Ի՞նչ է շագանակագույն ճարպը: Ի՞նչ գործառույթներ է այն կատարում: Այս և այլ հարցերի մենք կպատասխանենք հոդվածում: Մարդու մարմնում կան երկու տեսակի ճարպային նյութ՝ շագանակագույն (BAT – ապահովում է ջերմագինեզը և ստեղծում ջերմություն՝ այրելով ճարպը) և սպիտակ (WAT – նախատեսված է էներգիա կուտակելու համար): Գեր մարդիկ հակված են ավելի քիչ շագանակագույն և ավելի շատ սպիտակ ճարպեր ունենալ:
Ֆունկցիա
Շագանակագույն ճարպը թույլ է տալիս մարմնին պահպանել մշտական ջերմաստիճան: Այս մեխանիզմը կոչվում է թերմոգենեզ: Գոյություն ունի թերմոգենեզի երկու տեսակ՝ կծկվող (սառեցնող), որի դեպքում ջերմություն է առաջանում կմախքի մկանների կծկման պատճառով (սովորական երևույթ է մկանների սառը դողն է), և ոչ կծկվող (շագանակագույն ճարպային ակտիվություն):
Որոշ հիվանդությունների դեմ արդյունավետ պայքարելու համար մարդու օրգանիզմն ինքնուրույն բարձրացնում է ջերմաստիճանը։ Եթե ինչ-որ մեկը տառապում է ջերմությամբ, ապա նրա ջերմակարգավորման համակարգը արագ վերակազմավորվում է, ակտիվանում և սկսում է գործել ավելի բարձր մակարդակով: Այդ պատճառով մարմնի ջերմաստիճանը մինչև 38,5 աստիճան չի կարելի իջեցնելարժե այն։
Անատոմիա
Ամենավաղ շագանակագույն ճարպը հայտնաբերվել է կենդանիների մեջ: Այն կենդանիների մոտ, որոնք ձմռանը ձմեռում են, այս նյութը լավագույնս զարգանում է, քանի որ այս ժամանակահատվածում նյութափոխանակությունը դանդաղում է: Հաշվի առնելով դա՝ անհնար է պահպանել մարմնի ջերմաստիճանը մկանների կծկումներով։
Շագանակագույն ճարպը նույնպես կարևոր է, երբ կենդանիները արթնանում են գարնանը. նրա ստեղծած ջերմության օգնությամբ մարմնի ջերմաստիճանը զգալիորեն բարձրանում է, ինչի հետևանքով կենդանուն արթնանում է։
Սեփականատերեր
Վերջերս հայտնի դարձավ, որ միայն երեխաները շագանակագույն ճարպ ունեն։ Այն օգնում է նրանց ծնվելուց հետո ընտելանալ նոր միջավայրին: Նորածինների մոտ այս նյութը գտնվում է երիկամների, պարանոցի, մեջքի վերին հատվածի երկայնքով, ուսերին և կազմում է մարմնի քաշի մոտ 5%-ը։
Նաև նորածինների օրգանիզմում երբեմն շագանակագույն ճարպը խառնվում է սպիտակի հետ: Նորածինների համար շագանակագույն նյութը մեծ նշանակություն ունի, քանի որ այն պաշտպանում է հիպոթերմիայից, ինչի պատճառով վաղաժամ երեխաները հաճախ են մահանում։ Այս բաղադրիչի շնորհիվ նորածիններն ավելի քիչ զգայուն են ցրտի նկատմամբ, քան տարեցները։
Շագանակագույն ճարպային բջիջներն ունեն յուրահատուկ հատկություն՝ պարունակում են հսկայական քանակությամբ միտոքոնդրիաներ (օրգանելներ, որոնք նպաստում են էներգիայի կուտակմանը): Նրանց շնորհիվ նրանք, ըստ էության, ունեն իրենց գույնը։ Միտոքոնդրիան պարունակում է հատուկ UCP1 սպիտակուց, որը, շրջանցելով ATP-ի սինթեզի փուլը, ճարպաթթուներն ակնթարթորեն փոխակերպում է ջերմության։
