Бурый жир что это такое
Как превратить белый жир в бурый и почему это важно
Эндокринолог и ведущий antiage-инстаблогер Катя Янг (Григорьева) @wow.so.young рассказывает о разнице жиров в организме и делится советами
Катя Янг (Григорьева)
В организме человека (как и у многих млекопитающих) есть два вида жира: белый и бурый. Чтобы оставаться стройными, здоровыми и молодыми, необходимо учитывать функции данных видов жировой ткани: первое — стараться уменьшить количество висцерального и подкожного жира, второе — увеличить количество бурого жира.
Белый жир запасает энергию в виде триглицеридов, выполняет защитную функцию и даже способен противостоять инфекциям. Он локализуется вокруг талии и бедер. Бурого жира гораздо меньше, чем белого. За счет регуляции теплообмена (именно за счет него человек согревается) он способен выделить в 5 раз больше ккал, чем белый. Аккумулируется он в области шеи, подключичной области и над почками.
С возрастом и при избыточной массе тела количество бурого жира уменьшается, а это значит, что пора подключать методы активации клеток бурой жировой ткани. Это холод и закаливание, физические упражнения, сокращение калорий в рационе и употребление продуктов — стимуляторов бурого жира. Также количество бурой жировой ткани снижается при нарушении выработки мелатонина, поэтому так важно ложиться спать до 23:00.
Холод
Холод раздражает терморецепторы кожи, активирует поступление гормонов адреналина и норадреналина в клетки бурого жира и стимулирует переработку жира из жировых капель в тепло.
Суть воздействия холода такова, что организму не выгодно запасать жир, когда он должен тратить его, чтобы согреться. Среди методик актуальны закаливание организма и криокапсула. Даже снижение температуры в спальной комнате до 19–20 градусов будет увеличивать количество бурой жировой ткани.
Физические упражнения
Упражнения, в том числе и обычная утренняя зарядка, запускают гормон иризин, который трансформирует белый жир в бурый и уменьшает количество подкожного и висцерального жира.
Больше всего для этого подходят интервальные тренировки высокой интенсивности, например, медленный подъем веса. Такие тренировки более эффективны, чем аэробные нагрузки. Двух раз в неделю вполне достаточно для увеличения выработки энергии и гормона иризина.
Продукты — стимуляторы бурой жировой ткани
Все эти несложные инструменты способствуют нормальному и долгому функционированию организма.
Присоединяйся офлайн к аудиовизуальной инсталляции «Портрет поколения» по случаю 10-летия BURO. — получи иммерсивный опыт.
Бурый жир
Содержание
Бурый жир [ править | править код ]
Функция бурого жира [ править | править код ]
Одним из механизмов, который позволил им доминировать, был развитый термогенез – способность тела поддерживать постоянную температуру, что не в последнюю очередь — заслуга бурой жировой ткани.
Термогенез бывает разный. Выделяют два типа: сократительный термогенез (знобит, дрожит, «зуб на зуб не попадает»), при котором теплообразование обусловлено сокращениями скелетных мышц (частный случай — холодовая мышечная дрожь), и несократительный термогенез (работа бурой жировой ткани). При некоторых заболеваниях организм сам повышает температуру, чтобы эффективнее бороться с источниками болезни. При развитии лихорадки система терморегуляции организма динамично перестраивается, активируется и работает на более высоком функциональном уровне, поэтому, если первые пару часов температура тела не выше 37,5 — её вообще не стоит сбивать.
Анатомия белого и бурого жира [ править | править код ]
Раньше всего бурую жировую ткань нашли у животных. Среди животных бурая жировая ткань лучше всего развита у тех, которые зимой впадают в спячку, так как во время спячки обмен веществ замедляется, из-за чего поддерживать температуру тела сокращениями скелетных мышц невозможно. Также бурая жировая ткань важна и при пробуждении животных от спячки: с помощью генерируемого ею тепла значительно повышается температура тела, из-за чего животное может выйти из спячки.
