Loading...

FATATTACK – NAUKA O TOPLJENJU MASTI

Tekst preuzet iz „MD Srbija“ br. 4

Nauka o topljenju masti:

Lipoliza i topljenje masti

Upravo je bilo aktuelno donošenje novogodišnjih odluka. Kao i svake godine, mršavljanje je uglavnom na prvom mestu kod mnogih ljudi. Obzirom na trenutnu ekonomsku situaciju, moglo bi se reći da finansijski razlozi i odluke ipak imaju primat u odnosu na mršavljenje. Mršavljenje i dalje ostaje favorit, kada su dugoročne odluke i planovi u pitanju.
Naravno, teretane i centri za mršavljenje zavise od ove godišnje parade ljudi koji najviše vremena provedu sedeći, i zato i ne čudi što se 50% novih članova učlani u teretanu tokom januara. Samim tim, to su mesta na kojima ćete dobiti savete kako da jedete manje i pravilno, da radite kardio vežbe kako biste istopili salo, i da dižete tegove kako bi izgradili mišićnu masu (i koštanu masu, ako ste žensko).
Šarmantni trener, u svojim ranim dvadesetim godinama, brza muzika, kao i nove mašine su tu gde jesu kako bi motivisali i inspirisali članove da ostvare svoje ciljeve. Nažalost, topljenje masti se ne dešava ako mi samo mislimo na to. Gubljenje sala se javlja kao rezultat niza hemijskih reakcija.

Nagomilavanje masti

Kako bismo što bolje razumeli mršavljenje, potrebno je da razumemo kako dolazi do nagomilavanja masti. Kada pitate većinu ljudi gde imaju najviše sala, većina ih se odmah uhvati za stomak. Ovo i jeste tačno, barem na ćelijskom nivou. Većina smatra da salo predstavlja ružne naslage i kvrge, i često takav izgled smanjuje ugled gojazne osobe u društvu. Što se samog tela tiče, ono doživljava salo kao zalihe energije koje će omogućiti čoveku da izdrži dane i mesece gladovanja. Energija iz sala omogućava telu da se kreće, čak i kad ne uzima hranu, tj. između obroka. Mitohondrijama (proizvode enrgiju u živom tkivu) salo predstavlja čisto zlato. Za razliku od novčanog bogatstva, pokazivanje “bogatstva” u vidu sala na telu nije ni lepo niti korisno, niti će vam na tome iko zavideti, u poređenju sa novčanim bogatstvom. Ako ćemo iskreno, ljudi često pozelene od zavisti kada vide multimilionera kako ga šofer vozi u Majbahu, dok će retko ko zavideti osobi koja na sebi nosi desetogodišnje zalihe masnog (adipoznog) tkiva. Milion kalorija zarobljenih u masnom tkivu ne vredi ni blizu kao milion dolara na računu.

Kada pitate većinu ljudi gde imaju najviše sala, većina ih se odmah uhvati za stomak.sa-stomakom

