Архивы cold - Страница 2 из 3

Термогенез. Бурый жир, гипоксия, Тринчер

Владимир Фо22.04.2017 0 Comments

Может ли «моржа» чему-то научить туко-туко?

Maximal thermogenic capacity and non-shivering thermogenesis in the South American subterranean rodent Ctenomys talarum

Это аргентинское исследование 2012 года говорит о том, что может.

Эти грызуны значительную часть своей жизни проводят в гипоксичном (мало О2) и гиперкапничном состоянии (много СО2). Этот фактор говорит о том, что их максимальная скорость метаболизма (maximum metabolic rate, MMR) будет примерно одинаковой для холода и физической нагрузки. И что их базовая скорость метаболизма (basal metabolic rate, BMR) будет ниже, чем у наземных собратьев.

И мы знаем про non-shivering thermogenesis (NST). Выработку тепла с помощью сжигания жировых в митохондриях жировой ткани и рассеивания полученной энергии в виде тепла. Традиционно этот способ выработки энергии считается более эффективным, чем согрев за счет мышечных сокращений (shivering thermogenesis, ST).

Исследование направлено на изменения MMR во время акклиматизации холоду. Животных разбили на 2 группы, одна группа жила при температуре 25˚С, вторая при 15˚С – такая разница может быть вполне естественной для этих животных. Объем бурого жира у групп не различался.

При акклиматизации холоду максимальная скорость метаболизма снизилась, при этом NST не увеличился в процентном выражении.

Вначале, как видите, уже стало интересно. У группы «моржей» было больше бурого межлопаточного жира, термогенина (UCP1) было больше; повышенная активность COXII логична, так как это маркер дыхательных способностей митохондрий бурого жира.

Затем у части туко-туко удалили межлопаточной бурый жир. +IBAT – с ним, -IBAT без межлопаточного бурого жира, SHAM – контрольная группа, оперировали, но не удаляли бурый жир.

Мы видим, что BMR не различается во всех группах. Что NST упал вместе с удалением бурого жира, что логично. Но максимальный уровень метаболизма (поглощения кислорода) снизился при удалении бурого жира всего на 10%.

После процедуры закаливания температура тела грызунов без бурого жира заметно снизилась, но после укола норэпинефрина все выравнялось почти что.

Что интересного, если резюмировать:

— non-shivering thermogenesis не увеличился после акклиматизации холоду; разница температур была в рамках естественных температурных перепадов вида, возможно, это не было закаливанием для туко-туко, поэтому для NST не увеличилась; экспериментаторы пишут о том, что вид живет в основном в норах, и не обладает большой вариабельностью термогенеза;

— потребление кислорода росло, чтобы компенсировать потерю тепла, maximum metabolic rate не менялся; животные обитают в гипоксичных туннелях, потому естественно ограничены в увеличении скорости метаболизма, чтобы не лишить свои органы кислорода; по этой же причине мог не расти NST;

— удаление iBAT усугубляло температурный дисбаланс; и основным способом согрева становились мышечные сокращения (на которые также не влияла акклиматизация к холоду), хотя много кто говорил, что это неэффективный способ получения тепла.

— акклиматизация не влияла на MMR, BMR и способность к термогенезу, уровень UCP1 не зависел от акклиматизации, уровень COXII был значительно выше у акклиматизированных; по всему получается, что согрев в виде мышечных сокращений был основным способом согрева у этих грызунов;

— при физиологических ограничениях на потребление кислорода (живут в туннелях) non-shivering thermogenesis мог «упереться в потолок» этих самых встроенных физиологических утверждений;

— дополнительных рост COXII (говорящий о потребление кислорода) был в разы больше выраженности BAT, что может говорить о других метаболических механизмах поддержания температуры.

Предположение Тринчера-Минвалеева

Это самая известная альтернативная версия представлениям о согреве за счет бурого жира.

Давайте посмотрим на перевод заметки «О воде и теплокровности. Вода все еще остается тайной жизни» Тринчера.

Сложно не согласиться со второй частью, будучи поклонником теорий Гилберта Линга. Заметка начинается с «байки» по то, как немцы собирались после Великой войны (1-я Мировая) собирать золото намываем его в море. Все верно, золото растворяется в воде, но примерно в 10^-8 степени. Ничего против научных баек не имею, но странные утверждения в самом начале без ссылок/сносок в самом начале выглядят как знак предостережения.

Схема термогенеза Тринчера выглядит следующим образом:

В виду особенностей поддержания гомеостаза pH (7,4-7,8) внешняя гипоксия проводит к повышению утилизации кислорода в тканях, а гипервентиляция приводит к церебральной гипоксии.

Из первой части Тринчер делает вывод о том, что гипоксия повышает термогенез. Аргументирует он это фразой «хорошо известный научный факт». ЭТО ЛОЖЬ.

Гипоксия снижает термогенез. Или еще. И еще. Четыре. По словам hypoxia thermogenesis вы найдете ряд статей о с доказательствами (замерами) того как гипоксия снижает термогенез.

«Было невозможно продемонстрировать, что содержание жира в легких повышается после внутривенной инъекции цитрированного хилуса, полученного после кормления жиром. Поэтому предположение, что легкие способствуют конверсии жиров больше не находит поддержки,» — написали нам исследователи аж 1930 году.

Жировые кислоты переносятся по организму по кровеносной системе, что не секрет. И их метаболизма происходит в митохондриях во время бета-окисления. В легких тоже есть митохондрии. Только зачем транспортировать жиры в легкие, когда их можно сжечь прямо в адипоцитах с выделением тепла.

