Проблема, как сбросить лишний вес, всегда стоит остро. Желающие обрести красивую фигуру, используют огромное количество диет, методик голодания. Устранение излишних килограммов позволяет не только выглядеть красиво, но и стать здоровым. Ведь основные проблемы с правильным функционированием внутренних органов возникают именно из-за лишнего веса. Учеными определен метод, при котором снизить вес можно с помощью бурой жировой ткани, которая находится в человеческом организме.
О жировой ткани: что это такое, анатомия бурого и белого жира
Жировая ткань относится к видам соединительных тканей, которые состоят из адипоцитов. В человеческом организме она выполняет множество функций:
- защита от повреждений;
- проведение энергии;
- сохранение тепла.
Основная масса отложений находится под кожей, больше всего в области живота. Толщина жировой прослойки у полных людей может достигать 20 сантиметров. Сами жировые отложения выглядят как небольшие дольки.
В области живота находится самая проблемная жировая ткань. Она есть не только под кожей, но и в брюшной полости. Большие слои жира располагаются в забрюшинном пространстве. Именно поэтому избавиться от лишних сантиметров в области талии сложнее всего.
Места скопления жировых отложений
Жировая ткань подразделяется на бурую и белую. Они отличаются друг от друга местом расположения и функциональностью. Под белым жиром понимается прослойка, расположенная под кожей. Чаще всего такой жир локализуется на талии, бедрах и ягодицах. Клетка белого жира состоит из одной жировой капли, при этом бурый жир состоит из нескольких капель. Основная функция такой прослойки - обогреть тело. Наибольшее количество коричневого жира у животных, которые впадают в спячку и не могут согревать себя из-за отсутствия движения.
Где находится бурая жировая ткань
У людей, которые страдают ожирением, бурая жировая ткань практически отсутствует. Визуально определить, какое количество коричневого жира у человека, и где он находится, невозможно. Чаще всего он может находиться в виде небольших вкраплений в белый жир. Он будет располагаться в области шеи, на груди и плечах. Для того чтобы найти его локализацию в медицине, используется компьютерная томография.
Эффективность работы бурой жировой ткани у человека
Основная функция бурового жира - поддерживать температуру тела. Максимальное количество такого слоя содержится у новорожденных. Он сосредотачивается вокруг шеи, на спине и плечах младенца. Это помогает справиться с переохлаждением, так как организм грудных детей еще не способен регулировать тепло, интенсивно расходуя его.
Серый жир способствует улучшенному обмену веществ, защищает человека от ожирения. Активируются бурые клетки как за счет снижения температуры, так и с помощью питания и физических нагрузок. В результате бурая ткань начинает сжигать белые жировые отложения в больших количествах.
Бурый жир поддерживает температуру тела
Как бурый жир помогает регулировать уровень сахара в крови
Наличие бурой жировой ткани важно для больных сахарным диабетом. Она обладает способностью повышать метаболизм сахара в крови. Большую коричневую прослойку имеют люди, у которых в организме пониженное содержание глюкозы.
Ученые проводили исследования, по результатам которых в составе коричневого жира обнаружили протеин, ускоряющий метаболизм белых клеток. Таким образом он способен избавить человека не только от ожирения, но и от повышения сахара в крови.
Дополнительная информация! Воздействие умеренного холода повышает расход энергии организмом в целом. Это увеличивает выведение глюкозы из крови человека и усиливает чувствительность к инсулину.
Направления в борьбе с ожирением с помощью бурого жира
Благодаря коричневому жиру происходит превращение в энергию липидов белого сала. По мере взросления слои бурого сала уменьшаются. В связи с этим в молодом возрасте похудеть проще, чем в более зрелом.
На толщину прослойки влияет пол и генетическая предрасположенность. Например, у мужчин коричневого жира меньше, чем у женщин.
У женщин клеток бурого жира больше чем у мужчин
Как только происходит снижение температуры тела, бурый жир начинает активно работать и замещает собой белый. Таким образом происходит выработка тепла. Такое свойство используется в качестве метода похудения. Бурый жир наращивается намеренно. Из-за холода ускоряется обмен веществ и происходит сгорание лишних отложений.
