Mi az a barna zsír? Milyen funkciókat lát el? Ezekre és más kérdésekre válaszolunk a cikkben. Az emberi szervezetben kétféle zsíros anyag található: barna (BAT – hőképződést biztosít, és zsírégetéssel hőt hoz létre) és fehér (WAT – energia tárolására szolgál). Az elhízott emberekben általában kevesebb a barna zsír és több a fehér zsír.
Funkció
A barna zsír lehetővé teszi, hogy a szervezet állandó hőmérsékletet tartson fenn. Ezt a mechanizmust termogenezisnek nevezik. A termogenezisnek két típusa van: kontraktilis (hűtés), amelyben a vázizmok összehúzódása miatt hő keletkezik (gyakori jelenség az izom hidegrázása), és a nem összehúzódó (barna zsír aktivitása).
Egyes betegségek hatékony leküzdése érdekében az emberi test önállóan megemeli a hőmérsékletet. Ha valaki lázas, hőszabályozó rendszere gyorsan átrendeződik, aktiválódik és magasabb szinten kezd működni. Ezért a testhőmérséklet 38,5 fokig nem csökkenthetőmegéri.
Anatómia
A legkorábbi barna zsírt állatokban találták meg. Azokban az állatokban, amelyek télen hibernálnak, ez az anyag a legjobban fejlett, mivel ebben az időszakban az anyagcsere lelassul. Ennek fényében lehetetlen fenntartani a testhőmérsékletet izomösszehúzódásokkal.
A barna zsír akkor is fontos, amikor az állatok tavasszal felébrednek: az általa termelt hő hatására a testhőmérséklet jelentősen megemelkedik, amitől az állat felébred.
Tulajdonosok
A közelmúltban vált ismertté, hogy csak a gyerekeknek van barna zsírja. Születésük után segít megszokni az új környezetet. Újszülötteknél ez az anyag a vesék területén, a nyakon, a hát felső részén, a vállakon található, és a testtömeg körülbelül 5%-át teszi ki.
A csecsemők testében is előfordul, hogy a barna zsír fehérrel keveredik. A csecsemők számára nagy jelentősége van a barna anyagnak, amely megvédi őket a hipotermiától, amely miatt a koraszülöttek gyakran meghalnak. Ennek az összetevőnek köszönhetően az újszülöttek kevésbé érzékenyek a hidegre, mint az idősebbek.
A barna zsírsejtek egyedülálló minőséggel rendelkeznek – nagyszámú mitokondriumot tartalmaznak (az energia felhalmozódásához hozzájáruló organellumok). Nekik köszönhetően lényegében saját színük van. A mitokondriumok egy specifikus UCP1 fehérjét tartalmaznak, amely az ATP szintézis lépését megkerülve a zsírsavakat azonnal hővé alakítja.
A zsírban található trigliceridek (lipidek) azok az anyagok, amelyekbőlhő (ATP) termelhető. Amikor egy csecsemőnek sok energiára van szüksége (például a melegen tartáshoz), a zsírok zsírbontáson mennek keresztül. Ennek eredményeként zsírsavak jelennek meg, amelyeket a barna zsírsejtekben lévő UCP1 hővé alakít át. Ennek eredményeként csökken a testzsírkészlet. Először a trigliceridek a barna anyagban fogyasztódnak el, majd amikor a lipidtartalékok olvadni kezdenek, majd a gyűlölködő fehérben.
Ennek eredményeként a test csökkenti a súlyát. Ahhoz azonban, hogy a folyamat eredményes legyen, a világra született babának jól kell étkeznie (energia szükséges a lipolízis aktiválásához) és normálisan kell lélegeznie (oxigén szükséges a zsírsavak átalakulásához).
Sajnos felnőtteknél ez a mechanizmus fokozatosan gyengül. Már néhány héttel a születés után a hidegrázás (a hipotermia reakciója) felváltja a barna anyag hatását, különösen, ha a babákat melegen öltöztetik és meleg szobában tartják.
Felnőttek
Ma felfedezték, hogy a felnőtt embernek barna zsírja van. Sokáig azt hitték, hogy ez az anyag az emberi élet első évének végére elveszti jelentőségét. 2008-ban azonban a szakértők megállapították, hogy a barna zsírszövet nem csak a felnőttek szervezetében található (ez 1908-ban vált ismertté), hanem a hideg is aktiválja.
