Според нови изследвания производството на топлина в скелетните мускули предизвиква метаболитни ползи, които настъпват при излагането на ниски температури – откритие, което оспорва моделите, според които мастната тъкан принципно е отговорна за това.
В рецензирана статия екип от канадски изследователи обяснява как мускулите са основният генератор на топлина и при понижаване на температурите стимулират метаболизма на глюкозата и липидите
Интересът към излагането на студ - особено като безлекарствена възможност за справяне със затлъстяването и неговите метаболитни усложнения - е доста голям. Упражненията в студено време изгарят повече мазнини по време на тренировката, а излагането на студ използва както скелетната мускулатура, така и кафявата мастна тъкан ("добрия" тип мазнини), за да увеличи разхода на енергия.
Въпреки това "Ние изтъкваме данни, които показват, че скелетните мускули са основната термогенна тъкан при хора, изложени на студ", пише екипът.
Кафявата мастна тъкан (КМТ) при хората е свързана с по-ниски индекси на телесна маса и по-ниска честота на диабет тип 2, сърдечносъдови заболявания и неалкохолна мастна чернодробна болест.
Въпреки това според ендокринолога от университета Макмастър Логан Таунсенд и колегите му "малко (около 5 %) възрастни хора имат спонтанно откриваема КМТ при типичните условия на околната среда в затворени помещения".
Факт е, че ние, хората, предпочитаме да ни е уютно (независимо от сезона) и това намалява нуждата от термогенеза. Същевременно обаче затруднява и тълкуването на начина, по който КМТ влияе върху метаболитното здраве.
При хладни условия почти всички възрастни хора имат откриваема КМТ в различна степен, а КМТ консумира три пъти повече кислород на грам от стимулираната от студ скелетна мускулатура.
"Като се има предвид, че излагането на студ е необходимо, за да се стимулира адекватно човешката КМТ , изводът е, че стимулирането на КМТ чрез редовно излагане на студ предпазва или обръща метаболитните усложнения“, пише екипът.
Хората обаче нямат много КМТ дори при студ и проучванията показват, че нейната термогенеза допринася за по-малко от 1 % от енергийния разход при възрастни, изложени на студ.
Метаболитни реакции на студа при хората. Rd означава скоростта на изчезване (използване) на глюкозата и мастните киселини. Скелетните мускули отговарят за 50 % от разхода на енергия при лек студ, като треперенето увеличава техния принос. (Източник: Townsend et al., Nature Metabolism, 2023)
В същото време когато ни е студено, механизмът на треперене в нашите скелетни мускули използва енергия, свързана в молекули аденозинтрифосфат (АТФ) и активност на миозин АТФ фосфохидролаза (АТФаза), за да произвежда топлина.
Скелетните ни мускули използват и други методи, които представляват около 50 % от енергията, която използваме при леко излагане на студ. Те дори са разработили начин за генериране на топлина, докато са в покой.
Томпсън и колегите му смятат, че останалите енергийни разходи в отговор на студа вероятно включват множество други системи на организма, като например метаболитната дейност на черния дроб. А нашата "изолираща" бяла мастна тъкан (БМТ) използва енергия в процес на разграждане и възстановяване на мазнините, наречен цикъл на триацилглицерол-мастна киселина (TAG-FA).
Студът увеличава използването на глюкоза в скелетната мускулатура и понижава кръвната захар при слаби хора и хора с диабет тип 2. При лица със затлъстяване и диабет тип 2 инсулиновата чувствителност се увеличава с около 43% след 10 дни периодично изстудяване; учените твърдят, че тези ефекти се дължат най-вече на използването на глюкоза в скелетните мускули.
Проучванията върху мишки, изложени на студ, показват, че БАТ играе важна роля в регулирането на липидния и глюкозния клирънс, но учените посочват, че те имат значително по-различни нива на БАТ от хората и че БАТ е налична при гризачите независимо от техния климат.
"Малко вероятно е КМТ да оказва пряко влияние върху системния метаболизъм при хора, изложени на студ“, пишат учените.
Те обаче подчертават, че КМТ представлява обещаващ биомаркер за здравето на мастната тъкан и може да отвори вратата към превантивна диагностика и лечение на заболявания.
Предложението не изключва студа като основен стимул за термогенезата на КМТ при хората, нито означава, че излагането на студ определено е полезно за цялостното здраве. Необходими са допълнителни изследвания в тази област, като се предлага нов подход.
"Необходими са целенасочени усилия за преминаване към по-интегрирана перспектива,която да изследва едновременно термогенната мастна тъкан, КМТ и черния дроб и която да акцентира особено върху органа, който е най-силно ангажиран с производството на топлина и потреблението на циркулиращи субстрати в студа - скелетната мускулатура“, заключават авторите.
Статията е публикувана в Nature Metabolism.
Източник: Science Alert
