Спорт и жир отлично совместимы, и это даже хорошо! Жир, содержащийся в организме может не только хранить бесценные запасы полезных веществ, но и способствовать нормализации веса, заряжая нас энергией и даря тепло. Не говоря уже о том, что именно благодаря «правильному» распределению жира под кожей (в том числе, в области груди и бёдер), представительницы прекрасного пола могут похвастаться своими женственными пропорциями. Но, конечно, не всё так просто.
Если жира слишком много и он не «работает» в организме должным образом – это становится проблемой не только для внешности, но и для здоровья. Причём в процессах, связанных с избыточным содержанием жира в организме, начинает со временем прослеживаться как прямая, так и обратная связь. Если человек слишком много весит — показатели его выносливости снижаются, всё больше отдаляя его от мечты похудеть с помощью спорта. Если человек малоподвижен – жир только прибывает, беря материал для собственного роста из каких угодно продуктов, даже самых низкокалорийных. А то и гормональный баланс сбивается, начинаются проблемы со здоровьем куда посерьёзнее эстетических.
Что мы вообще знаем о жире?
Были времена, когда анатомия была скорее искусством, чем наукой. Люди уже хорошо понимали, из чего состоят, но не всегда понимали, «как именно это работает». Кроме не самых изящных хирургических инструментов, собственной пары глаз, да нескольких растворов (реактивов), по сути, средств для проведения исследований, не было. И только гораздо позже, когда был изобретён микроскоп и выведена теория о строении живой клетки, всё стало понемногу проясняться… Стоит заметить, что исследования в данном направлении все ещё продолжаются: наука подходит ближе к полной расшифровке, а значит, и управлению, процессами, определяющих то, как живёт, функционирует и развивается наше тело. Современный человек теперь знает о себе, как о «биологическом механизме», гораздо больше. То же можно сказать и о здоровье: действия, направленные на результат, которые раньше основывался скорее на наблюдениях и выводах, теперь стали подкреплены мощной доказательной базой.
Этот рисунок показывает нам, весьма схематично, но крайне наглядно, что происходит с жировой тканью в организме под воздействием физических нагрузок.
Учёные заметили, что столь ненавистный всеми белый жир в организме под воздействием ряда факторов (которые мы перечислим чуть позже), «умеет» менять свои свойства и функции, трансформируясь на клеточном уровне.
Обычный жир, именуемый белой жировой тканью, — то, что откладывается у нас на ягодицах и талии — это ткань, состоящая преимущественно из белых жировых клеток, или адипоцитов. Выглядят адипоцит, как жировая капля, со слабо выраженными другими компонентами строения клетки (ядром, цитоплазмой). Основной функцией жировых клеток этого вида ткани является запасание разнообразных липидов, формирование нашего «золотого запаса» питательных веществ и защита внутренних органов от травм и потери тепла. Кроме того, жировая ткань выполняет роль «энергетического депо» организма. Если мы неправильно и бессистемно питаемся, не осуществляем никаких физических нагрузок – жировые клетки увеличиваются в размерах, формируя избыточные отложения, которые организм не знает, по сути, как и куда деть. В итоге возникает проблема ожирения (в том числе и внутренних органов).
Интересно, что размер белых жировых клеток может достигать миллиметра, что в масштабах клеточной биологии представляется довольно внушительным.
А вот клетки бурого жира (от англ. Brown adipose tissue, BAT), не так давно исследованные учёными, в организме взрослого человека присутствуют в минимальном количестве. Да и выглядят совсем иначе: жировых капель в клетке не одна, а несколько. Кроме того, в бурой жировой ткани значительно выражены и другие элементы строения, в частности, большое количество капилляров и множество «плавающих» в цитоплазме клеток митохондрий, содержащих железо (которые и отвечают за цвет и название этого вида жировой ткани).
С биохимической точки зрения митохондрия — это «энергетическая станция» клетки, основной функцией которой является окисление органических соединений с использованием освобождающейся при их распаде энергии и синтез АТФ (Аденозинтрифосфа́ты — вещества выполняющие важную роль в энергообмене, универсальный энергоноситель для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах). Безусловно, митохондрии содержатся и в клетках белого жира, но их окислительная способность в 20 раз ниже, чем у клеток бурой жировой ткани.
Иными словами, если белый жир накапливает липиды, то бурый их активно сжигает. Ещё очень важным отличием этих двух тканей является механизм термогенеза (выработки тепла).
«Маша и медведь»
Чего может быть общего в анатомии ребёнка и лесного мишки?
