Бурый жир. Как сделать белый жир – бурым, или «Таблетка» от ожирения

Жир в теле человека неодинаков по своей структуре. Различив его по цвету, учёные выделяют белый, бурый и бежевый жир. Как похудеть, зная их особенности, читайте в статье.

Я уже писала о том, что в зависимости от происхождения и места расположения, существует три вида жиров в теле: висцеральный, подкожный и жир, определяемый половой принадлежностью. Но жир ещё можно классифицировать по его строению. По этому критерию он бывает трёх типов.

Белый жир

Клетка белого жира состоит из одной большой жировой капли. Этот жир располагается на бёдрах, ягодицах, вокруг талии, т.е. по месту локализации — это жир, определяемый половой принадлежностью. Так же белым жиром является подкожный жир. То есть это именно та жировая ткань, которую наш организм запасает на экстренный случай и которая нам так не нравится.

Чтобы избавиться от белого жира необходимо, как и в случае с подкожным жиром, и жиром, определяемым половой принадлежностью, одновременно использовать правильное питание и физические нагрузки.

Бурый жир

Клетки бурого жира состоят из нескольких жировых капель. В них содержится много митохондрий, благодаря которым эти клетки могут потреблять значительное количество кислорода. А без кислорода жир в качестве источника энергии использоваться не может.

Основная функция бурого жира – . То есть он включается в работу, когда необходимо «обогреть» тело. Больше всего бурого жира у животных, которые впадают в спячку и, соответственно, не могут повышать температуру за счёт двигательной активности.

У человека бурый жир встречается у новорожденных и составляет до 5% от общей массы. Он помогает детям поддерживать необходимую температуру тела пока не выработаются другие механизмы. Локализация бурого жира – область шеи, лопаток, ключиц. Однако очень быстро у детей формируется более совершенный механизм поддержания температуры – дрожание, и постепенно бурый жир прекращает выполнять свою функцию.

С точки зрения людей, следящих за своей фигурой, этот жир является предпочитаемым, так как бурая жировая ткань в организме человека «добровольно» стремится быть использованной на благо нашего «тепла». Вопрос в другом:

Есть ли бурый жир у взрослых людей?

Ответ на это наука искала достаточно долго. Продолжительный период времени считалось, что бурая жировая ткань у взрослых людей отсутствует. Потом в начале 20-го века её всё-таки обнаружили в совсем небольших количествах в области ключиц, шеи и лопаток, но как на этот жир воздействовать не придумали и, в конечном счёте, решили, что из-за малого количества его невозможно активировать. Про бурый жир забыли на достаточно долгий промежуток времени.

Но переломный момент произошёл в 2008 – ом году. Тема бурого жира стала актуальной, как это часто бывает в науке, совершенно случайно. Проводились исследования с помощью позитронно-эмиссионной томографии и обнаружили не только, как тогда думали, бурый жир в теле взрослого человека, но и увеличение количества его клеток при понижении температуры.

Ещё одной особенностью было то, что чем более «стройным» был тип телосложения человека, тем больше бурого жира было обнаружено в его теле. С точки зрения житейской логики – это не удивительно, ведь бурый жир обеспечивает в организме именно функцию поддержания температуры, а худым людям намного сложнее согреться.

Совершенно не удивительно,что эти особенности не были обнаружены раньше. Просто никому не пришло в голову проводить исследования в условиях низких температур.

После этих открытий было решено, что клетки бурой жировой ткани способны синтезироваться из белой при понижении температуры. Может быть именно тогда появились рекомендации в стиле: если хотите похудеть, нужно находиться в прохладном помещении.

Бежевый жир

Позже всё-таки выяснилось, что жир, найденный во время исследований в организме взрослых имеет структуру, отличающуюся от бурого. Этот вид соединительной ткани назвали бежевый жир . Функции бежевого жира такие же, как и бурого – образование тепла. В принципе, всё, что говорили о буром жире у взрослого человека верно, просто называют его теперь бежевым и появились некоторые уточнения относительно механизмов его работы. Именно из-за введения нового понятия началась большая путаница в источниках информации, т.к. многие до сих пор говорят только о двух видах жира – белом и буром. И конечно, полного обновления информации ждать придётся долго.

Так же развеялся миф о том, что (теперь уже) бежевая жировая ткань способна образовываться из белой. В действительности, у бежевого жира есть клетки-предшественники, которые располагаются среди клеток белого жира и просто «дремлют» до того момента, пока не появится фактор, который их активирует. После чего они быстро «просыпаются», «вырастают» и начинают выполнять свои функции.