В общем дыры предположения Тринчера:

он не рассматривает термогенез в митохондриях (а только мускульный);
он заявлял, что гипоксия приводит к термогенезу (сейчас довольно много научных данных, подтверждающих обратное);
роль легких в метаболизме жиров требует доказательств (пока научный мир тоже сошелся на обратном, что у легких нет эксклюзивной роли в метаболизме жиров, хотя жирные кислоты в легких могут оказываться точно также как в любых других органах);
нет нормально описанных молекулярных механизмов, описывающих весь подобный путь термогенеза; не широкими мазками, а вменяемой стройной моделью, на основе которой можно будет составлять эксперименты;
пранаямы приводят к гипервентиляции, последующее повышение pH способствует церебральной гипоксии (снижения кислорода в мозгу) – все это способствует адаптации к внешней гипоксии (внешнему недостатку кислорода) в том числе акклиматизации на высокогорье, что показано на Виме Хофе.

Подводя итог под всем сказанным, предположение Тринчера сложно назвать даже гипотезой в том виде, что я видел. Это идея, не подкрепленная научными фактами. Идея тоже может быть полезна в качестве части познавательного процесса.

Туко-туко учит нас тому, что о мышечном сокращении забывать не надо. И что кислород может играть важную роль в поддержании метаболизма на холоде даже без межлегочного бурого жира.

Протокол закаливания от Джек Круза

Владимир Фо04.01.2017 0 Comments

Оригинал. Ниже мой перевод с небольшими правками (чтобы мне самому было проще и понятней).

Протокол закаливания Круза и как начать закаливаться от него же.

Как закаливание и лептин связаны друг с другом?

Когда кожа подвергается воздействию холода, сигналы гипоталамуса приводят к клеточной смерти (апоптозу) подкожной жировой ткани без вреда коже и мышцым;
- Это означается что воздействие холода стимулирует чувствительность к лептину;
Закаливание стимулирует конвертацию белого жира в бурый (способный генерировать тепло).

Какие шаги помогут правильно закаливаться?

Съешьте высоко жировое и/или белковое блюдо;
Выпейте 0,4-0,9 литра ледяной воды;
- Постарайтесь не пить больше 0,9 литра воды, так как закаливание влияет на жажду

Начните с приучения вашего лица к холоду

Охладите воду до 10-13 градусов;
Снимите макияж и другую продукцию с лица;
Опустите лицо в воду насколько сможете;
Остановитесь, когда вам нужно подышать;
Если вы можете держать лицо в воде до того момента, когда вам нужно забрать воздух, двигайтесь дальше.

Купите компрессионную футболку, поместите на нее 10-20 кг льда (в двойной упаковке, чтобы не протек), не на кожу. Попробуйте продержать лед хотя бы 5 минут на себе. С каждой новой сессией добавляйте дополнительные 5 минут пока не дойдете до 60.

Если вы можете выдержать 60 минут, помещайте пакеты со льдом прямо на кожу;
1. Оба эксперимента проводите в помещении, где вы можете контролировать температуру воздуха;
2. Ваша кожа должна становиться розовой или вишнево-красной. Если кожа белеет, немедленно примите теплый душ и проверьте соотношение омега-6 к омега-3 в крови. Оно должно быть меньше 10 к 1.
Если вы можете вытерпеть ледяные пакеты прямо на вашей коже, переходите к следующему пункту.

Время ванных процедур

Заполните ванную холодной водой;
1. Оденьте шапку, носки, перчатки, чтобы защитить конечности;
Когда сможете терпеть холодную воду из-под крана, добавляйте 10 кг льда;
Как только вы адаптировались ко льду, то снимайте шапку, носки, перчатки;
Контролируйте температуру поверхности кожи, она не должна падать ниже 10-13 градусов;
Цель – провести 45 минут в ледяной бане;
Можно добавить 10 дополнительных килограмм льда, если ваш организм это выдерживает.

Закаливание и бурый жир

Владимир Фо19.11.2016 5 комментариев

Начну с цитаты учебника биохимии под редакцией Северина [8]: “Молекулы жиров в адипоцитах объединяются в крупные жировые капли, не содержащие воды, и поэтому являются наиболее компактной формой хранения топливных молекул. Подсчитано, что, если бы энергия, запасаемая в жирах, хранилась в форме сильно гидратированных молекул гликогена, то масса тела человека увеличилась бы на 14-15 кг.”

Еще одна вводная цитата: «Механизм переключения режима хранения энергии на режим траты может быть терапевтической целью в борьбе с ожирением» [5].

Термогенез и термогенин [1]

Жир – эффективный способ запасать энергию. Чтобы от жира избавиться, нам нужен способ тратить/рассеивать эту лишнюю энергию. Млекопитающим везет в том, что гомойотермия (постоянная температура тела) дает нам механизм, необходимый для выживания в холодных условиях [2], благодаря которому наши митохондрии могут рассеивать энергию преимущественно из жиров в виде тепла. Так называемый «холодный термогенез» или non-shivering thermogenesis.

Рассеивать энергию может uncoupling protein 1 (UCP1), он же термогенин.

Термогенез бурого жира связывают с термогенином (UCP1), белком внутренней мембраны митохондрий.

UCP1 улучшает проводимость внутренней мембраны для Н+, что рассеивает митохондриальный Н+ градиент. Это означает, что даже при избытке АТФ жиры продолжат «гореть» в митохондриях, при этом полученная энергия будет рассеиваться в виде тепла.

Путь получается примерно таким:

Стресс холода
Норадреналин
Адренергическая стимуляция жировых капель в клетках бурой жировой ткани
Длинноцепочные кислоты из жировой капли клетки стимулируют термогенин
Термогенин (UCP1) рассеивает Н+- градиент
Жиры перерабатываются (даже при избытке АТФ) в тепло.

UCP1 впоследствии ингибируется цитозольными пуриновыми нуклеотидами. Механизм, благодаря которому жирные кислоты это преодолевают, остается неизвестным.

Механизм активации термогенина, естественно, более комплексный. Другие факторы рассмотрим немного позже. Роль свободных жирных кислот в прямой активации (присоединяются) UCP1 показал Андрий Федоренко с коллегами [1].

Рисунок 1. Свободная жирная кислота из жировой капли активирует термогенин (UCP1) [1], который приводит рассеиванию энергии в виде тепла.

