Termogeneza. Wewnętrzny żar ciała

Termogeneza to pojęcie, które często kojarzy się z odchudzaniem. I słusznie. Jednak, aby zaprząc procesy termogeniczne do spalania tkanki tłuszczowej, trzeba trochę wysiłku, kęs odpowiednich składników i łyk odżywczej wiedzy. Gotowi na taki koktajl termogeniczny?

Kompleks reakcji, które prowadzą do wytworzenia ciepła w organizmie to właśnie termogeneza. W sumie brzmi prosto, choć cały proces jest dosyć złożony, bo działanie termogeniczne mogą mieć mięśnie (termogeneza drżeniowa) i na przykład pokarm (termogeneza bezdrżeniowa). Dlaczego więc kojarzy się to nam z odchudzaniem? Bo część tych reakcji odbywa się kosztem naszej tkanki tłuszczowej, która jest wielkim magazynem energii dla wytwarzania ciepła właśnie.

Walka o stałocieplność

Najważniejszą informacją, znaną wszystkim z lekcji biologii jest stałocieplność człowieka. Przyjmuje się, że prawidłowy wynik mieści się w przedziale 36,4–37,0 stopni Celsjusza. Zmienia się jednak ona w ciągu dnia, pod wpływem wysiłku, diety, stanu zdrowia, a nawet miejsca, gdzie mierzymy temperaturę. Pod pachą prawidłowym wynikiem będzie w okolicy 36,4 °C, ale już w uchu 37,5 °C także będzie poprawne. Co ciekawe, termo-fizjologia człowieka nie jest symetryczna. Temperatura ciała powyżej 41,5 °C może prowadzić do uszkodzenia mózgu i śmierci. Jest to 5 °C więcej niż norma. Jeśli obniżymy ciepłotę ciała człowieka o 5 stopni to sytuacja robi się poważna, ale nie krytyczna. O ciężkiej hipotermii mówimy gdy organizm ma temperaturę poniżej 28 °C.
W tym miejscu warto wyjaśnić także, że termogeneza, czy procesy termogeniczne, to nie to samo co termoregulacja. Dokładniej termogeneza wchodzi w skład różnych procesów regulujących ciepłotę ciała. Gdy jest zimno uruchamiane są mechanizmy podnoszące ciepło wewnątrz ciała. Gdy jest ono zbyt rozgrzane, zaczyna się proces oddawania gorąca na zewnątrz.

Niech ciało zadrży

Ktoś może zapytać, po co właściwie nam jeszcze taki wewnętrzny termostat, skoro mamy ubrania i kaloryfery? Otóż termogeneza nie służy tylko do podgrzewania ciała, by miało odpowiednią temperaturę. Zachodzi także na skutek wielu przemian wewnętrznych, gdy nasze ciało musi sobie jakoś radzić z nadmiarem powstającym energii. Taką fabryką, w której powstaje energia każdej komórki ludzkiego ciała są na przykład mitochondria, gdy one muszą mocniej pracować także wytwarzane jest ciepło.

Czy wiesz, że “gęsia skórka” to pozostałość z czasów gdy naszych przodków pokrywała gęsta sierść?

Dieta termogenicznaWróćmy jednak do początku i dwóch tajemniczych pojęć: drżeniowa i bezdrżeniowa. Tę pierwszą można w bardzo łatwy sposób sprawdzić na sobie w chłodny dzień lub wieczór. Gdy powietrze robi się rześkie, a na sobie mamy tylko cienką koszulkę, to najpierw widzimy na sobie tzw. „gęsią skórkę”, a potem zaczynamy się trząść. Ta pierwsza reakcja to pozostałość z czasów, gdy praczłowiek pokryty był gęstą sierścią. Na skutek zimna kurczą się mięśnie przywłosowe. U zwierząt objawia się to nastroszeniem sierści. Dzięki temu pojawia się większa warstwa izolacyjna. Włosów wprawdzie jest tyle samo, ale dochodzi grubsza warstwa uwięzionego między nimi powietrza, które też działa izolacyjnie.
Nasz mózg szybko się orientuje, że mizerne owłosienie ciała współczesnego człowieka nie daje mu spodziewanej ochrony. Stroszenie włosów już nie wystarcza i żeby jakoś bronić się przed wychłodzeniem obkurczają się naczynia krwionośne narażone na wychłodzenie. Dzięki temu mniej schłodzonej krwi dociera do wnętrza ciała. Potem pojawia się mimowolne drżenie mięśni – termogeneza drżeniowa. Ta reakcja ma głęboki sens. Kurcze włókien, to praca mechaniczna podczas której organizm produkuje ciepło.

