Коричневая жировая ткань функции. Бурый жир обеспечивает сжигание калорий в организме

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.

Кирилл Стасевич

У врачей есть все основания считать, что избыточный вес до добра не доводит. Как правило, с повышенной массой тела связан целый комплекс расстройств: от сердечно-сосудистых до обмена веществ. А число людей с той или иной формой ожирения постоянно растёт.

Как можно удержать вес в пределах нормы? Ответ, казалось бы, проще некуда - меньше ешьте, больше двигайтесь. В действенности этих средств никто не сомневается, однако помогают они далеко не всем. У некоторых людей особенности обмена веществ таковы, что жир накапливается при любой диете. Порой мы просто не можем противиться чувству голода: мозг требует калорий без оглядки на избыточный вес. Выполнять предписания насчёт физической нагрузки тоже не всегда удаётся, особенно жителям городов.

Поэтому ожирение стало одной из самых изучаемых тем в современной медицине, и усилия многих исследователей направлены на поиск средства, которое помогло бы предотвратить накопление жира. Можно, например, попытаться изменить пищевое поведение через мозг и нейроэндокринную систему. Другой путь помешать накоплению жира - воздействие на кишечную микрофлору, поскольку именно от неё во многом зависит, что из пищи будет всасываться в кровь, а что нет. Наконец, избыток липидов можно просто сжечь, то есть расщепить их в каких-нибудь обменных процессах.

Между тем жир жиру рознь. То, что откладывается на ягодицах и на талии, это белая жировая ткань, состоящая преимущественно из белых адипоцитов (жировых клеток). Их функция - запасать разнообразные липиды, и выглядят они как огромная жировая капля. Цитоплазма, ядро и другие компоненты клетки в них есть, но они ютятся где-то между липидной массой и мембраной. Иначе выглядят клетки бурого жира: в них жировых капель несколько, и в цитоплазме очень много митохондрий, которые благодаря железосодержащим белкам придают клеткам более тёмный, бурый цвет.

С биохимической точки зрения клетки бурого жира устроены на первый взгляд бессмысленно. В их митохондриях разорвана связь между окислением органических молекул (то есть липидов) и синтезом энергетических молекул АТФ. Как известно, в ходе окисления молекул в митохондриях на их внутренних мембранах создаётся градиент протонов: по одну сторону мембраны протонов больше, чем по другую. Этот градиент нужен для того, чтобы работал встроенный в мембрану фермент для синтеза АТФ: энергия, запасённая в химических связях АТФ, легко высвобождается и используется в подавляющем большинстве молекулярных процессов в клетке. А вот в буром жире энергия от окисляемых продуктов в АТФ почти не запасается. Но и впустую она не тратится, а уходит в тепло.

Все клетки в той или иной степени позволяют какой-то доле получаемой энергии утекать в тепло, однако клетки бурого жира специализированы именно на этой функции - создавать тепло из запасённых липидов. Легко догадаться, что бурые адипоциты служат важным элементом системы терморегуляции у теплокровных животных. На самом деле зоологи давно заметили, что бурый жир особенно развит у зверей, впадающих в зимнюю спячку. Поддерживать температуру тела с помощью других механизмов, например дрожанием, «спящие» звери не могут, и бурый жир приходится весьма кстати.

Бурый жир защищает от переохлаждения и младенцев, - у них он составляет до 5% от массы тела. У взрослых людей, как полагали до недавнего времени, бурые адипоциты перестают выполнять свою функцию, теряют митохондрии и превращаются в подобие обычных белых жировых клеток.

Однако несколько лет назад бурый жир нашли и у взрослых. Оказалось, какая-то его часть остаётся в районе шеи, плеч и верхней части грудной клетки. Более того, выяснилось, что количество бурого жира у взрослых увеличивается на холоде, что понятно, ведь бурый жир нужен именно для обогрева.

И поскольку «топка» бурого жира работает на липидах, сама собой возникла идея: нельзя ли использовать его для избавления от избыточного веса? Но тогда нужен некий «рубильник», который активировал бы бурую жировую ткань, когда это нужно. Чтобы реализовать эту идею, требуется, во-первых, понять молекулярные и клеточные механизмы, которые обеспечивают появление бурого жира в организме, а во-вторых, убедиться, что он действительно помогает от ожирения и сопутствующих проблем с обменом веществ.

