Холод + тренировки = улучшение метаболического здоровья?

Может ли холодная температура повысить преимущества тренировок?

Наше метаболическое здоровье во многом зависит от нашей способности использовать источники топлива — глюкозу и жирные кислоты.

Инсулин является основным гормоном, ответственным за регулирование того, как наш организм использует и сохраняет энергию. Устойчивость к инсулину возникает, когда клетки организма становятся менее чувствительными к гормону, что приводит, среди прочего, к повышению уровня глюкозы в крови – черта, характерная для диабета 2 типа.

Точных причин возникновения резистентности к инсулину много, но одна из гипотез заключается в том, что избыточное ожирение (избыточный вес и ожирение) приводит к накоплению липидов в скелетных мышцах, печени и других органах, что приводит к развитию резистентности к инсулину.

Одним из хорошо известных способов улучшить чувствительность к инсулину (снизить резистентность к инсулину) являются физические упражнения, но в целом любое вмешательство, которое улучшает усвоение жирных кислот или повышает метаболическую активность организма, также может иметь преимущества.

В этом отношении одним привлекательным кандидатом является воздействие холода, которое становится все более популярным людей, заинтересованных в оптимизации здоровья и производительности.

Исследование, опубликованное в журнале Medicine & Science in Sports and Exercise, изучило, как воздействие холода, физические упражнения и их комбинация могут принести пользу метаболизму. Важной особенностью было то, что исследование проводилось на модели крыс.

В общей сложности 64 крысы с ожирением, вызванным диетой (диета с высоким содержанием жиров в течение 12 недель до исследования) были рандомизированы в 8 различных экспериментальных групп на 35 дней. Подробная информация о каждом вмешательстве представлена ниже.

Вкратце, крысы были распределены на группу с комнатной температурой, группу с постоянным воздействием холода, группу с острым воздействием холода и группу с прерывистым воздействием холода.

• В группе с комнатной температурой на протяжении всего исследования поддерживалась постоянная температура 24–26 градусов по Цельсию .
• В группе, подвергавшейся длительному воздействию холода, на протяжении всего исследования поддерживалась постоянная комнатная температура 3–4 градуса Цельсия.
• Группа прерывистого воздействия холода подвергалась воздействию холода каждый день в течение 4 часов.
• Группа острого воздействия холода подвергалась воздействию холода только один раз — за 4 часа до измерения результатов исследования в конце вмешательства.

В каждой группе половина крыс вела сидячий образ жизни, а половина занималась физическими упражнениями — 1 час аэробных упражнений (бег на беговой дорожке) через день.

Результаты

Независимо от физических упражнений, воздействие холода снижало уровень глюкозы в крови и улучшало чувствительность к инсулину. Однако только острое воздействие холода улучшило результаты по сравнению с малоподвижными крысами, помещенными в условия комнатной температуры.

Физические упражнения снижали уровень глюкозы в крови, улучшали чувствительность к инсулину и снижали уровень инсулина независимо от воздействия холода.

Физические упражнения также снижали уровень свободных жирных кислот в крови, тогда как воздействие холода не влияло на свободные жирные кислоты. Кроме того, улучшение чувствительности к инсулину положительно коррелировало со снижением содержания свободных жирных кислот.

Упражнения также снизили соотношение подкожного и висцерального жира, которые являются показателями распределения жира в организме и уровня жира, окружающего органы (висцеральный жир), а также жира, хранящегося под кожей (подкожный жир). Напротив, воздействие холода увеличило соотношение висцерального жира, но не повлияло на подкожный жир. Сочетание острого воздействия холода и физических упражнений привело к наибольшему уменьшению подкожного жира.

Липолиз (расщепление и высвобождение липидов/свободных жирных кислот в организме) контролируется двумя ферментами: жировой триглицеридлипазой и липопротеинлипазой. Независимо от этого физические упражнения и воздействие холода увеличивали активность обоих ферментов; только длительное воздействие холода повышало уровень триглицеридлипазы жировой ткани, тогда как длительное и периодическое воздействие холода повышало уровень липопротеинлипазы.

Кроме того, физические упражнения и воздействие холода взаимодействовали, так что длительное и прерывистое воздействие холода + физические упражнения повышали уровень липопротеинлипазы больше, чем в группе, ведущей сидячий образ жизни при комнатной температуре.

Наконец, активность белка PGC1-альфа, который способствует поглощению и использованию жирных кислот скелетными мышцами, и p38 MAPK, который регулирует функцию PGC1-альфа, повышалась независимо от воздействия холода и физических упражнений; длительное воздействие холода оказало наибольшее влияние на экспрессию белка. Сочетание длительного воздействия холода и физических упражнений больше всего увеличивало экспрессию p38 MAPK.

Хотя результаты этого исследования невероятно интересны, они могут показаться неприменимыми к тем вмешательствам, которые мы (люди) могли бы использовать.

Очевидно, что никто из нас не собирается подвергать себя воздействию низких температур целый месяц подряд. Хотя 4-часовое ежедневное воздействие холода кажется более разумным, неясно, сможем ли мы реализовать аналогичный протокол, чтобы использовать метаболические преимущества, наблюдаемые в этом исследовании.

Некоторые общие выводы, которые мы можем сделать (или, по крайней мере, предположить), заключаются в том, что воздействие холода, по-видимому, благотворно влияет на регуляцию глюкозы и метаболизм жирных кислот, так же как и физические упражнения (но этот факт уже известен). Однако объединение этих двух факторов, похоже, не дает большего суммарного эффекта.

Независимое и комбинированное воздействие физических упражнений и холода на уровни ферментов и белков, регулирующих липидный обмен, позволяет предположить, что это может быть механизмом, с помощью которого оба вмешательства улучшают контроль глюкозы и чувствительность к инсулину. Физические упражнения/холод, по-видимому, усиливают расщепление и высвобождение свободных жирных кислот, а также их утилизацию.

Но как воздействие холода влияет на эти метаболические преимущества? Это область продолжающихся исследований, а последние научные данные показывают, что за это может быть ответственен термогенез скелетных мышц (выработка тепла) в ответ на воздействие холода, а не ранее предполагаемая "активация" термогенеза бурого жира.

Когда нам холодно, наш организм вырабатывает тепло для поддержания внутренней температуры тела, и это выделение тепла приводит к расходу энергии — использованию глюкозы и липидов, а также митохондриальному "дыханию" и другим метаболически активным процессам. В каком-то смысле это "имитирует" некоторые эффекты физических упражнений.

Итак, стоит ли обязательно включать холодный душ/погружение в холодную ванну или прогулку по снегу в свои регулярные тренировки? Вряд ли можно сделать такой вывод из результатов представленного здесь исследования, но эти находки дополняют растущее количество данных о том, как (и почему) воздействие холода может принести пользу здоровью человека.