Kas ir brūnie tauki? Kādas funkcijas tas veic? Uz šiem un citiem jautājumiem mēs atbildēsim rakstā. Cilvēka organismā ir divu veidu taukvielas: brūnā (BAT – nodrošina termoģenēzi un rada siltumu, sadedzinot taukus) un b altā (WAT – paredzēta enerģijas uzkrāšanai). Cilvēkiem ar aptaukošanos parasti ir mazāk brūno tauku un vairāk b alto tauku.
Funkcija
Brūnie tauki ļauj organismam uzturēt nemainīgu temperatūru. Šo mehānismu sauc par termoģenēzi. Ir divu veidu termoģenēze: saraušanās (atvēsināšana), kurā skeleta muskuļu kontrakcijas rezultātā rodas siltums (parasta parādība ir muskuļu aukstuma drebuļi), un nesaraušanās (brūno tauku aktivitāte).
Lai efektīvi cīnītos ar dažām slimībām, cilvēka ķermenis patstāvīgi paaugstina temperatūru. Ja kāds cieš no drudža, viņa termoregulācijas sistēma ātri pārkārtojas, aktivizējas un sāk darboties augstākā līmenī. Tāpēc ķermeņa temperatūru līdz 38,5 grādiem nevar pazemināttā vērts.
Anatomija
Agrākie brūnie tauki tika atrasti dzīvniekiem. Tiem dzīvniekiem, kuri pārziemo ziemā, šī viela ir vislabāk attīstīta, jo šajā periodā vielmaiņa palēninās. Ņemot to vērā, ar muskuļu kontrakcijām nav iespējams uzturēt ķermeņa temperatūru.
Brūnie tauki ir svarīgi arī tad, kad dzīvnieki mostas pavasarī: ar to radītā siltuma palīdzību ķermeņa temperatūra ievērojami paaugstinās, izraisot dzīvnieka pamosšanos.
Īpašnieki
Pavisam nesen kļuva zināms, ka brūnie tauki ir tikai bērniem. Tas palīdz viņiem pierast pie jaunās vides pēc dzimšanas. Jaundzimušajiem šī viela atrodas nierēs, kaklā, gar muguras augšdaļu, uz pleciem un veido aptuveni 5% no ķermeņa svara.
Arī mazuļu organismā dažkārt brūnie tauki tiek sajaukti ar b altajiem. Mazuļiem liela nozīme ir brūnajai vielai, kas pasargā no hipotermijas, kuras dēļ priekšlaicīgi dzimušie bērniņi bieži mirst. Pateicoties šim komponentam, jaundzimušie ir mazāk jutīgi pret aukstumu nekā vecāki cilvēki.
Brūnajām tauku šūnām ir unikāla kvalitāte – tās satur milzīgu skaitu mitohondriju (organellus, kas veicina enerģijas uzkrāšanos). Pateicoties viņiem, viņiem būtībā ir sava krāsa. Mitohondriji satur specifisku UCP1 proteīnu, kas, apejot ATP sintēzes posmu, uzreiz pārvērš taukskābes siltumā.
Triglicerīdi (lipīdi), kas atrodas taukos, ir materiāls, no kuravar ražot siltumu (ATP). Kad zīdainim ir nepieciešams daudz enerģijas (piemēram, lai uzturētu siltumu), tauki tiek pakļauti lipolīzei. Rezultātā parādās taukskābes, kuras brūnajās tauku šūnās esošais UCP1 pārvērš siltumā. Tā rezultātā samazinās ķermeņa tauku daudzums. Pirmkārt, triglicerīdi tiek patērēti brūnajā vielā, un, kad lipīdu rezerves sāk kust, tad naidīgajā b altajā.
Tā rezultātā ķermenis samazina savu svaru. Taču, lai process būtu efektīvs, pasaulē dzimušam mazulim labi jāēd (lipolīzes aktivizēšanai nepieciešama enerģija) un normāli jāelpo (taukskābju transformācijai nepieciešams skābeklis).
Diemžēl pieaugušam cilvēkam šis mehānisms pakāpeniski vājinās. Jau pāris nedēļas pēc piedzimšanas brūnās vielas darbību aizstāj drebuļi (reakcija uz hipotermiju), īpaši, ja mazuļi ir silti apģērbti un turēti karstā telpā.
Pieaugušie
Šodien tika atklāts, ka pieaugušam cilvēkam ir brūnie tauki. Ilgu laiku tika uzskatīts, ka šī viela zaudē savu nozīmi līdz pirmā cilvēka dzīves gada beigām. Taču 2008. gadā eksperti konstatēja, ka brūnie taukaudi ne tikai mīt pieaugušo organismā (tas kļuva zināms tālajā 1908. gadā), bet tos aktivizē arī aukstums.