Конечно, помимо того, что оба наших вида являются млекопитающими и теплокровными, существует и ещё один ответ на этот вопрос, а именно: мы рождаемся с запасом бурого жира, который помогает медведю без труда пережить сезон спячки,а нам — не пострадать от переохлаждения.
А вот отличие наше в том, что у человека этот вид жировой ткани со временем исчезает за ненадобностью.
Исчезает этот запас потому, что, во-первых, нам не надо впадать в спячку, а во-вторых… в первые дни жизни мы совсем не умеем дрожать.
Мышечная дрожь – это не что иное, как срабатывание механизма сократительного (или дрожательного) термогенеза, когда тепло вырабатывается посредством интенсивного сокращения скелетных мышц (в том числе и очень мелких). Кроме того, под кожей мы имеем «подушку теплобезопасности» в виде белого жира, а ещё мы можем осуществить некие сознательные движения (всё то, что мы делаем, когда мерзнем, чтобы разогнать кровь по капиллярам, например, сжимаем-разжимаем пальцы).
А вот когда медведь (или любое другое животное), впадает в спячку, его температура тела снижается, метаболические процессы замедляются. Двигательная активность на нуле, понятно, что в условиях лютой зимы велика вероятность из спячки и не выйти. Однако, организм животного знает, как уберечься от беды и щедро запасается на зиму. Механизмы жизнеобеспечения несколько перестраиваются, но продолжают исправно работать. Поскольку с помощью дрожания или двигательной активности поддерживать температуру тела животное во время спячки, по понятным причинам, не может, спасает его тот самый бурый жир.
В дело вступает несократительный (или химический), термогенез в бурой жировой ткани, который является основным механизмом продукции и сохранения тепла как у новорожденных, так и у млекопитающих, впадающих в спячку. Отвечает за этот процесс белок термогенин(Thermogenin, uncoupling protein 1 или UCP1), обнаруженный в митохондриях клеток бурой жировой ткани. Чтобы митохондрии могли активно перерабатывать жир и выделять тепло, организмом в клетках поддерживается высокая концентрация этого белка. Клетки бурого жира специализируются именно на функции генерировать тепло из запасённых липидов.
У младенцев бурый жир составляет до 5% от массы тела (это примерно 150 г), оберегая пока ещё очень уязвимый организм от переохлаждения. Под защитой находятся основные «тепловые трассы»: жир располагается вдоль позвоночника, вокруг шеи и в области сердца.
До недавнего времени считалось, что с возрастом клетки бурой жировой ткани в человеческом организме теряют митохондрии и перестают выполнять свою функцию, превращаясь в подобие обычных белых жировых клеток.
Однако, не так давно было обнаружено, что некоторое незначительное количество бурого жира остаётся и у взрослых, локализуясь в очень небольших количествах в районе шеи, и плеч, а также и верхней части грудной клетки. В организме взрослого человека соотношение бурых и белых адипоцитов дает показатель примерно 1:200.
Происхождение видов
Конечно, учёные и раньше находили бурую жировую ткань в теле человека.
Но при всех несомненных достижениях науки прошлых веков, основные открытия, связанные с механизмом образования (и исчезновения) в организме этой таинственной ткани, принадлежат именно веку нашему — веку молекулярной биологии и биохимии.
В организме человека жировая ткань дифференцируется не только по строению, функциям и свойствам, но и по происхождению. Бурые жировые клетки у младенцев на этапе внутриутробного развития образовываются из тех же клеток-предшественников, что и мышечные клетки.
У взрослых же этот механизм несколько более запутан.
Американские учёные предположили, что может существовать некоторая промежуточная форма клеток, вероятно, выполняющая промежуточные (универсальные) функции, сочетая в себе свойства обоих «цветов».
«Beigeing»?
В 2008 году ученые обнаруживают эту форму — так называемый Бежевый жир (beige adipose tissue). В нем тоже содержится много митохондрий, но от бурого жира эта ткань отличается низким уровнем UCP1 и, собственно, происхождением. Изучив свойства жира бежевого, учёные приходят к выводу: бежевые адипоциты образуются из клеток-предшественников, из тех же, что и образовываются белые, и расположены в местах его скопления. Бежевый жир, как и бурый, способен сжигать липиды, которые в белых жировых клетках, в основном, лишь накапливаются.
Потом обнаружили, что бежевый жир «залегает» в области ключиц и позвоночника. Но точное его происхождение определить не представилось возможным. Пока исследования продолжаются: не исключено, что «Beigeing» (термин, введённый французскими учёными) — это не новый вид ткани, а всего лишь клетки белого жира, которые учёным удалось «застать» в процессе превращения в бурый. Удалось выяснить главное: клетки белого жира действительно способны наполняться бОльшим количеством митохондрий и прорастать разветвленной капиллярной сетью. Иными словами, жир действительно можно эффективно преобразовать в энергию.
