة لذلك, هناك اختلافات فرديّة بين الأشخاص ربّما في الحجم الحرج للنسيج الشّحمي الّذي سيتسبّب في تشكيل خلايا شحمية جديدة. بمجرّد أنّ تنشأ خلايا شحمية جديدة, تبقى هذه الخلايا مدى الحياة و فقط التّقليل في حجم الخليّة ممكن. لذى الزيادة العددية للخلايا الشحمية له تطبيقات و آثار واسعة النّطاق في علاج و منع البدانة (السُمنة).
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.
adipose_tissue_metabolism.gif
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.
fat_distribution.jpg
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.
النّسيج الشّحميّ Adipose Tissue هو الأنسجة المُتخصّصة الّتي تؤدّي دور موقع التخزين الرّئيسيّ للدّهن على شكل ترايجليسيريد Ttriglycerides . النّسيج الشّحميّ يُوجَد في الحيوانات الثّدييّة في شكلين مختلفين :
النّسيج الشّحميّ الأبيض White Adipose Tissue .
النّسيج الشّحميّ البُني Brown Adipose Tissue .
يُقدّم النّسيج الشّحميّ الأبيض الوظائف التالية:
عزل الحرارة Heat Insulation , يُعتبر النّسيج الشّحميّ الموجود مُباشرة تحت الجلد
Subcutaneous Adipose Tissue , عازل حرارة مُهم للجسم, لأنه يُوصل (يُسرب) ثُلث الحرارة التي تُسربها الأنسجة الأخرى. مقدار عزل الحرارة يعتمد على سمك هذه الطّبقة الشحمية. على سبيل المثال, شخص بطبقة شحم تحت الجلد بسمك 2 ملّيمتر سيشعر بالراحة في مُحيط درجة حرارته 15 درجة مئوية كشخص بطبقة شحمية سُمكها 1 ملّيمتر في 16 درجة مئوية.
وسادة ميكانيكيّة Mechanical Cushion , حيث يعمل كماص للصدمات Shock Absorber لحماية أعضاء و أنسجة الجسم.
مصدر طاقة Source of Energy هام للجسم.
النّسيج الشّحميّ أيضًا يُحيط بالأعضاء الدّاخليّة (الأحشاء كالكلى) و يكون كماص للصدمات و يحميها من التّصادم ببعضها و يُساعد على تثبيتها في أماكنها.
إنتاج و إفراز هرمون ليبتين Leptin الذي يتحكم بالشهية.
كالشّكل الرّئيسيّ لتخزين الطّاقة, الشحم يعمل كواقي ضد الخلل الناتج عن عدم تساوي مقدار الطّاقة المأخوذة عن طريق الأكل مع الطاقة المصروفة. إنّها طريقة فعّالة لتخزين الطّاقة الفائضة, لأنه يُخَزَّن بحجم ماء صغير جدًّا. بالتّالي, طاقة أكثر يُمكن أن تُسْتَمَدّ لكلّ جرام من الدّهن ( 9 كالوري لكل 1 جرام) مقارنة مع كلّ جرام كربوهيدرات أو بروتين
( 4 كالوري لكل 1 جرام). المرأة العاديّة التي لديها 20 % من جسمها شحوم, يكون لديها طاقة من الدهن (الشحم) تكفيها لتعيش حوالي شهر واحد من دون أكل.
هناك بعض القيود على استخدام الدهن كوقود, حيث أنه لا يمكن أن تحوّل مُعظم الحيوانات الدهن إلى الكربوهيدرات. الأنسجة الّتي تشتغل في الغالب أنايروبيكالي (يتم التمثيل الغذائي فيها بدون استخدام الأوكسوجين "لا هوائي") Anaerobic (على سبيل المثال كريّات الدم الحمراء) يجب أن تعتمد على الكربوهيدرات (الجلوكوز) للطّاقة و تحتاج لأن تحصل على مخزون كافي متاح من الجلوكوز. بالإضافة لذلك, تحت الظّروف العاديّة المخّ مُعتمد على الجلوكوز للطّاقة و لا يستخدم الأحماض الدّهنيّة. في الظّروف الغريبة الخاصّة بالتّمثيل الغذائيّ, المخّ يمكن أن يستخدم الأجسام الكيتونية ketone Bodies (مُنتج ثانويّ من عمليّة التّمثيل الغذائيّ للدهون) عندما تكون مُتوفرة بكمّيّات عالية. أخيرًا, قد يكون أسهل أيضياً للأنسجة أن تستخدم الجلوكوز للطاقة تحت الظّروف الغذائيّة النّموذجيّة لأن نقل الدّهون الغير قابلة للذوبان خلال الدّم يتطلّب آليّةً معيّنةً.