Хотя клетки бурого жира находили не только в специальных «депо», но и в толще белого жира, считалось, что у них всё равно существуют свои особые предшественники, которые потом развиваются в бурые адипоциты. Однако исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха выяснили, что белый жир и бурый жир могут непосредственно превращаться друг в друга. Эксперименты ставили на мышах, у которых следили за отдельными клетками белого жира: при понижении температуры эти клетки «бурели», а при повышении «белели». Получается, что бурый жир может образовываться непосредственно из жира белого.

Бурая жировая ткань густо пронизана кровеносными сосудами; они не только приносят ей топливо, но и забирают с собой тепло. Удалось даже найти нервные клетки, которые дают сигнал к расщеплению жиров, - ими оказались некоторые нейроны гипоталамуса. Они контролировали именно метаболическую активность клеток бурого жира. То есть аппетит и потребление пищи оставались прежними, но зато в бурожировой «топке» сжигалось большее количество калорий.

Мозг может управлять бурым жиром не только с помощью собственно нейронных сигналов, но и с помощью гормонов-нейропептидов, называемых орексинами. Эти нейропептиды синтезируются опять же в гипоталамусе, участвуют в регуляции циклов сна - бодрствования и влияют на энергетический обмен и аппетит. Оказалось, что орексины напрямую действуют на клетки белого жира, способствуя их превращению в бурые адипоциты. (Возможно, что одним лишь прямым влиянием дело не ограничивается, поскольку орексины включены в сложную систему нескольких нейропептидов, контролирующих метаболизм, и могут действовать на бурый жир через своих «агентов влияния».) Если у мышей гены орексинов отключали, животные набирали вес даже при умеренном питании.

Не стоит, однако, думать, что бурый жир находится под опекой всего лишь пары-тройки нейропептидов и группы нервных клеток. Самое деятельное участие в превращении одной жировой ткани в другую принимает иммунная система. Несколько лет назад исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) обнаружили, что макрофаги, присутствующие в белом жире, понуждают жировые клетки при понижении температуры стать бурыми. Обычно о макрофагах говорят как о клетках-«уборщиках», которые ликвидируют последствия «иммунных войн», и их активная роль в метаболизме выяснилась лишь недавно. Под действием особых сигнальных белков макрофаги понуждают жировую ткань к сжиганию своих запасов. А буквально недавно удалось связать иммунные сигналы, управляющие макрофагами, с работой мышц. При физических упражнениях и опять-таки при понижении окружающей температуры из мышц высвобождается особый гормон (называемый метеорин-подобным гормоном), который через иммунные сигнальные белки интерлейкины действует на макрофаги, находящиеся в жировой ткани, а дальше всё разворачивается по вышеописанному сценарию.

Расшифровка механизмов управления бурым жиром обычно сопряжена с поиском молекулярных «волшебных кнопок» - регуляторных белков, с помощью которых можно активировать появление новых бурых клеток или усилить их активность. Так, недавно исследователи из университета Содружества Виргинии (США) опубликовали статью, в которой предлагали на роль включателя бурого жира фермент киназу Tyk2. До сих пор этот фермент изучали как один из перспективных противораковых белков. (Здесь можно вспомнить о том, что ожирение часто развивается вместе с онкологическими заболеваниями.) Таких примеров много, сообщения о белках-активаторах бурого жира появляются регулярно. Естественно, в каждой подобной работе проверяется их влияние на избыточный вес. Пока что всё, что активирует бурый жир, помогает от лишнего веса избавиться. Но помогает ли бурый жир избавиться от метаболических проблем, сопровождающих ожирение?

