Гормоны бурой жировой ткани:

Норадреналин, высвобождаемый из окончаний симпатических волокон, способствует стимуляции липолиза (процесса разрушения жиров) в бурой жировой ткани. В митохондриях клеток этой ткани окисление и фосфорилирование не являются сопряженными процессами, на что указывает отсутствие эффекта действия динитрофенола, а также дыхательного контроля со стороны ADP.

В клетках буровой жировой ткани фосфорилирование протекает на субстратном уровне, например, на стадии, катализируемой сукцинат – тиокиназой, и при гликолизе.

Таким образом, при окислении образуется очень много тепла, и лишь незначительная часть свободной энергии запасается в виде АТР. С позиции хемиосмотической теории следует, что протонный градиент, существует в норме на внутренней мембране митохондрий, в бурой ткани рассеивается; эту функцию выполняет особый высокоспецифичный белок – термогенин, он и осуществляет перенос протонов через мембрану митохондрий в клетках бурой жировой ткани.

Рис.2. Термогенез в бурой жировой ткани. При функционировании дыхательной цепи наряду с переносом протонов генерируется тепло. При возвращении протонов во внутрее пространство митохондрии по каналу, образуемому термогенином, АТР не синтезируется (как это имеет место быть при переносе протонов системой F1 – АТР – синтазы), а происходит рассеивание теплоты.

В условиях, когда буровая жировая ткань не стимулируется, перенос протонов водорода (H+) по термодинамическому каналу ингибируется нуклеотидами. Это ингибирование может быть остановлено норадреналином, который стимулирует образование свободных жирных кислот (СЖК) и ацетил – КОА. Двойная роль ацетил – КОА, заключается в усилении действия термогенина и в предоставлении восстановительных эквивалентов для дыхательной цепи, + и – регуляторные эффекты.

Роль бурой жировой ткани в организме человека: Взрослые:

Общее количество бурой жировой ткани у взрослого человека составляет 1-2%, от общего числа жировой ткани в организме. Основные зоны локализации — это шея, область вокруг внутренних органов и сосудов (печень, почки, сердце, аорта).

Стимуляция этой ткани симпатической нервной системой при охлаждении животных, предварительно адаптированных к холоду, повышает теплопродукцию бурого жира в такой степени, что она может достигать одной трети всей дополнительно образованной в организме теплоты. В активированном состоянии бурый жир может тратить до 300 Ватт (это цифра другого исследования, некоторые говорят про 400) на килограмм веса взрослого человека.

Рис.3. Схема наиболее частого расположения бурой жировой ткани у человека.

Младенцы:

Бурая жировая ткань хорошо развита у новорожденных (примерно 5 % от массы тела) и находится в районе шеи, почек, вдоль верхней части спины, на плечах. Также в организме младенцев бурая жировая ткань часто встречается в смешанном с белой жировой тканью виде. Для новорожденных бурая жировая ткань имеет очень большое значение, так как помогает избежать гипотермии, которая является частой причиной смерти недоношенных новорождённых. Из-за бурой жировой ткани младенцы менее восприимчивы к холоду, чем взрослые.

Рис.4. Основные места локализации бурой жировой ткани у младенца.

Когда новорожденному нужно много энергии (например, чтобы согреться) – жиры подвергаются липолизу, в результате которого получаются жирные кислоты. В клетках бурого жира превращают жирные кислоты в тепло, в результате чего запасы жира тают. Сначала расходуются триглецириды в самом буром жире, а когда они на исходе – начинают таять запасы липидов и в белом жире, окружающим клетки бурого жира.

Рис.4. Температурный оптимум ребенка в первые дни жизни.

Раньше считалось, что у человека со временем митохондрии бурых жировых клеток исчезают, и эти клетки становятся похожими по функциям и строению на клетки белой жировой ткани. Но выяснилось, что у взрослых людей она тоже есть и расположена там же, где и у новорожденных, но в значительно меньших количествах. Также выяснилось, что активна бурая жировая ткань не постоянно, а только при низкой температуре окружающей среды. При повышении температуры окружающей среды она перестаёт активно работать.

Недавние исследования показали, что физические упражнения влекут за собой выделение неизвестного ранее гормона иризина, который заставляет белый жир становиться бурым и препятствует ожирению. Кроме того, на расщепление белого жира бурым жиром влияет продолжительность светового дня.