СРАВНЕНИЕ СТРЕССОВОГО И БЕССТРЕССОВОГО ВЛИЯНИЯ ПОГРУЖЕНИЯ В ХОЛОДНУЮ ВОДУ НА УРОВЕНЬ ГЛЮКОЗЫ КРОВИ

Минвалеев Р.С., Баранова Т.И., Землянухина Т.А.¹, Богданов Р.Р.², Климов В.И.³

¹Санкт-Петербургкий государственный университет (СПб, Россия)
²Московский областной научно-исследовательский клинический институт им.М.Ф.Владимирского (Москва, Россия)
³АНО ДПО «Институт традиционных систем оздоровления» (Москва, Россия)

Аннотация: Выполнено сравнение результатов двух исследований влияния погружения в холодную воду на уровень глюкозы натощак у здоровых добровольцев. У тех, кто успешно освоил новый метод повышения холодоустойчивости, разработанный в СПбГУ на основе тибетской йоги Туммо уровень глюкозы натощак снизился, тогда как у адаптированных к холоду зимних пловцов уровень глюкозы возрос. Обсуждаются перспективы водной физиотерапии пониженной толерантности к глюкозе и сахарного диабета второго типа.

Ключевые слова: холодоустойчивость, стресс, уровень глюкозы, йога Туммо, зимнее плавание.

Холод как типичный стрессор

В 1936 году канадский паталогоанатом венгерского происхождения Ганс Селье, описывая стресс как общий (неспецифический) адаптационный синдром или, другими словами, единообразный ответ организма на различные повреждения (такие как хирургическая травма, спинальный шок, чрезмерная физическая нагрузка или сублетальные интоксикации), первое место среди упомянутых стрессоров отвел именно холодовому воздействию (exposure to cold) [12], что позволяет отнести холод к модельному образцу стрессового реагирования [5].

Гипертрофия коры надпочечников как первая составляющая известной «триады Селье» позволила обозначить кортизол, производимый там же, как типичный «стрессовый гормон», и стрессовое реагирование в последующем стало рассматриваться в контексте напряжения регуляторной оси передней доли гипофиза и коры надпочечников [3], хотя повышение уровня катехоламинов (адреналина и норадреналина как гормонов «борьбы или бегства») было известно и ранее [10]. То, что за стрессовым повышением продукции катехоламинов и кортизола должно следовать возрастание уровня глюкозы в крови по причине стимуляции гликогенолиза и глюконеогенеза, было обнаружено в те же годы именно при изучении влияния холода на углеводный обмен вплоть до патологического феномена, обозначенного как «холодовой диабет» [11].

Бесстрессовое реагирование на погружение в холодную воду

Однако в 2020 году мы описали значимое снижение уровня глюкозы натощак после погружения по шею в холодные воды южного побережья Северного Ледовитого океана на 30 минут [1] на фоне выполнения практики тибетской йоги Туммо как технологии значительного повышения холодоустойчивости [2]. Исследование было выполнено в 2019 году на о. Немецкий Кузов Соловецкого Архипелага в рамках авторского проекта Ирины Архиповой «В поисках утраченных знаний» (с), направленного на поддержку отечественной науки (научно-исследовательская экспедиция «Русский Север 2019») (рис. 1). 

Рис. 1. Холодовые испытания на о. Немецкий Кузов (Белое море) при температуре воды +10°С в течении 30 минут (научно-исследовательская экспедиция «Русский Север 2019»)

В целях полноты изложения приведем расширенную таблицу результатов измерения уровня глюкозы, опубликованную в работе [1].

Таблица 1. Изменения глюкозы крови натощак до и после пребывания в воде при температуре +10°С по результатам 17 испытаний. Серым выделены участники, на момент испытания только что освоившие новый метод повышения холодоустойчивости.

