Ochłodź ciało, żeby schudnąć - czerwiec 2011

            Każdy ma swój własny sposób na relaks. Niektórzy lubią w słoneczny dzień udać się na dłuższą przejażdżkę donikąd, inni relaksują się w długiej, gorącej kąpieli w jacuzzi, pozwalając by bąbelki masowały ciało. Osobiście najchętniej wybrałbym karaibską plażę i surfowanie z żoną, plus dobra książka i – jako wisienkę na torcie – zimne piwo.

Większość ludzi nie wiąże relaksu z chudnięciem. W rzeczywistości, często uważa się dokładnie odwrotnie – tracenie tłuszczu jest związane ze wszystkim poza relaksem.

W języku angielskim słowo określające relaks, wyluzowanie się („chill out”) jest etymologicznie powiązane z chłodzeniem się. Jednak wydaje się, że przyjemność i luksus życia w klimacie umiarkowanym może być czynnikiem powodującym epidemię otyłości, co widać gołym okiem w Stanach i innych rozwiniętych krajach.

Około pięć do dziesięciu pokoleń temu pionierzy i pielgrzymi przybywający na amerykański kontynent zostali zmuszeni do podróży i pracy w narażeniu na działanie żywiołów natury. Mimo że domy były zbudowane całkiem solidnie, brakowało im dobrej izolacji. Ogrzewanie pochodziło ze spalanego drewna, pieców węglowych bądź palenisk i nie rozchodziło się równomiernie. W nocy ogień był wygaszany, by oszczędzać paliwo. Podczas ciężkich, zimnych okresów zwierzęta gospodarcze i psy były wprowadzane do środka po to, aby zapewnić dodatkowe ciepło, a także by uchronić je przed zamarznięciem. Wyrażenie „noc z trzema psami” odnosi się do praktyki spania z psami pasterskimi, którą stosowano, by zatrzymać ciepło w szczególnie mroźne noce. Nasi przodkowie znosili nie tylko niskie temperatury, ale też krótkie dni oraz sezonową rotację i nachylenie Ziemi powodujące skrócenie dnia i zmniejszenie intensywności promieni słonecznych.          Zwierzęta intuicyjnie wyczuwają zmiany długości dnia. Cykle Słońca i innych ciał niebieskich były znane Aztekom, Majom, Egipcjanom i innym starożytnym kulturom, które dostosowały się do nich. Człowiek współczesny, przy całej swojej inteligencji i próżności, na swoją zgubę uważa, że opanował środowisko i czynniki zewnętrzne.

Obecnie odzież i ogrzewanie pomieszczeń zapewniają komfort. Ludzie instynktownie chcą przebywać w temperaturze, w której znajdują się w równowadze, jeśli chodzi o wymianę ciepła z otoczeniem – to tzw. temperatura neutralna otoczenia (TNO). Dla organizmu człowieka dolnym limitem TNO (przy braku ubrania) jest 25–27°C. Odpowiedni ubiór pozwala ludziom tolerować niższe temperatury, ale w chłodzie ciało jest zmuszone do zwiększenia metabolizmu w celu generowania ciepła, nawet przy noszeniu ciepłych kurtek czy kapturów. Oczywiście, lepsza odzież zapewnia lepszą izolację, ale w niskich temperaturach ciało wciąż na nią reaguje. Może to być spowodowane chłodniejszym powietrzem wpadającym do płuc, utratą ciepła przez buty lub inne powierzchnie ciała pozostające w bezpośrednim kontakcie z podłożem (np. podczas siedzenia na metalowej ławce) lub z powodu podmuchów wiatru czy braku nakrycia głowy.

Wrażenie zimna jest odczuwane tylko poza budynkiem – w Stanach domy i siedziby firm w większości mają klimatyzację utrzymującą stan zwany „termiczną monotonią”. Nie zawsze tak było, dawniej przewiewne domy, niewystarczająco sprawne piece i brak klimatyzacji powodowały, że mieszkania były o wiele chłodniejsze zimą i cieplejsze latem. Teraz większość ludzi oczekuje, że w zimie będzie grzało, a latem zapanuje chłód. Trend mieszkania w cieplejszych warunkach w zimie odzwierciedla wzrost otyłości i powoduje, że powstaje pytanie: to tylko przypadek czy jest jakiś związek?

