Termogeneza to termin, który dzięki intensywnym kampaniom marketingowych producentów odchudzających suplementów diety nieodwołanie kojarzy się nam ze spalaniem tłuszczu. Tak naprawdę jednak sprowadzenie definicji tego zjawiska jedynie do walki ze zbędną tkanką tłuszczową absolutnie nie wyczerpuje tematu, a już z pewnością nie wyjaśnia na czym owa termogeneza polega.
W niniejszym opracowaniu postaram się to zagadnienie w sposób czytelny wyjaśnić. Poznanie jego istoty może być nie tylko samo w sobie intrygujące, ale także skutkować lepszym zrozumieniem zasad rządzących fizjologią żywienia i… odchudzania. Niniejsze opracowanie adresowane jest do osób ambitnych, którym zależy na konsekwentnym poszerzaniu wiedzy.
Dwa oblicza termogenezy
Człowiek w przeciwieństwie np. do gadów i płazów jest zdolny utrzymywać stałą temperaturę ciała niezależnie od warunków zewnętrznych. W praktyce oznacza to, że nawet gdy wszystko dookoła zamarza, we wnętrzu naszego organizmu „klimat” nie ulega zmianie. Związane jest to z wykształceniem specjalnych mechanizmów biologicznych umożliwiających produkcję ciepła zwaną też termogenezą, która zachodzi bezustannie i która może mieć różne nasilenie i różny charakter. Wyróżniamy dwa typy tego zjawiska, a dokładnie termogenezę drżeniową oraz termogenezę bezdrżeniową.
Pierwsza z wymienionych jest reakcją organizmu na zimno i polega na mimowolnych skurczach mięśni.Żeby jej doświadczyć wystarczy wyjść w krótkim rękawku na „świeże, grudniowe powietrze” i postać kilka minut. Gwarantuję, że już po krótkim czasie mięśnie niezależnie od naszej woli zaczną drżeć i „skakać”. Drugi rodzaj termogenezy zainicjowany może być tak przez obniżenie temperatury jak i również przez składniki, które dostarczamy wraz z pokarmem. Jest to ciekawe zagadnienie wiec warto omówić je trochę szerzej.
SDDP, czyli swoiście dynamiczne działanie pokarmu
W naukach o żywieniu wyróżniamy tzw. termogenezę poposiłkową, zwaną też swoiście dynamicznym działaniem pokarmu(w skrócie SDDP lub TEF z ang. thermic effect of food). Polega ona na nasilonym uwalnianiu energii cieplnej związanym z z trawieniem, wchłanianiem, transportem składników odżywczych oraz z ich metabolizmem. Skala termicznego efektu pożywienia zależy od ilości i rodzaju spożywanego pokarmu Badania pokazują, że proteiny zwiększają tempo przemiany materii o około 25% ilości dostarczonej energii netto, tłuszcz o 5 – 10%, a węglowodany o około 6%. Tak więc jak łatwo zauważyć na podstawie powyższych danych skład jakościowy diety może wpływać na proces wydatkowania energii! To jednak nie wszystko!
Substancje nieodżywcze o działaniu termogennym
Na proces termogenezy mogą wpływać nie tylko składniki odżywcze takie jak białko,węglowodany i tłuszcz, ale również związki nieodżywcze takie jak choćby kofeina (zawarta w kawie) czy kapsaicyna (obecna w pieprzu). Badania naukowe potwierdzają iż substancje te nasilają produkcję ciepła, co skutkuje przyspieszeniem tempa metabolizmu. Doskonale wiedzą o tym producenci suplementów diety, którzy celowo zestawiają tak działające substancje w kompleksowe formuły preparatów wspomagających odchudzanie zwanych termogenikami.
Zrozumieć termogenezę
Wiemy już, że termogeneza może mieć dwa oblicza i różne nasilenie. Warto jednak zastanowić się na czym ów proces de facto polega. Sam fakt, że dzięki zastosowaniu jakiegoś składnika pokarmowego lub innej substancji organizm zaczyna wydatkować więcej energii wydaje się podejrzany w kontekście zasad termodynamiki. W celu zrozumienia istoty tych intrygujących zagadnień należy skupić się na chwilę na podstawowych informacjach z zakresu biochemii i potraktować je jako punkt wyjścia.