Мы оценили тогда эти результаты как бесстрессовое реагирование на холод, наблюдаемое в первую очередь у опытных участников в противоположность тем, кто только приступил к освоению нового метода повышения холодоустойчивости, реконструированного нами на основе тибетской йоги Туммо [2]. У начинающих практиков, соответственно, уровень глюкозы статистически не изменился (в таблице 1 выделено серым цветом). Впрочем, у одного участника в ответ на погружение в холодную воду уровень глюкозы вырос существенно (с 4,7 до 7,6 ммоль/л), превысив норму для состояния натощак, что свидетельствовало именно о стрессовом реагировании на холод как по количественной оценке, так и по внешним, субъективным признакам. Этот результат (выделенный в таблице темно-серым цветом) тогда был исключен из итоговой выборки, которую далее подвергли статистической обработке применением критерия Стьюдента для связанных (зависимых) выборок после проверки на соответствие численных данных нормальному распределению применением критерия Шапиро-Уилка (подробнее см. в [1]).

Зимнее плавание и уровень глюкозы

Дополнить этот единичный случай повышения уровня глюкозы в ответ на погружение в холодную воду новыми данными удалось в рамках изучения физиологических реакций зимних пловцов, которые провела д.б.н. Татьяна И. Баранова с участием Валерия И. Климова и Татьяны А. Земленухиной в 2021 году.

Всего было обследовано 12 мужчин в возрасте от 27 до 55 лет (средний возраст по медиане 44 года), регулярно занимающихся зимним плаванием в Клубе моржей Серебрянного Бора Федерации Закаливания и Зимнего Плавания города Москвы.

Также как в исследованиях 2019 года погружение в воду участники совершали до уровня шеи (рис. 2). Время пребывания в воде испытуемыми определялось самостоятельно, до предела терпимости, но контролировалось исследователями, чтобы избежать опасного для жизни переохлаждения. В среднем испытуемые находились в холодной воде 10 минут с разбросом от 5 до 15 минут. И хотя температурные условия в этом исследовании были более суровыми, чем в исследовании 2019 года (температура воды 1,6 против 10°С), но время пребывания в холодной воде в 2019 году (30 минут) более, чем в 3 раза превосходило среднее время холодового испытания в 2021 году, что делает условия этих двух холодовых воздействий сопоставимыми по суммарным теплопотерям.

Рис. 2. Холодовые испытания в купели Клуба моржей Серебрянного Бора Федерации Закаливания и зимнего плавания города Москвы при температуре воды +1,6°С продолжительностью 5-15 минут.

Концентрацию глюкозы определяли в капиллярной крови методом сухой биохимии с помощью тест-полосок глюкометра OneTouch Select Plus, LifeScan.

Результаты измерений уровня глюкозы до и после холодовых испытаний с указанием времени пребывания в холодной воде представлено в таблице 2. Вероятность ошибки 1 рода (значимость изменения) вычисляли применением критерия Стьюдента для связанных выборок после успешной проверки на соответствие выборочных данных нормальному распределению применением критерия Шапиро-Уилка.

Таблица 2. Время пребывания и изменения уровня глюкозы крови до и после пребывания в холодной воде при температуре 1,6°С

Из таблицы следует, что уровень глюкозы статистически значимо возрос, что в целом свидетельствует о стрессовом характере реагирования на пребывание в холодной воде у зимних пловцов несмотря на то, что у двоих испытуемых уровень глюкозы снизился. Фактически все испытуемые дошли до индивидуального предела непереносимости дальнейшего пребывания в холодной воде, и поэтому у всех разная продолжительность холодового воздействия.

Обсуждение результатов

Изложенные выше результаты со стрессовым повышением уровня глюкозы в ответ на погружение в холодную воду можно рассматривать как контроль по отношению к найденному нами в 2019 году бесстрессовому реагированию на аналогичные холодовые воздействия, что привело наоборот к снижению уровня глюкозы крови натощак [1].

Последнее открывает перспективы для немедикаментозного контроля уровня глюкозы на различных стадиях снижения толерантности к глюкозе вплоть до сахарного диабета второго типа. Более того, снижение уровня глюкозы натощак уже применяется в натуротерапевтических клиниках Индии для больных сахарным диабетом 2-ого типа в виде приема холодных ванн с погружением только нижней части тела [6, 9]. По-видимому, здесь также достигается бесстрессовый характер реагирования на холод, но только применением воды с умеренно низкой температурой (+16°С). Предполагаемый лечебный механизм здесь связывают с холодовой активацией бурой и бежевой жировой ткани [8], и шире обсуждают прямую связь между температурой окружающей среды и распространенностью сахарного диабета второго типа [4]

Мы предполагаем, что бесстрессовое реагирование на холод при более низких температурах могло бы дать гораздо бóльшую стимуляцию бурого жира и инициировать более активное преобразование белого жира в бежевый, что, несомненно, требует дальнейшего изучения.