Naravno da milioneri ne nose sav svoj novac sa sobom, u kešu, i to u novčanicama od po 10 dolara, ali ironija je da jedan gram sala ima devet kalorija, dok milion kalorija sala teži 120kg. Milion dolara u novčanicama od po 10 dolara (najbliža vrednost za poređenje sa kalorijama, pošto ne postoji novčanica od 9 dolara) teži nešto više od 110kg. Čista slučajnost je i da  novčanica od 10 dolara je isto teška 1 gram.
Uprkos osećaju gađenja koji mnogi ljudi imaju prema morbidnoj gojaznosti i sve većem broju bolesti i smrti koje su prouzrokovane gojaznošću, ljudsko telo i dalje funkcioniše tako što nastoji da apsorbuje i čuva što je više kalorija moguće. Danas, iako prisutna u velikom broju, u SAD-u se gojaznost ipak smatra nepoželjnom, kao i u drugim delovima sveta, ali postoje određene zemlje gde ljudi i dalje umiru od gladi. Čak i u SAD-u, racionalisanje sa hranom, i narodne kuhinje su bili prisutni pre nekih 60-80 godina, kao način života. Globalna genetska adaptacija (evolucija) u smeru smanjivanja masnih naslaga, a ne nagomilavanja, teško da će zaživeti u celom svetu, još dugi niz godina.
Telesne masti naš organizam uglavnom čuva u specijalnim ćelijama koje se zovu belo adipozno tkivo (WAT). Do sada se mislilo da se ljudi rađaju sa određenim brojem masnih ćelija, i da svako od nas ima taj isti broj ćelija sa kojima smo rođeni – celog života. Isto se mislilo i za moždane ćelije. Medicina je dokazala da ovo nije tačno. Ćelije masti nastaju iz samoobnavljajućeg izvora prekurzorskih matičnih ćelija – istih ćelija koje mogu da se pretvore i u skeletne mišiće. Suprotno još jednom narodnom verovanju, iako i salo i mišići nastaju od istog prekurzora, mišići ne mogu, niti se pretvaraju u salo kada osoba prestane da vežba. Umesto toga, mišići atrofiraju (smanjuju se ili nestaju) kada osoba prestane sa vežbanjem, a zalihe masti se povećavaju zbog smanjenja fizičke aktivnosti, najčešće zbog toga što osoba nastavi da jede iste količine hrane i kad prestane da vežba.
Kalorije se unose putem ishrane. Ranije se mislilo da se masti u telu nagomilavaju tako što jedemo masnu hranu. To je većini zvučalo logično, jer ukoliko naše telo gomila masne naslage, to onda znači da masti unosimo u telo, i to putem masne hrane. Nakon toga je Etkinsonova dijeta skrenula pažnju i svalila krivicu za gojenje na ugljene hidrate i njihov efekat podizanja nivoa insulina, koji je zaslužan za gomilanje masti. Sada velika većina ljudi ne zna šta da misli, i šta je ispravno..

Razlaganje

Salo/mast je generički termin – može se shvatiti kao relativno poređenje, može se odnositi na trigliceride ili specifične masne kiseline, ili ako se piše u vidu reči PHAT (čita se isto “fet”, kao i reč FAT, koja označava salo/mast), onda se koristi u opisivanju veoma atraktivne žene.
U ovom članku, termin salo/mast se koristi u smislu triglicerida (TAG), tj. hemijske klase molekula koja se definiše kao tri masne kiseline vezane za običan atom glicerola. Kako biste ovo i vizuelno sebi predstavili, ispružite ruku ispred sebe, i pokazujte u nekom pravcu samo sa tri prsta – kažiprstom, srednjim prstom i domalim prstom (palac i mali prst savijte, da se ne vide). U tom slučaju, vaša šaka predstavlja glicerol, a tri ispružena prsta predstavljaju masne kiseline. Postoje razne vrste masnih kiselina u hrani, i u nagomilanom salu. Mnogima su poznati izrazi zasićene i nezasićene masti (masne kiseline). Omega-3 masne kiseline predstavljaju podskup nezasićenih masnih kiselina, kao što je oleinska kiselina – monozasićena mast bogata maslinovim uljem. Razlika između zasićenih i nezasićenih masnih kiselina nije toliko važna za svrhu ove diskusije.
Kada tokom obroka konzumirate masti, te masti su uglavnom u obliku triglicerida. Trigliceridi se grupišu u globule, u želucu i crevima. Nastaje isti proces kao kada biste sipali ulje u vodu. Kako bi razgradila ove globule, žučna kesa luči žučnu kiselinu, koja razlaže te globule kako bi enzimi mogli da ih “napadnu”. Lipaze su enzimi koji razlažu trigliceride na 2-monoglicerol i masne kiseline. „Ovako razloženi fragmenti odlaze u creva, tamo se apsorbuju i ponovo postaju trigliceridi, sa dodatkom holesterola u lipoproteina, i prenose se kroz limfne tokove do krvotoka. Neke slobodne masne kiseline i trigliceridi ulaze direktno u krvotok, i mogu ih preuzeti mišići ili druga aktivna tkiva (npr. srce) kao izvor energije koja im je potrebna, ili se pak talože u tim tkivima kao neposredan izvor dugotrajne energije“.

Najveća briga većine ljudi je kako da se otarase sala u predelu stomaka.

