Hnědý tuk

Dříve jsme žili v mnohem chladnějších podmínkách a museli se přizpůsobit. Dnes se pohybujeme ve vytápěných a klimatizovaných místnostech, nosíme kvalitní zateplené oblečení a naše tělo se na tyto podmínky adaptovalo. Pro život v moderní společnosti je typický nedostatek přirozených stimulujících vlivů, jako je fyzická námaha či tepelné stimuly. A s tím související i stimuly metabolické. A zde hraje významnou roli hnědý tuk. Hnědý tuk by měl být komoditou ceněnou zlatem. Proč? Pokud jste nečetli předchozí článek o vlivu chladu ve sportu, tak doporučuji přečíst ZDE.

Chladné teploty zásadně ovlivňují náš metabolismus a klíčovou roli hraje hnědý tuk. V několika posledních letech se prokázalo, že lidé v sobě ukrývají tzv. hnědý tuk. Nejvíce ho máme po narození a postupem času (vlivem vystavování tepelných stimulů) ho ztrácíme. Funkcí hnědého tuku je především produkce tepla. Proto se vyskytuje především v těle novorozených savců a hibernujících živočichů. Proč ho ale ztrácíme a můžeme ho navýšit? Ano, tomuto procesu se říká mitochondriální biogenese.

Mitochondriální biogenese

Mitochondriální biogenese je proces, kdy navyšujeme v těle počet mitochondrií – tzv. továren na energii. Je prokázáno, že čím více mitochondrií, tím větší zdraví buňky a tím více energie ve formě ATP. Mitochondriální biogenese je adaptace organismu na hormetický stres – např. pohyb, chlad, teplo. Neměli bychom zapomínat, že kvalita našeho zdraví odpovídá vždy kvalitě a počtu našich mitochondrií. Totéž platí o sportovním výkonu.

Na jedné z nedávných studií s hnědým tukem bylo prokázáno, že lidé s vyšší hodnotou hnědého tuku mají rychlejší metabolismus, lepší kontrolu nad krevním cukrem a lepší citlivost na inzulín. Že Vám to něco připomíná? Ano, jinými slovy se stáváte metabolicky flexibilnější!

Mláďata savců ještě nemají vyvinutou třesovou termogenezi (čili tvorbu tepla prostřednictvím svalového třesu). Hnědý tuk se u nich nachází například na krku okolo cév vedoucích do mozku, mezi lopatkami nebo blízko ledvin a ostatních důležitých vnitřních orgánů. Tvoří přibližně 5 % jejich tělesné váhy. S věkem pak tato tkáň rychle mizí, a i když nezaniká na některých místech zcela (záda, krk), její funkce už není tak markantní.

I tak se však podle nejnovějších výzkumů může podílet na produkci tepla a spalování nadbytečné energie, což by mohlo být užitečné pro lepší fungování metabolismu – metabolickou flexibilitu! A co je nejdůležitější – během našeho života se zásoba hnědého tuku může začít opět poněkud zvětšovat v souvislosti se zmiňovanou aklimatizací na chlad. A jsme u jádra věci – pravidelné vystavování se chladu vede k navýšení množství hnědého tuku.

„Hnědý tuk štěpí bílý tuk.“

 Takže pro jistotu ještě jednou: Lidé mají několik druhů tuku. Bílý tuk uchovává extra energii. Příliš mnoho bílého tuku je znakem obezity, zvyšuje riziko cukrovky druhého typu a dalších nemocí. Naopak hnědý tuk štěpí především bílý tuk, aby vytvořil teplo a tím udržoval tělesnou teplotu. A navíc vědci ukázali, že buňky bílého tuku jak u zvířat, tak u lidí, v reakci na chlad, přebírají vlastnosti buněk hnědého tuku… Heuréka.

PET/CT obrázky ukazují, že pacient má po měsíci, kdy byl vystaven chladu, více hnědého tuku (červená barva) a při vystavení se po dobu jednoho měsíce teplému prostředí, je tomu přesně naopak.

