מהו שומן חום? אילו פונקציות הוא מבצע? על שאלות אלו ואחרות נענה במאמר. ישנם שני סוגים של חומר שומני בגוף האדם: חום (BAT - מספק תרמוגנזה ויוצר חום על ידי שריפת שומן) ולבן (WAT - נועד לאגור אנרגיה). אנשים שמנים נוטים להיות בעלי פחות שומן חום ויותר שומן לבן.
פונקציה
שומן חום מאפשר לגוף לשמור על טמפרטורה קבועה. מנגנון זה נקרא תרמוגנזה. ישנם שני סוגים של תרמוגנזה: התכווצות (התקררות), שבה נוצר חום עקב התכווצות שרירי השלד (תופעה שכיחה היא רעד בשרירים), ובלתי מתכווצות (פעילות שומן חום).
כדי להילחם ביעילות בכמה מחלות, גוף האדם מעלה את הטמפרטורה באופן עצמאי. אם מישהו סובל מחום, מערכת החום שלו מתארגנת במהירות, מופעלת ומתחילה לפעול ברמה גבוהה יותר. לכן אי אפשר להוריד את טמפרטורת הגוף עד 38.5 מעלותשווה את זה.
אנטומיה
השומן החום המוקדם ביותר נמצא בבעלי חיים. באותם בעלי חיים שעומדים בתרדמת חורף, חומר זה מפותח בצורה הטובה ביותר, שכן בתקופה זו חילוף החומרים מאט. לאור זאת, אי אפשר לשמור על טמפרטורת הגוף עם התכווצויות שרירים.
שומן חום חשוב גם כשבעלי חיים מתעוררים באביב: בעזרת החום שהוא מייצר, טמפרטורת הגוף עולה משמעותית, מה שגורם לבעל החיים להתעורר.
בעלים
לאחרונה נודע שרק לילדים יש שומן חום. זה עוזר להם להתרגל לסביבה החדשה לאחר לידתם. ביילודים, חומר זה ממוקם באזור הכליות, הצוואר, לאורך הגב העליון, על הכתפיים, ומהווה כ-5% ממשקל הגוף.
גם בגוף של תינוקות לפעמים מערבבים שומן חום עם לבן. עבור תינוקות, חומר חום הוא בעל חשיבות רבה, שכן הוא מגן עליהם מפני היפותרמיה, שבגללה פגים מתים לעתים קרובות. הודות לרכיב זה, יילודים רגישים פחות לקור מאנשים מבוגרים.
תאי שומן חומים הם בעלי איכות ייחודית - הם מכילים מספר עצום של מיטוכונדריה (אברונים התורמים להצטברות אנרגיה). הודות להם, יש להם, בעצם, צבע משלהם. המיטוכונדריה מכילה חלבון UCP1 ספציפי, אשר עוקף את שלב סינתזת ה-ATP, הופך באופן מיידי חומצות שומן לחום.
טריגליצרידים (ליפידים) הקיימים בשומן הם החומר שממנוניתן להפיק חום (ATP). כאשר תינוק זקוק לאנרגיה רבה (למשל, כדי להתחמם), שומנים עוברים ליפוליזה. כתוצאה מכך, מופיעות חומצות שומן, אשר UCP1 בתאי שומן חומים הופכת לחום. כתוצאה מכך חלה ירידה במלאי השומן בגוף. ראשית, טריגליצרידים נצרכים בחומר החום, וכאשר מאגרי השומנים מתחילים להמיס, אז בלבן השונא.
כתוצאה מכך, הגוף מפחית ממשקלו. עם זאת, כדי שהתהליך יהיה יעיל, תינוק שנולד לעולם חייב לאכול טוב (דרושה אנרגיה להפעלת ליפוליזה) ולנשום כרגיל (דרוש חמצן להפיכת חומצות שומן).
למרבה הצער, אצל מבוגר, המנגנון הזה נחלש בהדרגה. כבר שבועיים לאחר הלידה, רעד (תגובה להיפותרמיה) מחליפה את פעולת החומר החום, במיוחד אם תינוקות לבושים בחום ומוחזקים בחדר חם.
מבוגרים
היום התגלה שלאדם בוגר יש שומן חום. במשך זמן רב האמינו שחומר זה מאבד ממשמעותו עד סוף השנה הראשונה לחיי האדם. עם זאת, בשנת 2008, מומחים קבעו שרקמת שומן חומה לא רק שוכנת בגוף של מבוגרים (זה נודע עוד ב-1908), אלא גם מופעלת על ידי קור.