Исследователи из Онкологического института Даны - Фарбера (США) ответили на этот вопрос утвердительно. Они нашли белок, связывающий тепловое сжигание калорий с воспалительными процессами, которые начинаются в чрезмерно разросшейся жировой ткани. Именно воспаление, как считается, провоцирует устойчивость тканей и органов к инсулину, что есть прямая дорога к диабету второго типа. Оказалось же, что белок TRPV4, содержащийся в белых адипоцитах, мешает сжиганию жира и способствует воспалительным процессам в жировой ткани. Если синтез TRPV4 подавляли, то ни ожирения, ни воспаления у подопытных животных не было, хотя питались они высококалорийной жирной пищей. На самом деле в других работах тоже отмечалась связь между активацией бурого жира и исчезновением признаков диабета, однако нужно было найти именно конкретное молекулярное связующее звено. Им оказался TRPV4. Правда, надо учитывать, что исследования такого рода лишь одним звеном не ограничиваются и обычно молекулярные биологи достают за пойманное звено целую сигнальную цепочку, каждый член которой может стать мишенью для лекарств.

В основном подобные эксперименты ставятся на мышах, так что резонно было бы задать вопрос, насколько полученные результаты можно экстраполировать на человека. Но буквально в июле этого года в журнале «Diabetes» вышла статья, в которой сотрудники медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне (США) пишут об однозначной связи между количеством бурого жира у человека, уровнем глюкозы в крови и реакцией клеток на инсулин. Чем активней был бурый жир, чем больше его было, тем больше калорий сгорало и тем активней глюкоза всасывалась из крови в клетки тканей. Так что бурый жир действительно мог бы стать хорошим медицинским инструментом в борьбе с ожирением и диабетом, и учёные не зря ищут средство, с помощью которого можно было бы быстро и эффективно активировать бурую жировую ткань.

Большая часть таких поисков нацелена на молекулы-мишени, вовлечённые в управление бурым жиром. Различные подходы отличаются тут по эффективности и вероятности побочных эффектов. Например, сотрудники биотехнологической компании «Genetech» утверждают, что могут активировать бурые адипоциты и нормализовать обмен веществ всего одной инъекцией антител, активирующих клеточные рецепторы к гормону FGF21 (фактору роста фибробластов 21). У мышей с диабетом, получивших инъекцию, уровень глюкозы целый месяц держался в норме, а сами мыши похудели на 10%. Однако антитела эти испытаны пока что только на животных. С другой стороны, исследователи из Кембриджа (Великобритания) полагают, что предпочтение нужно отдать «их» белку под названием BMP8B, который не просто активирует бурый жир, но делает это очень специфично - то есть, подействовав каким-то препаратом на BMP8B, мы почти не рискуем задеть другой молекулярно-клеточный процесс. Стоит также упомянуть недавно открытый гормон ирисин, - он спасает от ожирения и диабета, превращая белый жир в бурый, и при этом способствует нарастанию мышечной ткани. То есть действие этого гормона сходно с походом в тренажёрный зал: минус жир, плюс мышцы.

Среди разных советов, как активировать бурый жир, оригинально выглядит предложение использовать виагру. О том, что этот легендарный препарат ещё и от ожирения помогает, сообщили исследователи из Боннского университета (Германия), опубликовавшие в прошлом году статью в «The Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology». Виагра, или силденафил, увеличивала количество бурого жира у мышей, а кроме того, подавляла воспалительные процессы в белой жировой ткани.

Ну а может ли человек сам поспособствовать увеличению в организме доли бурого жира, не дожидаясь появления лекарственных препаратов? Такой способ есть, и это - спорт и физкультура. Выше мы уже упоминали про метеорин-подобный гормон, высвобождающийся из мышц при физическом напряжении. Также мышечные нагрузки увеличивают синтез в мышцах транскрипционного фактора PGC-1α, который включает в клетках белого жира гены, превращающие их в бурые адипоциты. (Белковый фактор PGC-1α работает в сигнальной цепочке, связанной с белком TRPV4, с помощью которого удалось «связать» бурый жир с диабетом.)

Если же вы не хотите тратить время на физические упражнения, похудеть вам помогут друзья. В 2011 году исследователи из университета Огайо (США) выяснили, что повышенная социальная активность помогает толстым мышам сбросить вес, а худых защищает от ожирения, даже если кормить их жирной пищей. Общение с другими мышами увеличивало в организме животных долю бурого жира, а связующим молекулярным звеном был довольно известный белок под названием «нейротрофический фактор мозга» (BDNF), уровень которого повышался в нервных клетках во время интенсивной социальной жизни.

