Как превратить белый жир в бурый и почему это важно для тех, кто хочет похудеть. Закаливание и бурый жир

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.

Жировая ткань является специфической рыхлой соединительной тканью с преобладанием жировых клеток адипоцитов (от латинского adipem – жир, греческого cytos – вместилище). Жировые клетки удерживаются индивидуально ретикулярными волокнами. Их скопления (кластеры) образуют дольки, ограниченные волокнистыми соединительнотканными перегородкам и окружённые богатой капиллярной сетью. Адипоциты взрослого человека содержат 90% жировой массы организма, хотя составляют около 25% общего количества клеток. Таким образом, структура жировой ткани представлена не только жировыми клетками (адипоцитами), но и другими типами клеток — образующими строму соединительнотканными клетками и капиллярной сетью. На долю жировых клеток приходится 75% объёма жировой ткани.

Адипоциты как правило сферической формы, но чрезвычайно отличаются по размеру (20-200 мкм в диаметре), встроены в матрицу ткани и приспособлены для хранения и высвобождения энергии. Избыточная энергия, поступающая в организм с продуктами питания, усваивается адипоцитами и хранится в виде жировых (липидных) капель.

Основная масса от общего количества липидов в жировых клетках это триглицериды (95%), состоящие в основном из олеиновой и пальмитиновой кислот и в меньшей степени (5%) диацилглицерины, фосфолипиды, неэтерифицированные жирные кислоты и холестерин. Чтобы разместить липиды адипоциты способны увеличить диаметр в 20 раз, при этом их объём увеличивается в несколько тысяч раз.

Тем не менее, жировые клетки не увеличиваются в размерах неограниченно и на неопределенный срок. После того, как достигнута максимальная ёмкость адипоцита, а она составляет 1 нанолитр, т.е. 10 -9 л, из пула клеток-предшественников образуются новые жировые клетки. Поскольку около 90% объёма клетки занимает жировая капля, её небольшое тёмное ядро принимает сплющенную полулунную форму и прижимается к краю клетки, а тонкий цитоплазматический ободок отодвинут на её периферию.

Зрелые белые жировые клетки содержат одну большую жировую каплю, но описаны многоячеистые клетки, содержащие несколько капель, которые позже всё равно сливаются в одну. Клетку окружает тонкая базальная плёнка. По периферии расположены небольшие вакуоли. Митохондрии малочисленны, зона Гольджи мала, цитоплазма заполнена свободными рибосомами, иногда можно увидеть лизосомы. Тонкая мембрана отделяет жировую каплю от цитоплазматической матрицы.

Белый жир составляет основную массу жировых отложений, его функция состоит в хранении и освобождении липидов (жиров и жироподобных веществ) для окисления в скелетных мышцах и других тканях.

Бурый жир – это специализированный тип жировой ткани, который играет важную роль в регулировании температуры тела. У новорожденного ребёнка бурый жир расположен в области шей и межлопаточной области, ограниченно распространён в детстве, в небольшой степени увеличивается его количество у взрослых.

Бурый цвет ткани обусловлен богатой сосудистой сетью. Внешний вид бурого жира пенистый. Это связано с тем, что в его клетках жир не сливается в одну каплю так же легко, как в белых жировых клетках, а хранится несколькими малыми каплями. Клетки бурого жира в изобилии имеют митохондрии и лизосомы. Ядро сферическое, расположено централизовано или эксцентрично.

В митохондриях происходит окисление хранящихся липидов, энергия высвобождается в виде тепла. Поскольку бурая жировая ткань имеет хорошо развитую сосудистую сеть, проходящая кровь подогревается. У человека бурый жир развит в небольшой степени, в значительной степени он присутствует у зимующих животных и грызунов.

Бурый жир – жировая ткань, присутствующая в организме млекопитающих наряду с белым жиром. Функция терморегуляции – переводит калории в тепло. Содержит много капилляров, так как потребность в насыщении кислородом выше, чем у жировой прослойки белого цвета. Бурую (коричневую) окраску дает железо, находящееся в митохондриях. Коричневый жир – природный жиросжигатель , так как превращает в энергию липиды белого жира.

В организме новорожденного бурый жир составляет 5 %. Из-за маленьких размеров тела младенцы интенсивно расходуют тепло, организм регулирует температуру недостаточно (дети не умеют дрожать, когда чувствуют холод). С переохлаждением справляются островки бурого жира, которые сосредоточенные в вокруг шеи, на спине и плечах.

