A hideg lenne a megoldás az anyagcsere-betegségekre? Ezt vizsgálja egy új kutatás

A kanadai Ottawai Egyetemen termálfiziológiát tanuló François Haman már kísérlete korai fázisában nehézségekbe ütközött, mikor megpróbált önkénteseket toborozni a hideg hőmérséklet egészségügyi előnyeivel foglalkozó tanulmányához.

„Nem fogsz túl sok embert bevonzani vele”

– fogalmazott Haman, aki szerint az emberi test nehezen barátkozik meg a hideggel.

„Végeztem olyan vizsgálatokat, ahol az emberek 7 fokos hőmérsékletnek voltak kitéve, ami még csak nem is extrém. Nem olyan hideg. De kevesen bírnák ezt 24 órán át”

– mondja a kísérletről, ahol a résztvevők teljesen fel voltak öltözve.

„Kesztyű, sapka, csizma és zokni. És még így sem tudták elviselni."

Az emberek arra törekszenek, hogy a belső terek hőmérséklet-ingadozásainak kiegyenlítése révén otthonos vagy enyhén hűvös legyen – ne dideregjenek és ne is izzadjanak meg. Persze, akkor a legkönnyebb, ha mi magunk állíthatjuk be folyamatosan, milyen hőmérsékletben szeretnénk létezni, azonban ennek ára van.

A meleg enyhítésének néhány oka nyilvánvaló: az amerikai otthonok körülbelül 47 százaléka földgázt éget el fűtésre, 36 százaléka pedig villamos energiát használ, amelyet az Egyesült Államokban még mindig többnyire fosszilis tüzelőanyagokból nyernek. De nem csak emiatt érdemes a hűvöset választani, hanem olyan egészségügyi tényezők miatt is, amelyeket a fiziológusok, például Haman is elkezdtek feltárni, írja a Wired.

Haman szerint az iparosodás előtt „ezek a szélsőségek valójában az élet részét képezték”. A testek télen a hideggel, nyáron a meleggel küzdöttek.

„Folyton oda-vissza járt, és ez valószínűleg hozzájárult az anyagcsere egészségéhez.”

Zsírral az anyagcsere-betegségek ellen?

A test egyértelműen reagál arra, ha hideg van, mutatnak rá a kutatók. Ilyenkor új barna zsírszövet jelenik meg (ez a hasznosabbik, egészséges zsírszövetfajta, mely termeli a hőt), az izmok megváltoznak, és a komfortérzet emelkedik, ha hosszan tartó hidegnek van kitéve. De hogy mindez mit jelent a modern emberi egészség számára, és hogy kihasználhatjuk-e a hideg hatásait annak javítására, továbbra is nyitott kérdések.

A kutatások egyik iránya azt próbálja megérteni, hogy a hideg okozta zsír- vagy izomváltozás hogyan segíthet megelőzni az anyagcsere-betegségeket, például a cukorbetegséget. Egy másik felfedezés azt sugallja, hogy könnyebb jól érezni magunkat a hidegben, mint gondolnánk.

Hámán számára ezek hasznos tudományos kérdések, mert a fagyás testünk egyik legrégebbi egzisztenciálisan fenyegető veszélye.

„Számomra a hideg az egyik leglenyűgözőbb inger, mert valószínűleg ez a legnagyobb kihívás, amellyel az ember szembesülhet. Bár a meleg is kihívást jelent, de csak mindaddig, amíg hozzáférek a vízhez és az árnyékhoz. A hideg teljesen az ellenkezője. Ha kitaláljuk, hogyan változik a testünk egy ilyen félelmetes és ősi ellenfél hatására, támpontokat kínál a működésükhöz, és hogy hogyan működhetne jobban”

– mondja Haman, aki minden napot hideg fürdővel vagy zuhannyal kezd, ami pillanatok alatt felébreszti. A hideg hatására ugyanis a szervezetben katekolamin nevű hormonok szabadulnak fel, amelyek részt vesznek a harc vagy menekülés reakciójában is.

Az emberek nem valami jók a hőraktározásban

Nyugalmi állapotban az ember 100 watt hőt termel. De ha túl sok hőt veszítünk a a bőrünkön keresztül, az energiaegyensúly felbomlik és a szervezet válaszreakcióként több hőtermelést rendel el. Az első késztetésünk az lesz, hogy próbálunk meleget találni, akár a fűtőtest mellett, akár a takaró alatt, akár egy csésze forró tea segítségével.

A második késztetés fiziológiás, akkor kezdődik, amikor a bőr hőmérséklete néhány fokkal csökken: megborzongunk, vacogni kezdünk és alapvetően nincs uralmunk a tested felett – mondja Haman.

Ez nem minden fajnál van így, az egerek, patkányok és mókusok rengeteg barna zsírral vagy zsírszövettel rendelkeznek, amely kalóriákat éget el, hogy hőt hozzon létre. A biológusok ezt a trükköt „nem reszkető termogenezisnek” nevezik. A tudósok eleinte azt hitték, hogy ez csak a rágcsálókra jellemző, de 2009-ben a The New England Journal of Medicine három különálló felfedezést tett közzé, amelyek igazolták, hogy a felnőtt embereknek is van barna zsírja, és így ők is képesek a nem reszkető termogenezisre.