Дополнительная информация! Шведскими учеными были проведены исследования. Если человек находится в легкой одежде несколько часов в комнате при температуре не выше +15 градусов, это способствует активации бурых жировых клеток и приводит к сжиганию до 250 калорий.
Как увеличить количество бурого жира в организме
Бурый жир у человека можно наращивать, регулируя этот процесс. Для этого существует несколько методов:
- Увеличению бурой жировой ткани способствует яблочная кожура. Регулярное употребление яблок помогает избежать ожирения. Урсоловая кислота, находящаяся в составе кожуры, содержится и в клюкве, черносливе и чернике. Именно эта кислота вызывает рост тканей бурого цвета. Она содержится в нескольких видах трав: тимьяне, боярышнике, душице, лаванде, мяте перечной.
- Рекомендуется включать в рацион продукты с низким содержанием жиров и высоким процентом углеводов. Но при этом очень важно обратить внимание на то, что наращивание бурых жировых клеток опасно онкологическим больным. Тепловая энергия, вырабатываемая в процессе, активирует раковые клетки. Поэтому, для того чтобы заглушить их рост, врачи советуют переходить больным на питание с высоким содержанием жира.
- Ускорить снижение веса можно регулярными тренировками при температуре +18 °С. Во время выполнения упражнений пот будет испаряться с поверхности кожи намного быстрее. Это вызывает охлаждающий эффект и приводит к активации бурых клеток. Не рекомендуется тренироваться при высокой температуре в помещении. Это может не только снизить активность клеток, но и полностью замедлить их деятельность.
- За работу бурых жировых клеток отвечает человеческий мозг. Чтобы поддерживать активность, нужно правильное функционирование нейронов мозга, которые отвечают за чувство голода. Важно избегать перееданий и голодовок. Если человек снижает употребление калорий, это не способствует замене белой жировой ткани на коричневую. Если же суточный объем калорий превышен, запасы белого жира растут, а активность бурых клеток снижается.
На увеличение коричневых клеток влияет правильный распорядок дня. Они становятся активнее, если человек меньше времени проводит при искусственном освещении. Рекомендуется чаще гулять, проводить время на свежем воздухе. Если постоянно находиться при искусственном освещении, то у бурых жировых клеток снижается активность. При этом шансы похудеть теряются.
Важно! С возрастом увеличить количество жировой ткани коричневого цвета становится невозможно. У пожилых людей она пропадает полностью. Также проблемы с увеличением возникают у мужчин, от природы в их организме содержится небольшое количество бурых клеток.
Зная, что жировая ткань бывает белая и бурая, соблюдая простые правила, можно сохранить здоровье и красивую фигуру без изнурительных голодовок и длительных диет. Природа сама дает человеку возможность запустить естественный процесс похудения.
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.
Жировая ткань относится к соединительным тканям со специальными свойствами. Развивается из мезенхимы. После рождения обновление идет за счет адвентициальных клеток.
Различают два вида жировой ткани: белую и бурую. Бурая жировая ткань характерна лишь для раннего детского возраста. У взрослых может находится в средостении, вдоль аорты. Белая жировая ткань встречается в подкожной жировой клетчатке, в сальниках, в строме внутренних органов, орбитах.
Белая жировая ткань состоит из адипоцитов (липоцитов), содержащих одну крупную каплю жира. Липоциты имеют округлую форму, в центре крупная капля жира, а вокруг узкий ободок цитоплазмы, содержащий митохондрии, комплекс Гольджи, ЭПС и палочковидное ядро.
Клетки бурой жировой ткани содержат мелкие капельки жировых включений, много митохондрий с пластинчатыми кристами. Митохондрии здесь отличатся мелкими размерами, плотным матриксом, расширенным межмембранным пространством. Такие митохондрии способны активно захватывать воду и набухать, при этом при помощи белка термогенина усиливается разобщение окислительного фосфорилирования и происходит выделение тепла. В центре клетки находится округлое ядро, содержащее эухроматин. Бурый цвет ткани придают железосодержащие пигменты - цитохромы митохондрий. Клетки бурой жировой ткани окружены мно гочисленными капиллярами.