Исследователи из Швейцарии внесли свою лепту: им удалось выяснить, что белые адипоциты и бурые адипоциты могут превращаться друг в друганепосредственно. Правда, эксперименты ставились на мышах.
О мышах и людях
Учёных не покидала мысль о том, что балансом бурых и белых жировых клеток в организме можно как-то управлять. Перепрограммирование процессов запасания избытка веществ и энергии в процесс их расхода, должно привести к избавлению от лишнего веса.
На алтарь исследований этого механизма была положена не одна мышиная жизнь. Мышей заставляли жить в тепле и на холоде, есть всё, что хочется и голодать, заниматься спортом и, не двигаясь, принимать гормоны – всё на благо науки.
В итоге исследователи обнаружили гормон, выделяемый скелетными мышцами в ответ на физические упражнения и запускающий ряд процессов, способных пролить свет на решение проблем, связанных с избыточным весом и диабетом.
Гормон, влияющий на метаболизм жировой ткани, направляя его по пути термогенеза, назвали ирисин, в честь древнегреческой богини Ирис, или Ириды, разносящей вести в самые отдалённые уголки мира. Ирисин относится к группе сигнальных (передающих команды клеточным рецепторам), протеинов.
Опыты показали, что ирисин вырабатывается в скелетных мышцах при физических нагрузках, а также при воздействии холода, способствуя превращению белой жировой ткани в бурую (или в бежевую). Также исследования показали, что при ожирении ирисин способствует снижению массы тела, благотворно влияет на течение сахарного диабета II типа (повышая чувствительность к инсулину), а также ряда других болезней. Кроме того, было открыто, что этот гормон способствует некоторому улучшению умственных способностей.
Эксперименты с введением гормона, проведенные на малоактивных, тучных мышах, показали, что инъекции ирисина в места скопления белого жира приводят, в большинстве случаев, к трансформации белых жировых клеток в бежевые. При введении мышам ирисина масса тела уменьшалась так, как это обычно происходит при регулярных высоких физических нагрузках.
При этом никаких побочных эффектов приёма гормона найдено не было, правда, исследователи признали, что приём ирисина не приводит к увеличению силы мышц.
Поскольку ирисин и его эффекты были описаны на мышах, чьи метаболические процессы всё же несколько отличаются от наших, это не могло не вызвать некоторый скепсис в учёных кругах относительно возможности экстраполяции полученных выводов на человека.
Худеем без спорта?
Вдохновившись результатами опытов, медики вознамерились, пойдя от обратного, изобрести чудодейственную таблетку, способную освободить человека от изнурительных марафонов на беговой дорожке. Ирисин провозгласили «гормоном физкультуры», дающим сигнал организму начать сжигать жировые клетки без физической нагрузки.
В 2012 году открытие препарата было широко анонсировано в средствах массовой информации, в некоторых интернет-магазинах препарат даже успел поступить в продажу.
Но увы, уже в 2014 году на коммерциализации проекта «Ирисин» был поставлен крест: крупное исследование немецких учёных с участием 250 человек показало, что зависимость содержания в организме вещества ирисин не коррелирует настолько однозначно с хорошей формой, как это происходило у мышей. Учёные опровергли гипотезу о том, что инъекции ирисина человеку могут существенно повлиять на вес.
Хотя, справедливости ради, стоит заметить, что в теле спортивного человека гормона ирисина действительно синтезируется больше. Исследования этого механизма всё ещё продолжаются.
Что-то новенькое
Ни для кого не секрет, что ожирение — одна из самых «популярных» тем в современной медицине. Учёные испытывают все возможные пути к красоте: пытаются изменить пищевое поведение через мозг, повлиять на эндокринную систему, воздействовать на кишечную микрофлору, заставлять организм расщепить жиры в искусственно стимулированных обменных процессах.
Так, в январе 2016-го учёные снова заявили, что нашли управляющие сжиганием жира рецепторы. Но на этот раз в мозге. Международный коллектив нейрофизиологов научился управлять нервными окончаниями в мозгу мышей, защитив грызунов от ожирения и диабета. Причём «триггером» к сжиганию жира стал рецептор, связанный также с гормоном роста.
А пока специалисты думают, каким образом этот механизм можно заставить работать в человеческом организме, мы перечислим несколько «золотых» правил, которые помогут вашей «плохой» белой жировой ткани трансформироваться в «хорошую» бурую без всяких инъекций, таблеток и электродов.
