Полезен ли холод для человека?

В предыдущей статье в рубрике «Интересные факты о температуре» под названием «Как согреться, если замерзаешь» мы уже упоминали о пользе закаливания. Эта польза никогда не оспаривалась. Но интересно посмотреть на это явление закаливания, или специального охлаждения организма человека с научной точки зрения. Что происходит в организме при понижении температуры? Многие медики относятся к закаливанию с осторожностью, т.к. научных доказательств пользы закаливания мало, доказательства в основном практические. Мы хотим обратить внимание на один из феноменов, уже доказанных учеными и фактически подтверждающих пользу закаливания организма. Это наращивание так называемого «бурого жира», который играет очень важную роль в тепловой адаптации человека и животных.

Что такое бурый жир, почему он так важен и привлекает внимание многих ученых? В человеческом организме существует два типа жировой ткани: белый жир (white adipose tissue; WAT) и бурый жир (brown adipose tissue; BAT). Надо отметить, что даже сейчас о буром жире известно намного меньше, чем о белом. Белая жировая ткань запасает и хранит неизрасходованные организмом жиры. Именно с ней борются диетологи и иногда даже хирурги. Бурая жировая ткань (которая кажется бурой из-за наполняющих её митохондрий) полезна, она в отличие от белой, активно сжигает накопившийся жир и поставляет энергию для согревания тела.

Впервые бурый жир нашли у животных, впадающих в зимнюю спячку. Во время спячки обмен веществ замедляется, животные не могут согреться за счет движений мышц. На помощь приходит бурый жир, который поставляет необходимые калории и регулирует температуру тела.

Раньше считалось, что у взрослого человека бурая жировая ткань практически отсутствует, но она хорошо развита у новорожденных (до 5 % от массы тела). Причем в организме младенцев бурая жировая ткань иногда встречается в смешанном с белой жировой тканью виде. Она имеет очень большое значение, так как помогает избежать переохлаждения. Надо сказать, что именно из-за бурой жировой ткани новорожденные дети менее восприимчивы к холоду, чем взрослые (вывод: не кутайте младенцев!). Бурый жир у детей расположен в основном между лопатками и ключицами, то есть как раз около самых важных органов – сердца и легких, а также вокруг сонных артерий и яремных вен. Бурая жировая ткань крайне важна для младенцев, т.к. в первые дни жизни они еще не умеют согревать себя дрожью и движением. Однако, уже через две недели после рождения, дрожь, как реакция на холод, начинает замещать работу бурого жира, содержание в организме бурого жира сильно падает, особенно если детей сильно кутают и держат в жаре. 

Ученые нашли небольшое количество бурой жировой ткани также в организме взрослого человека. Методом позитронно-эмиссионной томографии, объединенной с компьютерной томографией (PET-CT), было показано, что взрослый человек имеет около 20-30 граммов функционального бурого жира, преимущественно в надключичной области. Возник вопрос: возможно ли накопить и активировать бурую жировую ткань у детей и взрослых, чтобы повысить адаптацию к холоду?

В 2008 году было доказано, что бурый жир может быть активирован. Основной способ активации – метод охлаждения организма. В исследованиях физиолога Ваутера Лихтенбелта участников (легко одетых) привели в комнату, температура в которой не превышала 16 °С. PET-CT-сканирование показало, что под кожей шеи, груди и живота 23 человек присутствует «полезная» жировая ткань, и она работает, согревая людей в холодном помещении. Когда же некоторых участников обследовали при комнатной температуре, то не нашли никаких следов бурого жира. Эксперты не считают, что ткань внезапно исчезла, по их мнению, она просто перестала активно работать.

Сжигающие жир участки показаны тёмными пятнами. Слева – человек находится в охлаждённом помещении, справа –  при комнатной температуре (фото W. D. van Marken Lichtenbelt et al.).

Исследования влияния холода на накопление бурого жира проводились не однократно.Так, в исследовании на 5 добровольцах, в спальных комнатах которых была установлена температура на уровне 19 °С, было продемонстрировано 30-40%-ное увеличение бурой жировой ткани и ее сжигающей калории активности. В то же время увеличение комнатной температуры до 26 °С вело к снижению содержания бурого жира.

В другом японском исследовании, в котором приняли участие 12 человек, молодых людей с низким количеством бурого жира просили на протяжении 6 недель проводить по 2 часа в день в комнате с температурой около 17 °C. В начале этого 6-недельного исследования молодые люди при 17 °С сжигали в среднем около 108 ккал дополнительно (по сравнению с количеством килокалорий, сжигаемых при нормальной окружающей температуре), а в конце исследования дополнительно сжигалось уже около 289 ккал, как предположили ученые из-за наращивания и активации бурого жира.

Исследования бурого жира очень важны для понимания процесса тепловой адаптации и метаболизма. Ученые считают, что хотя бурый жир составляет не более 1—2% массы тела, стимуляция этой ткани симпатической нервной системой при охлаждении организма повышает теплопродукцию бурого жира в такой степени, что она может достигать одной трети всей образованной в организме теплоты. В активированном состоянии бурый жир может тратить до 300 Ватт на килограмм веса взрослого человека. Специалисты Американской Диабетической Ассоциации полагают, что бурый жир содержит в себе очень важный потенциал для пациентов, страдающих ожирением и диабетом. Ткань активированного бурого жира действительно может сжечь огромное количество глюкозы и жиров и помочь контролировать уровень сахара в крови. Примечательно и то, что у людей, имеющих лишний вес, количество бурого жира снижено, а его активность подавлена. Поэтому исследование методов накопления и активации бурого жира у взрослых людей является очень перспективным научным направлением.

Какой вывод можно уже сейчас сделать на основании исследований бурого жира? Это, конечно, польза закаливания. Закаливание следует рассматривать, как попытку приблизить образ жизни человека к естественному, не дать угаснуть врождённым адаптационным способностям организма. Обратите внимание, что в исследованиях ученых не используются экстремальные низкие температуры. Даже понижение ночной температуры до 16 -18 °С может дать очень хороший результат для организма, приведет к сжиганию лишних калорий, уменьшит вероятность ожирения. Можно заниматься обливаниями, обтираниями прохладной водой, ходьбой босиком. Главное, чтобы закаливание было систематическим, без больших перерывов, тогда организм сможет накопить и активировать полезный бурый жир, который, по мнению ученых, позволяет нам более медленно стареть, увеличивая при этом метаболизм и способность работать на меньших калориях.

Похожие по тематике статьи на сайте:

Как согреться если замерзаешь? 

Почему вода в проруби теплая? 

Медицинский инфракрасный термометр – мифы и реальность 

Может ли человек повысить температуру тела силой мысли? 

Человек в холодной воде