Как запустить процесс жиросжигания?

На основании всего вышеописанного можно сделать вывод – чтобы похудеть, нужно активировать бежевые жировые клетки, которые будут выделять тепло, а значит тратить много энергии. Соответственно, нужно создавать условия с пониженной температурой. Однако мёрзнуть в целях похудения — решение не самое разумное. Но никто и не говорит о жизни в холодильной камере. Температура в +19° – уже считается не очень комфортной для организма и требует большего теплообразования. Именно поэтому начиная с осени, нам обычно хочется больше кушать – больше энергии тратится на обогрев тела. Устраивайте тренировки на улице, когда это возможно, и расход энергии увеличится.

Безусловно, с помощью только проветривания помещений сильно не похудеешь 🙂 Но у нас ещё есть возможность тренироваться, чтобы избавиться от жира !

Относительно недавно учёные открыли гормон иризин . Предполагается, что он активирует метаболизм жиров и запускает процессы термогенеза, а значит – работу клеток бежевого жира. И самое главное – иризин начинает вырабатываться в ответ на физическую нагрузку.

Нужно признать, что на сегодняшний день, основная масса исследований по вопросам бурого/бежевого жира проводились на мышах и крысах. Но раз учёные считают их результаты эквивалентными для людей, наверное, мы должны им верить 🙂

Что такое бурый жир? Какие функции он выполняет? На эти и другие вопросы мы ответим в статье. В теле человека имеется два вида жировой субстанции: бурая (ВАТ - за счёт обеспечивает термогенез и создаёт тепло) и белая (WAT - предназначена для запаса энергии). У людей, страдающих ожирением, как правило, бурого сала меньше, а белого - больше.

Функция

Бурый жир позволяет телу поддерживать постоянную температуру. Этот механизм называют термогенезом. Выделяют два типа термогенеза: сократительный (знобит), при котором образование тепла происходит за счёт сокращения скелетных мышц (частное явление - мышечная холодовая дрожь), и несократительный (деятельность бурого сала).

Для эффективной борьбы с некоторыми недугами тело человека самостоятельно повышает температуру. Если кто-либо страдает лихорадкой, его система терморегуляции быстро реорганизовывается, активируется и начинает действовать на более высоком уровне. Именно поэтому температуру тела до 38,5 градуса сбивать не стоит.

Анатомия

Раньше всего бурый жир нашли у зверей. У тех животных, которые впадают зимой в спячку, эта субстанция развита лучше всего, так как в данный период обмен веществ замедляется. Ввиду этого невозможно температуру тела поддерживать сокращениями мышц.

Также бурый жир важен и при пробуждении животных весной: с помощью генерируемого им тепла температура тела значительно увеличивается, из-за чего зверь просыпается.

Владельцы

Совершенно недавно стало известно, что бурое сало имеется лишь у ребятишек. Оно помогает им привыкнуть к новой среде после их появления на свет. У новорождённых это вещество размещается в районе почек, шеи, вдоль верхней части спины, на плечах, и составляет около 5 % от массы тела.

Также в организме младенцев иногда бурый жир смешан с белым. Для малышей коричневая субстанция имеет огромное значение, так как она защищает их от гипотермии, из-за которой недоношенные часто умирают. Благодаря этому компоненту новорожденные менее чувствительны к холоду, чем люди постарше.

Клетки бурых обладают уникальным качеством - в них находится огромное количество митохондрий (органелл, способствующих накоплению энергии). Благодаря им они, в сущности, и имеют свой цвет. Митохондрии содержат специфический белок UCP1, который, минуя ступень моментально трансформирует жирные кислоты в тепло.

Триглицериды (липиды), имеющиеся в составе жира, являются материалом, из которого может быть произведено тепло (АТФ). Когда младенцу необходимо много энергии (к примеру, чтобы согреться), жиры претерпевают липолиз. В итоге появляются жирные кислоты, которые UCP1 в клетках бурого сала трансформирует в тепло. В результате наблюдается уменьшение запаса жировых отложений. Сначала расходуются триглицериды в бурой субстанции, а когда запасы липидов начинают таять, то и в постылой белой.

В итоге организм снижает свой вес. Впрочем, для эффективности процесса малыш, появившийся на свет, должен хорошо питаться (для активации липолиза нужна энергия) и нормально дышать (для трансформации жирных кислот требуется кислород).