1.Правило температуры
В 2008 году было доказано, что механизм трансформации активируется холодом. И это логично, ведь бурый жир нужен нам именно для обогрева. Чем меньше температура окружающей среды — тем активнее трансформируются жировые клетки. Особенно хорошо этот механизм начинает работать при температурах ниже 17-18 градусов. Исходя из сигналов, полученных из окружающей среды, организм делает вывод, насколько целесообразна для организма «генерация» бурого жира, и начинает срочно вовлекаться в механизм несократительного (или химического) термогенеза. Показатели вашего энергетического метаболизма при соблюдении этого правила значительно улучшатся.
Например, дома можно похолоднее сделать кондиционер. Ночью для сна можно выбрать чуть более тёплое одеяло – в любом случае, о снижении температуры организм получит сигнал через органы дыхания.
Вообще, в разумных пределах, понижение температур – вещь полезная. Контрастный душ, например, способствует, уменьшению целлюлитных явлений.
Важно помнить, что вода забирает в разы больше тепла, чем воздух, нельзя допускать переохлаждения и дискомфорта, не увлекайтесь без должной подготовки слишком экстремальными формами закаливания (о некоторых из них вы можете почитать тут)
2. Правило света
Учёные заметили, что на скорость расщепления жиров в прямой пропорции влияет продолжительность светового дня.
Важно! Злоупотреблять всё же, тут не стоит: синтезируемый на солнечном свету витамин D нам ещё пригодится.
3. Правило физической активности
Всем известно о многочисленных плюсах физической активности. Также учёные доказали, что бег (особенно в сочетании с низкими температурами воздуха), помогает белому жиру интенсивнее трансформироваться в бежевый (а затем и в бурый). На холоде жир эффективно превращается в тепло и углекислый газ, которые при тренировке мы выводим через лёгкие Можно сказать, что лишний вес мы выдыхаем.
Важно! Не стоит бегать через силу и в лютый мороз – от физической активности нужно уметь получать удовольствие, увеличивая нагрузки постепенно.
4. Правило питания
Первое, что нужно сделать, если хочется изменить свою фигуру — это повысить свою инсулиновую резистентность — чувствительность к инсулину. Именно поэтому врачи никогда не порекомендуют вам есть побольше сладкого. Увы, сахар, скорее всего, вообще придётся исключить, перейдя на более сложные углеводы. Устойчивый к инсулину организм склонен запасать поступающую пищу в виде белого жира. Поэтому к питанию с этой точки зрения нужно подходить очень и очень осознанно.
А вот бурый жир, напротив, влияет положительно на инсулиновую резистентность, поэтому, таким образом вы даже «убиваете двух зайцев».
5. Правило социальной активности
Это может показаться немного странным, но в 2011 году учёные из университета Огайо (США) выяснили, что социальная активность помогает повышать в организме содержание вещества, известного, как «нейротрофический фактор мозга» (BDNF), что является связующим молекулярным звеном в цепи сжигания жира нашим организмом.
Также известно, что человек может худеть от стрессов.
Неустановленная зависимость
Есть мнение, что трансформация белой жировой ткани в бурую может сопровождаться увеличением в крови доли «плохих» жиров — ЛПНП (липопротеины низкой плотности), участвующих в механизме развития атеросклероза.
В тоже время, известно, что у людей, практикующих практики закаливания, атеросклеротические изменения сосудов выражены незначительно, хотя отмечается достаточно высокое содержание клеток бурой (бежевой) жировой ткани.
Исследования на предмет выявления зависимости между этими явлениями, продолжаются.
И всё-таки мы разные
Не так давно учёные нашли ещё один признак, по которому мужчины и женщины отличаются друг от друга. Это качественный состав жировых клеток. У женщин количество бурых адипоцитов и их насыщенность митохондриями в 5 раз выше, чем у мужчин, что приводит к повышенному метаболизму бурого жира.
Но мужчинам расстраиваться не стоит: им всё равно легче похудеть, чем женщинам. Ведь женщине, чтобы похудеть, зачастую необходимо приводить в порядок всё, что связано с гормональным фоном, в частности, с эстрогенами. Отсюда — принципиально разный подход в составлении фитнесс-программ для мужчин и женщин.
Итак, мы знаем, что количество, распределение и качественный состав жиров в организме каждого отдельного человека зависит от целесообразности их запасания. На это могут влиять самые разные факторы: образ жизни, питание, климат, психологическое состояние и даже часовой пояс.
И всё-таки, существует ли та самая «Волшебная таблетка»?
Наука продолжает поиски.
Свежие комментарии