Trigliceridi se talože u jetri, kako bi bili prosleđeni adipocitima (masnim ćelijama), gde se ponovo razlažu na masne kiseline putem enzima koji vezuju masne ćelije, pod nazivom lipoproteinska lipaza (LPL). Visoka koncentracija insulina povećava broj LPL-a u masnim ćelijama, i tako dolazi do gomilanja masti radi pravljanja zaliha istih, a ne radi korišćenja tih masti u vidu energije za mišiće, srce, itd. Masne kiseline otpuštene od strane LPL-a mogu da kruže kroz krvotok, ili ih pruzmu masne ćelije i ponovo pretvore u trigliceride koji se gomilaju u vidu masnih globula u masnim ćelijama. Ukoliko osoba putem hrane unosi normalne količine kalorija, ovaj proces je u ravnoteži, obezbeđujući na taj način i trenutne i dugoročne zalihe energije, u isto vreme izbegavajući nagomilavanje viška masti u telu. Ove informacije su sve što je nekome potrebno da bi znao kako masti dospevaju do naših kukova ili struka, preko hrane koju jedemo. Ali i dalje je najveća briga kako se rešiti neželjenih masnih naslaga.

Mršavljenje

Do mršavljenja dolazi kada su masne ćelije stimulisane od strane određenih hormona (hormon rasta, glukagon, ACTH, itd.). Uobičajeni put stimuliše aktivaciju nekoliko enzima, i “otvara vrata” u masnim globulama kako bi enzimi prodrli u njih, i razložili trigliceride na glicerol i slobodne masne kiseline.
Tokom određenog vremena, naučni modeli su smatrali da je samo jedan enzim odgovoran za razlaganje i otpuštanje masti. Mislilo se i da su slobodne masne kiseline ili “pobegle iz zatečeništva” triglicerida , ili da su ponovo postale deo triglicerida koji se nalaze iza “zatvorske” membrane intracelularnih masnih globula.
Dublje istraživanje procesa otpuštanja i razlaganja triglicerida koji se nalaze u unutar-ćelijskim masnim globulama adipocita (masnih ćelija) je donelo nove rezultate, zahvaljujući novim istraživačkim tehnikama. Naučnici su utvrdili da nagomilane masti dolaze na površinu masne globule unutar ćelije kada se određeni proteini uključe u proces. Novootkriveni enzim pod nazivom desnutrin/ATGL razlaže jednu od tri glicerinski vezane masne kiseline.
Prisetite se ispružene ruke i tri prsta. Da biste bolje razumeli, zamislite kako desnutrin/ATGL otkida kažiprst od šake.Trigliceridi (TAG) postaju DAG, kada ostanu bez jedne masne kiseline. Zatim, drugi enzim pod nazivom hormonsko-osetljiva lipaza (HSL) napada DAG, koji sada otkida domali prst od šake. Nakon toga, na scenu stupa još jedan enzim pod nazivom MAG, koji otkida i poslednju masnu kiselinu, tj. “srednji prst od šake”.
Tri, sada slobodne, masne kiseline i molekul glicerola koji su nastali razlaganjem triglicerida, ili ulaze u krvotok ili se ponovo pretvaraju u masti. Naučnici su nedavno otkrili da masne ćelije takođe mogu da iskoriste slobodne masne kiseline kao energiju. U stvari, kada započne proces lipolize (razlaganja masti), energetske “fabrike” masnih ćelija kao da ubace u veću brzinu i počnu da sagorevaju masti kako bi dobili energiju.
Dugo vremena se verovalo da su masne ćelije metabolički neaktivne, ali tokom poslednje dekade je otkriveno da i te ćelije proizvode hormone koji utiču na metabolizam i apetit, kao i da predstavljaju mesto na kom se odvija sagorevanje kalorija. Ovo je u skladu sa nedavnim istraživanjima koja tvrde da je zdravije imati veći broj malih masnih ćelija, nego manji broj velikih masnih ćelija. Kao ilustraciju toga možemo reći da je potrebno više energije da se nahrani stotinu gladne dece (ovde simbolišu male masne ćelije), nego nekoliko sumo rvača (velike masne ćelije).
Nije izneneđujuće što masne ćelije kod gojaznih ljudi apsorbuju masne kiseline brže nego kod mršavih ljudi, i ne sagorevaju masne kiseline kako bi iskoristili kalorije, već pretežno tu energiju gomilaju u vidu masnih naslaga. Veoma je korisno za organizam u celosti kada masne ćelije iskoriste što više masnih kiselina, jer se iovako jedan deo njih (neiskorišteni) otpušta, i onda višak tih slobodnih masnih kiselina u organizmu dovodi do stanja poznatog pod nazivom otpornost na insulin, tj. pred-diabetsko stanje.
Postoje dva stanja koja direktno utiču na sposobnost masnih ćelija da otpuštaju i razlažu masti. Kada organizam ne dobija dovoljno hrane (kada ne jedemo neko vreme), nivo određenih hormona se poveća, i dovodi do lipolitične reakcije (razlaganja masti), kao odgovor na dejstvo tih hormona i neurotransmitera, od kojih je najvažniji norepinefrin – hemijska supstanca nalik na adrenalin, koju ispuštaju nervni završeci. Kada je telo gladno, koncentracija glukokortikoida je povišena, i to podstiče proizvodnju desnutrina/ATGL-a. Kada smo siti, koncentracija insulina je visoka, i to dovodi do aktivacije enzima koji “isključuju” signal za mršavljenje. Postoje brojni drugi hormoni i molekuli koji utiču na sposobnost masnih ćelija da talože ili pak razlažu masti.

