Effekt von Eisbaden auf das braune Fettgewebe

Braunes Fettgewebe (BAT) ist eine Art von Fett, das in bestimmten Körperbereichen wie dem Nacken und dem oberen Rücken zu finden ist. Im Gegensatz zum weißen Fettgewebe (WAT), das in erster Linie Energie speichert, ist das BAT reich an Mitochondrien und ist auf die Thermogenese spezialisiert, um Wärme zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur zu erzeugen. Wenn BAT aktiviert ist, nimmt es Glukose und Fettsäuren aus dem Blutkreislauf auf und nutzt sie zur Wärmeerzeugung durch einen Prozess, der als Entkopplung bezeichnet wird. Dieser Prozess wird durch das Entkopplungsprotein 1 (UCP1) vermittelt, das in hohen Konzentrationen im BAT zu finden ist. Das Vorhandensein des genannten Proteins steht nachweislich in umgekehrtem Zusammenhang mit dem Body-Mass Index (BMI) und der Insulinresistenz, was darauf hindeutet, dass es eine Rolle bei der Regulierung des Energiehaushalts und des Stoffwechsels spielen könnte. Die Auswirkungen von Kälteexposition auf Säugetiere wurden hauptsächlich im Hinblick auf ihre Bedeutung für die Körpertemperatur und die Erhaltung des Körpergewichts untersucht. Es ist bekannt, dass die Aktivierung des sympathischen Nervensystems im braunen Fettgewebe (BAT) durch Kälteexposition den Energieverbrauch erhöht und eine adaptive Thermogenese auslöst, die versucht die Körpertemperatur auf Kosten der Mobilisierung von Fettspeichern aufrechtzuerhalten. In der jüngeren Vergangenheit wurde die Fähigkeit zur thermogenen Aktivierung des BAT durch Kälteexposition auch beim Menschen untersucht, was neue Möglichkeiten zum Schutz vor Fettleibigkeit eröffnet. Da ein umgekehrter Zusammenhang zwischen der BAT-Aktivität und der Messung von Fettleibigkeit besteht und die Aktivierung des BAT den Energieverbrauch erhöhen kann, besteht ein großes Interesse daran, wie das BAT erhöht werden kann, um das Körpergewicht zu reduzieren. Allerdings wurden fast alle Studien zu diesem Thema an Tieren durchgeführt, und über die Plastizität des menschlichen BAT ist sowohl hinsichtlich des Volumens als auch der Aktivität wenig bekannt. Laut der systematischen Übersichtsarbeit von Huo et al. aus dem Jahr 2022 lag der Schwerpunkt in diesem Bereich vor allem auf der Dauer der Kälteexposition und den Temperaturen sowie auf der Tageszeit. Körperliche Betätigung hat im Allgemeinen je nach Tageszeit unterschiedliche Auswirkungen auf den Stoffwechsel. In der Tat sind die täglichen zyklischen Veränderungen der Umweltbedingungen entscheidende Signale für die Anpassungsfähigkeit der meisten lebenden Arten, einschließlich der Säugetiere. Es wurde nachgewiesen, dass die täglichen Körpertemperaturzyklen bei der internen Synchronisation eine Rolle spielen, was darauf hindeutet, dass das zirkadiane Zeitsystem und das Thermoregulationssystem sich gegenseitig beeinflussen. Außerdem steigt die Stoffwechselrate als Reaktion auf Kälte durch Schüttelfrost und Thermogenese ohne Schüttelfrost. Beide Prozesse werden zentral gesteuert und führen zu einer erhöhten Lipid- und Kohlenhydratoxidation in den beteiligten Geweben (hauptsächlich Skelettmuskel und BAT). Interessanterweise beeinflusst die molekulare Uhr die Substratoxidation. Daher könnte eine Modulation der zentralen Thermoregulationswege durch die biologische Uhr zu Veränderungen bei der Anpassung an die Kälteexposition in Abhängigkeit von der Tageszeit führen. Zusätzlich gibt es starke geschlechtsspezifische Unterschiede in der Biologie des Fettgewebes und infolgedessen auch im Stoffwechsel. Männer und Frauen weisen anatomische Unterschiede in der Verteilung des Fettgewebes und im Risiko für die Entwicklung von Fettleibigkeit und deren Komplikationen auf. Es gibt zahlreiche Belege dafür, dass der Anteil, der bei körperlicher Betätigung aus Fett gewonnenen Energie bei Frauen höher ist als bei Männern. In Bezug auf das Gesamtkörperfett scheint dieses Ergebnis kontraintuitiv zu sein, da der prozentuale Anteil des Körperfetts bei Frauen höher ist. Wie bereits erwähnt, wirkt sich die Kälteexposition auf die Stoffwechselwege aus; daher wird angenommen, dass sich in der Folge geschlechtsspezifische Unterschiede im Stoffwechsel von Männern und Frauen zeigen werden.