О воздействии тепла на организм человека

Подобная акклиматизация получила научное название «гипертермическое кондиционирование», то есть использование высоких температур для улучшения производительности во время тренировок на выносливость. Воздействие теплом вызывает многочисленные адаптации — такие как улучшение сердечно-сосудистых и терморегуляторных механизмов, снимающих негативные эффекты, связанные с повышением внутренней температуры тела во время тренировки. Все это помогает оптимизировать работу тела для получения максимального результата во время гонки или тренировки. 

Вот лишь некоторые из развивающихся физиологических адаптаций: 

• Улучшение работы сердечно-сосудистой системы и снижение частоты сердечных сокращений.
• Снижение внутренней температуры тела во время рабочей нагрузки.
• Улучшение контроля регуляции температуры, более высокая скорость потоотделения.
• Увеличение притока крови к скелетным мышцам и другим тканям.
• Снижение скорости истощения запасов гликогена за счет улучшения кровотока в мышцах.
• Увеличение количества эритроцитов.
• Повышенная эффективность транспортировки кислорода к мышцам.

Гипертермическое кондиционирование оптимизирует кровоток к сердцу, скелетным мышцам, коже и другим тканям, поскольку увеличивает объем плазмы. Это приводит к большей выносливости при повышении температуры тела.

Акклиматизация к жаре повышает выносливость за счет следующих механизмов:

1) Увеличивается объем плазмы и приток крови к сердцу (ударный объем), что снижает нагрузку на сердечно-сосудистую систему при той же рабочей нагрузке — как у хорошо тренированных, так и у нетренированных спортсменов.

2) Усиливается приток крови к скелетным мышцам, что поддерживает их подпитку глюкозой, насыщенными жирными кислотами и кислородом, удаляет побочные продукты метаболических процессов (лактат). Повышенная доставка питательных веществ к мышцам уменьшает их зависимость от запасов гликогена. Было доказано, что гипертермическое кондиционирование снижает использование мышечного гликогена на 40–50 % по сравнению с тем, что было до акклиматизации к жаре. Предположительно, это связано с усилением притока крови к мышцам и снижением уровня лактата в крови и мышцах.

3) Улучшается терморегуляторный контроль, который активизирует симпатическую нервную систему, усиливая приток крови к коже и, следовательно, вызывая потоотделение. Это позволяет рассеивать часть тепла, вырабатываемого телом. После акклиматизации потоотделение происходит при более низкой температуре, а его интенсивность сохраняется в течение более длительного периода.

Итак, каких изменений вы можете ожидать при регулярном посещении сауны?

Одно исследование показало, что 30-минутное посещение сауны два раза в неделю в течение трех недель после тренировки увеличивало время, которое требовалось участникам исследования для бега до полного истощения, на 32 % по сравнению с исходным уровнем.

Усиление беговой выносливости на 32 %, обнаруженное в этом конкретном исследовании, сопровождалось увеличением объема плазмы на 7,1 % и эритроцитов на 3,5 %. Все это приводит к росту производительности и напрямую влияет на доставку кислорода к мышцам. Другими словами, гипертермическое кондиционирование при помощи сауны не только помогает лучше справляться с жарой, оно просто делает организм крепче.

Влияние сауны на рост мышц

Мышечную гипертрофию могут вызвать как упражнения, так и тепло. Вкупе они приводят к гипергипертрофии.

Немного научной теории: мышечная гипертрофия включает в себя и увеличение размера мышечных клеток, и увеличение силы. Что же определяет, будут ли мышечные клетки расти или сокращаться (атрофироваться)? Прежде всего сдвиг в соотношении синтеза и распада белка, плюс прикладываемая рабочая нагрузка на мышцы. Мышцы поддерживают баланс между синтезом нового белка и распадом имеющихся белков. Распад белков происходит не только во время использования мышц, но и при их спокойствии. И вот здесь на сцену снова выходит гипертермическое кондиционирование: акклиматизация к жаре снижает количество распадающегося белка и, как следствие, увеличивает чистый синтез белка и мышечную гипертрофию за счет трех важных механизмов: активации так называемых белков теплового шока; выраженного усиления синтеза гормона роста; повышения чувствительности к инсулину.

Если посмотреть на общую картину акклиматизации к жаре в контексте гипертрофии мышц, то вспоминается исследование, которое показало, что 30-минутная тепловая обработка (при 41 °C) у крыс вызывала активацию белков теплового шока в мышцах, и, что важно, это было связано с 30 %-ным увеличением их роста. Эта реакция от получасового воздействия теплом может сохраняться до 48 ч. Акклимация к жаре на самом деле вызывает более высокую продукцию белков теплового шока и более устойчивую их активацию при повышении внутренней температуры тела во время упражнений. Это отличный пример того, как увеличить продукцию белков человеку за счет сауны.