У кого есть бурый жир? [ править | править код ]
Раньше считалось, что бурая составляющая есть только у детей. Она позволяет им адаптироваться к новому миру после выхода из утробы матери. У новорожденных бурая жировая ткань составляет примерно 5 % от массы тела и находится в районе шеи, почек, вдоль верхней части спины, на плечах. Также в организме младенцев бурая жировая ткань часто встречается в смешанном с белой жировой тканью виде. Для новорожденных бурая жировая ткань имеет очень большое значение, так как помогает избежать гипотермии, которая является частой причиной смерти у недоношенных. Из-за бурой жировой ткани младенцы менее восприимчивы к холоду, чем взрослые (родителям полезно прочитать эту фразу дважды).
Клетки бурого жира обладают исключительной особенностью – они содержат очень много митохондрий (органелл, отвечающих за накопление энергии в клетке). Из-за них он, собственно, и «бурый». В митохондриях клеток бурого жира есть особый белок UCP1, который мгновенно превращает жирные кислоты в тепло, минуя фазу синтеза АТФ.
Липиды (триглицериды), содержащиеся в жировой ткани – это запас материала, из которого может быть получена энергия (АТФ).
Когда новорожденному нужно много энергии (например, чтобы согреться) – жиры подвергаются липолизу, в результате которого получаются жирные кислоты.
UCP1 в клетках бурого жира превращают жирные кислоты в тепло, в результате чего запасы жира тают. Сначала расходуются триглецириды в самом буром жире, а когда они на исходе – начинают таять запасы липидов и в ненавистном белом жире, окружающим клетки бурого жира (BRITE – brown in white).
В результате, «организм худеет». Однако, для того, чтобы этот процесс протекал эффективно – новорожденный должен нормально дышать(превращение жирных кислот требует кислород) и кушать! (для запуска липолиза также нужна энергия).
Бурая жировая ткань есть и у взрослого человека [ править | править код ]
Теперь выясняется, что «полезный» жир также присутствует (и работает) в организме взрослых. Долгое время считалось, что бурый жир утрачивает свою значение уже в конце первого года жизни. Однако, относительно недавно (в 2008 году!) выяснилось, что бурый жир не только присутствует организме взрослого человека (это стало известно еще в 1908 году), но и может быть активирован холодом.
Этим открытием мы обязаны появлению нового метода визуализации активного метаболизма в ткани – позитронно-эмиссионной томографии, объединенной с компьютерной томографией (fused PET-CT), показавшей, что взрослый человек имеет около 20-30 граммов (так мало) функционального бурого жира, преимущественно в надключичной области.
PET-CT регистрирует метаболическую активность ткани, и на правом рисунке мы видим, как нарастает активность бурого жира в ответ на холодовой стресс у взрослого человека.
«Мы очень удивились, когда обнаружили её так много и у такого большого количества людей!» — восклицает ван Маркен Лихтенбелт. Когда же троих участников обследовали при комнатной температуре, то не нашли никаких следов бурого жира. Это не значит, что ткань исчезла, просто она перестала активно работать, считают эксперты.
Эффективность работы бурой жировой ткани у человека [ править | править код ]
Бурый жир составляет не более 1—2% массы тела. Тем не менее стимуляция этой ткани симпатической нервной системой при охлаждении животных, предварительно адаптированных к холоду, повышает теплопродукцию бурого жира в такой степени, что она может достигать одной трети всей дополнительно образованной в организме теплоты. В активированном состоянии бурый жир может тратить до 300 Ватт (это цифра другого исследования, некоторые говорят про 400) на килограмм веса взрослого человека.
Это 21 Киловатт на 70-килограммового человека. Для сравнения – человек в покое сжигает около 1 Киловатта энергии в человеке среднего веса. Активировав бурый жир вы можете лежать на диване и сжигать в двадцать раз больше энергии, чем раньше. Об этом подробнее в следующих статьях (выйдет завтра и послезавтра).
