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潘懷宗/寒冷真的能減重!發抖10分燃燒運動1小時熱量

2018-05-25 13:48元氣網 潘懷宗

日本東京大學2018年4月19日發表在國際知名《自然通訊》(Nature Communications)期刊的研究報告指出,在人體內有一種叫做米色脂肪細胞(beige fat cell or beige adipocyte)可以主動分解脂肪和糖,進而提高胰島素敏感性(insulin sensitivity)和新陳代謝的速率。米色脂肪還有調節能量平衡的功能。

報系資料照。
報系資料照。

研究人員透過動物實驗發現,長期曝露於寒冷的溫度中,可以使皮下的白色脂肪細胞(white fat cell or white adipocyte)棕色化(browning),亦即變成可以有效地、有能力燃燒熱量的米色脂肪細胞。研究人員將實驗小鼠分成兩組,一組小鼠環境溫度保持在攝氏4度,另一組保持在攝氏30度,一週後發現,在飲食沒有任何改變的情況下,在低溫下的小鼠具有更高的產熱活性,表示小鼠體內的米色脂肪細胞增多,並利用脂肪產生熱量來使身體長期保持溫暖。因此,當你處在寒冷環境下,短時間可以透過發抖來維持體溫。但若長期處在冷環境下,一段時間之後,白色脂肪前驅細胞就會被通知開始變成米色脂肪細胞,藉此產生熱量以保持身體的溫暖、維持體溫,這種調適過程就叫做產熱基因學(Thermogenesis)。

也就是說,經由冷環境刺激,是可以影響基因的表達方式。東京大學和東北大學的酒井裕郎(Juro Sakai)教授是這項研究作者之一,他認為個體的基因序列雖然在受孕時就確定了,但是外部環境因素和個人的生活方式,將會終其一生持續影響外遺傳(epigenetics,又稱表觀遺傳)也就是基因的表現。所謂「外遺傳」,指的是”可以遺傳並影響生物表現型(phenotype)差異,卻不涉及任何基因型(genotype)的改變”。

這代表所有人的基因都有能力擁有更有效的米色脂肪,那麼是否應該進一步研究如何將白色脂肪轉化為可以燃燒產熱之米色脂肪的可能性,以及長期暴露於寒冷中對人體不同脂肪細胞的影響。

圖/ingimage
圖/ingimage

目前已知人體內至少存在三種脂肪細胞:棕色脂肪細胞、白色脂肪細胞以及米色脂肪細胞,接下來,潘老師就帶大家來認識一下這三種脂肪細胞。

1. 棕色脂肪細胞(brown fat cell or brown adipocyte):又稱典型或傳統棕色脂肪細胞,它能透過氧化過程,將所儲存的脂肪以熱能釋放,抵禦寒冷的天氣。棕色脂肪的產熱作用對於新生兒來說相當重要,因為嬰兒在出生時從攝氏37度的溫暖子宮進入到23度左右的室溫下,就是利用棕色脂肪快速燃脂產熱,用來保持體溫。棕色脂肪含有許多粒線體,因為粒線體含有許多細胞色素,因此在顯微鏡下呈現出棕色,這些粒線體是產生能量的發電廠。粒線體含有一種叫做UCP1(uncoupling protein 1)的脫聯蛋白質,可以燃燒儲存的脂肪,產生熱量來抵禦寒冷。棕色脂肪被認為是健康的脂肪,成年人通常存在於頸部、上背部和脊髓周圍,負責燃燒卡路里以產生熱量。可惜的是,隨著年齡漸增,這種好脂肪會越變越少。

2. 白色脂肪:因為沒有發電廠--粒線體,所以只能存脂肪,不能燃燒脂肪,肥胖者體內幾乎都是這類型的脂肪。白色脂肪同時還有隔離並緩衝(保護)體內重要器官的功能,讓體內像是腎臟和心臟等器官維持在其正常的固定位置。白色脂肪也可以與腎上腺皮質固醇[cortisol,又稱壓力荷爾蒙(stress hormone)]和胰島素等激素相互作用。體內這種類型的脂肪最好適量,但如果過多,日後可能引發心臟病、糖尿病和癌症等許多疾病。

3. 米色脂肪又稱非典型棕色脂肪:2012年7月由美國哈佛醫學院的施皮格爾曼(Bruce Spiegelman)教授發表在《細胞》(Cell)期刊的研究報告發現,成人體內有一種可以燃燒脂肪消耗熱量的米色脂肪,但有別於傳統棕色脂肪,因此米色脂肪細胞是由白色脂肪前驅細胞(precursor cells)所形成,和棕色脂肪細胞是由肌肉前驅細胞而來不同。此外,人體運動時,肌肉會分泌一種名為「鳶尾素」(irisin)的天然多酚類,鳶尾素會向產熱脂肪發出訊號以提高活性,米色脂肪以及棕色脂肪就都會加快燃燒脂肪、產生熱量。

其實,早在數年前就有科學家發現,想要減掉身上多餘的脂肪,不妨讓自己處在低溫環境中,將有助於減重計畫。2014年1月份由荷蘭馬斯垂克大學(Maastricht University)大學醫學中心發表在《內分泌與新陳代謝趨勢》期刊(Trends in Endocrinology & Metabolism)的研究報告就指出,溫度降低可以提高人體30%的新陳代謝速率;如果冷到會讓人發抖時,每小時約可燃燒400卡路里,新陳代謝速率將會增加到5倍之多。研究作者Wouter van Marken Lichtenbelt教授指出,人體處在攝氏19度是最佳的平衡狀態,若是長期處在溫暖舒適的室內,很容易造成肥胖及代謝失調的情形,他建議每天應該要有數小時的時間,處在攝氏 15~17 度的環境下,提升代謝速率。

2014年2月4日澳洲雪梨大學保羅.李(Paul Lee)博士發表在《細胞代謝》期刊(Cell Metabolism)的研究報告亦顯示,寒冷的天氣有助人體燃燒脂肪,冷到發抖只需要10分鐘,肌肉組織會釋放鳶尾素和FGF21兩種荷爾蒙,促使體內米色及棕色脂肪細胞產熱,將囤積的脂肪消耗掉。而因此燃燒的脂肪量,等同於運動1小時所消耗掉的熱量。

肥胖是一種與許多致命疾病相關的慢性疾病,所以若是能夠藉由暴露在低溫下一段時間,來將壞脂肪轉化成好脂肪,進而達成減重、治療糖尿病和穩定血糖等目的,將有助醫學界對抗疾病,但由於環境太冷也會對人體產生危險,造成失溫甚至心跳停止,所以到底要如何安全有效地運用在人類身上,仍須醫學界更多的努力才能實現。

燃燒脂肪
新陳代謝
燃燒熱量

潘懷宗

台北市議員
美國艾默蕾大學神經與分析化學博士
陽明大學醫學院藥理教授、博士生導師
第三屆國民大會代表
台北市傑出市民
新黨前秘書長
現為「八大健康NO. 1」主持人

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