Тепловой стресс вызывает усиленный выброс гормона роста

Еще один способ использования гипертермического кондиционирования для усиления анаболизма — это повышение продукции гормона роста. Многие анаболические эффекты гормона роста в первую очередь опосредуются гормоном под названием IGF-1, который синтезируется в основном в печени, а также в скелетных мышцах и других тканях в ответ на выработку гормона роста. Мыши с высокими уровнями IGF-1 в мышцах способны успешно бороться с возрастной атрофией мышц и сохраняют ту же способность к регенерации, что и более молодые особи. У людей это возможно лишь с введением гормона роста. Хорошие новости: приема гормона роста можно легко избежать, заменив его посещением сауны. Например, два 20-минутных подхода в сауну (80 °C) с 30-минутным периодом отдыха повышают уровень гормона роста в два раза. А вот два 15-минутных сеанса сауны (100 °C) с 30-минутным периодом отдыха приводят к пятикратному увеличению гормона роста. Удивительно, но факт: повторяющееся воздействие сауны оказывает еще более сильное влияние на повышение уровня гормона роста. Существует исследование, показавшее, что сухой жар при температуре 80 °C в течение семи дней приводит к усилению выработки гормона роста в 16 раз на третий день после сауны. Эффект сохраняется в течение нескольких часов после сеанса. Также важно отметить, что сочетание сауны и физических упражнений вызывает заметное повышение уровня гормона роста.

Повышенная чувствительность к инсулину

Инсулин — это эндокринный гормон, который в первую очередь регулирует гомеостаз глюкозы, в частности, способствуя поглощению глюкозы мышечной и жировой тканью. Кроме того, инсулин играет важную роль в метаболизме белков, хотя и в меньшей степени, чем IGF-1. Гормон регулирует белковый обмен в скелетных мышцах с помощью двух механизмов:

• Увеличивает синтез белка, стимулируя поглощение аминокислот (особенно BCAA) скелетными мышцами.
• Снижает распад белка за счет подавления протеасомы — белкового комплекса внутри клеток, который ответственен за распад большинства клеточных белков.

Сауна может способствовать росту мышц за счет повышения чувствительности к инсулину и снижения распада мышечных белков. Было доказано, что прерывистое воздействие высокой температуры снижает инсулинорезистентность у мышей с ожирением и диабетом. Их подвергали 30-минутному воздействию высокой температуры три раза в неделю в течение 12 недель. Это привело к падению уровня инсулина на 31 % и глюкозы в крови, что свидетельствует о восстановлении чувствительности к инсулину.

Актуальность сауны для травм мышц

Результаты исследования на животных показали, что 30--минутное и 60-минутное воздействие температуры 41 °C ослабляет атрофию мышц на 20 и 32 % соответственно. Чтобы вернуться к гипертрофическому состоянию после травмы, должна произойти перезагрузка мышц, которая вызывает окислительный стресс, особенно после периодов бездействия. Тридцатиминутный сеанс теплового воздействия (41 °C) после перезагрузки увеличивал рост камбаловидной мышцы на 30 %. Помните, что использование сауны приводит к увеличению уровня HSP и еще большему их повышению при комбинации с упражнениями за счет увеличения внутренней температуры тела.

Сауна при разрушении мышц

Влияние высоких температур также защищает от рабдомиолиза (мышечного разрушения из-за тяжелого перенапряжения мышц) за счет активации фермента, известного как гемоксигеназа-1. Акклиматизация к теплу вызывает более высокую выработку белков теплового шока, а чем лучше акклиматизация тела к теплу, тем выше активность гемоксигеназы-1 во время физической активности и меньше нагрузка на почки.

Сауна и продолжительность жизни

Существует исследование, показавшее, что кратковременное воздействие тепла на мух и червей увеличивает их продолжительность жизни на 15 %, и этот эффект опосредован действием белков теплового шока. Хотя изучение влияния сауны на продолжительность жизни людей пока сложно доказуемо, некоторые предварительные положительные связи тепла с генами, активирующими долголетие, все же уже выявлены.

Воздействие теплового стресса на мозг

Одним из способов, которым мозг реагирует на травмы на клеточном уровне, является увеличение производства белков теплового шока. Сауна вызывает сильную активацию симпатической нервной системы и гормонального ответа. Так, одно исследование показало, что у мужчин, которые оставались в сауне при температуре 80 °C до субъективного истощения, уровень норадреналина повышался на 310 %, уровень пролактина увеличивался в десять раз, а уровень кортизола несколько снижался. Аналогичным образом у женщин, которые проводили 20-минутные сеансы в сухой сауне два раза в неделю, после сеанса уровень норадреналина увеличивался на 86 %, а пролактина — на 510 %. Норадреналин помогает нам сосредоточиться и быть внимательнее, в то время как пролактин способствует росту миелина, что ускоряет работу мозга, играя ключевую роль в восстановлении повреждений нервных клеток.