Сжигание жира [ править | править код ]
Бурый жир позволяет сжигать жиры, при его активации происходит перекачка жирных кислот из белой жировой ткани в бурую. В отличие от более распространенного собрата, откладывающегося под кожей, в сальниках и капсулах внутренних органов, бурый жир вместо запасания энергии сжигает ее в больших количествах, выделяя тепло. Это термогенез, обусловленный избыточным потреблением пищи.
Н. Ротуел и М. Сток поставили следующий опыт. Взрослым крысам скармливали ресторанную диету, т. е. разнообразную и вкусную пищу. Потребление животными этой пищи оказалось на 80% большим, чем в контрольной группе, получавшей обычный корм. При этом масса животных за три недели увеличилась только на 27%. Измерение газообмена показало, что хорошо питавшиеся крысы потребляли на 25% больше кислорода, чем в контроле. Эта надбавка исчезала после введения животным пропанолола — антагониста норадреналина. Масса бурого жира за те же три недели опыта возросла более чем втрое, а в митохондриях увеличилось количество термогенина.
Выводы [ править | править код ]
Специалисты Американской Диабетической Ассоциации полагают, что бурый жир содержит в себе очень важный потенциал для пациентов, страдающих ожирением и диабетом. Ткань активированного бурого жира действительно может сжечь огромное количество глюкозы и жиров и помочь контролировать уровень сахара в крови. Примечательно и то, что у людей, имеющих лишний вес, количество бурого жира снижено, а его активность подавлена. Поэтому в ближайшее время, благодаря появлению новых методов визуализации активного бурого жира, возможно появление новых медикаментозных и других методов накопления и активации бурого жира у взрослых людей.
Бурый жир в организме: недооцененный подарок от предков
Медики уверенно заявляют, что избыточный вес не сулит человеку ничего хорошего. Он может вызвать сахарный диабет, спровоцировать заболевания сердца или сосудов, а также преподнести множество других, не менее малоприятных «сюрпризов». Однако многие даже не догадываются, что такое бурый жир, от которого напрямую зависит терморегуляторные процессы в организме, где он локализируется, что из себя представляет и для чего нужен. В нашей статье мы постараемся прояснить эти и сопутствующие вопросы, чтобы лучше разобраться в механизмах работы собственного тела.
Спать на снегу: бурый жир – это естественный терморегулятор тела
В организмах людей, как и у многих видов животных, с которыми они напрямую связанны эволюционно, обычно имеется два вида жировой прослойки: белая и бурая. Висцеральный и подкожный жир относится к белым. Это как раз то, что откладывается на боках, животе и бедрах некрасивыми складками при неправильном питании, сидячем образе жизни и мизерной физической активности.
Откуда он вберется и для чего нужен
В отличие от белого, запасающего энергию в виде труднорасщепляемых молекул АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), клетки бурого жира имеют несколько иное устройство. Они содержат намного больше митохондрий, которые как раз и заняты тем, чтобы разорвать связь между окислением жиров и образованием АТФ. Потому при расщеплении его молекул в итоге организм получает тепло в чистом виде. Фактически, именно это образование в организме можно назвать лучшим естественным помощником в похудении и сжигании избытка калорий.
Ранее ученые считали, что бурый жир есть только у младенцев, организм которых не приспособлен к самостоятельной адекватной терморегуляции. За счет его запасов, расположенных в области шеи, плеч, спины, поясницы, ключицы. Во взрослом возрасте его признаки обнаруживались только у тех животных, что впадают на зиму в спячку или грызунов. В 2008-2009 годах было проведено ряд экспериментов, которые доказали терморегуляторную роль тканевого дыхания бурого жира, что показало его наличие даже у взрослых.
Согласно статистическим данным, опубликованным с тех пор, существенные отложения этого вещества имеются не у всех. Только около 8% женщин и 3% мужчин обладают достаточными запасами, чтобы метаболическая активность бурого жира под воздействием холода влияла на сжигание обычной белой липидной прослойки. Это привело к тому, что ученые более активно занялись проблемой, ведь эти процессы могут оказаться ключевыми в профилактике лишнего веса и развития диабета.