النّسيج الشّحميّ البنّيّ الّذي يأخذ لونه من وفرة الأوعية الدموية و خلاياه المليئة جداً بالميتوكوندريا Mitochondria (الميتوكوندريا عبارة عن مصانع الطاقة في الخلايا). يُوجَد النّسيج الشّحميّ البنّيّ في الحيوانات و أهميته تكمن بأنه يُولد الحرارة لتدفئة الحيوان أثناء البيات الشتوي و في الحيوانات حديثة الولادة. لا يوفر النّسيج الشّحميّ البنّيّ أي طاقة للحيوان, أي أنه ليس بمخزن للطاقة و إنما يُولد الحرارة للجسم بآلية تُعرف بتوليد الحرارة بدون الإرتجاف
Non-Shivering Thermogenesis و حرق السعرات الحرارية الفائضة التي تدخل الجسم عن طريق الأكل بتحويلها إلى حرارة و هذا يُسمى توليد الحرارة بالأكل Diet Induced Thermogenesis , و هذا يحصل لأن الميتوكوندريا في خلايا النّسيج الشّحميّ البنّيّ لديها حاملة معيّنة تسمّى البروتين الغير مُقارن (مُزوج) Uncoupling Protein الّذي ينقل البروتونات (ذرات الهيدروجين) من خارج الخلايا إلى داخلها بدون إنتاج إيه تي بي ATP و الذي هو عبارة عن المُركب الذي يمُد خلايا الجسم بالطاقة.
تركيب و شكل و نموّ النّسيج الشّحميّ
Morphology and Development of Adipose Tissue
في الحيوانات الثّدييّة البالغة, النسيج الشحميّ يتكون من تجمع خلايا مملوءة بالدّهن (دهون ثلاثية "ترايجليسرايد") تُسَمَّى الخلايا الشحمية (أديبوسايت) Adipocytes , مُتماسكة مع بعضها في هيكل من ألياف الكولاجين Collagen . بالإضافة للخلايا الشحمية, النّسيج الشّحميّ يحتوي على خلايا سَدية وعائية Stromal-Vascular Cells متضمّناً خلايا نسيج الأرومات الليفية الضّام Fibroblastic Connective Tissue cells , كرات الدّم البيضاء, خلايا بلعمية Macrophages , و ما قبل الخلايا الشحمية Pre-Adipocytes (و هي عبارة عن خلايا شحمية لم تمتلأ بالدهن بعد) و التي تُساهم في الوحدة البنائيّة.
يمكن أن تكون قُطيرات الدّهن في النّسيج الشّحميّ وحيدة المسكن (وحيدة) Unilocular و/أو مُتعددة المسكن Multilocular (مُتعددة) . تحتوي الخلايا وحيدة المسكن على قُطيرة دهن Lipid Droplet كبيرة واحدة تدفع نواة الخليّة ضدّ غشاء الخليّة, مما يُعطي الخليّة شكل خاتم (خُتيم) Signet-Ring . الخلايا وحيدة المسكن هي ميزة النّسيج الشّحميّ الأبيض, و تتراوح في الحجم من 25 إلى 200 ميكرون Micron (الميكرون يُساوي جزء من المليون من المتر أي المتر يُساوي مليون ميكرون). و تكون الميتوكوندريا موجودة بشكل سائد في الجزء الأكثر سمكًا لإطار الخلية قرب النّواة. قطرة الدهن الكبيرة داخل الخليّة لا تحتوي على أي عُضيات (تصغير أعضاء) Organelles .
white_adipose_adipocyte.jpg
صورة مجهرية للنسيج الشحمي الأبيض و رسم توضيحي للخلية الشحمية البيضاء.
الخلايا الشحمية مُتعددة المسكن نموذجيًّا تتواجد في النّسيج الشّحميّ البنّيّ, و تحتوي على الكثير من قُطيرات الدهن الصغيرة. قد تصل الخليّة في النّسيج الشّحميّ البنّيّ إلى قطر 60 ميكرون و قُطيرة الدّهن داخل الخليّة قد يصل قُطرها إلى 25 ميكرون. إنّ اللون البنّيّ لهذا النسيج يُؤْخَذ من تكوّن الأوعية الدموية الكثيرة و الميتوكوندريا المُتوافرة جدًّا. الميتوكوندريا تختلف في الحجم و قد تكون مُستديرة, بيضاويّة, أو خيطية في الشكل.
brown_adipose_adipocyte.jpg
صورة مجهرية للنسيج الشحمي البني و رسم توضيحي للخلية الشحمية البنية.
تقريباً 60 إلى 85 % من وزن النّسيج الشّحميّ الأبيض هو دهن, تُكوّن الدهون الثلاثية ال90-99 % . توجد كمّيّات صغيرة من الأحماض الدّهنيّة الحرّة Free Fatty Acids , دهون ثُنائية Diglyceride , الكولسترول , دهون فوسفاتية Phospholipid . في مزيج الدّهن هذا, ستّة أحماض دهنيّة تختلق تقريبًا 90 % من المجموع, و هي مايريستيد Myristic , بالميتيك Plamitic , بالميتولييك Palmitoleic , استياريك Stearic , الزيتيك Oleic و لينولييك Linoleic . تنويع تكوين غذائك يمكن أن يُنوّع تركيبة الحامض الدّهنيّ في النّسيج الشّحميّ.