Возникновение бурого жира в процессе эволюции и его роль [9]

Эндогенная выработка тепла дает млекопитающим ряд эволюционных преимуществ, но значительная часть энергии вынуждена расходоваться на поддержание температуры тела в более холодной среде. Большинство термо-сенсоров в нашем организме реагируют на холод.

Существуют 2 основных механизма реагирования на холод – shivering и non-shivering. Через дрожь, когда холодный стимул заставляет мышцы быстро сокращаться, преобразуя механическую энергию в тепло. И термогенез без сокращений мышц, обусловленной сжиганием жира ради тепла. Этот механизм является более энергоэффективным. В нем участвуют бурый жир и термогенин.

Самые древние следы термогенина относятся к 400 млн лет до н.э. Около 170 млн лет назад однопроходные отделились от ветви развития млекопитающих. В них есть следы UCP1, но UCP1-положительный адипоцитов в них по сей день не обнаружили. У южноамериканского сумчатого обнаружили начальную стадию развития UCP1 мРНК. У астралийской жирнохвостной сумчатой мыши обнаружили подобие бурой жировой ткани, но в ней не было адаптивной функции холод-норадреналировный_стресс-активация_UCP1. У афротерий обнаруживают термогенный бурый жир при низких температурах окружающей среды. У готтентотского златокрота термогенез бурого жира считается основным адаптивным механизмом к холоду. Схематически путь эволюции термогенного бурого жира отражен на рисунке ниже.

Рисунок 2. Появление термогенного бурого жира, активирующегося на холоде, в процессе эволюции млекопитающих.

Типы жировой ткани [2, 3]

Рисунок 3. Типы жировой ткани и ее пластичность в ответе на температурные изменения. A) Основные морфологические и функциональные различия между бурыми, бежевыми и белыми адипоцитами. В) Анатомической расположение основных отложений жировой ткани. Бурый: iBAT – межлопаточный бурый; sBAT – подлопаточный бурый; cBAT – шейный; Подкожный белый: asWAT – передний подкожный белый; ingWAT – паховый; висцеральный жир: mWAT – брыжеечный; rWAT – забрюшинный; pgWAT — perigonadal. Пунктир – брюшина. С) Модель бурого/белого жира в C57BL6 мышах-самцах возраста 13 недель. В термонейтральной зоне (30 градусов, 4 недели) бурые адипоциты стали напоминать белый. С 22 градусов бурый жир стал активным. При прогрессивном понижении температуры с 22 до 6 градусов подкожный белый жир изменяется и начинает напоминать бурый. Висцеральный жир в целом устойчив к температурным воздействиям.

Бурая жировая ткань (BAT)

Бурую жировую ткань отличает большое количество митохондрий, большое количество небольших жировых капель и большая выраженность разобщающего белка 1 (UCP1). Без внешней стимуляции бурый жир менее активен из-за пуриновых нуклеотидов. Холодный стресс приводит как к активации UCP1, так и к липолизу, предоставляющему топливо для нужд термогенеза. Активный бурый жир импортирует глюкозу и жирные кислоты, чтобы предоставить дополнительное топливо для поддержания термогенеза.

У людей и мышей бурые адипоциты концентрируются в местах большого притока крови. Самые большие отложения в межлопаточной, подлопаточной и шейной зонах. Небольшие запасы в районе почечного рубчика, аорты. Посмертный анализ людей показал, что отложения бурого жира есть вокруг сонной артерии. До 2007 года наука отрицала наличие бурого жира у взрослого человека. Есть обратная корреляция между количеством/активностью бурого жира и индексом массы тела (BMI).

BAT (brown adipose tissue) можем расширяться за счет числа клеток (гиперплазия) и за счет размера клеток (гипертрофия). Гипертрофия во многом зависит от среды. Без температурного стресса бурый жир менее метаболически активен и собирает жиры в одной жировой капле. Но даже при небольшом понижении температуры имеет более привычную многокамерную морфологию жировых капель. Холод уменьшает размер BAT за счет липолиза и бета-оксидации, но продолжительное воздействие холода может увеличить массу бурого жира за счет активации механизмов пролиферации и дифференциации прекурсоров адипоцитов, то есть увеличивая число адипоцитов.

pi3

Рисунок 4. Распределение бурой жировой ткани у взрослых (слева) и младенцев (справа)

Белая жировая ткань (WAT)

Белый жир – самый распространенный тип адипоцитов, содержащий одну большую жировую каплю. Основная функция белых адипоцитов – запасать «топливо» и высвобождать адипокины (такие как лептин, адипонектин) для регуляции энергетического гомеостаза. Расширение белого жира (в том числе при ожирении) предохраняет органы и мышцы от липотоксичности. WAT обычно делят на подкожный и висцеральный. Переизбыток последнего связывают связывают с метаболическими болезнями, в том время как избыток подкожного считают защитным. Белый жир может расширяться как в размере клеток, так и в количестве. Основные места отложения подкожного и висцерального белого жира отмечены на рисунке 3.

Бежевый жир (brite, brown-in-white)

Есть некая дискуссия о происхождении бежевого жира. Является ли это формой белого жира или это совершенного другая форма жира, активирующаяся при внешнем стимуле – это важно с фармацевтической точки зрения, но не с практической.

«Коричневение» происходит во время энергетического стресса. Наш самый очевидный пример – закаливание, когда энергии от сокращения мышц (дрожи) не хватает для поддержки температуры тела. Но коричневение происходит также и при других внешних стрессах: раковая кахексия, серьезные ожоги, физические упражнения и так далее.

По указанной выше цепочке активируется термогенин (UCP1). Клетки начинают запасать жир и сжигать его для производства тепла. Появляется больше митохондрий и становится больше жировых капель. Висцеральный жир гораздо хуже подвергается «коричневению», чем подкожный белый.

Круговорот жиров [2, 3, 6]

Важно понимать, что именно при воздействии стресса (допустим, холода) бурый жир становится термогенным, белый жир превращается в бежевый (брайт). В отсутствии стимула бурый и бежевый жир начинают напоминать белый.

Рисунки 5. Конверсии видов жира друг в друга при наличии/отсутствии внешнего стимула (в частности холода).