На данной фотографии (рисунок 20) представлен фрагмент адипоцита бурой жировой ткани, содержащий участок цитоплазмы и часть ядра. Видно, что ядро расположено в центре клетки, имеет округлую форму, содержит эухроматин. В кариолемме заметны поры. Митохондрии с пластинчатыми кристми многочисленны. Липидные включения заполнены гомогенным содержимым.
Бурая жировая ткань участвует в терморегуляции.
Белая жировая ткань - обеспечивает поглощение из крови, синтез и накопление нейтральных липидов. Выполняет трофическую функцию, связанную с обеспечением энергетического запаса к резерва воды в организме.
» 43
Рисунок 21 - Остеоцит (увеличение в 10 000 раз):
ядро; 2 - цитоплазма; 3 - плазмолемма;
4 - отросток остеоцита; 5 - лакуна
Остеоцит
Остеоциты - это зрелые, высокодифференцированные клетки костной ткани. Имеют отросчатую форму, темное компактное ядро и слабоба-зофилъную цитоплазму. Некоторые остеоциты имеют развитые мембранные структуры, другие находятся на различных стадиях деструкции.
Остеоциты располагаются в костных полостях - лакунах. Их тонкие отростки проходят в костных канальцах, пронизывающих основное вещество. При помощи этих канальцев происходит обмен веществ между остеоци-тами и кровью. Остеоциты не делятся, но участвуют в процессах метаболизма, обновления межклеточных структур и поддержания ионного баланса. Функция остеоцитов сводится к участию в обменно-транспортных про цессах и регуляции минерального состава костной ткани.
На электронограмме (рисунок 21) представлены структуры костной ткани: клетка и межклеточное вещество:
1. Остеоцит лежит в ячейке (лакуне). Кроме тела остеоцита в лакуне находится аморфный компонент межклеточного вещества, который сооб щается с жидкостью в костных канальцах. За пределами ячейки располо жено сильно минерализованное электронно-плотное межклеточное веще ство. Клетка отросчатой формы. Отростки лежат в костных канальцах. Видны два отростка.
Ядро остеоцита повторяет форму тела клетки. В ядре не видны ядрышки, преобладает гетерохроматин (активность считывания информации с ДНК, а значит и синтеза - низкая).
Цитоплазма остеоцита скудная. Вокруг ядра различимы единичные цистерны и пузырьки.
2. Из-за сильной минерализации межклеточное вещество не пропус кает электронов и выглядит абсолютно черным. Поскольку остеоцит не синтезирует межклеточное вещество, то неминерализованной костной тка ни на данной электронограмме нет.
Рисунок 22 - Фрагмент поперечно-полосатого мышечного волокна
(увеличение в 13 000 раз):
S - саркомер; А - анизотропный диск; I - изотропный диск;
Z - телофрагма; Н - светлая полоса в центре А-диска
в середине которой проходит М-линия (мезофрагма)
Фрагмент поперечно-полосатого мышечного волокна
На электронограмме (рисунок 22) представлен фрагмент миосимпла-ста. Мышечное волокно - это структурно-функциональная единица поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани, которая развивается из миотомов сомитов мезодермы.
Каждое волокно покрыто сарколеммой, состоящей из двух слоев: внутреннего - плазмолеммы и внешнего - базальной мембраны, в которую вплетаются ретикулярные волокна. Многочисленные ядра занимают периферическое положение. В саркоплазме содержатся включения миог-лобина и гликогена, свободные рибосомы в виде полисом. Присутствуют лизосомы, много митохондрий, хорошо развита агранулярной ЭПС (депо Са++), клеточный центр отсутствует. Триада - это комплекс из одной инвагинации плазмолеммы (Т-трубочка) и двух цистерн агранулярной ЭПС (L-трубочки). Обеспечивает проведение возбуждения от плазмолеммы к мембранам ЭПС.