Haman azóta bebizonyította, hogy a hideggel való küzdelem megtaníthatja a szervezetet, hogy többet raktározzon fel belőle. 2013-ban arra kérte alanyait, hogy négy héten keresztül, napi két órában, heti öt napon keresztül viseljenek egy úgynevezett hideg öltönyt, amelyben 10 fokos víz kering. Hideg volt és kényelmetlen, de az „alacsony intenzitású, hosszú távú” akklimatizáció miatt az emberek megkétszerezték a barna zsír mennyiségét, amely a gerincoszlop, a mellékvesék és a medenceizmok körül jelent meg.

A hideg serkenti a zsírégetést

A vizsgálatban résztvevők számára a hidegöltöny viselése megháromszorozta a zsír aktivitását, illetve azt, hogy mennyire égett el. Haman tanulmánya szerint a hidegrázás körülbelül 10-20 százalékkal csökkent az akklimatizáció után. Összegezve, arra a következtetésre jutott, hogy az alanyok több barna zsír termelésével szoktak hozzá a hideghez, ami viszont konfortosabb érzetet biztosított számukra alacsonyabb hőmérsékleten is anélkül, hogy dideregniük kellett volna.

2019-ben Hámán még tovább ment kísérletében. Hét férfit kért meg arra, hogy hét napon keresztül, maximum egy óráig üljenek 14 fokos vízben, a kulccsontjukig alámerülve, amíg 35 fokig nem hűl a testük, így akklimatizálódva az intenzív hideghez. Haman arra jutott, hogy a hét nap letelte után a résztvevők egy órával tovább bírták ki hidegrázás nélkül, mint a kísérlet előtt, ami azt jelenti, hogy átlagosan 36 százalékkal kevésbé erősen dideregnének.

Más laboratóriumok világszerte megpróbálták kideríteni, hatással van-e másra is a barna zsír. A rágcsálókon végzett vizsgálatok során azt találták, hogy a barna zsír aktiválása hideg hőmérsékleten szabályozza a zsírsav- és glükózszintet. Emiatt egyes kutatók azt gyanították, hogy a szövet segíthet megvédeni a glükóz diszfunkcionális feldolgozásától a cukorbetegségben és a zsírsav-feldolgozástól elhízás esetén.

Eddig néhány felnőtt embereken végzett tanulmány összefüggésbe hozta a barna zsír jelenlétét a soványsággal és a normál vércukorszinttel. De ennél némileg bonyolultabb a dolog.

Javul a sejtek cukorfelhasználása a hidegtől

A 2009-es barna zsír felfedezése után Joris Hoeks, a holland Maastrichti Egyetem cukorbetegség kutatója kíváncsi volt a zsír vércukorszint szabályozásában betöltött szerepére. Csapata 2-es típusú cukorbetegségben szenvedőket toborzott egy hideg akklimatizációs vizsgálathoz. A 2-es típusú cukorbetegség egyik fontos jellemzője az inzulinrezisztencia, amelyben a szervek kevesebb cukrot vesznek fel a vérből.

A résztvevők hat órányi hideget bírtak ki, a hidegrázás szélén, 10 napon keresztül. Az inzulinra, a vércukorszint szabályozásában kulcsfontosságú hormonra való érzékenységük átlagosan 43 százalékkal javult – ez egy 12 hetes edzésprogram hatásához hasonlítható.

„Azt gondoltuk, rendben, ez nagyszerű eredmény. Úgy tűnt, hogy a hideg okozta az inzulinválasz megváltozását. De nem volt egyértelmű kapcsolat a barna zsír aktivitásával. A hideg serkentette, de nem annyira”

– mondja Hoeks, aki megismételték a tesztet, de óvintézkedéseket tettek, hogy elkerüljék a borzongást: emelték a hőmérsékletet, és szükség esetén extra ruházatot adtak az alanyoknak. Ilyen körülmények között az enyhe hideg akklimatizáció nem okozott javulást a glükóz szabályozásában vagy a zsíranyagcserében. Az eredmények azonban ez alkalommal azt mutatták, hogy az izomzat változásai fontosabbak a cukorbetegség szempontjából, mint a barna zsír.

Az izomsejtek megváltoznak a hidegben: úgy tűnik, hogy a glükóz üzemanyag izomsejtekbe történő szállításáért felelős fehérjék a sejt külseje felé vándorolnak. Hoeks úgy gondolja, hogy a változás segíthet a szervezetnek a több glükóz feldolgozásában, akár enyhe vagy észrevehetetlen reszkető összehúzódások, akár valamilyen más izomfolyamat miatt.

Tekerjük le a fűtést!

A hideg valóban működik. De ez nem megy át a barna zsíron, hogy a cukorbetegek érzékenyebbek legyenek az inzulinra, mondja Hoeks.

Más tanulmányok kimutatták, hogy az izom valójában körülbelül ötvenszer több glükóz anyagcseréjért felelős, mint a barna zsír, mivel az izom sokkal nagyobb arányban van jelen a szervezetben. Haman egyetért azzal, hogy az izomsejtek valószínűleg nagyon fontosak a vércukorszint szabályozásában.

Eddig tehát úgy tűnik, hogy a bizonyítékok alátámasztják Haman és Hoeks megérzéseit, miszerint a hideghez való alkalmazkodás jót tesz az embereknek. Haman számára a következő lépés az, hogy megpróbálja figyelembe venni az étkezési korlátozásokat. A jövőben azt szeretné kideríteni, hogy a hidegnek való kitettség és a kalóriakorlátozás hogyan befolyásolja a fogyást.

Nyitókép: Shutterstock / Marian Weyo