К сожалению, у взрослого этот механизм постепенно ослабевает. Уже через пару недель после рождения дрожь (реакция на переохлаждение) замещает действие бурой субстанции, особенно если малышей тепло одевают и держат их в жарком помещении.

Взрослые люди

Сегодня обнаружилось, что бурый жир у человека взрослого имеется. Долгое время считалось, что это вещество утрачивает свою значимость к концу первого года жизни людей. Однако в 2008 году специалисты определили, что бурая не просто пребывает в теле взрослых (это стало известно ещё в 1908 году), но и активируется холодом.

Это открытие сделали с помощью новой технологии визуализации активного обмена веществ в ткани. Были использованы эмиссионно-позитронная и компьютерная томографии, которые показали, что в теле взрослого индивидуума находится около 20-30 граммов (так немного) бурого функционального жира, в основном в надключичной зоне.

Известно, что PET-CT фиксирует метаболическую деятельность ткани. Физиолог Ваутер ван Маркен Лихтенбелт сообщил, что группе молодых людей (24 человека) выдали точную дозу радиоактивной глюкозы. Это было сделано для того, чтобы далее иметь возможность обнаружить активный бурый жир с помощью специфического устройства.

После этого участников исследования привели в помещение, температура в котором не превышала 16 градусов. СТ-сканирование показало, что под кожей груди, шеи и живота 23 человек расположена жировая «полезная» ткань, которая работает, согревая людей в холодной комнате.

Физиолог сказал, что специалисты очень удивились, увидев, что её так много и у такого большого числа людей. Когда же при комнатной температуре обследовали трёх участников, бурую субстанцию не обнаружили. Эксперты считают, что ткань не исчезла, а просто прекратила свою работу.

Эффективность

Итак, вы знаете, где у человека находится бурый жир. Он равен не более 1-2 % от веса тела. И всё же, когда стимулирует эту ткань у переохлаждённых млекопитающих, привыкших к холоду, она повышает её теплопродукцию. Выработанная таким образом энергия может достичь одной трети всей дополнительно созданной теплоты в организме. Когда бурый жир активирован, он тратит до 300 Ватт (некоторые называют 400 Ватт) на килограмм массы взрослого индивидуума.

Известно, что человек среднего веса в состоянии покоя сжигает примерно 1 кВт энергии. Активировав бурый жир, можно лежать на кровати и расходовать в двадцать раз больше сил, чем ранее.

Сжигание жира

Какие функции выполняет бурый жир? Он помогает ликвидировать сало. Если он активирован, жирные кислоты из белой жировой ткани перекачиваются в бурую. Белая субстанция откладывается в капсулах и сальниках внутренних органов, под кожей. Бурая, вместо накопления энергии, сжигает её в огромных количествах. В итоге выделяется тепло. Этот процесс называют термогенезом, который начинает свою работу из-за избыточного потребления еды.

Выводы

Белый и бурый жир - это две разные субстанции. Окислительная способность бурого вещества в 20 раз больше, чем у белого. В коричневой ткани при термогенезе действует белок термогенин, который способствует разобщению дыхания и окислительного фосфорилирования.

Итак, мы выяснили, что такое бурый жир. Как увеличить его количество в человеческом организме, чтобы эффективно бороться с ожирением? Для решения этой проблемы учёные применяют не только лекарственные, но и хирургические средства: с помощью липосакции они обычный белый жир извлекают, трансформируют его в бурый, и снова имплантируют человеку.

Теоретически для того, чтобы похудеть, нужно либо повысить активность коричневой субстанции при обычной температуре, либо увеличить её количество, либо выполнить и первое, и второе.

Специалисты Диабетической Ассоциации США считают, что в коричневом жире содержатся весьма важные резервы для пациентов, страдающих диабетом и ожирением. Известно также, что у полного человека активность бурого жира подавлена, а его количество снижено. Поэтому в ближайшем будущем возможно возникновение новых медикаментозных и иных методов накопления и активации этого «полезного» вещества у взрослых людей.

Бурая жировая ткань у человека. Часть 1: бурый жир у детей и у взрослых. Около 65 миллионов лет назад в районе полуострова Юкатан упал огромный метеорит. Его падение подняло в воздух множество пыли, которая не оседала годами (“ядерная зима”). Это привело к вымиранию динозавров и быстрой эволюции наших предков млекопитающих. Одним из механизмов, который позволил нашим предкам доминировать был развитый термогенез (теплообразование) – способность тела поддерживать постоянную температуру. Одним из механизмов термогенеза является работа бурой жировой ткани.