Вывод

Снижение уровня глюкозы крови в ответ на погружение в холодную воду на время до 30 минут при выполнении специальных дыхательных упражнений на основе тибетской йоги Туммо свидетельствует о бесстрессовом реагировании на холод и может быть использовано для профилактики и немедикаментозного лечения пониженной толерантности к глюкозе и сахарного диабета второго типа.

Благодарности

Авторы выражают сердечную благодарность Ирине Архиповой, генеральному директору киностудии исторического фильма «Фараон», вдохновителю и организатору международных научных экспедиций в рамках ее авторского проекта «В поисках утраченных знаний» (с), направленного на поддержку отечественной науки, а также всем участникам экспедиции «Русский Север - 2019», и в равной мере всем членам Клуба моржей Серебрянного Бора Федерации Закаливания и Зимнего Плавания города Москвы, и лично председателю Клуба и президенту Федерации Андрею Замыслову.

Литература

1. Минвалеев Р.С. Влияние погружения в холодную воду на уровень сахара натощак у здоровых людей. // Физическая культура и спорт в образовательном пространстве: инновации и перспективы развития: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Герценовские чтения»: в 2 т. — Т. 2. — СПб: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2020. – с. 264-269.
2. Минвалеев Р.С., Тимофеев В.И., Танака А. Туммо: физиологическая технология холодоустойчивости.// ПСИХОТЕХНИКИ И ИЗМЕНЕННЫЕ СОСТОЯНИЯ СОЗНАНИЯ. Сб. материалов Третьей международной конференции (19 – 21 марта 2015 г., Санкт-Петербург)/ Отв. редактор и составитель С.В.Пахомов. – СПб: Изд-во РХГА. – 2016. – С. 124-135.
3. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. Москва: МЕДГИЗ. – 1960. – 253с.
4. Blauw L.L., Aziz N.A., Tannemaat M.R., Blauw C.A., de Craen A.J., Pijl H., & Rensen P.C. Diabetes incidence and glucose intolerance prevalence increase with higher outdoor temperature. // BMJ open diabetes research & care. - 2017; 5(1), e000317.
5. Castellani J.W., & Tipton M.J. Cold Stress Effects on Exposure Tolerance and Exercise Performance. // Comprehensive Physiology – 2015; 6(1): 443–469.
6. Das S.V., Mooventhan A., Manjunath N.K. A study on immediate effect of cold abdominal pack on blood glucose level and cardiovascular functions in patients with type 2 diabetes mellitus // J Clin Diagn Res. – 2018; 12:KC01–4.
7. Dias J.P., Joseph J.J., Kluwe B., Zhao S., Shardell M., Seeman T., Needham B. L., Wand G.S., Kline D., Brock G., Castro-Diehl C., & Golden S.H. The longitudinal association of changes in diurnal cortisol features with fasting glucose: MESA.// Psychoneuroendocrinology. – 2020; 119, 104698.
8. Lizcano F., Vargas D. Biology of Beige Adipocyte and Possible Therapy for Type 2 Diabetes and Obesity // Int J Endocrinol. – 2016. – 9542061.
9. Mooventhan A., Chaudhari S.S., & Venugopal V. Effect of cold hip bath on blood glucose levels in patients with type 2 diabetes mellitus: A pilot study. // Diabetes & metabolism. – 2020; 46(5): 411–412.
10. Rochette L., & Vergely C. Hans Selye and the stress response: 80 years after his "letter" to the Editor of Nature. // Annales de cardiologie et d’angeiologie. – 2017; 66(4): 181–183.
11. Samaras K. Der Einfluß der Kälte auf den Kohlehydratstoffwechsel. // Zeitschrift für die Gesamte Experimentelle Medizin. – 1939; 106 (4-5): 510–520.
12. Selye H. A Syndrome produced by Diverse Nocuous Agents. // Nature. – 1936;  138: 32.