бурий жир
Кількість бурого жиру при ожирінні і нормальній вазі тіла
У людському організмі існує два типи жирової тканини: білий жир (white adipose tissue; WAT - переважає в організмі і призначений для запасу енергії) і бурий жир (brown adipose tissue; BAT - забезпечує термогенез або продукцію тепла за рахунок спалювання жиру). У людей з ожирінням, як правило, міститься значно менша кількість бурого жиру в порівнянні з білим.
Функція бурого жиру [ред]
Одним з механізмів, який дозволив їм домінувати, був розвинений термогенез - здатність тіла підтримувати постійну температуру, що не в останню чергу - заслуга бурої жирової тканини.
Термогенез буває різний. Виділяють два типи: скоротливий термогенез (морозить, тремтить, «зуб на зуб не попадає»), при якому теплоутворення обумовлено скороченнями скелетних м'язів (окремий випадок - холодова м'язове тремтіння), і несократітельного термогенез (робота бурої жирової тканини). При деяких захворюваннях організм сам підвищує температуру, щоб ефективніше боротися з джерелами хвороби. При розвитку лихоманки система терморегуляції організму динамічно перебудовується, активується і працює на більш високому функціональному рівні, тому, якщо перші пару годин температура тіла не вище 37,5 - її взагалі не варто збивати.
Анатомія білого і бурого жиру [ред]
Анатомія бурого (зліва) і білого жирів
Перш за все буру жирову тканину знайшли у тварин. Серед тварин бура жирова тканина найкраще розвинена у тих, які взимку впадають в сплячку, так як під час сплячки обмін речовин сповільнюється, через що підтримувати температуру тіла скороченнями скелетних м'язів неможливо. Також бура жирова тканина важлива і при пробудженні тварин від сплячки: за допомогою генерованого нею тепла значно підвищується температура тіла, через що тварина може вийти зі сплячки.
У кого є бурий жир? [Ред]
Бурий жир у дітей
Раніше вважалося, що бура складова є лише у дітей. Вона дозволяє їм адаптуватися до нового світу після виходу з утроби матері. У новонароджених бура жирова тканина становить приблизно 5% від маси тіла і знаходиться в районі шиї, нирок, уздовж верхньої частини спини, на плечах. Також в організмі немовлят бура жирова тканина часто зустрічається в змішаному з білою жировою тканиною вигляді. Для новонароджених бура жирова тканина має дуже велике значення, так як допомагає уникнути гіпотермії, яка є частою причиною смерті у недоношених. Через бурої жирової тканини немовлята менш сприйнятливі до холоду, ніж дорослі (батькам корисно прочитати цю фразу двічі).
Активація бурого жиру у дітей в залежності від температури
Клітини бурого жиру мають виняткову особливістю - вони містять дуже багато мітохондрій (органел, що відповідають за накопичення енергії в клітині). Через них він, власне, і «бурий». В мітохондріях клітин бурого жиру є особливий білок UCP1, який миттєво перетворює жирні кислоти в тепло, минаючи фазу синтезу АТФ.
Ліпіди (тригліцериди), що містяться в жировій тканині - це запас матеріалу, з якого може бути отримана енергія (АТФ).
Коли новонародженому потрібно багато енергії (наприклад, щоб зігрітися) - жири піддаються липолизу. в результаті якого виходять жирні кислоти.
UCP1 в клітинах бурого жиру перетворюють жирні кислоти в тепло, в результаті чого запаси жиру тануть. Спочатку витрачаються тріглеціріди в самому буром жирі, а коли вони під кінець - починають танути запаси ліпідів і в ненависному білому жирі, оточуючим клітини бурого жиру (BRITE - brown in white).
В результаті, «організм худне». Однак, для того, щоб цей процес протікав ефективно - новонароджений повинен нормально дихати (перетворення жирних кислот вимагає кисень) і їсти! (Для запуску ліполізу також потрібна енергія).