Факторы, влияющие на активацию бурого и бежевого жира [2, 3, 7, 12, 13, 14]

Эндогенные факторы, связанные непосредственного с холодом

%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba4

Рисунок 6. Эндогенные факторы, влияющие на активацию бурого/бежевого жира. Нейроны и макрофаги выделяют ноадреналин; сердце выделяют натрийуретические пептиды; печень и буржый жир выделяют FGF21; мышцы выделяют ирисин; щитовидка Т4, который конвертируется в Т3; бурый жир выделяет bmp8b и vegf, который усиливает термогенную функцию в автокринной манере. Орексин и Bmp7 способствуют образованию бурого жира, хотя их клеточный источник неизвестен;

Эти и другие факторы важны скорее для исследователей, ищущих способы фармацевтической активации бурого жира. Испытания β3-AR агонистов пока не принесли ожидаемого результата на людях. Для нас важнейшим активатором остается холод, который кроме всего прочего способствует росту кровяных сосудов в жировой ткани, что способствует доставке кислорода и термообмену.

Для дальнейшей работы с литературой неплохо запомнить транскрипторный коактиватор PCG-1α, который напрямую связан с биогенезом митохондрий и является центральным транскрипторным эффектором адренергической (стрессовой) активации термогенных адипоцитов.

PPAR-γ рецепторы, которые играют роль в адипогенном механизме.

FGF21 фактор будет встречаться в литературе по метаболическому здоровью (в частности по диабету), этот фактор влияет на улучшение чувствительности инсулину, поглощение глюкозы периферийными клетками, снижает вес.

Найтрийуретические пептиды снижают объем крови, давление, способствуют выделению натрия почками, способствуют липолизу. Логично предположить, что между кардиомиоцитами и жировой тканью должен быть диалог для защиты сердечной мышцы во время холода.

Сильно озабоченным стоит погуглить факторы KLF11, PRDM16, EBF2, ось EWS/YBX1/BMP7, IRF4, ZFP516 или почитать о них по ссылке ниже [14].

Все вышеописанные факторы модулируются холодом, а также фармакологическим вмешательством. Поэтому с практической точки зрения на них не стоит тратить слишком много времени.

Экзогенные факторы, хорошо дополняющие холод [10, 11, 13]

Симпатическая стимуляция β3-адренергических рецепторов больше важна для преобразования белого жира в бежевый (или активации бежевого), чем для бурого.

Капсаицин (жгучий перец) – стимуляция β3-AR;
Рыбий жир (омега-3);
Физические нагрузки;
Высокожировая диета.

Острый перец и нагрузки – это дополнительный стресс, с этим на уровне формальной логики все ясно.

Ким и коллеги [10] пишут, что рыбий жир активирует симпатическую нервную систему, увеличивает потребление кислорода (читайте оксидацию жиров) и ректальную температуру с активацией β3-AR и термогенина (UCP1). Как любитель мяса хочу заметить, что жиры говядины травяного (читайте ДГК, омега-3) откорма и зернового (омега-6, ненасыщенные жирные кислоты) очень сильно отличаются не только на вкус, но и цвет. При травяном откорме жир бурый, при этом от текстурно хоть и не такой нежный, как его менее здоровый собрат, но значительно вкуснее. Жир же зернового откорма белый.

Цин и коллеги [11] заходят еще дальше и показывают, что бурый (но не белый) жир сам синтезирует ДГК.

Фармакологические экзогенные средства я не хочу рассматривать по двум причинам: научная сторона пока не пришла к гарантированно рабочим решениям и есть проверенные и действенные средства, не требующие фарм-поддержки.

Кетогенная диета и бурый жир [15, 16]

Сривастава и коллеги [15] опубликовали исследование, в результате которого оказалось, что кетогенная диета способствует активации термогенина в буром жире.

Они взяли 2 группы восьминедельных C57BL/6J мышей. Одну группу кормили NIH-31 диетой (в основном злаки). Другую группу кормили кетогенной диетой с добавлением кетоновых эфиров. Через 3 недели:

Митохондрии на кето-диете были ближе к жировым каплям;
Митохондрии на кето-диете были больше и иногда странной формы (тут важно заметить, что это не было отеком митохондрий, а их слиянием – то есть без потери функций);
В кето-группе было больше жировых капель в клетке, и они были меньше;
Концентрация циклического АМФ была больше в кето-группе (свидетельствует об усиленном липолизе);
В кето-группе снизился уровень лептина (то есть смесь кето+закаливание (привет Джеку Крузу, который это первый стал яро пропагандировать) восстанавливает чувствительность лептину);
Уровень термогенина был выше в кето-группе (таким образом кето-диета способствует активации бурого жира).

Это исследование я в принципе советую пролистать, так как с академической точки зрения оно очень правильно, красиво и хорошо составлено.

Короткое изложение сказанного выше

Холод запускает процесс переработки жиров на тепло. За это в нашем организме отвечает бурый жир, который активирует термогенин (UCP1).

Эта особенность позволяет млекопитающим поддерживать температуру тела в холодной среде.

Холод – норадреналин – жирные кислоты высвобождаются из жировой капли – активация термогенина – сжигание жира ради тепла. Реакция организма на холод более комплексная, но это основной механизм действия.

Бурый жир – это много митохондрий (потому и бурый) и много мелких жировых капель, белый жир – это 1 большая жировая капля и мало митохондрий. Бурый жир не становится белым, белый не становится бурым.

Белый может стать бежевым при закалке и тоже приобрести возможность генерации тепла с морфологическими изменениями в сторону бурого жира (больше митохондрий, больше жировых капель).

Висцеральный белый жир гораздо хуже подкожного поддается «коричневению».

Способствуют образованию/активации бурого жира – капсиацин, рыбий жир, физическая нагрузка, кетогенная диета.

Кето-диета и закаливание отлично дополняют друг друга, улучшая метаболический профиль.

Закаливание, плюсы для здоровья

Владимир Фо21.03.2016 0 Comments

Закаливание

Ниже выжимка заметки Ронды Патрик о воздействии закаливания на организм.