Prostaglandini

Nedavno je u jednoj studiji otkriven još jedan način na koji masne ćelije regulišu taloženje i razlaganje masti.
Prostaglandini su molekuli koji šalju signale i “komuniciraju” samo sa ćelijama koje se nalaze oko njih, a ponekad samo sa ćelijom u kojoj se nalaze.
Masne ćelije sadrže relativno jedinstven enzim koji stvara supstancu pod nazivom prostaglandin (PGE2). U masnim ćelijama, PGE2 usporava razlaganje masti tako što smanjuje učinak cAMP-a (hemijski signal koji nastaje kada se hormoni/supstance zadužene za razlaganje masti zakače na receptore koji se nalaze na masnim ćelijama). Ti hormoni i supstance zaduženi za razlaganje masti, koje kruže krvotokom, zbog toga ne mogu da prodru u masnu ćeliju, niti mogu da pokrenu mehanizam razlaganja masti. Ovo se dešava prilikom cirkulisanja cAMP-a, koji prenosi “poruku” da treba da dođe do razlaganja masti, ako ga pritom nešto spreči da tu “poruku” prenese. Ako cAMP ne prenese svoju “poruku” do masnih ćelija, one će i dalje samo tavoriti, bez razlaganja masti. PGE2 degradira funkciju cAMP-a, i na taj način usporava proces mršavljenja. Enzim koji proizvodi PGE2 se zove AdPLA, i njega aktivira insulin, koji je na svom najvišem nivou kada smo siti.
Nadam se da je i vama zanimljivo da čitate o interakciji između svih ovih procesa. Kada se uzmu u obzir svi hormoni, supstance, enzimi i svi ostali procesi koji učestvuju u razlaganju ili nagomilavanju masti, postaje jasno zašto samo jedna supstanca ili lek/sredstvo ne mogu zameniti sve ove procese.
Ovaj članak je pun naučnih podataka i opisuje (ali ipak samo površno) koliko je proces razlaganja ili taloženja masti u stvari složen. Ali, kao što je jedan mudar kineski filozof Sun Cu rekao: “Ukoliko poznajete i sebe i neprijatelja dovoljno dobro, ne morate se plašiti ishoda bitke”. Da parafraziramo ovu izreku – ljudi znaju koliko jedu, piju, vežbaju i spavaju, i ako saznaju kako njihovo telo reaguje na sve to – lakše će se izboriti sa onim delovima tela koje su do sada teško kontrolisali, tj. ova saznanja će im pomoći da dobiju bitku protiv viška masnih naslaga.