Было показано, что помимо повышения норадреналина акклиматизация к теплу сохраняет биологическую способность хранить норадреналин для более позднего высвобождения. В свете этого факта детям с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), а значит, с низким уровнем норадреналина, рекомендовано использовать тепловой стресс и последующую акклиматизацию. Это может быть интересным альтернативным терапевтическим подходом.

Сауна и образование новых нервных клеток

Сауна в комбинации с тренировками, как было показано, увеличивает активность нейротрофического фактора мозга (BDNF). Это важно, потому что BDNF увеличивает рост новых клеток мозга (нейрогенез), а также отвечает за выживание существующих нейронов. Считается, что усиление нейрогенеза приводит к улучшению обучаемости. Роль BDNF в мозге также заключается в изменении пластичности нейронов и долговременной памяти, а также в уменьшении тревожности и депрессии, вызванных стрессовыми событиями в раннем возрасте. BDNF высвобождается в результате физических упражнений, а также секретируется мышцами, где он играет роль в восстановлении мышц и росте новых мышечных клеток.

Хотя было показано, что BDNF облегчает депрессию от стрессовых событий в раннем периоде жизни, гипертермия также способствует уменьшению депрессии у онкологических больных. В одном исследовании, однако, предполагалось, что бета-эндорфин (который также вызывается повышенной температурой), а не BDNF мог быть агентом, ответственным за этот эффект. Кроме того, тепловой фактор иногда используется онкологическими больными для усиления действия химиотерапевтических препаратов.

Эйфория бегуна и роль динорфина

Вы когда-нибудь задумывались, что отвечает за «эйфорию бегуна», или подъем настроения после тренировки? Наверное, слышали, что это связано с эндорфинами, но это не весь ответ. Бета-эндорфины — это естественные опиоиды, которые являются частью собственной обезболивающей системы организма, известной как мю-опиоидная система, которая блокирует передачу болевых сообщений из организма в мозг.

Меньше известно о том, что организм также вырабатывает вещество, известное как динорфин, который отвечает за пониженное настроение. Дискомфорт, возникающий во время интенсивных упражнений, воздействие сильной жары (например, в сауне) или острой пищи — все это примеры работы динорфина. Высвобождение этого гормона вызывает активацию мюопиоидных рецепторов, которые взаимодействуют с бета-эндорфином, — этот процесс лежит в основе «эйфории бегуна». Иначе говоря: чем больший дискомфорт вы испытываете во время тренировки или посещения сауны, тем выше будет уровень эндорфинов после нее.

Как это относится к использованию сауны? Было продемонстрировано, что стресс от воздействия жары в сухой сауне вызывает сильное повышение уровня бета-эндорфина — даже больше, чем после упражнений. Исследование на крысах объясняет этот феномен: динорфин, поступающий непосредственно в гипоталамус мозга крыс, вызывает снижение температуры их тела. Это означает, что, намеренно манипулируя температурой тела, вы фактически напрямую задействуете мю- (эндорфин) и каппа-опиоидную (динорфин) системы, поскольку они играют непосредственную роль в регуляции температуры.

Подведем итоги: акклиматизация тела к тепловому стрессу с помощью сауны («гипертермическое кондиционирование»)

Повышает выносливость за счет увеличения доставки питательных веществ к мышцам, тем самым уменьшая истощение запасов гликогена; дает снижение частоты пульса и температуры тела во время рабочей нагрузки.

Увеличивает мышечную гипертрофию, предотвращая распад белка, с помощью следующих механизмов: активация белков теплового шока и защиты от стрессов; массовый выброс гормона роста; повышение чувствительности к инсулину.

Сауна оказывает сильное положительное влияние на мозг: увеличивает накопление и высвобождение норадреналина, что улучшает внимание и концентрацию; увеличивает содержание пролактина, который заставляет мозг функционировать быстрее и помогает восстанавливать поврежденные нейроны; повышает уровень BDNF, который вызывает рост клеток мозга, улучшает способность запоминать новую информацию и облегчает симптомы некоторых типов депрессии и тревоги; вызывает усиление концентрации динорфина, в результате чего тело становится более чувствительным к возникающим эндорфинам.

Известно, что жизнь полна стрессов. Когда вы тренируетесь, вы заставляете свое тело становиться более устойчивым к стрессу (как это ни парадоксально) через сам стресс.

Воздействие тепла — это новый и, скорее всего, эффективный инструмент, который может улучшить сопротивляемость стрессирующим факторам жизни.

Помните, что, как и в любом другом деле, вы должны руководствоваться здравым смыслом, не перегружать себя и знать свои пределы. Важно: алкоголь до или во время посещения сауны следует исключить, так как это увеличивает риск смерти. При беременности или специфических заболеваниях сауну тоже следует избегать. Прежде чем посещать сауну или начинать любую активность, связанную с физическими стрессорами, лучше поговорить с врачом.

Читайте также на World Class Magazine:

Фитнес и сауна: что нужно знать?

Банный сезон: что нужно знать о зимнем парении?

Что нужно знать о летнем парении?