Наконец, ещё один способ активации бурого жира, который сам собой напрашивается, это холод. Действительно, если активность бурых жировых клеток увеличивается от холода, то почему бы тем, кто страдает от избыточного веса, не помёрзнуть в терапевтических целях? Оценить эффективность такого способа попытались сотрудники университета Маастрихта (Нидерланды). В течение 10 дней они заставляли добровольцев по шесть часов каждый день сидеть в помещении с температурой воздуха 15 о C. Бурый жир у участников эксперимента действительно активировался, они переставали мёрзнуть, а их энергетические расходы возрастали на 30%. Правда, пока всё равно непонятно, достаточно ли такой активации для действительно значимого похудания.

Но если не хватит одного бурого жира, поможет белый, - он, как оказалось, тоже может расщеплять жир с выделением тепла, если вокруг холодает. Исследователи из Гарварда (США) выяснили, что белые адипоциты сами, без вмешательства нервной системы и независимо от бурого жира, могут чувствовать холод и участвовать в терморегуляции.

Справедливости ради нужно сказать, что с бурым жиром связаны некоторые данные, которые могут охладить энтузиазм по его поводу. Например, он, как ни странно, увеличивал в отдельных экспериментах риск атеросклероза, провоцируя увеличение доли «плохих» жиров - липопротеинов низкой плотности - в крови. Впрочем, эти результаты нужно ещё подтвердить в клинических исследованиях.

Не исключено, что разнообразие липидных тканей не ограничивается белым и бурым жиром. Два года назад сотрудники Онкологического института Даны - Фарбера (США) обнаружили, что в организме человека есть ещё и бежевый жир. Его клетки похожи на клетки бурого жира и также сжигают избыток липидов с образованием тепла, но отличаются по некоторым существенным биохимическим и генетическим характеристикам. Возможно, что те адипоциты, которые у человека считаются бурыми, на самом деле бежевые. Впрочем, даже если взрослый бурый жир действительно ненастоящий, исследователям просто нужно переключиться на бежевый», который тоже можно использовать для регуляции метаболизма и предотвращения ожирения.

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.

Жировая ткань делится на два типа: коричневая и белая . Отвечает, в частности, за хранение энергии, а также защищает внутренние органы от ударов и повреждений. Норма для женщин – это 20-25% массы тела, а у мужчин – 15-20%.

Жировая ткань – основные сведения

Накоплением энергии в виде жира и выброс его в кровь в случае дефицита энергии занимается жировая ткань . Норма для женщин – это 20-25%, а у мужчин – 15-20% от общей массы тела . С возрастом и при увеличении количества потребляемой пищи объем жировой ткани увеличивается.

Важными функциями жировых клеток являются термоизоляция тела, а также защита внутренних органов от травм и ударов. Они принимают также участие в метаболизме организма . Они переваривают, в частности, глюкозу, аминокислоты и липиды. Отвечают за регулировку ответной реакции организма, принимая участие в стимулировании иммунной системы .

Выделяют два типа жировой ткани: бурая и белая , иногда её называют желтой.

У женщин жир накапливается, в основном, на бёдрах, ягодицах и верхней части бедер. Представляет собой запас энергии (на период беременности и кормления).

В свою очередь, жир у мужчин присутствует, в основном, на животе и груди. Его избыток, который определяется как ожирение , не нужен мужскому организму, поэтому мужчинам легче от него избавиться.

Бурая жировая ткань

Бурая жировая ткань накапливается у человека, в основном, в неонатальном периоде, и со временем исчезает. Расположена она в области шеи, плеч и спины, между лопатками, на больших артериях и почках.

Её задачей является производство тепла из жира, который быстро разлагается. Она активируется при контакте с холодом .

Большее, чем обычно, количество бурой жировой ткани на шее можно наблюдать у взрослых, которые проживают в условиях низких температур, например, работают на открытом воздухе в зимний период.