Tým pod vedením doktora Francesca S. Celiho z Univerzity Virginia Commonwealth a doktora Paula Lee, který nyní působí v Garvan Institute of Medical Research in Australia (Garvan institut lékařského výzkumu v Austrálii), zkoumal vliv okolní teploty na hnědý tuk a metabolismus. Tato studie byla zčásti podpořená NIH National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) (Národní institut pro cukrovku a trávení a nemoci ledvin) a NIH Clinical Center (Klinické centrum). Výsledky byly zveřejněny 22. 6. 2014 v časopise Diabetes.

Vědci měli k dispozici pět zdravých mužů průměrného věku 21 let, kteří 4 měsíce pobývali v klinické vědecké jednotce v NIH Clinical Center v Bethesdě v Marylandu. Muži se zapojovali do pravidelných aktivit během dne a poté se večer vrátili do svých soukromých pokojů. Teplota v tomto pokoji byla během prvního měsíce nastavená na 24° Celsia, během druhého měsíce na 19° Celsia, třetí měsíc opět na 24° Celsia a poslední měsíc byla teplota 27° Celsia.

Účastníci byli této teplotě vystaveni minimálně deset hodin každou noc. Na sobě měli standardní nemocniční úbor a měli k dispozici pouze tenkou přikrývku. Bylo jim poskytováno veškeré jídlo – kalorie a obsah živin byly pečlivě kontrolovány a veškerá konzumace jídla byla monitorována. Na konci každého měsíce byli muži podrobeni rozsáhlému vyšetření, včetně testů zkoumajících výdej energie, biopsií svalu a tuku a PET/CT skenování oblasti krku a horní části zad za účelem změření hodnot hnědého tuku a činnosti hnědého tuku.
Po měsíci, kdy byli vystaveni mírnému chladu, se u účastníků zvýšila hodnota hnědého tuku o 42 % a metabolická činnost o 10%. Tyto změny se následující měsíc během vystavení se neutrální teplotě vrátily zpět blízko k výchozímu bodu a během posledního měsíce, kdy došlo k pobytu v teplém prostředí, se tyto hodnoty naprosto obrátily. Všechny tyto změny se staly nezávisle na změnách ročního období.

Zvýšení hnědého tuku, ke kterému došlo po měsíci v chladném prostředí, bylo doprovázeno zlepšenou citlivostí na insulin po jídle v době, kdy byli dobrovolníci vystaveni mírnému chladu. Dlouhodobější vystavení se mírně chladnému prostředí také mělo za následek významné změny u metabolických hormonů, jako jsou leptin a adiponektin. V konzumaci nebo příjmu kalorií k žádným změnám nedošlo.

Závěry ukazují, že lidé reagují na chladné teploty zvýšením hnědého tuku, což pak může vést ve zlepšení metabolismu glukózy, což je ve sportu zásadní předpoklad. Tyto změny mohou být utlumené nebo zvrácené po pobytu v teplejším prostředí.

„Před provedením této studie bylo velkou neznámou, zda můžeme ovlivnit nárůst či úbytek hnědého tuku v lidském těle.“ Říká Lee. „Zlepšení v citlivosti na inzulin, které doprovází nárůst hnědého tuku, nám může otevřít nové cesty léčby poruch metabolismu glukózy. A nejen to, otevírá nám to cesty k zefektivnění fungování metabolismu a využití jeho potenciálu, což má pozitivní dopad na sportovní výkon.“

Existuje několik výzkumů týkajících se vystavení chladu, který ukazuje, že takovéto vystavení se chladnému prostředí může zlepšit funkci štítné žlázy, způsobit úbytek tuku a zvýšit celkovou odolnost. Studie u krys ukázala, že pobytem v chladu došlo ke zlepšení funkce štítné žlázy a zvýšení kyslíku v tukových buňkách o 450 %.
Tato studie u lidí dokázala, že vystavení se chladu může zvýšit výdej energie, a to vedlo mimo jiné k výraznému úbytku tuku. Stejnou zkušenost jsem měl i během svého experimentu chladové termogeneze.

Jiná studie ukázala, že dospělí mají mnohem více hnědé tukové tkáně, než se předpokládalo. Tato tkáň může výrazně zvýšit výdej energie v reakci na chlad.

Otázkou spíše zůstává, jak moc dáváme našemu hnědému tuku a tím mitochondriální biogenesi prostor se projevit s ohledem na naše „teplé“ pohodlí? Odpověď zná již nyní každý z Vás. 🙂