[] – мое; короткое содержание в конце, если не хочется читать всю выжимку.

Норэпинефрин – это норадреналин, одно и тоже, у меня что-то заело в процессе написания.

[Нейротрансмиттеры]

Закаливание приводит к резкому выбору норэпинефрина. За 1 час при температуре 14⁰С концентрация норэпинфрина в крови вырастала на 530%, а концентрация дофамина на 250%.

Такое долгое время необязательное. В этом лонгитюдном исследовании за 20 секунд в холодной воде (4,4⁰С) и за 2 минуты в крио-сауне (-110⁰С) концентрация норэпинефрита увеличивалась в 2-3 раза. В течение часа концетрация снижается.

К резкому выбросу норэпинефрина таже приводят жара и лактат.

[Холод, RBM3, регенерация синапсов]

Многое о холоде мы знаеvм из наблюдений за спячкой животных. Гены, отвечающие за метаболизм жиров и так называемые cold shock proteins, усиливают свою экспрессию на холоде.

На общем фоне этих белков выделяется RNA binding motif 3 (RBM3). Этот белок есть в мозгу, сердце, печени, скелетных мышцах, он значительно увеличивает свою активность на холоде.

В спячке животные теряют часть синапсов нейронов. Но как только прогреваются, у них восстанавливается почти 100% синапсов. Механизм восстановления синапсов связан с RBM3. 45 минут при температуре 5⁰С повышает RBM3 в мозгу на три дня (у мышей).

Далее Ронда ставит вопрос о том, что может ли холод помогать регенерации синапсов не только от себя самого. И приводит в пример исследование, где мышей с нейродегенативными дефектами подвергали охлаждению, усиливая экспрессию RBM3. Это в итоге задержало развитие дефектов нейронов.

Мозг человека теряет синапсы с возрастом, при нейродегеративных болезнях (Альцгеймер, Паркинсон), при травмах мозга.

Чтобы активировать RBM3 (в частности в астроцитах) достаточно понизить температуру тела (в смысле core) на 2⁰F. Добавление мелатонина усиливает RBM3 и способствует снижению температуры кора.

[Воспалительные процессы]

При исследовании пожилых людей 85+, 100+, 105+, 110+ низкий уровень воспалительных процессов был единственным последовательно проявлявшимся признаком.

Норэпинефрин снижает про-воспалительный сигнальный путь TNF-alpha. Повышенный уровень цитокин TNF-alpha связан почти со всеми заболеваниями человека: от диабета второго типа до кишечных проблем и рака.

Норэпинефрин также снижает выброс белка MIP-1α, который связан с ревматоидным артритом.

Криотерапания (-110⁰С) по 2-3 минуты 3 раза в день в течение 1 недели заметно снижала боль у больных ревматоидным артритом.

Еще более интересно то, что криотерапия снижала вредную активность коллагеназы (фермента, расщепляющего коллаген. [С возрастом эти проблемы с расщеплением коллагена приводят к морщинам. Хотя единственный случай смерти от крио-терапии был связан с тем, что девушка слишком увлеклась опусканием лица в аппарат криосауны + она была одна, некому было ей помочь].

Норэпинефрин показал себя как болеутоляющее и противовоспалительное на животных и в людях.

Холод также снижает выработку воспалительных Е2 простагландин.

Про-воспалительные молекулы могут пересекать ГЭБ и активировать иммунные клетки мозга. Это все может мешать выбросу серотонина нейронами и способствовать депрессии и тревожным расстройствам. Холод своеобразная профилактика и против этого.

[Влияние на иммунную систему]

Ронда указывает, что иммунная система не должна быть слишком активной и должна быть достаточно активной. Иммунные клетки должны быть «здоровыми» и не должны «бузить» пока нет реальной угрозы.

Продолжительное окунание в холодную воды (3 раза в недели, в течение 6 недель) у здоровых мужчин приводило к увеличение числа лимфоцитов.

У моржей (зимних плавцов) более высокий уровень белых кровяных телец.

В одном из исследований закаливание при 5⁰С приводило к увеличение не просто белых кровяных телец, а цитотоксичных Т-лимфоцитов (которые убивают раковые клетки).

Когда мужчины в течение 30 минут находились при температуре 4⁰С, это повышало активность количество и активность клеток Т-киллеров.

Моржи на 40% реже подхватывают инфекции верхних дыхательных путей.

[Бурый жир, похудание, термогенез]

Организм на холоде начинает вырабатывать тепло, сжигая в процессе жир. Это называют холодным термогенезом.

Стандартный тип холодного термогенеза, известный всем, это дрожь (shivering thermogenesis). Биологически не очень эффективный процесс.

Второй способ происходит в адипозе (жировой ткани) и дрожать не нужно. Non-shivering thermogenesis.

Норэпинефрин стимулирует активность белка UCP1 (термогенина), который разобщает митохондрию. Этот белок разобщает электромеханический градиент митохондрий (электроны внутри, положительно заряженные частицы снаружи). И митохондрия стремится этот градиент восстановить, транспортируя электроны, полученные оксидацией жиров. И тепло получается побочным продуктом.

Активность UCP1 приводит к увеличению числа митохондрий в жировой ткани. Когда в жировой ткани повышенное число митохондрий, она называется бурым жиром, brown adipose tissue, BAT, потому что количество митохондрий делает жировую ткань более темной.

Существует прямая взаимосвязь между композицией тела и процентом бурого жира. У здоровых молодых людей уровень BAT был высоким, но у молодых и толстых он был снижем.

Процент бурого жира можно увеличить с помощь периодического закаливания. У женщин, которые 10 дней подряд по 6 часов проводили время при температуре 15-16⁰С, количество бурого жира увеличилось на 37%. И после акклиматизации (способности к термогенезу без дрожи) еще на 11-18%.

Доктор Патрик пишет, что одним из возможных механизмов от холода к бурому жиру является симпатический нервная система. Когда у мышей блокировали бета-адренорецепторы (на них действует норэпинефрин), это мешало созданию бурого жира.