Висцеральная жировая ткань

Висцеральная жировая ткань накапливается в брюшной полости. Она окружает внутренние органы, защищая их. Многие исследования показали, что с возрастом большее количество жира перемещается в живот, даже если в остальных частях тела он не прибывает. Содержание висцеральной жировой ткани выше у мужчин и у женщин в период менопаузы. Организм у дам в этом возрасте производит меньше женских половых гормонов.

Абдоминальное ожирение , связанное с повышенным количеством висцеральной ткани, может привести к гиперинсулинемии, инсулинорезистентности , снижению толерантности к глюкозе, и даже к сахарному диабету 2 типа и гипертонической болезни . Может быть связана также с повышенной склонностью к заболеваниям сердечно-сосудистой системы.

Висцеральная жировая ткань откладывается, как правило, в результате неправильных привычек в еде. К ним относятся: поедание фаст-фуда, большое количество сахара в рационе, нерегулярное употребление пищи, перекусы, а также употребление газированных напитков, сладких соков, алкоголя и отсутствие физической активности. Неблагоприятно влияет оказывает употребление пищи в поздние вечерние часы , потому что ночью выделяется меньше ферментов и гормонов, необходимых для пищеварения. Из-за этого отложение жировой ткани ускоряется.

Белая жировая ткань

Белая жировая ткань белая, на самом деле имеют желтый цвет. Её клетки содержат липиды, а точнее триглицериды . Они поставляются, в основном, из пищи. Выполняет функцию накопителя энергии и смягчения ударов. С этой целью присутствует, в частности, вокруг почек, в ступнях и в глазницах.

Белая жировая ткань, благодаря наличию капилляров кровеносных сосудов, транспортирует норадреналин. Этот гормон стимулирует попадание жира в кровь. Кроме того, белая жировая ткань содержит рецепторы гормонов, которые собирают и выпускают жир. К ним относятся инсулин , гормон роста и гормоны щитовидной железы , а также норадреналин.

Жировая ткань – как рассчитать

Для этого нужны только две переменные: масса тела и объем талии, то есть обхват талии. Процентное содержание жировых клеток в теле можно вычислить используя формулу. Он отличается в зависимости от пола. Для мужчин выглядит следующим образом:

YMCA =(1,634×A−0,1804×B−98,42)/(2,2×B×100)

Для женщин применяется следующий шаблон:

YMCA =(1,634×A−0,1804×B−76,76)/(2,2×B×100)

В обеих формулах А обозначает обхват талии в сантиметрах, а B – массу тела, выраженную в килограммах.

Строение

Клетки белой и бурой жировой ткани значительно отличаются друг от друга. Клетка бурой жировой ткани имеет по всей цитоплазме много мелких жировых капель, окружающих большое количество митохондрий, обильно снабжена окончаниями симпатических нервов и кровеносными сосудами. В эмбриогенезе она развивается из миобластов миотома сомитов, т.е. из предшественников скелетной мускулатуры, а не из предшественников соединительной ткани, подобно белым адипоцитам.

Бурая жировая ткань у младенцев составляет около 5% от массы их тела. Она расположена подкожно, между лопатками, в виде небольших отложений вокруг мышц и кровеносных сосудов шеи, в щеках (комочки Биша), а также в большом количестве - в подмышечных впадинах. Более глубокие отложения находятся в переднем средостении, вдоль позвоночника, вокруг почек, надпочечников, аорты., между лопатками, около почек и щитовидной железы. Между лопатками, на грудной клетке и на плечах у младенцев бурые адипоциты граничат с белыми, но нет четкой грани между клетками, среди бурых адипоцитов на "территории" бурой жировой ткани располагаются в некотором количестве белые адипоциты.

По мере взросления количество клеток бурой жировой ткани в указанных зонах снижается, но совсем не исчезает. По частоте встречаемости в организме одна клетка бурого жира, в среднем, приходится на 100-200 белых адипоцитов.

Функции

Функцией бурой жировой ткани является оперативное обеспечение организма тепловой энергией (адаптивный термогенез ).