Характерные особенности бурого жира
Исследователи полагали, что по мере роста в человеческом организме, клетки бурой жировой ткани постепенно преобразуются в белый жир. По функционалу и строению они якобы повторяют все его свойства или полностью исчезают. Как оказалось, у взрослых, хотя не всех в одинаковой мере, тоже имеются запасы бурого жира.
Однако у него есть одна характерная особенность. Он становится активным только в определенных условиях – при достаточно низкой температуре окружающей среды или под воздействием определенных гормонов и ферментов. Когда же температура повышается или человек согревается, процесс сразу «выключается». Основываясь на этом, ученые проводят многочисленные эксперименты, направленные на попытки преобразовать белый жир в бурый, запуская естественные процессы похудения.
Худеть легко: как белый жир превратить в бурый
В клетках бурого жира особенные белки позволяют быстро преобразовывать жирные кислоты в тепло, без излишних процессов образования АТФ-молекул. Потому жир сжигается с гораздо большей скоростью, чем обычно. Однако для того, чтобы процесс пошел, ему нужен толчок своего рода рычаг или пусковой механизм, который помог бы запустить работу бурых жировых клеток.
Низкие температуры
Простыми словами, холод раздражает рецепты, расположенные у нас в коже, которые отвечают за определение комфортной температуры. Реагируя на раздражитель, они активизируют выработку адреналина, а также норадреналина, которые поступают в бурый жир. В свою очередь, он сразу же начинает вырабатывать тепло, сжигая белую жировую ткань, и человек нагревается.
Суть метода похудения заключается в том, что наше тело не станет откладывать липиды про запас, пока оно остро нуждается в обогреве. Среди наиболее популярных методов можно назвать крио-процедуры, а также закаливание, купание зимой в проруби (моржевание). При этом следует знать, что даже принудительное проветривание спальни перед сном, которое опустит температуру всего на 1-3°С, уже включит процесс образования бурой жировой прослойки, вместо белой.
Продукты-стимуляторы
Некоторые продукты питания могут запускать свободное окисление бурого жира в большей мере, чем другие. Есть смысл ознакомиться с некоторыми из них, чтобы ввести их в рацион, тем более, что они и сами по себе полезны.
Физические нагрузки
Умеренная физическая активность, начиная от утренней гимнастики и заканчивая силовыми и кардио-тренировками, помогает выработать бурый жир, то есть получать больше тепла, сжигая калории. Но наиболее весомый эффект ощущается при интервальных нагрузках, ввиду более активной выработки гормона иризина, отвечающего за «переплавку» белого жира в бурый.
Бурый жир (метаболически активная коричневая жировая ткань)
В последние годы все больше внимания уделяется функциям и структуре жировой ткани. Адипоциты и адипокины, которые ее создают, играют очень важную роль не только в хранении энергии, но также в метаболических и воспалительных процессах в организме.
Жировая ткань обычно связана с хранением энергии, но не следует забывать, что это также эндокринный орган. Эта ткань рассеивается по всему телу, и ее толщина зависит от местоположения, главным образом сосредоточена в брюшной висцеральной, брюшной подкожной и ягодично-бедренной части.
Во взрослом теле содержание белой жировой ткани значительно превышает количество бурой. Белая ткань находится под кожей всех млекопитающих, тогда как коричневая присутствует только среди грызунов и нечеловеческих приматов, а ее наивысшая концентрация приходит на время полового созревания.
У людей наибольшее количество бурой ткани приходится на время сразу после рождения (примерно 5 % от массы тела у новорожденных) и с возрастом уменьшается.
Она расположена глубоко в теле, в основном в районе жизненно важных органов (включая сердце, легкие, печень, поджелудочную железу), позвоночника и больших кровеносных сосудов.