По мере взросления жировые отложения этого типа уменьшаются, худеть труднее. Поэтому проблемы с лишним весом возникают у людей среднего и старшего возраста чаще, чем у молодежи. На количество бурого жира влияет генетическая предрасположенность, половая принадлежность (у мужчин меньше, чем у дам), баланс глюкозы и чувствительность к инсулину (чем ниже уровень сахара, тем толще «полезная» жировая ткань), прием бета-блокаторов, содержание , выработка иризина за счет физических нагрузок (увеличивают).

Видео: Мышцы против жира

Как увеличить количество бурого жира в организме

Термодиета — похудение с помощью холода

Снижение температуры тела заставляет бурый жир активизироваться, интенсивнее замещать белый жир и вырабатывать тепло для восстановления равновесия. Это свойство применяется для наращивания подкожного коричневого жира, что помогает бороться с чрезмерным весом. Обмен веществ из-за холода ускоряется, лишние запасы сжигаются.

• Обливания или ванны с прохладной водой.
• Питье с добавлением нескольких кубиков льда.
• Уменьшение слоев одежды – замена свитера шарфом и так далее.
• Поддержание в помещении прохлады (16 градусов) во время ночного сна.
• Воздушные ванны.

Процедуры по охлаждению организма выполняйте постепенно, иначе вместо похудения простудитесь. Рецепторы, сообщающие мозгу о понижении температуры окружающей среды, функционируют на поверхности кожи. Переохлаждение ядра тела опасно.

Нормализация сна и мелатонин

Мелатонин – гормон, отвечающий за регулирование суточных ритмов. Замедляет старение, влияет на иммунитет, эндокринные процессы, пищеварение, давление крови. Увеличение этого вещества в организме благотворно влияет на формирование отложений бурого жира. Недостаток гормона компенсируют БАД. Ожирение (интересный факт, с ожирением 2 степени и выше в армию не берут) — прямое следствие недостаточной выработки мелатонина. Естественный способ справится с нехваткой мелатонина – нормализация сна. . Это поможет похудеть и справиться с другими проблемами, к которым ведет бессонница. Значение мелатонина в борьбе с лишним весом важно для людей старше сорока, так как количество жира коричневого цвета убывает и нуждается в восполнении.
Меры по естественному восстановлению сна

• Минимум за час до сна выключите телевизор и компьютер. Излучение заставляет организм работать в дневном режиме, замедляет образование мелатонина.
• Яркий свет днем и кромешная тьма ночью.
• Убрать из спальной приборы, излучающие электромагнитные волны.
• Температура для комфортного сна – 21 градус максимум.

Физические упражнения

Иризин преобразует белые жировые отложения в бурые. Это гормон, выделяющийся во время физических упражнений и препятствующий ожирению. Во время спортивных занятий или других силовых нагрузок энергия расходуется интенсивнее, чем надо для достижения результата.

Направления в борьбе с ожирением с помощью бурого жира

1. Борьба с ожирением с помощью инъекций иризина в кровь. Мышам с лишним весом вводили этот гормон, слой белого жира интенсивно преобразовывался в бурый без изменений в диете и физических нагрузок, снижался уровень сахара в крови.
2. Пересадка бурого жира со спины мышей в брюшную полость (в область печени) другим животными этого вида. Белые жировые отложения уменьшились, уровень глюкозы пришел в норму. Клетки бурого жира сжигали липиды.

Попытки создания чудо-препарата для людей на основе иризина пока не дали ощутимых результатов. У человеческого бурого жира другой состав, чем у мышиного, под воздействием гормона происходит замещение отдельных клеток «вредного» жира «полезным». Насильственное ускорение обмена веществ – грубое вмешательство в работу организма, побочные эффекты перекрывают пользу. Инъекции иризина и трансплантация бурого жира как способы борьбы с ожирением — тема дальнейших исследований и экспериментов.

Бурый жир – природный помощник в борьбе с ожирением. Увеличение и активизация этого вида подкожной ткани с помощью термодиеты, физических упражнений, нормализации сна – естественные способ держать вес в норме. Правильное питание и здоровый образ жизни усилит и закрепит результаты.

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 🙂

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.