Dieta termogeniczna

Drugim rodzajem jest termogeneza bezdrżeniowa. W wielkim skrócie, mówimy o niej wówczas, gdy nasze ciało produkuje energię z wyłączeniem mechanizmu drżenia mięśni. Nie oznacza to jednak, że mięśnie nie mogą być zaangażowane w proces bezdrżeniowy. Gdy pracujemy fizycznie organizm również produkuje ciepło, choć w pewnym stopniu jest to działanie uboczne produkcji energii. Termogeneza bezdrżeniowa również odpowiada z podnoszenie temperatury ciała, gdy jest ono nadmiernie wychładzane. Uruchamiane są wówczas mechanizmy przemiany we wszystkich tkankach, wywołane wpływem hormonów. Kluczową rolę w produkcji ciepła odgrywa także brunatna tkanka tłuszczowa. Dotychczas sądzono, że u człowieka występuje ona tylko w okresie niemowlęctwa i wczesnego dzieciństwa. Dziś wiemy, że występuje także u części dorosłych.

Pożywienie może bowiem mieć także ciepłotwórcze działanie i powodować, że spalamy energię

Bardzo ciekawą formą regulacji temperatury ciała człowieka jest także termogeneza poposiłkowa. Pożywienie może bowiem mieć także ciepłotwórcze działanie. Po posiłku obserwujemy okresowy wzrost natężenia przemiany materii i wydatków energetycznych organizmu. Jest to związany z trawieniem posiłku, przyswajaniem i transportem składników odżywczych.
Na to jak wiele tego ciepła zostanie wyprodukowane wpływa ilość pokarmu i jego skład. Do produkcji ciepła potrzebna jest energia więc naukowcy postanowili sprawdzić, jak poszczególne rodzaje pożywienia wpływają na podniesienie metabolizmu. Ich odkrycie do dziś ma ogromny wpływ na dietę osób pragnących schudnąć. Węglowodany podnoszą metabolizm w mniejszym stopniu niż białka. Dieta bogata w białka ma więc znaczący wpływ na termogenezę poposiłkową.

Kompleksowe działanie termogeniczne

Doszliśmy więc do momentu, w którym wiemy już, że cukry zwiększają tempo przemiany materii w
mniejszym stopniu niż białka i np. chudy biały ser nie tylko dostarczy budulca dla naszych mięśni i kości,
ale i zmusi nasz organizm do wydatkowania większej ilości energii niż np. banan czy słodki wafelek. Czyli
termogenezę możemy wykorzystać do procesów, które ułatwią pozbycie się zbędnej tkanki tłuszczowej.

Natura podsuwa nam także pieprz, kapsaicynę, zieloną kawę i herbatę uczestniczące w procesach termogenicznych.

Nie tylko jednak makroskładniki, takie jak białko, tłuszcze czy węglowodany wpływają na termogenezę. Natura podsuwa nam także pieprz, kapsaicynę, zieloną kawę i herbatę ^[1,2] uczestniczące w procesach termogenicznych. Umiejętne korzystanie z naturalnych źródeł może więc także zwiększyć wydatkowanie energii i przy okazji wpłynąć na redukcję tkanki tłuszczowej. Ponieważ jednak proces termogenezy jest bardzo złożony to kluczowe jest połączenie wszystkich jej komponentów. Wysiłek fizyczny to bardzo efektywne narzędzie do spalania zgromadzanych kalorii, odpowiednia dieta bogata w białko także pobudza przemianę materii. Jeśli do tego dołożymy jeszcze rozsądne działanie zimna na organizm i termogenne właściwości innych składników (kofeina, kapsaicyna, zielona herbata i zielona kawa), to zauważymy, że holistyczne podejście do procesów regulacji temperatury może mieć także wpływ na smukłą sylwetkę.

Źródła treści

Brunatna tkanka tłuszczowa u dorosłego człowieka: występowanie i funkcja. Beata Wójcik, Jan Górski. Endokrynol. Otył. Zab. Przem. Mat 2011;7(1):34-40.

Effect of poor diabetic control and obesity on whole body protein metabolism in man.

Thermic response to isoenergetic protein, carbohydrate or fat meals in lean and obese subjects.

Diet induced thermogenesis

1 A Review of Natural Stimulant and Non‐stimulant Thermogenic Agents

2. Metabolic effects of spices, teas, and caffeine.

Autor tekstu: Oskar Berezowski