Ostatnio w „Journal Obesity Reviews” opublikowano znakomity przegląd, wskazujący powiązania warunków mieszkaniowych z wydatkami energetycznymi (spalaniem kalorii). Autorzy sprawdzili raporty na temat coraz wyższej temperatury w domach, zwłaszcza w sypialniach. W ostatnich 30 latach, czyli w okresie, w którym epidemia otyłości w Stanach się potroiła, temperatura w mieszkaniach w czasie zimy wzrosła w przybliżeniu o 3°C, a w sypialniach nawet o 5°C.

Te liczby wydają się niewielkie i nieprzekonujące, przynajmniej nie bardziej niż argumenty, które przytaczał Al Gore na temat globalnego ocieplenia. Jednakże te wartości w porównaniu z TNO nabierają na znaczeniu. Ludzie obawiają się ekstremalnych zmian temperatury, takich jak ostry, zimowy wiatr czy wiosenny prysznic. Odpowiadając na nagłą hipotermię, organizm reaguje na różne sposoby, aby się izolować i zmniejszyć utratę ciepła.

Każdy kiedyś doświadczył „gęsiej skórki”, która polega na skurczu mięśni wokół mieszków włosowych. To odrobinę pogrubia skórę i podnosi cebulki włosów, zwiększa izolację poprzez utrzymywanie ciepła blisko skóry. Krew jest przenoszona od powierzchni ciała i kierowana do rdzenia. Serce jest zmuszone do szybszej pracy, ze względu na nagłe zmniejszenie objętości naczyniowej. Klasycznym eksperymentem w fizjologii jest pomiar wzrostu ciśnienia krwi i tętna, gdy ręce lub stopy są zanurzone w wodzie z lodem.

Bardziej istotna dla tych rozważań jest reakcja organizmu na długoterminowe narażenie na mniej ekstremalne zimno. Kiedy człowiek znosi chłód poniżej TNO, zdarza się, że następuje wzrost produkcji ciepła ciała (termogeneza). I znowu, ludzie dobrze znają termogeniczną odpowiedź na ekstremalne zimno – dreszcze. Jednak, co ważniejsze, długo ignorowany proces może skrywać klucz do utraty zbędnych kilogramów.

Spalanie tłuszczu odbywa się w małych obszarach komórek zwanych mitochondriami. Mitochondria są gęsto upakowane w mięśniach szkieletowych, co daje odpowiedź na pytanie, czemu ćwiczenie ma tak duże znaczenie w spalaniu kalorii i utracie tłuszczu. Ale jest jeszcze inna tkanka zawierająca nawet więcej mitochondriów i, o ironio, jest to odmiana tłuszczu. Białe komórki tłuszczowe (WAT) to znana forma tłuszczu magazynująca nadmiar spożytych kalorii. WAT ma znaczenie w metabolizmie, ale jest względnie obojętny, jeśli chodzi o spalanie kalorii.

Inna forma tłuszczu, niegdyś uważana za niewystępującą u dorosłych ludzi, to brązowe komórki tłuszczowe (BAT). BAT nie magazynuje tłuszczu, pełni zupełnie inną funkcję – spala tłuszcz! BAT jest nazywany brązowym tłuszczem, ponieważ ma tak gęsto upakowane mitochondria, że ma ciemny odcień. Jest także bardzo unaczyniony i, co ważne, pozwala na rozpraszanie ciepła, a nie zatrzymywanie go w miejscach, gdzie leży tłuszcz.

BAT normalnie jest nieaktywny, dopóki dana osoba jest w TNO czy cieplejszym otoczeniu. To częściowy powód, dla którego jest rzadko wykrywany. Tłuszcz obrazuje się za pomocą techniki nazywanej tomografią pozytonowo-emisyjną (PET). PET oznacza komórki, które aktywnie spalają glukozę. BAT nie spala glukozy, dopóki otoczenie jest ciepłe i komfortowe, więc jest niemożliwy do zobrazowania w skanie PET, dopóki nie umieścimy pacjenta w zimnym pomieszczeniu. Aktywność uruchomionego brązowego tłuszczu wzrasta wtedy około 10–15 razy. Te właściwości nie powinny być niespodzianką, BAT jest znacznie bardziej zbliżony do mięśni szkieletowych niż WAT. Biały i brązowy tłuszcz oraz mięśnie mają wspólnego przodka – wyrosły z tych samych, początkowych komórek macierzystych. Ludzie, którzy żyją w stanie monotonii termicznej mają tendencję do przekształcania tych komórek macierzystych raczej do WAT niż BAT czy mięśnie. Brak aktywności i ukrycie spowodowały, że BAT był uważany za niewystępujący u dorosłych.