תגלית זו נוצרה באמצעות טכנולוגיה חדשה להדמיית חילוף חומרים פעיל ברקמה. נעשה שימוש בפליטת פוזיטרון ובטומוגרפיה ממוחשבת, אשר הראו כי בגופו של אדם בוגר יש כ-20-30 גרם (כל כך מעט) של שומן תפקודי חום, בעיקר באזור הסופרקלביקולרי.
PET-CT ידוע כקולט פעילות מטבולית של רקמות. הפיזיאולוג Wouter van Marken Lichtenbelt דיווח כי קבוצת צעירים (24 אנשים) קיבלה מינון מדויק של גלוקוז רדיואקטיבי. זה נעשה על מנת להמשיך ולגלות שומן חום פעיל באמצעות מכשיר ספציפי.
לאחר מכן, משתתפי המחקר נלקחו לחדר בו הטמפרטורה לא עלתה על 16 מעלות. סריקות CT הראו שמתחת לעור החזה, הצוואר והבטן של 23 אנשים יש רקמה שומנית "שימושית" הפועלת על ידי חימום אנשים בחדר קר.
הפיזיולוגית אמרה שהמומחים מאוד הופתעו לראות שיש כל כך הרבה מזה ובמספר כל כך גדול של אנשים. כאשר שלושה משתתפים נבדקו בטמפרטורת החדר, לא נמצא חומר חום. מומחים מאמינים שהבד לא נעלם, אלא פשוט הפסיק לעבוד.
יעילות
אז אתה יודע איפה נמצא שומן חום באדם. זה שווה ללא יותר מ 1-2% ממשקל הגוף. ובכל זאת, כאשר מערכת העצבים הסימפתטית מגרה את הרקמה הזו ביונקים מקוררים, המורגלים בקור, היא מגבירה את ייצור החום שלה. האנרגיה שנוצרת בדרך זו יכולה להגיע לשליש מכל החום הנוסף שנוצר בגוף. כאשר מופעל, שומן חום מוציא עד 300 וואט (יש אומרים 400 וואט) לכל קילוגרם של משקל מבוגר.
ידוע שאדם במשקל ממוצע במנוחה שורף כ-1 קילוואט אנרגיה.על ידי הפעלת שומן חום, אתה יכול לשכב על המיטה ולהוציא פי עשרים יותר אנרגיה מבעבר.
שריפת שומן
מה תפקידו של שומן חום? זה עוזר להעלים שומן. אם מופעלת, חומצות שומן מרקמת שומן לבנה נשאבות לרקמת שומן חומה. חומר לבן מופקד בקפסולות ובאומות של האיברים הפנימיים, מתחת לעור. בוראיה, במקום לצבור אנרגיה, שורפת אותה בכמויות אדירות. כתוצאה מכך, חום משתחרר. תהליך זה נקרא thermogenesis, שמתחיל את עבודתו עקב צריכת מזון עודפת.
מסקנות
שומן לבן וחום הם שני חומרים שונים. כוח החמצון של החומר החום גדול פי 20 מזה של החומר הלבן. ברקמה חומה, במהלך התרמוגנזה, פועל החלבון התרמוגינין, התורם לניתוק הנשימה וזרחון חמצוני.
אז הבנו מה זה שומן חום. כיצד להגדיל את כמותו בגוף האדם על מנת להילחם ביעילות בהשמנת יתר? כדי לפתור בעיה זו, מדענים משתמשים לא רק בתרופות, אלא גם באמצעים כירורגיים: בעזרת שאיבת שומן הם שואבים שומן לבן רגיל, הופכים אותו לחום ומשתילים אותו שוב באדם.
באופן תיאורטי, כדי לרדת במשקל, אתה צריך להגביר את הפעילות של החומר החום בטמפרטורה רגילה, או להגדיל את כמותו, או לעשות את שניהם.
מומחי איגוד הסוכרת בארה"ב מאמינים ששומן חום מכיל רזרבות חשובות מאוד עבור חולים הסובלים מהםסוכרת והשמנה. כמו כן, ידוע שאצל אדם שמן, פעילות השומן החום מדוכאת, וכמותו מצטמצמת. לכן, בעתיד הקרוב עשויות להופיע תרופות חדשות ושיטות אחרות של הצטברות והפעלה של חומר "שימושי" זה במבוגרים.