Ронда Патрик замечает, что диета играет большую роль в формировании бурого жира. Мы можем его нарастить терапевтическими средствами. В частности, с помощью Омега 3.

[Я от себя хочу заметить, что это лучше всего видно на мясе. Травяной откорм – у говядины бурый жир, так как в траве ДГК. А у злакового откорма белый жир. Еще один небольшой повод следить за питанием.]

[Закалка и оксидативный стресс]

Мы больше сжигаем жира – у нас больше реактивных видов кислорода (ROS), которые причиняют вред в клетке, в том числе вредят ДНК.

Судя по всему, закаливание работает как горметический стрессор (то есть небольшой вред, ответ организма на который приводит к ряду бонусов).

Молодые люди, которые 20 дней подряд холоди в крио-сауну (-130⁰С) на 3 минуты удваивали активность одного из основных антиокислительных ферментов глутатион редуктазы и увеличивали концентрацию супероксид дисмутазы на 43%. Схожее исследование с каякерами.

Супероксид дисмутаза «чинит» урон в наших митохондриях, который мы каждую секунду получаем.

[Закаливание и анаэробные нагрузки]

При стрессе физических нагрузок активируются определенные клетки иммунной системы, макрофаги.

Макрофаги на повреждение мышечных волокон во время физических нагрузок отвечают резким выбором организмом ИФР-1.

Также макрофаги ответственные за миграцию клеток-спутников, это клетки-прекурсоры обычных мышечных волокон. И количество клеток-спутников пропорционально мышечной гипертрофии.

ИФР-1 и некоторые другие анаболические гормоны возвращаются в норму через час после тренировки.

[Поэтому логично бы было ждать 1 час после нагрузок, особенно после анаэробных, а уже затем прибегать к холоду].

Криосауна через час после плиометрических упражнений улучшала восстановление.

А вот криосауна через 10 минут после тренировки (жимы ногами и squat jumps) имела негативный результат. Через 10 недель прирост квадицепсов испытуемых составлял лишь 1/3 массы от контрольной группы.

Как вывод. В течение часа тренировки у нас анаболическое окно. При анаэробных нагрузках логичней подождать 1 час, а затем уже прибегать к закаливанию тем или иным способом.

[Закаливание и аэробные нагрузки]

Холод активирует ген PGC-1α, который увеличивает количество митохондрий в мышцах.

Чем больше в мышцах митохондрий, тем более аэробных нагрузок они способны вынести. Единичное погружение в холодную (10⁰С) воду на 15 минут увеличивало PGC-1α в мышцах. Тоже самое, но 3 раза в неделю в течение четырех недель улучшало биогенез митохондрий в мышечных клетках.

У элитных бегунов криотерапия через час, 24 и 48 часов после тренировки на 20% увеличивало скорость и силу на 2 дня.

Криотерапия через час и 24 часа после тренировки снижала воспалительные процессы и ускоряла тренировку, снижая уровни IL-1β и C-реактивного белка и улучшала противовоспалительный процесс IL-1ra.

У теннисистов криосауна дважды в день в 2,5 раза снижала про-воспалительный цитокин TNF-alpha и на 23% увеличивало цитокин IL-6, который связан с «починкой» мышц и играет как противовоспалительную, так и про-воспалительную роли.

Подобных исследований, где криотерапия улучшала восстановление или даже улучшала какие-то атлетические показатели, немало. Но надо помнить, что это относится в первую очередь к аэробным нагрузкам.

[Криосауна, вода, лед]

У нас три очевидных фактора: теплопроводность (у льда он лучший, затем вода), какое количество тела подвергнута воздействию и сама температура.

В общем 20 секунд в холодной воде по своему эффекту примерно идентичны 2 минутам в криосауне с точки зрения количества норэпинефрина.

[Коротко

— на холоде у нас увеличивается количество норадреналина в 3-5 раз и дофамина в 2-2,5 раза;

— холод активирует белок RMB3, которые регенерирует синапсы нейронов, то есть холод обладает нейропротекторным эффектом;

— холод снижает уровень провоспалительного цитокина TNF-alpha (почти все воспалительные процессы);

— холод снижает секрецию белка MIP-1α (ревматоидный артрит);

— холод снижает активность коллагеназы (препятствует расщеплению коллагена, в том числе возникновению морщин);

— холод приводит к увеличению числа белых кровяных телец, в том числе и Т-киллеров (заразе нас сложнее взять);

— холод активирует UCP1 в митохондриях, что способствует биогенезу митохондрий в жировой ткани, то есть развитию бурой жировой ткани; что, в свою очередь, способствует похуданию;

— холод повышает активность антиоксидативных ферментов;

— холод благодаря активации PGC-1α способствует биогенезу митохондрий в мышечной ткани, что крайне полезно для аэробных нагрузок; холод в аэробных видах спорта улучшает восстановление и даже улучшает спортивные показатели. Стандартные схемы: 2 раза в день или через 1/24 часа после тренировки;

— при анаэробных нагрузках нам надо помнить, что сразу после тренировки у нас анаболическое окно, эффект от которого холод может снизить; потому рекомендую подождать час до любых процедур с холодом.]

Метод Вима Хофа

Владимир Фо01.02.2016 80 комментариев

Методика Вима Хофа – это десятинедельный курс, состоящий из дыхательной гимнастики, физических упражнений (некоторые асаны йоги) и закаливания. Я не планирую рассматривать бонусы/риски отдельных элементов (эта тема возможной будущей заметки). Моя задача – представить курс в целом и поделиться своим опытом.

https://yadi.sk/d/y3423-7vo4pmg — чтобы избежать искажений, выкладываю папку со вступительными словами Вима Хофа. Где он рассказывает почему выполняются эти упражнения и как правильно принимать холодный душ, как правильно выполнять дыхательное упражнение.

