Цивилизация
У теплокровных есть два способа быстро согреться своими силами, не кутаясь, не выпивая и не закусывая. Прежде всего, они начинают дрожать, и в результате работы подкожных мышц выделяется тепло. Но если дрожать уже нет сил, а все равно холодно, включается второй согревающий механизм. Клетки бурого жира усиленно сжигают калории и выделяют тепло, не связанное на первый взгляд с мышечными сокращениями.
Оказывается, дрожь представляет собой необходимый этап для химического разогрева.
Как установили специалисты нескольких подразделений Национального института здоровья США под руководством доктора Франческо Сели, подкожные мышцы, которые сокращаются при дрожи, выделяют гормон иризин , сигнализирующий жировым клеткам, что пора ускорять обмен и выделять тепло. Работа исследователей опубликована в журнале Cell Metabolism.
Иризин известен как гормон, который вырабатывают мышцы при физической нагрузке. Как показали опыты на грызунах, он стимулирует выделение тепла в клетках обычного белого жира, предназначенного в первую очередь для складирования лишних липидов. Эти данные натолкнули Франческо Сели и его коллег на мысль, что иризин, возможно, стимулирует обменные процессы и в бурых жировых клетках и между двумя системами теплопродукции существует связь.
Для проверки своей гипотезы исследователи пригласили десять добровольцев 27 ± 5 лет нормального телосложения. Все эксперименты проводили утром натощак, интервал между опытами составлял не менее трех дней. У испытуемых измеряли уровень иризина в сыворотке крови. После часа интенсивных физических упражнений он возрастал в три и более раз. Установив это, исследователи уложили участников, облаченных в минимальные одежды, на кровать, укрыли водяными одеялами и постепенно охлаждали от 27 до 12 градусов. Кожа у молодых людей стала холодной, но температура в глубине тела осталась прежней. От холода дрожь бьет не всех.
У тех, кто дрожал, сократительная активность подкожной мускулатуры увеличилась на 88%, у остальных — примерно на 13%.
Содержание иризина в крови тоже возросло пропорционально мышечной активности, однако потребление энергии после физических упражнений было раз в шесть выше, чем во время борьбы с холодом.
Исследователи взяли у добровольцев образцы термогенного жира. В организме взрослого человека бурого жира почти нет, и практически единственное доступное место, где он сохранился, это область шеи. Клетки обработали иризином, под влиянием которого активировалась работа генов, ответственных за теплопродукцию, и усиливалось потребление энергии. Более того, иризин и белые жировые клетки сделал похожими на бурые: под его действием они тоже активируют расщепление липидов и выделяют энергию.
Таким образом, при выбросе иризина у организма появляется дополнительный ресурс тепла.
Исследователи предположили, что изначально функция иризина была именно согревающей. Он вырабатывался в подкожных мышцах, когда они сокращались от холода, и сигнализировал клеткам бурого жира, что организм пора греть. Очевидно, со временем иризин стал синтезироваться в любых работающих мышцах и влиять на активность прилегающей к ним жировой ткани, поэтому мы перегреваемся при усиленной физической нагрузке, что часто причиняет неудобства. Зато в холода можно согреться не только шубой и мелкой дрожью, но и бегом, прыжками или рубкой дров.
В современном мире проблема холодов не так актуальна, как эпидемия ожирения. Большинству людей несложно тепло одеться и прогреть дом, а вот сбросить вес — проблема. Исследователи полагают, что иризин со временем может стать терапевтическим средством для контроля веса и улучшения обмена веществ.