Да, термогенез бывает разный. Выделяют два способа теплообразования: 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 заболевании организм сам повышает температуру, чтобы эффективнее бороться с болезнью. При развитии лихорадки система терморегуляции организма не расстраивается. Она динамично перестраивается, активируется и работает на более высоком функциональном уровне.

Что такое бурая жировая ткань?

Несомненно, в организме нет ничего лишнего, и деление на «полезную» и «неполезную» в данном случае весьма условно. И всё же жировая ткань делится на два вида: белую и бурую. Первая составляющая лишь запасает и хранит неизрасходованные организмом жиры. Вторая (которая кажется бурой из-за наполняющих её митохондрий) активно сжигает накопившийся жир в случае необходимости.

У кого есть бурый жир?

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 есть! (для запуска липолиза нужна энергия).

Увы, у взрослых этот механизм ослабевает. Уже через 2 недели после рождения дрожь, как реакция на холод (shivering), начинает замещать работу бурого жира(non-shivering thermogenesis), особенно если детей сильно кутают и держат в жаре.

Бурая жировая ткань есть и у взрослого человека.

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 выдали 24 молодым людям определённую дозу радиоактивной глюкозы, – рассказывает физиолог Ваутер ван Маркен Лихтенбелт. – Это было сделано для того, чтобы потом иметь возможность обнаружить активную бурую жировую ткань с помощью специальной аппаратуры». Затем участников исследования привели в комнату, температура в которой не превышала 16 °С. PET- и CT-сканирование показало, что под кожей шеи, груди и живота 23 человек присутствует «полезная» жировая ткань, которая работала, согревая людей в холодном помещении.

«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.

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. Улавливаете суть? 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.

Улучшает обмен веществ, защищая от ожирения и диабета, улучшает чувствительность к инсулину.

Внимание спортивных врачей все больше привлекает бурая жировая ткань. Ранее считалось, что этот тип ткани имеется только у маленьких детей. Однако недавние исследования показали, что это не так. Раньше считалось, что у человека во взрослом возрасте нет бурого жира, но множество новых фактов доказали обратное. Бурый жир существует и продолжает выполнять свои функции, по крайней мере, у некоторых людей. Бурый жир превращает энергию, которая поступает с пищей, в тепло. Таким образом, бурый жир сжигает калории, хотя организм не прилагает к этому никаких усилий. Различия в количестве бурого жира помогают объяснить, почему одни остаются стройными, а другие рано полнеют или набирают лишний вес с возрастом.

В отличие от белой жировой ткани бурые жировые клетки содержат большое количество митохондрий, которые и придают клеткам буро-красный цвет. Во внутренней мембране митохондрий этих клеток содержится белок термогенин (до 15% от всех белков митохондрий). При охлаждении организма бурые адипоциты получают сигналы по симпатическим нервам, и в них активируется расщепление жира – липолиз. Благодаря термогенину большая часть энергии ионов водорода рассеивается в виде тепла, подогревая протекающую через ткань кровь и обеспечивая поддержание температуры тела при охлаждении. Поэтому бурый жир легко мобилизуется для обеспечения энергетических потребностей организма. Он располагается в межлопаточной области, вдоль крупных сосудов грудной и брюшной полостей, в затылочной области шеи.

Масса бурой жировой ткани в среднем достигает у взрослого 0,1 % массы тела, но его количество зависит от врожденных свойств организма. Это дает новый инструмент для отбора и селекции спортивного резерва. Однако приходится констатировать, что большинство морфологических признаков зависят не от одного, а от многих генов, и точное их наследование неизвестно. Как правило, можно только утверждать, что у данного признака имеется генетическая база и что на него оказывает влияние несколько генов и их пенетрантность может быть различной. Ученые ищут способы увеличить у человека количество бурого жира или заставить его работать активнее. Ведь если у человека больше бурого жира, он может получить дополнительный источник энергии. Выделение тепла особенно важно, когда температура окружающей среде начинает падать. Способность поддерживать постоянную температуру тела было важным шагом в эволюции млекопитающих. У человека это особенно важно для младенцев, которые активно теряют тепло в силу незрелости системы регуляции температуры организма. Дети не умеют даже дрожать от холода. Поэтому под кожей у младенцев есть ясно различимые отложения бурого жира, главным образом на спине, плечах и вокруг шеи.