Myślę, że warto przypomnieć, iż podstawowym paliwem energetycznym wykorzystywanym we wszystkich komórkach naszego ciała jest adenozynotrifosforan czyli ATP, który powstaje w cyklu przemian biochemicznych zwanym fosforylacją oksydacyjną. Nie będę tutaj szczegółowo omawiał przebiegu tego cyklu, wspomnę jedynie, że polega on na przenoszeniu elektronów ze zredukowanych nukleotydów takich jak NADH i FADH2 na cząsteczki tlenu pełniącego funkcję ich akceptora. Energia uwalniana z łańcucha transportu elektronów jest przenoszona na enzym zwany syntazą ATP, co – jak łatwo się domyślić po nazwie enzymu - umożliwia w efekcie otrzymanie podstawowej wewnątrzkomórkowej jednostki energetycznej czyli właśnie ATP.
Osoby zainteresowane szczegółowym opisem tego procesu mogą zajrzeć sobie do podręcznika do biochemii. Na potrzeby tego artykułu wystarczy jedynie informacja dotycząca samego ATP, mówiąca iż związek ten powstaje w procesie zwanym oksydacyjną fosforylacją i stanowi podstawowy nośnik energii chemicznej używanej w metabolizmie każdej komórki. Do tego punktu wracać będziemy przy omawianiu następnego zagadnienia.
Energia użyteczna i energia cieplna
Specyficzne uwarunkowania fizjologiczne mogą sprawić, że proces, w którym powstaje energia użyteczna w postaci ATP może zostać w pewnych okolicznościach przerwany (fachowo nazywa się to rozprzężeniem fosforylacji oksydacyjnej). Dzieje się to za pośrednictwem wyspecjalizowanego białka zwanego termogeniną (UCP-1). Zjawisko to można przyrównać do powstania dziury, przez którą do wnętrza matriks mitochondrialnej wnikają jony wodorowe, omijając pewne ważne szlaki cyklu Krebsa w efekcie czego dochodzi do zmniejszenia produkcji ATP (wydajność procesu się zmniejsza).
Oczywiście energia w przyrodzie nie ginie, więc i w tym przypadku jej produkcja się nie zmniejsza. Zmienia się jedynie forma uzyskiwanej energii: mniejsza jej część ma postać ATP, a większa – ciepła. Newralgicznym elementem całego procesu jest tutaj zwiększenie aktywności termogeniny. Okazuje się jednak, iż białko to ulega wyraźnemu pobudzeniu w efekcie nasilonej lipolizy związanej ze stymulacją receptora β3 adrenergicznego przez katecholaminy takie jak noradrenalina. Tak więc zwiększone uwalnianie katecholamin będące skutkiem przyjęcia odpowiedniej dawki kofeiny może doprowadzać do nasilenia termogenezy.
Insulina a termogeneza - ciekawostka
Niezwykle intrygujące jest także, iż termogenezę stymulować może… insulina! To właśnie aktywność tego hormonu związana jest w pewnym stopniu z tzw. termogenezą poposiłkową. Jest to o tyle ciekawe, że insulina często przedstawiana jest jako hormon raczej sprzyjający gromadzeniu tłuszczowych zapasów niż wydatkowaniu energii. W praktyce jednak takie postrzeganie fizjologicznej roli tego hormonu stanowi zbyt duże uproszczenie. Insulina nasila proces termogenezy, jednak – uwaga – dzieje się tak jedynie u osób z prawidłową wrażliwością insulinową. W przypadku insulinooporności zjawisko to ulega wypaczeniu.
Podsumowanie
Proces termogenezy, czyli produkcji ciepła z mniejszą lub większą intensywnością bezustannie zachodzi w organizmie człowieka. Jest to niezwykle ważne nie tylko z punktu widzenia utrzymania należytej ciepłoty ciała, ale także w odniesieniu do pracy nad sylwetką. W praktyce można bowiem wykorzystać termogenne właściwości niektórych składników pokarmowych do tego, by zwiększyć wydatkowanie energii i ułatwić tym samym redukcję tłuszczu zapasowego. Szczególnie termogennym składnikiem pokarmowym jest białko. Warto też wykorzystać działanie takich związków jak kofeina czy kapsaicyna oraz związków fenolowych zawartych w zielonej herbacie czy też – średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych obecnych w oleju kokosowym. Badania nad żywieniowymi i suplementacyjnymi strategiami mającymi za zadanie nasilać proces bezustannie trwają od wielu lat. O wynikach tych najciekawszych będziemy informować w kolejnych artykułach.
Treści prezentowane na naszej stronie mają charakter edukacyjny i informacyjny. Dokładamy wszelkich starań, aby były one merytorycznie poprawne. Pamiętaj jednak, że nie zastąpią one indywidualnej konsultacji ze specjalistą, która jest dostosowana do Twojej konkretnej sytuacji.