Дыханительные техники Вима Хофа не являются упражнениями на гипервентиляцию в чистом виде, скорое это напоминает некоторые пранаямы йоги. Его физические упражнения нужны скорее для общего развития организма и ваших способностей контролировать себя, это не стоит воспринимать как занятия йогой или стретчингом.

Я даю индийские наименования его упражнений, чтобы было проще нагуглить. Иногда инструкций Хофа мне было недостаточно для выполнения упражнений.

Закаливание конечностей

Берем ведро. Наполняем 50/50 холодной водой и льдом (с соотношением попробуйте играть, но мне нравятся именно такие пропорции). Засовываем туда руки или ноги. Можно и по одной конечности, но так совсем скучно.

Логика такая – изначально в конечностях сужаются сосуды, чтобы защитить температуру тела, но когда температура конечностей падает до 10 градусов по Цельсию – тело стремится спасти свои конечности и к ним резко приливает крови, а с ней и гормоны.

В этом процессе обычно выделяют 4 этапа:

Изначальный дискомфорт и желание вынуть;
Спокойное держание конечностей в холоде;
Жар в конечностях (когда туда стремится кровь/гормоны);
Стадии обморожения при чрезмерных усилиях.

Быстрое промерзание и четкое ощущение стадий лично у меня зависело от количества льда. Чем больше льда, тем быстрее процесс и тем лучше я ощущал переход от этапа к этапу.

Ориентироваться надо не на время, а на ощущения.

Периодичность не оговаривается. Но очевидно, что регулярность важнее периодичности.

Я закаливаю конечности 1-2 раза в неделю. 3 литра воды, 3 литра льда.

Продолжительные дыхательные упражнения

Циклы раздышки и задержки дыхания от 45 минут общей сложностью.

Очень сильно по сути (гипервентиляция) и по эффектам (психоделические вижуалы) напоминает холотропное дыхание Станислава Грофа.

Гипервентиляция приводит к церебральной гипоксии (снижению уровня кислорода в мозгу). Не смотря на психоделический эффект (чаще всего начинается с потока/лучей света в области третьего глаза), такая продолжительная гипервентиляция рождает во мне определенные опасения, потому делал я это упражнения всего дважды.

Неделя 1

Дыхание: 3 цикла

Упражнения: Janu Sirsasana (сидя сгибание вперед, голову к колену), Ardha Bhujangasana (полу-кобра), Bhujangasana (кобра), Balasana (поза младенца), Ardha Matsyendrasana (скрутка спины), ножницы ногами лежа на спине. У него они обозначаются как — Forward bending  - Back bending  - Spine twist  - Scissors.

Закаливание: нужно закончить обычный душ 30 секундами холодного.

Дополнительное задание: если чувствуете в себе силы, то добавьте с 4 дня еще 1 цикла теплого душа (сколько угодно) и 30 секунд холодного.

Неделя 2

Дыхание: 3 цикла, на задержке дыхания 4-го цикла отжимаетесь (если не можете отжиматься – приседайте).

Упражнения: Janu Sirsasana (сидя сгибание вперед, голову к колену), Ardha Bhujangasana (полу-кобра), Bhujangasana (кобра), Balasana (поза младенца), Phalakasana (планка на прямых руках).

Закаливание: 30 секунд холодного – теплый – 30 секунд холодного – теплый – 30 секунд холодного.

Неделя 3

Дыхание: 4 цикла, на задержке дыхания 5-го цикла отжимаетесь.

Упражнения: нет (но никто не запрещает делать).

Закаливание: 1 минута холодного душа – теплый – 1 минута холодного.

Неделя 4

Дыхание: 3 цикла, на задержке дыхания 4-го цикла отжимаетесь.

Sarvangasana (стойка на плечах/лопатках, березка, тут развиваемся так: Salamba Sarvangasana (c локтевым упором), с прямыми руками, вытянутыми по полу вперед, и в идеале Niralamba Sarvangasana (без помощи рук, руки вытянуты наверх вдоль бедер)).

Sirsasana (стойка на голове, упор можно делать как на локти, так и на ладони), подготовка к Hanumanasana (шпагату), Bakasana (поза ворона), Vasishthasana (поза мудреца, боковая планка на 1 руке).

Закаливание: 1 минута холодного душа – теплый – 1 минута холодного.

Дополнительное задание: 10 минут холодного душа хотя бы 1 раз за неделю.

Неделя 5

Дыхание: 4 цикла, на задержке дыхания 5-го цикла отжимаетесь.

Упражнения: Janu Sirsasana (сидя сгибание вперед, голову к колену), Ardha Bhujangasana (полу-кобра), Bhujangasana (кобра), Balasana (поза младенца), Ardha Matsyendrasana (скрутка спины), Badhakonasana (поза бабочки), Hanumanasana (шпагат), Mayurasana (поза павлина), Sarvangasana (березка), Sirsasana (стойка на голове).

Закаливание: 10 минут холодного душа каждый день

Неделя 6

Дыхание: 3 цикла, на задержке дыхания 4-го цикла отжимаетесь.

Упражнения: Janu Sirsasana (сидя сгибание вперед, голову к колену), Ardha Bhujangasana (полу-кобра), Bhujangasana (кобра), Balasana (поза младенца), Ardha Matsyendrasana (скрутка спины), Mayurasana (поза павлина), Sirsasana (стойка на голове), Astavakrasana (поза восьми дуг).

Закаливание: 30 секунд холодного душа, задержка дыхание в холодной душе на 30 секунд, теплый душ, 30 секунд холодного, задержка дыхание на 30 секунд в холодном душе.

Дополнительное задание: пройти хотя бы километр на холоде «в шортах», то есть в максимально легкой одежде.

Неделя 7

Дыхание: 4 цикла, на задержке дыхания 5-го цикла отжимаетесь.

Упражнения: Janu Sirsasana (сидя сгибание вперед, голову к колену), Ardha Bhujangasana (полу-кобра), Bhujangasana (кобра), Balasana (поза младенца), Ardha Matsyendrasana (скрутка спины), Badhakonasana (поза бабочки), Mayurasana (поза павлина), Hanumanasana (шпагат), Bakasana (поза ворона), Astavakrasana (поза восьми дуг), Utkata Konasana (поза лошади/всадника).