У новорожденных она расположена в основном в вдоль позвоночника, на шее, в подмышечной канавке и в периренальной области.
Функции бурой и белой жировой ткани в организме
Каждая из вышеуказанных тканей имеет различные функции в организме – белая жировая ткань хранит энергию, тогда как бурая ткань отвечает за термогенез.
Белая жировая ткань образует изоляционные слои. Энергия накапливается в виде триглицеридов (ТГ), которые защищают организм от потери энергии в виде тепла. С другой стороны, бурая жировая ткань отвечает за метаболические процессы, в том числе производство тепла, которое затем распределяется по всему телу для поддержания постоянной температуры.
Основное функциональное различие между тканями заключается в том, что белый хранит энергию в виде ТГ, а бурый – липиды для получения энергии.
Тепло в бурой жировой ткани производится главным образом в процессе сжигания длинноцепочечных жирных кислот. Выделенные протоны переносятся через UCP-1 (специфический разобщающий белок) в митохондрии (исключая окислительное фосфорилирование и путь синтеза АТФ), что, в свою очередь, приводит к высвобождению энергии в виде тепла.
Строение bat и wat
Метаболически активная бурая жировая ткань BAT отличается от белой WAT главным образом более тесной связью с нервными окончаниями симпатической нервной системы и наличием специфической митохондриальной системы, в которой участвует разобщающий белок UCP-1.
ТГ в белой жировой ткани накапливаются в одном пузырьке, растущем по мере накопления, тогда как в коричневой они накапливаются во многих, благодаря чему клеточные структуры не смещаются. Это облегчает их быстрое разложение и использование содержащихся в них жирных кислот.
Митохондрии, присутствующие в WAT, немногочисленны, имеют продолговатую форму и малый диаметр, а те, что присутствуют в BAT, большие, многочисленные и со сферической формой. Богатая сосудистая сеть BAT обеспечивает правильный кровоток – доставку большого количества кислорода и транспортировку выделяемого в них тепла.
Содержание коричневой или бурой жировой ткани в разном возрасте
По сравнению с белой жировой тканью, которая была тщательно изучена в последние годы, в отношении функционирования бурой жировой ткани был достигнут относительно небольшой прогресс.
Знания о ее физиологической роли в организме ограничены из-за отсутствия надежных методов определения наличия ткани в организме.
На основе анатомических тестов наличие коричневой ткани было выявлено у всех новорожденных, но ошибочно предполагалось, что в дальнейшем она полностью исчезает. Бурая жировая ткань позволяет новорожденным производить большое количество тепла, обеспечивая тем самым поддержание постоянной температуры внутри тела.
В течение многих лет считалось, что у взрослых бурая жировая ткань полностью исчезает или встречается в следовых количествах, но не играет существенной роли.
Утверждалось что функция поддержания необходимой температуры тела становилась ненужной, поскольку она обеспечивается термогенезом тремора, повышенной физической активностью или подходящей одеждой.
Результаты исследований последних лет с использованием новых методов исследования (измерение поглощения 18-фтордезоксиглюкозы
Считается, что она может выполнять очень важную функцию не только при производстве тепла, но также способствует поддержанию надлежащего веса тела и предотвращает возникновение резистентности к инсулину.
Раньше присутствие коричневой жировой ткани можно было исследовать у взрослых только путем гистологического исследования ткани, собранной во время вскрытия трупа, или изучения экспрессии гена UCP-1 в жировой ткани.
Первое исследование наличия бурой жировой ткани bat
Одно из первых обширных гистологических исследований на наличие BAT у взрослых было проведено Heaton почти полвека назад. На основе образцов жировой ткани, взятых из 52 умерших в возрасте от 0 до 80 лет, было обнаружено присутствие бурой жировой ткани в различных частях тела в зависимости от возраста.
Образцы были взяты из 18 мест. В возрастной группе 0-10 лет присутствие BAT было обнаружено у всех испытуемых в каждом анализируемом месте.