Ezt a felfedezést a szövetek aktív metabolizmusának leképezésére szolgáló új technológia segítségével tették. Pozitron emissziót és számítógépes tomográfiát alkalmaztak, amely kimutatta, hogy egy felnőtt egyed testében körülbelül 20-30 gramm (olyan kevés) barna funkcionális zsír található, főleg a supraclavicularis zónában.
A PET-CT köztudottan rögzíti a szövetek metabolikus aktivitását. Wouter van Marken Lichtenbelt fiziológus arról számolt be, hogy egy fiatalok egy csoportja (24 fő) pontos adag radioaktív glükózt kapott. Ennek célja az aktív barna zsír további kimutatása egy adott eszközzel.
Ezt követően a vizsgálatban résztvevőket egy olyan helyiségbe vitték, ahol a hőmérséklet nem haladta meg a 16 fokot. A CT-vizsgálatok kimutatták, hogy 23 ember mellkasa, nyaka és hasa bőre alatt zsíros „hasznos” szövet található, amely úgy működik, hogy felmelegíti az embereket a hideg szobában.
A fiziológus azt mondta, hogy a szakemberek nagyon meglepődtek, amikor látták, hogy ilyen sok van belőle és ilyen sok emberben. Amikor három résztvevőt szobahőmérsékleten megvizsgáltak, nem találtak barna anyagot. A szakértők úgy vélik, hogy az anyag nem tűnt el, hanem egyszerűen leállt.
Hatékonyság
Tehát tudja, hol van a barna zsír az emberben. Nem több, mint a testtömeg 1-2%-a. És mégis, amikor a szimpatikus idegrendszer stimulálja ezt a szövetet a túlhűtött, hideghez szokott emlősökben, az megnöveli annak hőtermelését. Az így előállított energia elérheti a testben keletkező összes további hő egyharmadát. Amikor aktiválódik, a barna zsír akár 300 wattot (egyesek szerint 400 wattot) is fogyaszt a felnőtt testsúly kilogrammonként.
Ismert, hogy egy átlagos súlyú ember nyugalmi állapotban körülbelül 1 kW energiát éget el. A barna zsír aktiválásával feküdhet az ágyon, és hússzor több energiát költhet el, mint korábban.
Zsírégetés
Mi a funkciója a barna zsírnak? Segít a zsír eltávolításában. Ha aktiválódik, a fehér zsírszövetből származó zsírsavak a barna zsírszövetbe pumpálódnak. Fehér anyag rakódik le a belső szervek kapszuláiban és omentumában, a bőr alatt. A buraya ahelyett, hogy energiát halmozna fel, hatalmas mennyiségben égeti el. Ennek eredményeként hő szabadul fel. Ezt a folyamatot termogenezisnek nevezik, amely a túlzott táplálékfelvétel miatt kezdi meg működését.
Következtetések
A fehér és a barna zsír két különböző anyag. A barna anyag oxidáló ereje 20-szor nagyobb, mint a fehér anyagé. A barna szövetben a termogenezis során a termogenin fehérje hat, ami hozzájárul a légzés és az oxidatív foszforiláció szétválásához.
Szóval rájöttünk, mi az a barna zsír. Hogyan lehet növelni mennyiségét az emberi szervezetben az elhízás elleni hatékony küzdelem érdekében? A probléma megoldására a tudósok nemcsak gyógyszereket, hanem sebészeti eszközöket is alkalmaznak: zsírleszívás segítségével közönséges fehér zsírt vonnak ki, barnává alakítják, majd újra beültetik az emberbe.
Elméletileg a fogyáshoz vagy növelni kell a barna anyag aktivitását normál hőmérsékleten, vagy növelni kell mennyiségét, vagy mindkettőt.
Az US Diabetes Association szakértői úgy vélik, hogy a barna zsír nagyon fontos tartalékokat tartalmaz a betegségben szenvedő betegek számára.cukorbetegség és elhízás. Az is ismert, hogy kövér emberben a barna zsír aktivitása elnyomódik, mennyisége csökken. Ezért a közeljövőben új gyógyszerek és más módszerek jelenhetnek meg ennek a „hasznos” anyagnak a felhalmozására és aktiválására felnőtteknél.