Закаливание: 1 минута дыхательного упражнения, задержка дыхания на 1 минуту в холодном душе, теплый душ, повторяем первые два действия.

Неделя 8

Дыхание: 4 цикла, на задержке дыхания 5-го цикла отжимаетесь.

Упражнения: Janu Sirsasana (сидя сгибание вперед, голову к колену), Ardha Bhujangasana (полу-кобра), Bhujangasana (кобра), Balasana (поза младенца), Ardha Matsyendrasana (скрутка спины), Badhakonasana (поза бабочки), Mayurasana (поза павлина), Hanumanasana (шпагат), Bakasana (поза ворона), Astavakrasana (поза восьми дуг), Utkata Konasana (поза лошади/всадника).

Дополнительное задание: прорубь, ледяная река, ванная со льдом. Залезаем и дышим. Продолжительность определяется вашими ощущениями.

Неделя 9

Дыхание: 4 цикла, на задержке дыхания 5-го цикла отжимаетесь.

Упражнения: Janu Sirsasana (сидя сгибание вперед, голову к колену), Ardha Bhujangasana (полу-кобра), Bhujangasana (кобра), Balasana (поза младенца), Ardha Matsyendrasana (скрутка спины), Badhakonasana (поза бабочки), Mayurasana (поза павлина), Hanumanasana (шпагат), Bakasana (поза ворона), Astavakrasana (поза восьми дуг), Utkata Konasana (поза лошади/всадника).

Дополнительное задание: ледяная ванная на улице или что-то из перечня 8 недели.

Неделя 10

Никаких инструкций. Мы освоили метод.

Хотим – бегаем в шортах, хотим – голышом взбираемся на гору, сидим/валяемся в снегу, плаваем в прорубе.

Прогресс

Если вы не чувствуете себя на 100% готовыми перейти на следующую неделю, то оставайтесь на текущей. Важнее всего прислушиваться к своему организму и понимать его возможности.

Дыхательные упражнения

На первой же неделе я задержал дыхание на 3:40. Но после долго раздышки мне не нравилась тяжесть в голове. Я нашел для себя комфортный порог гипервентиляции. По субъективным ощущениям это 2-2,5 минуты задержки на 2-3 цикле упражнение.

Советую относиться к этому не как к гипервентиляционной раздышке. А больше как к упражнению на тренировку вариабельности (вы спокойно вдыхаете и выдыхаете).

Как я перестал гнаться за долгой задержкой дыхания – все стало комфортно и приятно.

Сейчас дыхательные упражнения я делаю в основном в холодном душе. 1 минута дыхания – где полторы минуты задержки, так 2-4 раза (по настроению) и просто холодный душ.

До легких галлюцинаций из-за усиленной раздышки больше себя не довожу.

Упражнения

Это не уроки йоги, не тренировка движения. Советую просто довериться Виму Хофу. Мне они помогли как часть контроля себя.

В стойках на руках с удивлением обнаружил, что силы рук более чем хватает. А вот запястья не выдерживают долгих стоек (особенно позы павлина). Больше всего мне нравятся «поза мудреца» и «березка без рук».

Буду усиливать запястья и осваивать другие асаны из йоги.

Закаливание

Я еще на 2-й неделе принял 10-минутный холодный душ. На 6 неделе пробежал 5 км в -16 градусов по Цельсию. Последнее и было личной целью этого курса. Что я и проделал.

Советы:

— продолжительный душ принимайте в плавках (с непривычки у меня было ощущение как будто меня все это 10 минут били линейкой по члену, это сбивает концентрацию;

— холодный душ стимулирует обновление кожи, верхний слой не успевает сам уходить, потому часто ощущения шершавой кожи или даже хочется почесаться; покупается щетка для сухого массажа, сухого отшелушевания (у меня жесткая, из кактуса), и с утра очищаете себя сухой щеткой (по-английски dry brushing, занимает пару минут) – кожа будет нежной и вышеназванных проблем не будет;

— перед пробежкой на улице я тщательно разминаюсь (протягиваю все нужные мышцы, это занимает несколько минут).

Мой личный прогресс с закаливанием:

— хотелось как можно скорее окончить холодный душ, затем привык;

— в конце 10-минутного душа начинал дрожать, если сильно не концентрировался;

— затем был этап, когда в душе не дрожу, но сразу после душа дрожу или чувствую себя холодным и долго согреваюсь;

— я в холодном душе чувствую себя комфортно и сразу после него есть ощущения внутреннего тепла;

— дальше у меня пошел мороз, где сначала некритично, но неприятно подмерзали руки за 45 минут при -15; я могу пользоваться ключами и телефоном, но это было сложнее;

— это ушло и за час конечности частичной функциональности не теряли, хотя мороз чувствовали.

Личные достижения:

— могу смело считать себя моржом (чего и хотел), то есть основная цель выполнена;

— раньше при почти любом продувании горла у меня начинался фаринтиг; сейчас этого нет вообще; до -10 хожу без шарфа в осеннем пальто и только потом надеваю более серьезную куртку и шарф; я в целом стал более устойчив к холоду;

— в две последних эпидемии (текущая и осенняя) не заболел даже в легкой форме, хотя вокруг все в той или иной степени болели;

— у меня уменьшилось время восстановления после тренировок (возможно, дыхание поднимает pH, который тренировочный стресс опускает, возможно, холод способствует более быстрой регенерации – возможно все вместе);

— стало больше контроля и над своими эмоциями (скорее всего из-за дыхания);

Наверное, есть что-то еще, но это первое, что пришло в голову.

Если резюмировать, то никакой магии и сверхчеловеческих вещей. Это можно освоить каждый. Курс очень мягкий и плавный, который при желании можно сделать еще плавнее.

Я всем доволен и рекомендую.

P.S. Как изначально и говорит, я не поднимаю тему возможных бонусов/рисков для здоровья со стороны имеющихся данных, а делюсь курсом и личным опытом.