Среди 10-40-летних присутствие бурой ткани наблюдалось среди аналогичного процента респондентов, как и в нижней возрастной группе, с той разницей, что она исчезла в определенных местах.
В последующих возрастных диапазонах наблюдалось уменьшение частоты ее появления. Однако большинство исследуемых областей имела BAT, даже среди нескольких лиц старше 70 лет. Наибольшая распространенность BAT в этой возрастной группе наблюдалась вдоль сосудов вокруг шеи, вокруг почек и надпочечников.
влияние температуры на наличие бурой жировой ткани bat
Во время воздействия холода активируется бурая жировая ткань. Ее повышенное количество на шее уже давно наблюдается среди людей, работающих при низких температурах.
Huttunen и др. Проводили исследования среди сотрудников, трудящихся на открытом воздухе, подвергавшихся воздействию холода и офисных работников. В первой группе пациентов BAT была обнаружена в районе сонной артерии, а также в эпикардиальной жировой ткани.
Ее количество у людей, умерших в зимний период было выше, чем у умерших в августе. Ее не нашли у служащих. Эти данные могут указывать на стимулирующий эффект холодной среды на количество бурой жировой ткани в организме.
Влияние бурого жира на развитие избыточного веса и ожирение, создание бурых жировых клеток в организме взрослого
Под влиянием избыточного питания с преобладанием углеводов и жиров усиливается постпрандиальный термогенез, за которую отвечает лептин (так называемый гормон сытости) и центральные механизмы.
Прямые сигналы, связанные с потреблением пищи (глюкоза, инсулин, энтеростатин) и лептин, образующийся в жировой ткани, стимулируют рецепторы внутри VMN, активирующие симпатическую систему и термогенез.
Стоит также упомянуть липолиз, который доминирует в условиях повышенной потребности в энергии (физическая нагрузка, холод), а также в стрессовых ситуациях, например в период голода.
Во время голодания бурая жировая ткань атрофируется (исчезает), однако это явление обратимо под влиянием высококалорийной диеты. Атрофия бурой жировой ткани наблюдается также у женщин, кормящих грудью.
Неправильное функционирование бурой жировой ткани может способствовать развитию ожирения. Хроническая симпатическая стимуляция у людей, страдающих ожирением вызывает снижение чувствительности b-адренергических рецепторов, вследствие чего нарушается термогенез и происходит чрезмерное накопление жировой ткани.
Контроль энергетического гомеостаза, вероятно, играет ключевую роль в лечении ожирения.
По словам ученых из Joslin Diabetes Center (Центр Диабета Джослина), наличие коричневой ткани может способствовать лечению заболеваний, связанных с ожирением – резистентностью к инсулину (инсулинорезистентность), сахарный диабет или метаболический синдром.
Во время исследований на животных было замечено, что трансплантация коричневых жировых клеток влияет на увеличение экспрессии интерлейкина-6 (IL-6), ответственного за увеличение расходования энергии и положительно влияющего на снижение веса. Однако не было зафиксировано, что такие же результаты могут быть получены и у людей, но есть большая вероятность, что в будущем они могут использоваться для лечения ожирения и диабета.
Результаты исследований показывают, что чем выше вес тела, тем меньше количество и активность бурой жировой ткани в организме. Наблюдалась также зависимость, люди с диабетом 2 типа относительно здоровых характеризуются пониженным количеством этой ткани. Многочисленные публикации доказали, что увеличение содержания бурой жировой ткани в организме оказывает положительное влияние на метаболизм и потерю веса.
Создание бурых жировых клеток в организме взрослого человека возможно по средствам выполнения физических упражнений и ознобу возникающему под воздействием холода. Этот процесс возможен с гормоном – Иризин
P.S. Следует помнить, что жировая ткань не всегда плохо. Ее достаточное количество необходимо для правильного функционирования гормональной системы и защиты внутренних органов. Однако и на сегодняшний день не выявлено «золотое правило» для избавления от избыточной белой жировой ткани.