Основной объем саркоплазмы занят сократительным аппаратом - миофибриллами, которые являются органеллами специального назначения. Миофибриллы состоят из уложенных параллельными рядами миофила-ментов. Миофиламенты - это нити сократительных белков. Тонкие фила-менты содержат актин, тропомиозин, тропонин. Толстые филаменты состоят из миозина. Упорядоченное расположение миофиламентов придает миофибрилле поперечную исчерченность (видны правильно чередующиеся темные и светлые диски).
Саркомер - это структурно-функциональная единица миофибриллы, участок между телофрагмами (рисунок 23.1).
1
Рисунок 23.1 - Саркомер поперечно-полосатого мышечного волокна
(увеличение в 175 000 раз):
1 - мезофрагма; 2 - толстые миозиновые филаменты;
3 - тонкие актиновые миофиламенты; 4 - Z-телофрагма;
5 - часть 1-диска; 6 - М-линия; 7 - А-диск; 8 - саркомер
(тошшс (шлсшс
филаменты") фнламта ты)
Рисунок 23.2 - Схема строения миофиламентов
Саркомер поперечно-полосатого мышечного волокна
На электронограмме (рисунки 23.1, 23.2) представлен саркомер - структурно-функциональная единица миофибриллы поперечно-полосатой мышечной ткани.
Саркомер - это часть миофибриллы между телофрагмами (Z-линиями). Формула саркомера 1/2 I-диска + А-диск +1/2 I-диска. Линия сшивки соседних саркомеров (Z-линия) состоит из белков алъфа-актинина, десмина, виментина.
Миофибриллы состоят из уложенных параллельными рядами мио-филаментов. Миофиламенты - это нити сократительных белков. Тонкие филаменты - актин, тропомиозин, тропонин. Толстые филаменты - миозин. Упорядоченное расположение миофиламентов придает миофибрилле поперечную исчерченность, т. е. видны правильно чередующиеся темные и светлые диски.
В поляризованном свете темные диски обнаруживают двойное лучепреломление (анизотропные, А-диски). В середине А-диска находится светлая полоска Н-полоска. Там находятся только толстые миозиновые нити, которые прикрепляются в центре А-диска к М-линии (мезофрагма)
Светлые диски называют изотропными (I -диски). 1-диски состоят только из тонких филаментов. В центре диска видна телофрагма (Z- линия). Это место прикрепления тонких филаментов.
При сокращении тонкие актиновые нити глубоко заходят между мио-зиновыми и продвигаются к средней линии. При этом ширина I-диска и Н-полоски уменьшается, А-диска не изменяется.
Рисунок 24 - Различия в структуре и конфигурации
вставочных дисков сердечной мышцы
(увеличение в 76 000 раз):
А - вставочный диск в миокарде предсердий;
Б - вставочный диск в миокарде желудочков;
В - слоистые структуры типа десмосом вставочных дисков желудочков
Также следует отметить, что ученые различают два вида термогенеза:
- Сократительный - для получения тепла используются сокращения скелетных мускулов, выражающиеся в дрожи и ознобе.
- Несократительный - в этом процессе активное участие принимает бурый жир.
Бурая жировая ткань - что это?
В нашем теле существует два вида жировых тканей: бурая и белая. Хотя сегодня ученые считают, что есть и третий вид, названный бежевым жиром, но о нем мы расскажем в конце этой статьи. Тот жир, с которым постоянно борется человечество, когда пытается худеть, является белым, и он достаточно хорошо изучен. Применительно к бурой жировой ткани этого сказать нельзя и информации о ней пока не столь много.
Безусловно, в человеческом организме нет ничего плохого и хорошего и по этой причине подобное деление весьма условно. Белая жировая ткань содержит в себе запасы энергии, а бурая при необходимости их сжигает. Кстати, бурый цвет он имеет по причине наличия в ней митохондрий.
Впервые бурая жировая ткань была обнаружена у животных и весьма развита у тех видов, которые зимой погружаются в спячку. Это связано с тем, что в этот период скорость метаболизма резко снижается и сократительный термогенез в таких условиях невозможен. Кроме этого бурый жир участвую и в процессе пробуждения животных от спячки, способствуя повышению температуры тела.