Reference:
1. Ataiyero KT. Exercise your gym-membership options. Chicago Tribune, 2009 Jan 6. Available at http://archives.chicagotribune.com/2009/jan/06/business/chi-tue-consumerland-0106-jan06, accessed Nov 15, 2009.
2. Voshol PJ, Rensen PC, et al. Effect of plasma triglyceride metabolism on lipid storage in adipose tissue: studies using genetically engineered mouse models. Biochim Biophys Acta, 2009 Jun;1791(6):479-85.
3. Singh R, Artaza JN, et al. Androgens stimulate myogenic differentiation and inhibit adipogenesis in C3H 10T1/2 pluripotent cells through an androgen receptor-mediated pathway. Endocrinology, 2003 Nov;144(11):5081-8.
4. Armand M. Lipases and lipolysis in the human digestive tract: where do we stand? Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 2007 Mar;10(2):156-64.
5. Koonen DP, Glatz JF, et al. Long-chain fatty acid uptake and FAT/CD36 translocation in heart and skeletal muscle. Biochim Biophys Acta, 2005 Oct 1;1736(3):163-80.
6. Fielding BA, Frayn KN. Lipoprotein lipase and the disposition of dietary fatty acids. Br J Nutr, 1998 Dec;80(6):495-502.
7. McTernan PG, Harte AL, et al. Insulin and rosiglitazone regulation of lipolysis and lipogenesis in human adipose tissue in vitro. Diabetes, 2002 May;51(5):1493-8.
8. Kastin AJ, Redding TW, et al. Lipid mobilizing hormones of the hypothalamus and pituitary. Pharmacol Biochem Behav, 1975;3(1 Suppl):121-6.
9. Ahmadian M, Duncan RE, et al. The skinny on fat: lipolysis and fatty acid utilization in adipocytes. Trends Endocrinol Metab, 2009 Nov;20(9):424-8.
10. Miyoshi H, Souza SC, et al. Perilipin promotes hormone-sensitive lipase-mediated adipocyte lipolysis via phosphorylation-dependent and -independent mechanisms. J Biol Chem, 2006 Jun 9;281(23):15837-44.
11. Lafontan M, Langin D. Lipolysis and lipid mobilization in human adipose tissue. Prog Lipid Res, 2009 Sep;48(5):275-97.
12. Jaworski K, Ahmadian M, et al. AdPLA ablation increases lipolysis and prevents obesity induced by high-fat feeding or leptin deficiency. Nat Med, 2009 Feb;15(2):159-68.
13. Ahmadian M, Duncan RE, et al. Adipose overexpression of desnutrin promotes fatty acid use and attenuates diet-induced obesity. Diabetes, 2009 Apr;58(4):855-66.
14. Bays HE. “Sick fat,” metabolic disease, and atherosclerosis. Am J Med, 2009 Jan;122(1 Suppl):S26-37.
15. Walewski JL, Ge F, et al. Adipocyte Accumulation of Long-Chain Fatty Acids in Obesity is Multifactorial, Resulting from Increased Fatty Acid Uptake and Decreased Activity of Genes Involved in Fat Utilization. Obes Surg, 2009 Oct 29. [Epub ahead of print]
16. Guilherme A, Virbasius JV, et al. Adipocyte dysfunctions linking obesity to insulin resistance and type 2 diabetes. Nat Rev Mol Cell Biol, 2008 May;9(5):367-77.
17. Schenk S, Saberi M, et al. Insulin sensitivity: modulation by nutrients and inflammation. J Clin Invest, 2008 Sep;118(9):2992-3002.
18. Jaworski K, Sarkadi-Nagy E, et al. Regulation of triglyceride metabolism. IV. Hormonal regulation of lipolysis in adipose tissue. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, 2007 Jul;293(1):G1-4.
19. Villena JA, Roy S, et al. Desnutrin, an adipocyte gene encoding a novel patatin domain-containing protein, is induced by fasting and glucocorticoids: ectopic expression of desnutrin increases triglyceride hydrolysis. J Biol Chem, 2004 Nov 5;279(45):47066-75.
Web sajt CFSPORT.rs koristi kolačiće, što olakšava korišćenje samog web sajta.