Ճարպում առկա տրիգլիցերիդները (լիպիդները) այն նյութն են, որիցջերմություն (ATP) կարող է արտադրվել: Երբ նորածնին շատ էներգիա է պետք (օրինակ՝ տաքանալու համար), ճարպերը ենթարկվում են լիպոլիզի: Արդյունքում առաջանում են ճարպաթթուներ, որոնք շագանակագույն ճարպային բջիջներում UCP1-ը վերածում է ջերմության։ Արդյունքում նկատվում է մարմնի ճարպի պաշարի նվազում։ Նախ՝ տրիգլիցերիդները սպառվում են շագանակագույն նյութի մեջ, իսկ երբ լիպիդային պաշարները սկսում են հալվել, այնուհետև՝ ատելի սպիտակի մեջ։
Արդյունքում օրգանիզմը նվազեցնում է քաշը։ Այնուամենայնիվ, որպեսզի գործընթացն արդյունավետ լինի, աշխարհում ծնված երեխան պետք է լավ ուտի (լիպոլիզի ակտիվացման համար էներգիա է անհրաժեշտ) և նորմալ շնչի (թթվածին է պահանջվում ճարպաթթուների փոխակերպման համար):
Ցավոք, չափահաս մարդու մոտ այս մեխանիզմը աստիճանաբար թուլանում է։ Ծնվելուց արդեն մի քանի շաբաթ անց սարսուռը (հակազդեցություն հիպոթերմային) փոխարինում է շագանակագույն նյութի գործողությանը, հատկապես, եթե երեխաներին տաք հագնված են և տաք սենյակում պահում:
Մեծահասակներ
Այսօր պարզվել է, որ չափահաս մարդը շագանակագույն ճարպ ունի: Երկար ժամանակ համարվում էր, որ այս նյութը կորցնում է իր նշանակությունը մարդու կյանքի առաջին տարվա վերջում։ Այնուամենայնիվ, 2008-ին մասնագետները պարզեցին, որ շագանակագույն ճարպային հյուսվածքը ոչ միայն բնակվում է մեծահասակների մարմնում (սա հայտնի է դարձել դեռևս 1908 թվականին), այլև ակտիվանում է ցրտից։
Այս բացահայտումն արվել է հյուսվածքներում ակտիվ նյութափոխանակությունը պատկերող նոր տեխնոլոգիայի միջոցով: Օգտագործվել են պոզիտրոնային արտանետումներ և համակարգչային տոմոգրաֆիա, որոնք ցույց են տվել, որ չափահաս անհատի մարմնում կա մոտ 20-30 գրամ (այնքան քիչ) շագանակագույն ֆունկցիոնալ ճարպ, հիմնականում վերկլավիկուլյար գոտում։
Հայտնի է, որ PET-CT-ն ապահովում է հյուսվածքների նյութափոխանակության ակտիվությունը: Ֆիզիոլոգ Վաութեր վան Մարկեն Լիխտենբելթը հայտնել է, որ մի խումբ երիտասարդների (24 հոգի) ռադիոակտիվ գլյուկոզայի ճշգրիտ չափաբաժին է տրվել։ Սա արվել է, որպեսզի հետագայում կարողանանք հայտնաբերել ակտիվ շագանակագույն ճարպը հատուկ սարքի միջոցով:
Դրանից հետո հետազոտության մասնակիցներին տեղափոխել են սենյակ, որտեղ ջերմաստիճանը չի գերազանցել 16 աստիճանը։ CT-սկանները ցույց են տվել, որ 23 մարդու կրծքավանդակի, պարանոցի և որովայնի մաշկի տակ կա ճարպային «օգտակար» հյուսվածք, որն աշխատում է մարդկանց տաքացնելով սառը սենյակում։
Ֆիզիոլոգն ասաց, որ մասնագետները շատ են զարմացել՝ տեսնելով, որ այն այդքան շատ է և այդքան մեծ թվով մարդկանց մեջ։ Երբ երեք մասնակիցներ հետազոտվել են սենյակային ջերմաստիճանում, շագանակագույն նյութ չի հայտնաբերվել: Մասնագետները կարծում են, որ գործվածքը չի անհետացել, այլ պարզապես դադարել է գործել։