На жаль, у дорослих цей механізм слабшає. Вже через 2 тижні після народження тремтіння, як реакція на холод. починає заміщати роботу бурого жиру, особливо якщо дітей сильно кутають і тримають в жарі.
Бура жирова тканина є і у дорослої людини [ред]
Бура жирова тканина у дорослої людини
Цим відкриттям ми зобов'язані появі нового методу візуалізації активного метаболізму в тканини - позитронно-емісійної томографії, об'єднаної з комп'ютерною томографією (fused PET-CT), яка показала, що доросла людина має близько 20-30 грамів (так мало) функціонального бурого жиру, переважно в надключичной області.
PET-CT реєструє метаболічну активність тканини, і на правому малюнку ми бачимо, як наростає активність бурого жиру у відповідь на холодової стрес у дорослої людини.
«Ми видали 24 молодим людям певну дозу радіоактивної глюкози, - розповідає фізіолог Ваутер ван Марке Ліхтенбелт. - Це було зроблено для того, щоб потім мати можливість виявити активну буру жирову тканину за допомогою спеціальної апаратури ». Потім учасників дослідження привели в кімнату, температура в якій не перевищувала 16 ° С. PET- і CT-сканування показало, що під шкірою шиї, грудей і живота 23 людина присутня «корисна» жирова тканина, яка працювала, зігріваючи людей в холодному приміщенні.
«Ми дуже здивувалися, коли виявили її так багато і у такої великої кількості людей!» - вигукує ван Марке Ліхтенбелт. Коли ж трьох учасників обстежили при кімнатній температурі, то не знайшли ніяких слідів бурого жиру. Це не означає, що тканина зникла, просто вона перестала активно працювати, вважають експерти.
Ефективність роботи бурої жирової тканини у людини [ред]
Бурий жир становить не більше 1-2% маси тіла. Проте стимуляція цієї тканини симпатичною нервовою системою при охолодженні тварин, попередньо адаптованих до холоду, підвищує теплопродукцию бурого жиру в такій мірі, що вона може досягати однієї третини всієї додатково утвореної в організмі теплоти. В активованому стані бурий жир може витрачати до 300 Ватт (це цифра іншого дослідження, деякі кажуть про 400) на кілограм ваги дорослої людини.
Спалювання жиру [ред]
Бурий жир дозволяє спалювати жири, при його активації відбувається перекачування жирних кислот з білої жирової тканини в буру. На відміну від більш поширеного побратима, що відкладається під шкірою, в сальниках і капсулах внутрішніх органів, бурий жир замість запасання енергії спалює її в великих кількостях, виділяючи тепло. Це термогенез, зумовлена надмірним споживанням їжі.
Н. Ротуел і М. Сток поставили наступний досвід. Дорослим щурам згодовували ресторанну дієту, т. Е. Різноманітну і смачну їжу. Споживання тваринами цієї їжі виявилося на 80% більшим, ніж у контрольній групі, що отримувала звичайний корм. При цьому маса тварин за три тижні збільшилася тільки на 27%. Вимірювання газообміну показало, що добре харчувалися щури споживали на 25% більше кисню, ніж в контролі. Ця надбавка зникала після введення тваринам пропанолола - антагоніста норадреналіну. Маса бурого жиру за ті ж три тижні досвіду зросла більш ніж втричі, а в мітохондріях збільшилася кількість термогеніна.
Висновки [ред]
Фахівці Американської Діабетичної Асоціації вважають, що бурий жир містить в собі дуже важливий потенціал для пацієнтів, які страждають ожирінням і діабетом. Тканина активованого бурого жиру дійсно може спалити величезна кількість глюкози і жирів і допомогти контролювати рівень цукру в крові. Примітно і те, що у людей, що мають зайву вагу, кількість бурого жиру знижено, а його активність пригнічена. Тому найближчим часом, завдяки появі нових методів візуалізації активного бурого жиру, можлива поява нових медикаментозних і інших методів накопичення та активації бурого жиру у дорослих людей.