Понятия комфорта и здоровья человека могут быть тесно связаны, но отнюдь не всегда являются синонимами. Внутренний микроклимат является важным фактором окружающей среды, который необходимо учитывать для создания более здоровых условий обитания. Большую часть времени человек проводит в жилых помещениях и офисах, и в настоящее время большинство зданий оснащены системой отопления и кондиционирования воздуха для обеспечения оптимального теплового комфорта для человека. Однако высказано предположение, что длительное воздействие таких «термонейтральных» комфортных условий может приводить к весомому нарушению энергетического баланса в организме.
Наконец, есть данные, что сердечно-сосудистые показатели могут улучшаться под воздействием регулярного изменения повышенного тепла и холода. Означает ли это, что мы должны испытывать дискомфорт, чтобы стать здоровыми? Возможно, нет. Во-первых, длительные экскурсии вне зоны теплового комфорта способствуют акклиматизации, что формирует сниженные требования к показателям комфорта. Во-вторых, низкие или высокие температуры в динамической тепловой среде могут восприниматься как приемлемые или даже приятные.
Исходя из актуальности данного вопроса, группа ученых из Нидерландов провела изучение уже имеющихся исследований, связанных с влиянием изменения температуры окружающей среды на метаболические эффекты в организме человека, а также некоторые испытания, опубликовав выводы 25 апреля 2017 г. на страницах онлайн-ресурса «Taylor & Francis Online» («Taylor & Francis» — международное книжное издательство со штаб-квартирой в Великобритании). Исследователи рассматривали данный вопрос преимущественно на основе метаболического синдрома (МС), который является одним из наиболее распространенных неблагоприятных патологических состояний во всем мире и зачастую характеризуется ожирением, сопровождающимся высоким риском развития сахарного диабета 2-го типа, сердечно-сосудистых заболеваний и даже некоторых форм злокачественных новообразований.
Авторы предположили, что если температура окружающей среды связана с метаболизмом энергии в человеческом организме, то, вероятно, она может влиять и на массу тела, а соответственно, и на состояние здоровья. Классические модели терморегуляции показывают, что как холодная, так и теплая среда может увеличивать затраты энергии, а термонейтральные условия совпадают с минимальной скоростью метаболизма, необходимой для поддержания температуры тела человека. Эмпирические исследования показывают, что термонейтральный диапазон для обнаженного человека колеблется от 26 до 32 °C, но, естественно, ситуация меняется при повышении активности человека, использовании разных видов одежды, также происходят изменения с возрастом и учетом индивидуальных физиологических и конституциональных особенностей.
В практических исследованиях показано, что средней температурой воздуха для легко одетых худощавых взрослых с учетом холода, не вызывающего дрожи, но эффективно ускоряющего метаболизм, является 14–16 °C. Более того, в другом исследовании продемонстрировано, что воздействие 19 °C уже приводит к предсказуемому увеличению расхода энергии. Кроме того, исследование холодовой акклиматизации также выявило, что регулярная экспозиция в течение 2 ч/сут на протяжении 6 нед при 17 °C приводила к значительной потере массы тела. Авторы также отмечают, что холодовая акклиматизация способствует уменьшению дискомфорта и в более холодных условиях.
Высокие температуры также могут влиять на расход энергии, хотя стоит отметить, что испытания, сопоставимые с исследованиями умеренного холода, практически не проводились. В основном большинство выполненных исследований сочетали в себе более высокие температуры и физические упражнения для оценки важных последствий для шахтеров, спортсменов и военных. В попытке восполнить пробел в этих знаниях авторы данной работы провели мягкие пассивно-теплоакклиматизационные тесты (без упражнений) и показали, что на теплофизиологические и поведенческие параметры, такие как температура тела и восприятие температуры окружающей среды, может влиять длительное пассивное воздействие тепла.
Типичные температуры для умеренной тепловой акклиматизации все еще необходимо определять, но данные исследования свидетельствуют, что значительные физиологические изменения происходят уже при повышении температуры окружающей среды до 33 °C у человека в легкой одежде. В основном энергозатраты при повышенной температуре приходятся на процессы охлаждения организма.
Как показало исследование, отмечены существенные эффекты холодовой акклиматизации на энергетический метаболизм при умеренном холоде, и поскольку субстратами для энергетического метаболизма являются главным образом жиры и глюкоза, то имеет смысл уточнить степень влияния холода на чувствительность к инсулину у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа. Для этого авторы использовали метод акклиматизации длительностью 10 дней с периодическим холодовым воздействием в течение 6 ч/сут температурой 15 °C. Результатом стало выявление значительного положительного влияния данного эффекта на чувствительность к инсулину, которая повысилась в среднем на 43%.
Установлено, что холодовая акклиматизация затрагивает метаболические пути в скелетных мышцах, которые, как известно, являются основной тканью, вовлеченной в поглощение глюкозы, и поэтому даже небольшие изменения данных путей могут значительно повлиять на метаболизм глюкозы во всем организме.
Тепловые эффекты также показали, что после 3 нед погружения в горячую воду в течение 30 мин/сут 6 дней в неделю средний уровень глюкозы в крови натощак и другие показатели, связанные с чувствительностью к инсулину у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа, значительно улучшились.
Известно, что как ожирение, так и сахарный диабет повышают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому термические изменения могут также косвенно повлиять и на этот риск, но эффекты могут работать и более непосредственно. Хотя холодовое воздействие может привести к значительному повышению артериального давления и нагрузки на сердечно-сосудистую систему, несколько исследований показывают положительные эффекты повторной (тяжелой) холодовой акклиматизации на температуру кожи, артериальное давление и активацию сердечной деятельности вегетативной нервной системой. Активная тепловая акклиматизация, в свою очередь, обусловливает увеличение объема циркулирующей крови, что может увеличить объем сердечного выброса и его максимальное значение, снизить частоту сердечных сокращений, улучшить кожную микроциркуляцию.
В заключение авторы сделали выводы, что мягкий холод и, наоборот, тепловое воздействие ускоряют обмен веществ, тем самым препятствуя развитию ожирения посредством уравновешивания избыточного потребления энергии. Кроме того, мягкий холод позитивно влияет на метаболизм глюкозы. Прерывистое умеренное воздействие холода у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа в течение 10 дней повышало чувствительность к инсулину и, таким образом, снижало содержание глюкозы в крови в среднем на 43%, что сопоставимо с наилучшей доступной терапией лекарственными средствами или физической активностью. Однако физиологические последствия и терапевтическую значимость этих изменений еще предстоит изучить.
- van Marken Lichtenbelt W., Hanssen M., Pallubinsky H. et al. (2017) Healthy excursions outside the thermal comfort zone. Taylor & Francis Online, April 25 (http://dx.doi.org/10.1080/09613218.2017.1307647).
Олег Мартышин