Jednak, gdy człowiek jest w miejscu chłodnym czy wręcz zimnym, BAT aktywuje się i pali tłuszcz jak pochodnia acetylenowa, by wytworzyć ciepło. Jeżeli BAT mógłby spalać z maksymalną wydajnością, to tłuszcz z ciała wytopiłby się jak wosk ze świecy. Ta hipoteza jest aktywnie wcielana przez firmy farmaceutyczne, przede wszystkim poprzez aktywację beta-3-adrenoreceptorów.

Jako dowód można przytoczyć badania opisane we wspomnianym artykule. Autorzy odkryli wspólną metaboliczną odpowiedź na zmiany w otoczeniu. Spalanie kalorii może być mierzone w zamkniętych pokojach, w których można kontrolować temperaturę. W porównaniu do TNO, obniżenie temperatury o kilka stopni Celsjusza może podnieść stopień metabolizmu (BMR) o 5%. Przez ponad rok „chłodzenia” można doprowadzić do utraty prawie 4 kg tłuszczu.

Wielu ludzi nie kontroluje temperatury swojego miejsca pracy, a małżonek czy współlokator może mieć obiekcje co do klimatu, który lubią pingwiny. Wyzwaniem staje się to, jak się ochłodzić na tyle, by tak często jak to możliwe aktywować BAT, który szybko reaguje na zmiany temperatury ciała lub zmiany w otoczeniu. Przy skanowaniu PET, relatywnie krótkie przebywanie w zimnym pomieszczeniu (czy chłodna powierzchnia stołu) aktywowało termogenezę. Przez cały dzień nadarza się mnóstwo okazji, aby uruchomić BAT na krótki czas. Trochę przykładów: kilkuminutowe cieszenie się chłodem poranka, zimny prysznic tak długo jak wytrzymamy, po prysznicu schnięcie na powietrzu podczas wykonywania porannej toalety, lekki ubiór, picie napojów z lodem, siedzenie w wannie i czekanie aż woda stanie się zimna, spanie z bardzo lekkim nakryciem, wiatraczek powodujący cyrkulację powietrza.

Wszystkie techniki sprzyjające BAT będą znacznie efektywniejsze w zimie, jako że BAT odgrywa większą rolę w termogenezie w warunkach chłodnych. Powstaje pytanie, czy jest dodatkowy efekt, jeśli się trenuje w chłodniejszej siłowni.

Ogólnie, sprawność fizyczna jest zależna od warunków termicznych, np. gorąca czy zimna, w szczególności od zimna poniżej 10°C. Jednak treningi w umiarkowanym chłodzie mogą mieć pewne hormonalne korzyści. W badaniach z 1984 roku opisano, że 45-minutowy kierat zwiększył poziom testosteronu o 33%, ale gdy badani ćwiczyli w temperaturze 7°C, testosteron wzrósł o 46%! Bardziej aktualne badania wykazały, że zaaplikowanie kostek lodu bezpośrednio na trenowane mięśnie zmniejszyło ilość pro- i przeciwzapalnych cytokin oraz testosteronu. Podczas gdy wnioski są różne, okazuje się, że chłodne otoczenie może być idealne, natomiast zimne ma negatywny wpływ na trenowanie.

Większość ludzi ucieka od zimna, ale pamiętajcie, że aby mieć ciało warte zaprezentowania na gorącej plaży, dobrze jest spędzić trochę czasu w chłodzie. Aktywacja BAT może zostać osiągnięta poprzez przebywanie w pomieszczeniu odrobinę chłodniejszym niż komfortowe. Podczas spania można spalić tłuszcz, jeśli tylko sypialnia jest utrzymana w chłodzie (około 15–16°C) no i możliwe jest, że trenowanie w siłowni o temperaturze 7°C przyniesie lepsze rezultaty. Tylko pamiętajcie, żeby unikać ekstremów, przejmujące zimno odbierze chęć do treningu i doprowadzi do problemów z koordynacją, które mogą spowodować wzrost ryzyka urazu.