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冬泳揭示身体适应极寒和极热的机制

图片来源:pixabay

斯堪的纳维亚的冬泳文化包含短时间的冷水浸泡和高温桑拿。近期,一项对定期参加极地潜水活动的年轻人的研究发现,冬泳也许能让身体适应极端的温度。一项发表在《细胞-报告医学》上的研究表明,在冷水中游泳或浸泡与蒸桑拿规律交替进行,可能影响棕色脂肪燃烧能量、释放热量的方式。

棕色脂肪也被称为棕色脂肪组织(brown adipose tissue,简称BAT)。“我们的数据强调,BAT与骨骼肌和血流共同组成了成年人的体温调节系统的一部分。”论文的通讯作者、丹麦哥本哈根大学的Camilla Scheele说,“将冷水浸泡和热桑拿结合的规律冬泳活动,也许是增加能量输出的策略之一,如果没有补偿性的额外食物摄入,这将导致体重下降。”

在基于丹麦人群的研究中,Scheele和同事们研究了斯堪的纳维亚人的冬泳活动和体温变化有无关系,以及是否会导致对冷热挑战的适应。他们还研究了棕色脂肪组织的差异,因为它在应对寒冷环境的产热过程中具有重要作用。

为了探索这些设想,论文的第一作者、哥本哈根大学的Susanna Søberg招募了8名冬泳的年轻男性,他们每周都在冷水浸泡和热桑拿之间交替数次,坚持了至少两年。在本研究中,冬泳的定义较为宽松,包括仅穿泳裤或赤裸地在露天水域游泳或浸泡。作为对照组的8名参与者在研究期间不参与任何冷水或热水疗法,也不曾参加冬泳。

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“我们预测冬泳者的棕色脂肪较对照组更多,但结果显示,他们的体温调节能力更好,”Søberg说。在初步测试中,研究参与者一只手放进冷水中,坚持三分钟。当两组参与者同时暴露于寒冷环境中,实验组表现出耐受良好的迹象。他们的脉搏和血压的升高幅度较小,而皮肤温度更高,这表明更多的热量损失可能是对频繁蒸桑拿的潜在适应。在另一项初步测试中,研究人员利用一种由两条注水毛毯组成的可调节系统,控制参与者的体温。在这项测试中,作为对寒冷的反应,实验组的皮肤温度升高也更显著。

接下来,研究人员利用正电子发射计算机断层扫描(PET)技术,测量了参与者在舒适的环境温度中棕色脂肪组织的激活程度。与实验组不同,对照组的葡萄糖摄取率更高,表明其棕色脂肪组织更活跃。“这些发现支持这样一种观点,即棕色脂肪组织可以将年轻人的体温微调到舒适的状态,”Scheele说,“然而令人惊讶的是,冬泳者的棕色脂肪组织在舒适温度下根本不激活。”

暴露于寒冷环境后,两组的棕色脂肪组织激活度均增加。但是实验组表现出更高的热量产生或能量消耗,以应对低温。“冬泳者在降温期间比对照组燃烧更多的卡路里,部分原因可能是其产热更多,”Scheele说。

研究人员还关注了两组参与者在舒适温度下一天中的体温调节情况。他们发现冬泳者的核心体温较低,这可能是经常蒸桑拿而导致的热适应的迹象。他们靠近BAT区域的皮肤温度在凌晨430530之间达到峰值,这表明了棕色脂肪组织24小时内激活及产热的节律迹象,至少在舒适温度、静息状态下如此。“组间差异可能是实验组BAT的成熟度和冷适应增强所致,”Scheele说。

研究的样本量小、没有女性受试者,以及无法总结出冬泳对体温调节或棕色脂肪组织直接影响的因果关系,都是研究结果的潜在局限性。“我们将经验丰富的冬泳者与对照组进行了比较,目前研究中尚未测量的其他生活方式或遗传因素也有影响组间差异的可能性,”Søberg补充道。

尽管如此,鉴于棕色脂肪组织的活动与较低的代谢疾病风险相关,这些发现可能对健康具有重要的提示作用。在未来的研究中,研究人员计划评估冬泳对超重受试者代谢健康的潜在影响。他们还希望研究棕色脂肪激活背后的分子机制,以及棕色脂肪如何与大脑交流,以调节进食行为。“我们的研究结果表明,冬泳是一项可以增加能量消耗的活动。因此,我们提出了一种新的生活方式,可能有助于减肥或控制体重,”Scheele说。

图片来源:pixabay

翻译:魏子豫

编辑:戚译引

引进来源:Cell Press

本文来自:中国数字科技馆
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