Ранее ученые были уверены, что бурый жир присутствует только в теле младенцев и благодаря ему ребенок может адаптироваться к новым условиям обитания вне утробы матери. У младенцев на бурый жир приходится около пяти процентов всей массы тела. Благодаря бурой жировой ткани ребенок в первое время после рождения может избежать гипотермии, а именно она является основной причиной смерти у недоношенных детей. Ученые определили, что благодаря большему количеству бурого жира, младенцы в меньшей степени восприимчивы к холоду, чем взрослые.
Мы уже говорили, что в бурой жировой ткани содержится много митохондрий, а также особое белковое соединение UCP1, способное быстро добывать из жирных кислот тепловую энергию, не задействуя для этого АТФ. Как известно, липиды, которые содержаться в жировых клетках являются запасным материалом для производства АТФ. Если младенцу необходимо согреться или требуется большое количество энергии для других целей, то бурая жировая ткань быстро окисляет жиры до состояния жирных кислот. После этого они благодаря UCP1 быстро преобразуются в энергию.
Все это приводит к стремительному сжиганию жира, и организм начинает стремительно худеть. Чтобы этот процесс продолжался постоянно, ребенок должен дышать и питаться. С возрастом этот механизм начинает работать не так эффективно. Примерно через 14 дней с момента рождения у ребенка уже активируется процесс сократительного термогенеза.
Однако бурый жир есть у взрослых людей, и при этом может быть активирован с помощью холода.
Эффективность бурого жира у взрослых людей
В организме взрослого человека содержится не более двух процентов бурого жира. В ходе экспериментов с участием животных было установлено, что при стимуляции симпатической нервной системой усиливается работоспособность жировой бурой ткани. Правда, для этого необходимо, чтобы соблюдалось два дополнительных условия. Во-первых, житные должны быть адаптированы к холоду, а во-вторых, необходимо воздействие на организм холода.
В ходе одного эксперимента было установлено, что бурый жир при активации способен тратить около 300 ватт энергии на каждый кило массы тела. Применительно к человеку весом в 80 кило, расход энергии составит 24 киловатта. Для сравнения, в состоянии покоя расходуется в среднем около одного киловатта.
Бурая жировая ткань способна очень активно сжигать жиры и во время этого процесса происходит окисление белых жировых клеток, после чего полученных жирные кислоты транспортируются в бурую жировую ткань. Ученые обнаружили, что термогенез, вызываемый бурым жиром обусловлен употреблением избыточной пищи.
В ходе исследования одна группы подопытных крыс питалась простым кормом, а второй давали вкусную пищу. В результате у представителей второй группы при потреблении на 80 процентов большего количества пищи, масса тела увеличилась примерно на четверть, что можно считать слабым показателем. Зато этих животных резко увеличилось потребление кислорода, а также примерно в три раза увеличились запасы бурого жира.
Сейчас ученые предполагают, что бурый жир обладает большим потенциалом и может стать весьма полезным для людей, страдающих диабетом и ожирением. В активном состоянии бурый жир способен сжигать большое количество жировых запасов организма увеличить потребление глюкозы, находящейся в крови. Также следует сказать, что у полных людей количество бурого жира меньше в сравнении с нормальным состоянием и его активность значительно ниже.
И в заключение несколько слов следует сказать о бежевом жире. Бежевая жировая ткань обладает теми же термогенными свойствами, что и бежевая. Ученые предполагают, что по своей функциональности бежевый жир располагается между белым и бурым. Вполне возможно, что взрослый человек обладает большим запасом бежевого жира, а не бурого. Вероятно, именно по этой причине на людей не действуют те стимуляторы, которые вызывают активацию бурой жировой ткани у животных.
Ученые продолжают исследования в этой области и возможно, что бурый жир, имеющийся в организме младенцев, с возрастом превращается в бежевый и необходимы особые стимуляторы, чтобы активировать рецепторы этой ткани.
Больше познавательной информации о бурой жировой ткани узнаете из этого видео: