علم چربی قهوه‌ای: چگونه سرما متابولیسم شما را تغییر می‌دهد و چرا لرزیدن برای سلامت متابولیک مفید است

بیشتر چربی‌های بدن انسان از نوع چربی سفید هستند؛ بافتی که انرژی اضافی را به شکل تری‌گلیسیرید ذخیره می‌کند و در صورت تجمع بیش از حد، به چاقی و بیماری‌های متابولیک منجر می‌شود. اما نوع دیگری از چربی به نام «چربی قهوه‌ای» در بدن وجود دارد که رفتاری کاملاً متضاد دارد. رنگ تیره این بافت به دلیل تراکم بالای میتوکندری‌ها - موتورخانه‌های سلولی - و رگ‌های خونی فراوان است. این میتوکندری‌ها دارای پروتئین خاصی به نام UCP1 هستند که فرآیند تولید انرژی را تغییر داده و انرژی حاصل از سوزاندن قند و چربی را مستقیماً به گرما تبدیل می‌کند. این مکانیسم که «گرمازایی بدون لرز» نامیده می‌شود، در نوزادان برای حفظ دمای بدن حیاتی است، اما تحقیقات جدید ثابت کرده است که بزرگسالان نیز مقادیر قابل‌توجهی از این بافت را حفظ می‌کنند.[1]

هنگامی که بدن در معرض هوای سرد قرار می‌گیرد، گیرنده‌های دمایی روی پوست افت دما را حس کرده و سیگنالی فوری به هیپوتالاموس مغز ارسال می‌کنند. مغز در پاسخ، سیستم عصبی سمپاتیک را فعال کرده و هورمون نورآدرنالین را در جریان خون آزاد می‌کند. این هورمون مستقیماً به گیرنده‌های سلول‌های چربی قهوه‌ای متصل شده و به آن‌ها دستور می‌دهد تا برای گرم نگه داشتن اندام‌های حیاتی درون قفسه سینه و شکم، گلوکز و اسیدهای چرب آزاد را از خون جذب کرده و بسوزانند. در این حالت، چربی قهوه‌ای از یک بافت خفته به یک کوره فعال متابولیک تبدیل می‌شود که می‌تواند مقادیر عظیمی از انرژی را مصرف کند.

تاثیر این کوره متابولیک بر سلامت عمومی بسیار فراتر از صرفاً گرم کردن بدن است. در یکی از جامع‌ترین مطالعات انجام شده در این زمینه که توسط موسسه ملی بهداشت آمریکا پشتیبانی و در نشریه نیچر مدیسین منتشر شد، محققان بیش از ۵۲ هزار اسکن PET متعلق به بیماران مختلف را بررسی کردند. هدف آن‌ها پاسخ به این سوال بود که آیا داشتن چربی قهوه‌ای فعال، ارتباطی با کاهش بیماری‌های مزمن دارد یا خیر. نتایج نشان داد افرادی که دارای چربی قهوه‌ای قابل تشخیص بودند، به طور چشمگیری از سلامت قلبی و متابولیک بهتری برخوردارند و این محافظت حتی در افرادی که اضافه وزن داشتند نیز صدق می‌کرد.[1]

داده‌های این مطالعه تصویر روشنی از قدرت پیشگیری‌کننده چربی قهوه‌ای ارائه می‌دهد. شیوع دیابت نوع ۲ در افراد چاقِ دارای چربی قهوه‌ای، تنها ۷.۵ درصد بود، در حالی که این رقم در افراد چاقِ فاقد این بافت به ۱۹.۲ درصد می‌رسید؛ یعنی خطر ابتلا به دیابت بیش از نصف کاهش یافته بود. همچنین، این افراد نرخ بسیار پایین‌تری از فشار خون بالا، نارسایی قلبی و بیماری عروق کرونر را نشان دادند. محققان دریافتند که چربی قهوه‌ای علاوه بر سوزاندن گلوکز، به عنوان یک فیلتر پاک‌کننده عمل کرده و اسیدهای آمینه و چربی‌های مضر را از جریان خون خارج می‌کند.[1]

اما اگر افت دما به حدی برسد که مکانیسم «گرمازایی بدون لرز» برای حفظ دمای مرکزی بدن کافی نباشد، بدن به سراغ ابزار دوم خود یعنی لرزیدن می‌رود. انقباضات سریع و غیرارادی عضلات هنگام لرزیدن، یک مسیر ارتباطی شگفت‌انگیز بین عضلات و بافت چربی باز می‌کند. مطالعه‌ای که توسط محققان موسسه تحقیقات پزشکی گاروان انجام شد، نشان داد که انقباضات مکانیکی عضلات در اثر سرما، هورمونی به نام «ایریزین» ترشح می‌کند. نکته قابل توجه این بود که تنها ۱۰ تا ۱۵ دقیقه لرزیدن در سرما، باعث ترشح مقداری از هورمون ایریزین می‌شود که معادل یک ساعت کامل ورزش متوسط است.

ترشح ایریزین از عضلات، همراه با هورمون دیگری به نام FGF21 که از خود چربی قهوه‌ای ترشح می‌شود، یک واکنش زنجیره‌ای را در بدن آغاز می‌کنند. این هورمون‌ها به سلول‌های چربی سفید متصل شده و آن‌ها را وادار می‌کنند تا تغییر ماهیت دهند. این فرآیند که «بژ شدن» نام دارد، باعث می‌شود سلول‌های چربی سفید ویژگی‌های چربی قهوه‌ای را تقلید کرده، میتوکندری‌های جدید بسازند و شروع به سوزاندن کالری کنند. به عبارت دیگر، سرما نه تنها چربی‌های قهوه‌ای موجود را فعال می‌کند، بلکه ارتش جدیدی از سلول‌های کالری‌سوز را از میان چربی‌های سفید به خدمت می‌گیرد.

برای بهره‌مندی از این مزایای متابولیک، نیازی به غوطه‌ور شدن در حمام یخ یا تحمل سرمای شدید نیست. تحقیقات منتشر شده در ژورنال دیابت نشان می‌دهد که سازگاری کوتاه‌مدت با سرمای ملایم نیز می‌تواند تغییرات چشمگیری ایجاد کند. در یک آزمایش بالینی، قرار گرفتن روزانه به مدت دو ساعت در دمای ۱۷ تا ۱۹ درجه سانتی‌گراد به مدت تنها ده روز، باعث افزایش قابل‌توجه فعالیت چربی قهوه‌ای و بهبود حساسیت به انسولین در بیماران مبتلا به دیابت نوع ۲ شد. حتی کاهش چند درجه‌ای دمای اتاق خواب یا محل کار، می‌تواند سیستم متابولیک را وادار کند تا برای حفظ دمای مرکزی بدن، به طور مداوم کالری بسوزاند.[2]

با این حال، توانایی بدن برای فعال کردن این مکانیسم در همه افراد یکسان نیست. حجم چربی قهوه‌ای فعال با افزایش سن و چاقی کاهش می‌یابد؛ پدیده‌ای که به آن «سفید شدن» چربی قهوه‌ای می‌گویند. در دنیای مدرن، ما بیشتر عمر خود را در محیط‌های کنترل‌شده حرارتی می‌گذرانیم و بدن را از این محرک طبیعی محروم می‌کنیم. بازگرداندن سرما به روتین روزانه می‌تواند به سادگیِ پایان دادن به حمام با ۳۰ ثانیه آب سرد، پوشیدن یک لایه لباس کمتر در هوای پاییزی، یا تنظیم ترموستات خانه روی ۱۹ درجه سانتی‌گراد باشد. گام بعدی در تحقیقات متابولیک، تعیین دقیق میزان سرمای مورد نیاز برای هر فرد است تا بتوان از این کوره طبیعی به عنوان یک مداخله درمانی استاندارد استفاده کرد.[2][3]