Šis atklājums tika veikts, izmantojot jaunu tehnoloģiju aktīva metabolisma attēlveidošanai audos. Tika izmantota pozitronu emisija un datortomogrāfija, kas parādīja, ka pieauguša cilvēka organismā ir aptuveni 20-30 grami (tik maz) brūno funkcionālo tauku, galvenokārt supraklavikulārajā zonā.
Ir zināms, ka PET-CT fiksē audu vielmaiņas aktivitāti. Fiziologs Vouters van Markens Lihtenbelts ziņoja, ka jauniešu grupai (24 cilvēki) tika ievadīta precīza radioaktīvās glikozes deva. Tas tika darīts, lai turpmāk varētu noteikt aktīvos brūnos taukus, izmantojot īpašu ierīci.
Pēc tam pētījuma dalībnieki tika nogādāti telpā, kurā temperatūra nepārsniedza 16 grādus. CT skenēšana parādīja, ka 23 cilvēkiem zem krūškurvja, kakla un vēdera ādas ir “noderīgi” taukaudi, kas darbojas, sasildot cilvēkus aukstā telpā.
Fiziologs teica, ka speciālisti bija ļoti pārsteigti, redzot, ka tā ir tik daudz un tik daudz cilvēku. Pārbaudot trīs dalībniekus istabas temperatūrā, brūna viela netika atrasta. Speciālisti uzskata, ka audums nav pazudis, bet vienkārši pārstājis darboties.
Efektivitāte
Lai zinātu, kur cilvēkā atrodas brūnie tauki. Tas ir vienāds ar ne vairāk kā 1-2% no ķermeņa svara. Un tomēr, kad simpātiskā nervu sistēma stimulē šos audus pārdzesētiem, auksti pieradušiem zīdītājiem, tas palielina to siltuma ražošanu. Šādā veidā radītā enerģija var sasniegt vienu trešdaļu no visa papildus radītā siltuma organismā. Kad brūnie tauki ir aktivizēti, tie patērē līdz 300 vatiem (daži saka, ka 400 vati) uz kilogramu pieaugušā svara.
Ir zināms, ka cilvēks ar vidējo svaru miera stāvoklī sadedzina aptuveni 1 kW enerģijas. Aktivizējot brūnos taukus, jūs varat gulēt uz gultas un iztērēt divdesmit reizes vairāk enerģijas nekā iepriekš.
Tauku dedzināšana
Kāda ir brūno tauku funkcija? Tas palīdz izvadīt taukus. Ja tas ir aktivizēts, taukskābes no b altajiem taukaudiem tiek iesūknētas brūnajos taukaudos. B alta viela nogulsnējas iekšējo orgānu kapsulās un omentumos zem ādas. Buraja tā vietā, lai uzkrātu enerģiju, to sadedzina milzīgos daudzumos. Tā rezultātā izdalās siltums. Šo procesu sauc par termoģenēzi, kas sāk savu darbu pārmērīgas pārtikas uzņemšanas dēļ.
Secinājumi
B altie un brūnie tauki ir divas dažādas vielas. Brūnās vielas oksidēšanas spēja ir 20 reizes lielāka nekā b altajai vielai. Brūnajos audos termoģenēzes laikā iedarbojas termogenīna proteīns, kas veicina elpošanas un oksidatīvās fosforilācijas atsaisti.
Tāpēc mēs sapratām, kas ir brūnie tauki. Kā palielināt tā daudzumu cilvēka organismā, lai efektīvi cīnītos ar aptaukošanos? Lai atrisinātu šo problēmu, zinātnieki izmanto ne tikai medikamentus, bet arī ķirurģiskus līdzekļus: ar tauku atsūkšanas palīdzību ekstrahē parastos b altos taukus, pārvērš tos brūnos un implantē no jauna cilvēkā.
Teorētiski, lai zaudētu svaru, ir vai nu jāpalielina brūnās vielas aktivitāte normālā temperatūrā, vai jāpalielina tās daudzums, vai jādara abi.
ASV Diabēta asociācijas eksperti uzskata, ka brūnie tauki satur ļoti svarīgas rezerves pacientiem, kuri cieš nodiabēts un aptaukošanās. Ir arī zināms, ka resnam cilvēkam brūno tauku aktivitāte ir nomākta, un to daudzums samazinās. Tāpēc tuvākajā nākotnē var parādīties jaunas zāles un citas metodes šīs “noderīgās” vielas uzkrāšanai un aktivizēšanai pieaugušajiem.