արդյունավետություն
Այսպիսով դուք գիտեք, թե որտեղ է շագանակագույն ճարպը մարդու մեջ: Այն հավասար է մարմնի քաշի 1-2%-ից ոչ ավելի։ Եվ այնուամենայնիվ, երբ սիմպաթիկ նյարդային համակարգը խթանում է այս հյուսվածքը գերսառեցված, ցրտին սովոր կաթնասունների մոտ, այն մեծացնում է դրա ջերմության արտադրությունը: Այս կերպ գոյացած էներգիան կարող է հասնել մարմնում ստեղծված լրացուցիչ ջերմության մեկ երրորդին։ Երբ ակտիվանում է, շագանակագույն ճարպը ծախսում է մինչև 300 Վտ (ոմանք ասում են՝ 400 Վտ) մեկ կիլոգրամ չափահաս քաշի համար։
Հայտնի է, որ միջին քաշ ունեցող մարդը հանգիստ վիճակում այրում է մոտավորապես 1 կՎտ էներգիա։Ակտիվացնելով շագանակագույն ճարպը, դուք կարող եք պառկել անկողնու վրա և քսան անգամ ավելի շատ էներգիա ծախսել, քան նախկինում:
Ճարպի այրում
Ի՞նչ գործառույթ ունի շագանակագույն ճարպը: Այն օգնում է վերացնել ճարպը։ Ակտիվացման դեպքում սպիտակ ճարպային հյուսվածքի ճարպաթթուները մղվում են շագանակագույն ճարպային հյուսվածքի մեջ: Սպիտակ նյութը նստում է ներքին օրգանների պարկուճներում և օմենտումներում՝ մաշկի տակ։ Բուրայան էներգիա կուտակելու փոխարեն այն այրում է հսկայական քանակությամբ։ Արդյունքում ջերմությունն ազատվում է։ Այս գործընթացը կոչվում է թերմոգենեզ, որն իր աշխատանքը սկսում է սննդի ավելցուկ ընդունման պատճառով։
Եզրակացություններ
Սպիտակ և շագանակագույն ճարպը երկու տարբեր նյութեր են: Շագանակագույն նյութի օքսիդացման ուժը 20 անգամ ավելի մեծ է, քան սպիտակ նյութը: Շագանակագույն հյուսվածքում ջերմագենեզի ընթացքում գործում է թերմոգենին սպիտակուցը, որը նպաստում է շնչառության անջատմանը և օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացմանը։
Այսպիսով մենք պարզեցինք, թե ինչ է շագանակագույն ճարպը: Ինչպե՞ս ավելացնել դրա քանակությունը մարդու մարմնում՝ ճարպակալման դեմ արդյունավետ պայքարելու համար: Այս խնդիրը լուծելու համար գիտնականները օգտագործում են ոչ միայն դեղամիջոցներ, այլ նաև վիրաբուժական միջոցներ՝ լիպոսակցիայի միջոցով արդյունահանում են սովորական սպիտակ ճարպը, այն վերածում դարչնագույնի և նորից իմպլանտացնում մարդու մեջ։
Տեսականորեն նիհարելու համար պետք է կա՛մ ավելացնել շագանակագույն նյութի ակտիվությունը նորմալ ջերմաստիճանում, կա՛մ ավելացնել դրա քանակը, կա՛մ երկուսն էլ անել։
ԱՄՆ շաքարախտի ասոցիացիայի փորձագետները կարծում են, որ շագանակագույն ճարպը շատ կարևոր պաշարներ է պարունակում հիվանդների համարշաքարախտ և գիրություն. Հայտնի է նաև, որ գեր մարդու մոտ շագանակագույն ճարպի ակտիվությունը ճնշվում է, և դրա քանակը նվազում է։ Ուստի մոտ ապագայում կարող են հայտնվել մեծահասակների մոտ այս «օգտակար» նյութի կուտակման ու ակտիվացման նոր դեղամիջոցներ և այլ մեթոդներ։