Основной механизм термогенеза определяется тем, что в митохондриях клеток бурых адипоцитов процессы окисления и фосфорилирования не сопряжены и при окислении поступающих сюда жирных кислот происходит выделение тепла, а не синтез АТФ. Разобщение окисления и фосфорилирования обеспечивают специальные белки – термогенины (разобщающие белки, uncoupling proteins , UCP ). Существуют несколько изоформ разобщающих белков: UCP-1 находится преимущественно в бурой жировой ткани, UCP-2 – в бурой и белой, UCP-3 – в cкелетных мышцах.

Адаптивный термогенез – это повышение теплопродукции в ответ:

• на изменение окружающей среды (снижение температуры ) и на переохлаждение организма . При этом активируется симпатическая нервная система и стимулирует липолиз в бурых адипоцитах,
• на стимуляцию катехоламинами через β3-адренорецепторы – повышение транскрипции гена UCP-1, что приводит к увеличению энергозатрат,
• на избыток потребления пищи или изменение ее состава (поступление жиров),
• на секрецию лептина (усиление транскрипции гена UCP-1),
• на какие-то патологические воздействия.

У человека адаптивный термогенез ярко выражен у новорожденных, но при взрослении становится менее востребованным, заменяясь на иные способы сохранения тепла.
У взрослых отсутствие (резкое снижение) бурой жировой ткани встречается в 10% всех случаев ожирения.

Бурой жировой ткани много у животных, которые впадают в зимний сон и зимнюю спячку, температура тела у них поддерживается за счет адаптивного термогенеза.

Небольшие количества бурой жировой ткани у здоровых взрослых людей осуществляют постпрандиальный (возникающий после еды) термогенез , что в определенной степени препятствует отложению жира на фоне избытка пищи. При ожирении клетки бурой жировой ткани практически отсутствуют и, соответственно, процесс постпрандиального термогенеза не происходит.

Бежевая жировая ткань

Установлено, что помимо белой и бурой жировых тканей имеется промежуточная разновидность - бежевая жировая ткань . Эта ткань является промежуточной между белой и бурой жировыми тканями. Бежевые адипоциты первоначально имеют крайне низкое количество термогенина, но, как и классические бурые адипоциты, реагируют на определенную стимуляцию (понижение температуры , мышечная работа ) началом высокой экспрессии термогенина и превращением в активные теплообразующие адипоциты.

Некоторыми авторами возможность перехода белой жировой ткани в бурую жировую ткань через бежевую называется доказанным фактом.
По другим авторам, бежевая жировая ткань является самостоятельной тканью, возникшей из белой и приблизившейся к бурой по морфологическим и биохимическим показателям. Но, тем не менее, она выделяется как отдельная ткань.

Независимо от точек зрения, развитие и наличие бежевой жировой ткани служит важным механизмом поддержания энергетического и температурного гомеостаза.

При работе скелетных мышц в них повышается содержание особого белка - фактора транскрипции PGC-1a (peroxisome proliferator-activated receptor Gamma Coactivator 1-alpha ), этот белок также экспрессируется в бурой жировой ткани , сердце и почках. Он стимулирует увеличение количества другого белка FNDC5 (fibronectin type III domain-containing protein 5 ).

У белка FNDC5 имеется две функции:

1. Даже в очень низких концентрациях он увеличивает синтез мРНК белка термогенина в 70-100 раз.
2. При его расщеплении образуется секретируемый мышцами полипептид, который был назван ирисином . Этот гормон является посредником между физическими нагрузками и различными тканями организма, в том числе белой и бурой жировыми тканями.

Вырабатываясь в работающих мышцах, ирисин транспортируется по крови в белые адипоциты, меняет акценты транскрипции и преобразует белую жировую ткань в бежевую.

Ирисин вырабатывается мышечной тканью не только при физической работе , но и при действии на организм холода . Так, при дрожании от холода в течение 10-15 минут вырабатывается такое же количество ирисина, как и при часовой езде на велосипеде со средней интенсивностью.

Название ирисин дано по имени древнегреческой богини Ириды, которая являлась богиней радуги и вестницей богов Зевса и Геры.