В далеком 1551 году никому неизвестный шведский натуралист Гесснер писал в своих записках, что нашёл что-то непонятное и ранее неизвестное: «ни плоть, ни жир, а нечто среднее». Присутствие «нечто среднего» было обнаружено между лопатками впадающих в зимнюю спячку животных. Цвет этой субстанции был вызван большим количеством железа, которым были наполнены клетки, и определялся учёным как бурый…
Минуло 400 лет, и биологами был окончательно поставлен диагноз: бурый жир (именно такое название получила эта субстанция) является важнейшим регуляторным звеном несократительного термогенеза, а по-простому –согревания тела.
У человека формирование бурой жировой ткани начинается во II триместре беременности, то есть еще в мамином животе. Исходно, бурый жир накапливается в области головы и шеи с последующим охватом грудных отделов тела, верхних и нижних конечностей. У новорожденных детей бурый жир составляет до 5% массы тела и позволяет младенцам и некоторым млекопитающим, впадающим в спячку, поддерживать постоянную температуру тела при низких температурах окружающей среды, активируя процесс недрожательного (несократительного) термогенеза. В отличие от дрожательного термогенеза, при котором терморегуляция достигается за счет непроизвольной мышечной активности, недрожательный термогенез осуществляется путем ускорения обменных процессов, не связанного с сокращением мышц.
…Несколько лет назад страну облетела новость: 31 декабря 2018 года в многоэтажке города Магнитогорск произошел сильнейший взрыв, в результате которого рухнул целый подъезд. Под завалами оказалось множество людей, в том числе десятимесячный ребенок. В тот зимний день на улице стоял сильнейший мороз – минус 27 градусов, а младенец был одет в простую домашнюю одежду, поэтому шансов выжить у ребенка не было вообще. Когда день подошел к концу, а результаты всё еще не увенчались успехом, мальчика внесли в список пропавших...
Новый 2019 год начался со страшных новостей. Жители всей страны ждали чуда, но с каждым часом надежда таяла. Так прошла новогодняя ночь, и первый день года, и снова наступила ночь, когда спасатели услышали детский плач. Пролежав под завалами 36 часов без еды и теплой одежды, малыш остался живым!
Тогда журналисты наперебой спорили, что помогло ребенку выжить в условиях, когда и у взрослого человека немного шансов, а мнение специалистов тонуло в фантастическом потоке версий. Медиками была высказана версия, что ребенок выжил только благодаря тому, что был ребенком, а именно благодаря бурому жиру, который в большом количестве содержал его организм после рождения.
Интерес к бурой жировой ткани возрос в начале 2000-х годов после доказательства ее присутствия не только у ребенка, но и у взрослого человека. Долгое время считалось, что у взрослых людей бурый жир полностью пропадает, однако последние исследования доказали, что бурая жировая ткань присутствует у 6,8–8,5% взрослых здоровых людей и, чем севернее живут эти люди, тем больше у них бурого жира. Активная бурая жировая ткань у взрослого человека составляет не более 0,1% массы его тела и локализована в 6 основных подкожных депо, в совокупности напоминающих очертания теплового жилета. Они включают надключичные (≈67% от всего объема бурой жировой ткани), шейные, аксиллярные, абдоминальные, медиастинальные и параспинальные регионы. Небольшие скопления висцеральной бурой жировой ткани локализованы вблизи крупных сосудов, вокруг полых мышечных структур трахеи, пищевода, сердца, бронхов, диафрагмы, вблизи поджелудочной железы, печени, почек, надпочечников, селезенки.
Позднее был открыт еще один вид жировых клеток, который отвечает за терморегуляцию — бежевая жировая ткань. Несмотря на сходство строения и функций, в отличие от классических, бурых жировых клеток, которые развиваются во внутриутробный период развития, бежевые клетки образуются в процессе особой программы, которая запускается под воздействием адреналина. Целый ряд исследований продемонстрировали увеличение энерготрат взрослого человека до 80% за счет термогенеза при активация бурой и бежевой жировой ткани холодом. Кроме того, увеличение количества бежевых жировых клеток отмечается при возрастании физической активности.
Известно, что бурая жировая ткань обнаруживается у людей в возрасте до 50 лет в три раза чаще, чем у лиц старше 65 лет. Это объясняет факт снижения способности комфортно переносить низкие температуры у пожилых людей.
Мыши, лишенные бурого жира, склонны к ожирению, а мыши с повышенной активностью бурой жировой ткани были защищены от негативных метаболических эффектов высококалорийной диеты. Известно, что дольше всех из мелких грызунов живут голые землекопы Продолжительность их жизни достигает 32 лет. При этом, они имеют большое количество и высокую активность бурого жира, который в свою очередь, помимо хорошо развитой системы капилляров (до 5 на 1 клетку), характеризуется большим количеством симпатических нервных волокон.
Ожирение – бич человечества! Избыток высококалорийной пищи и снижение двигательной активности привело к тому, что в 2020 году ожирение было признано одним из самых распространённых заболеваний, а ученые всего мира в качестве фронтира своей деятельности обозначили поиск лекарства от ожирения. И доказательство того, что наши собственные бурая и бежевая жировая ткани могут стать оружием в борьбе с ожирением, вселяет надежду. Осталось найти способ ее активировать…
Материал подготовлен кафедрой физиологии спорта и физического воспитания в рамках рубрики «Популяризация науки».