الوزن المُتبقّي للنّسيج الشّحميّ الأبيض مُكوّن من الماء 5 إلى 30 % و بروتين 2 إلى 3 % .
النّسيج الشّحميّ الأبيض لا يحتوي على أوعية دموية كثيرة كالنسيج الشحميّ البنّيّ, لكنّ كلّ خلية شحمية في النّسيج الشّحميّ الأبيض على إتّصال مع على الأقلّ شُعيرة دموية. يزوّد مخزون الدّم هذا دعم كافي لعمليّة التّمثيل الغذائيّ النّشيطة الّتي تحدث في الإطار الرّفيع الذي يُحيط بقُطيرة الدّهن و تعتمد كمية تدفّق الدّم إلى النّسيج الشّحميّ الأبيض على وزن الجسم و الحالة الغذائيّة, يزيد تدفق الدّم أثناء الصّوم.
تنشأ الخلايا الشحمية من خلايا بدائية شبيهة بالأرومات الليفية Fibroblast-Like Precursor Cells و الّتي تتطور لتُصبح خلايا شحمية تحت الظروف المُنشطة المُناسبة. لا تمتلك هذه الخلايا أيّ علامة إنزيميّة (خمائر) أو تركيبية يمكن أن تُسْتَخْدَم لتحديد ما إذا كانت سوف تتطور لتُصبح خلايا شحمية مما يجعل التعرف المُبكر على الخلايا الشحمية صعباً جداً. و المعيار للتّعرّف المُبكر على الخلايا الشحمية يعتمد على تراكم الدّهن فيها بعد أن قد تتوقف عن االتكاثر.
حجم كتلة النّسيج الشّحميّ يتحدد بعدد الخلايا الشحمية و حجمها. أي يُمكن أن تحدث الزّيادة في كتلة النّسيج الشّحميّ بفرط التنسّج (نمو هيبربلاستيك) Hyperplasia الّذي هو زيادة في عدد الخلايا الشحمية. تحدث هذه الزّيادة في العدد أصلاً بالنّشاط المرتبط بالإنقسام الخلويّ في خلايا الباكورة (الخلايا البدائية التي تنشأ منها الخلايا الشحمية). و يمكن أن تزيد كتلة النّسيج الشّحميّ أيضًا بفرط الضخامة (نمو هيبرتروفيك) Hypertrophy الّذي هو زيادة في حجم الخلية الشحمية و تحدث هذه الزّيادة بتراكم الدّهن في الخليّة.
نموّ النّسيج الشحمي في الفأر يحدث في مراحل مُعينة. من الميلاد إلى 4 أسابيع من العمر, يكون نموّ النّسيج الشّحميّ هو هيبربلاستيك أي بزيادة عدد الخلايا. إتخام فأر بالغذاء أثناء هذه الفترة يمكن أن يؤدّي إلى زّيادة دّائمة في وزن الجسم و عدد الخلايا الشحمية. من 4 إلى 14 أسبوع من العمر يحدث تضخّم في حجم الخلايا الشحمية (هيبرتروفيك) و فرط تنسُج (هيبربلاستيك). بعد 14 أسبوع من العمر, نموّ النّسيج الشّحميّ يحدث في الغالب بتضخّم في نموّ الخلايا الشحمية (هيبرتروفيك).
التّسلسل الإنمائيّ للنسيج الشحميّ في الإنسان غير معروف جيداً. فترتان لنموّ هيبربلاستيك ربّما أثناء الفصل الثّالث للحمل و فقط قبيل و أثناء البلوغ. بعكس الإيمان السابق, النموّ الهيبربلاستيكي (زيادة في عدد الخلايا الشحمية) يمكن أن يحدث أيضًا في البالغين ( في كلا النّاس و الفئران ). عندما يمتلئ النسيج الشحمي بالدّهن و يصل إلى الحجم الحرج, خلايا الباكورة تنشط و تنقسم لتنشأ خلايا شحمية جديدة, و هذا لا يحدث مع الأكل المُعتدل و إنما مع فرط الإتخام و لمدّة الطّويلة. بالإضافة لذلك, هناك اختلافات فرديّة بين الأشخاص ربّما في الحجم الحرج للنسيج الشّحمي الّذي سيتسبّب في تشكيل خلايا شحمية جديدة. بمجرّد أنّ تنشأ خلايا شحمية جديدة, تبقى هذه الخلايا مدى الحياة و فقط التّقليل في حجم الخليّة ممكن. لذى الزيادة العددية للخلايا الشحمية له تطبيقات و آثار واسعة النّطاق في علاج و منع البدانة (السُمنة).
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.
adipose_tissue_metabolism.gif
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.
fat_distribution.jpg
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.