В зрелом возрасте, однако, все меняется. Возникло предположение, что с возрастом функцию бурого жира – функцию генерации тепла – когда это необходимо, берут на себя другие ткани. Например мышцы, которые, сокращаясь, генерируют тепло во время озноба. Не так давно ученые заглянули внутрь человеческого организма с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) – и неожиданно получили странные результаты. По-сути ПЭТ – это рентгенологическое исследование, но предварительно человеку вводят радиоактивное вещество, которое накапливается в метаболически активных «горячих точках» и сигнализирует о наличии в организме опухоли. Иногда снимки оказывались «испорчены» яркими пятнами вокруг ключиц, плеч и спины. Как выяснилось впоследствии, некоторые пациенты мерзли в процессе исследования. Когда в помещении, где проводили процедуру, было тепло, подобные очаги исчезали. Рентгенологи первыми заподозрили, что наблюдают, как бурый жир выделает энергию в ответ на холод.

Интерес к бурому жиру возрос, и несколько научных команд начали изучать его на добровольцах. Оказалось, что у некоторых людей есть небольшие, но явно выраженные островки бурого жира, каждый из которых обильно снабжен кровью и нервными окончаниями. Анализ образцов тканей, взятых из этих «горячих точек», обнаружил термогенин – главный признак бурого жира на молекулярном уровне. Один из факторов – это возраст. В недавнем исследовании метаболически активный бурый жир обнаружили у 50% испытуемых 23-35 лет, но только у 2-х из 24 испытуемых 38-65 лет.

Ученые из Гарвардской медицинской школы показали, что у эмбриона клетки бурого жира развиваются не из жировых клеток, а из предшественников мышечных клеток. Уже установлен ген, который переключает развитие этих клеток, определяя их превращение в клетки бурого жира. Этот ген – главный регулятор производства бурого жира. Ученым удалось взять клетки кожи мыши, переключить их с помощью этого гена и снова трансплантировать. После этого позитронно-эмиссионная томография показала, что у мыши появились маленькие «горячие точки» – места, где трансплантанты превратились в островки бурого жира.

Бурый жир (Brown Adipose Tissue) обеспечивает термогенез или продукцию тепла за счёт сжигания жира. У людей с ожирением, как правило, содержится значительно меньшее количество бурого жира по сравнению с белым.

Его клетки обладают исключительной особенностью - они содержат очень много митохондрий (органелл, отвечающих за накопление энергии в клетке). В митохондриях клеток бурого жира есть особый белок UCP1, который мгновенно превращает жирные кислоты в тепло, минуя фазу синтеза АТФ.

Agelessteam.wordpress.com

В лаборатории жировые клетки были подвержены действию ирисина. Под его воздействием возросла активность другого белка, который превращал белый жир в бурый.

Бурый жир помогает телу сжигать как можно больше калорий, а не складирует их в качестве запасов в укромных местах на талии или в области бёдер.

Кроме того, бурый жир положительно влияет и на другие аспекты метаболического процесса: чувствительность к инсулину и толерантность к глюкозе. Именно эти процессы помогают предотвратить ожирение, диабет второго типа и сердечно-сосудистые заболевания.

Впервые превращение обычного жира в бурый после физических упражнений было замечено у мышей. Во время последнего исследования этот же эффект наблюдался у людей.

На этом выгоды от выработки организмом ирисина не заканчиваются. Учёные также выяснили, что при смешивании со стволовыми клетками в жировой ткани (молодые жировые клетки, не достигшие зрелого состояния) ирисин превращает её не в стандартную жировую ткань, а в нечто иное. Под воздействием гормона стволовые клетки становятся совершенно другим видом ткани, который уплотняет структуру и делает их более крепкими.

Ещё один интересный факт. В образце жировой ткани с добавлением ирисина количество стандартного белого жира на 20–60% меньше, чем в образце без добавления гормона. Стоит отметить, что опыты производились на образцах человеческой ткани, а не на самом человеке. Следующий шаг - повторить эксперимент на людях, чтоб окончательно подтвердить воздействие ирисина в реальной жизни, а не в лабораторных условиях.

Такое воздействие ирисина на наш организм можно считать дополнительным стимулом для тренировок, пусть данные исследований и не подтверждены на 100%. И пока доктор Янг с коллегами будет трудиться над доказательствами в стенах университета, мы можем продолжать работать над своим телом в спортивном клубе.