Schnelle Temperaturschwankungen haben viele positive Auswirkungen auf die Gesundheit. Kalte Thermogenese, also Kälteeinwirkung und die dadurch verursachte Wärmeproduktion, kann den Stoffwechsel und die Durchblutung verbessern und das sogenannte braune Fett aktivieren, das sich vor allem im Nacken und oberen Rücken befindet. Die Funktion von braunem Fett besteht darin, schnell Wärme zu erzeugen. Braunes Fett verbrennt zu diesem Zweck gewöhnliches weißes Fett. Kälteeinwirkung kann bei der Gewichtskontrolle helfen, Erfrierungen reduzieren und die Kältetoleranz verbessern.
Einführung
Lebende Organismen haben viele Mechanismen entwickelt, um mit Umweltstressoren und sich ändernden Bedingungen umzugehen. Bei einem Kälteschock nehmen die Zellmembran- und Enzymaktivität ab, und die Effizienz der mRNA-Translation und -Transkription nimmt ab – alles verlangsamt sich gewissermaßen . Aus diesem Grund können beispielsweise Menschen mit schweren Hirnverletzungen in ein Koma versetzt werden, wobei ihre Körpertemperatur auf 35–35,5 Grad Celsius gesenkt wird (moderate Hypothermie), um das Hirngewebe zu erhalten.
Einführung
Kälteschockproteine (CSPs ) sind multifunktionale RNA/DNA-bindende Proteine , die durch Kälteschockdomänen (CSDs) gekennzeichnet sind, die fehlgefaltete Proteine und RNA reparieren. Sie gehören zu den evolutionär am besten konservierten Proteinen, die in praktisch allen Organismen vorkommen.
Bild : Kälteschockproteine in Aktion
Quelle : iGEM Amsterdam 2011
Der menschliche Körper versucht, eine homöostatische Temperatur von etwa 36–37 °C (98 °F) aufrechtzuerhalten. Abweichungen stören die Homöostase und führen zu Anpassungsänderungen, um in diesem Bereich zu bleiben. Eine angemessene Konditionierung führt zu erhöhter Toleranz und Stressanpassung durch Hormesis. Die Toleranz gegenüber höheren oder niedrigeren Klimabedingungen hängt von der Belastung ab, der der Körper ausgesetzt war.
Der Kältestoffwechsel erzeugt zwei Arten von Reaktionen:
- Isolierende Wirkungen (Umleitung des Blutflusses von den Extremitäten weg)
- Stoffwechselvorgänge (erhöhter Stoffwechsel zur Wärmeerzeugung)
Wenn eine Reaktion eingeschränkt ist, d. h. Sie zittern nicht, wird die andere dies durch eine Erhöhung des Stoffwechsels kompensieren. Zu den isolierenden Reaktionen gehören Dinge wie Gänsehaut, das Verlangen nach Wärme und eine verringerte Durchblutung. Sobald die isolierenden Reaktionen erschöpft sind, greift der Körper auf die zitterfreie adaptive Thermogenese (NST) zurück, die die mitochondriale Entkopplung und die Energieproduktion im Skelettmuskel reguliert. Beim Zittern werden hauptsächlich Fettsäuren verbrannt, bei höherer Intensität kann aber auch Glykogen verbraucht werden.
Physiologische Vorteile der Kälteexposition
Wenn Zellen kältebedingtem Stress ausgesetzt sind, aktivieren sie Kälteschockproteine (CSP), die mit der Regulierung der Genexpression beginnen.
Zu den Vorteilen dieses Prozesses gehören:
- Kälteeinwirkung erhöht den Noradrenalinspiegel, was Konzentration, Wachsamkeit, Aufmerksamkeit und Stimmung fördert.
- Vermeiden Sie deshalb unmittelbar vor dem Schlafengehen starke Kälteeinwirkung
- Kältetherapie kann die bei Arthritis auftretende Entzündung lindern (z. B. Kryotherapie ).
- Patienten mit Arthritis berichten von einer deutlichen Schmerzlinderung, wenn sie eine Woche lang täglich eine zweiminütige kalte Dusche nehmen.
- Ein Eisbad oder eine kalte Dusche eignen sich hervorragend, um Muskelkater oder Schmerzen zu lindern und sich nach anstrengendem Training zu erholen .
- Die therapeutische Kältetherapie kann bei neurodegenerativen Erkrankungen helfen, indem sie die neuronale Apoptose und Entzündung unterdrückt.
- Kälteeinwirkung erhöht den Adiponektinspiegel , ein Protein, das bei der Regulierung des Blutzuckerspiegels hilft. Es fördert auch die Glukoseaufnahme ähnlich wie GLUT4 und kann zur Vorbeugung von Typ-2-Diabetes eingesetzt werden.
- Durch Kälteeinwirkung wird braunes Fettgewebe aktiviert , was die Funktion der Mitochondrien, den Stoffwechsel und die Wärmeregulation verbessert.
- Erhöht den Energieverbrauch und die Stoffwechselrate (RMR)
- UCP1 oder Thermogenin wird erhöht, was bei Mäusen (Gewebe ähnlich dem Menschen) die Stressanpassung, das Redoxgleichgewicht und die Bräunung von weißem Fett zu braunem Fett fördert.
Altersbedingte Abnahme des braunen Fettgewebes (BAT) und Ansammlung von Körperfett. Die Aktivität und Prävalenz des BAT nimmt mit dem Alter ab und das Körperfett nimmt zu, was darauf hindeutet, dass die Aktivierung und Rekrutierung des BAT ein wirksames Mittel zur Vorbeugung der altersbedingten Entwicklung von Fettleibigkeit ist.
UCP1 oder Thermogenin ist ein Entkopplungsprotein, das in den Mitochondrien des braunen Fettgewebes vorkommt und zur Wärmeerzeugung durch zitterfreie Thermogenese verwendet wird. Fasten, Sport, Hitze- und Kälteeinwirkung fördern UCP1, was wiederum die Hitzeschockproteine und den Fettstoffwechsel erhöht.
- Kälteeinwirkung aktiviert das Immunsystem ähnlich wie körperliche Betätigung und kann die Immunität stärken.
- Eine tägliche Dusche mit abwechselnd heißem und kaltem Wasser über 30 Tage hinweg führte bei gesunden Erwachsenen zu einer um 29 % geringeren selbstberichteten Abwesenheit von der Arbeit wegen Krankheit.
- Ein einstündiges Eintauchen in 14 °C warmes Wasser erhöht den Stoffwechsel um 350 %, den Noradrenalinspiegel um 530 % und den Dopaminspiegel um 250 %.
- In der Praxis bedeutet dies, dass man sich nach dem kalten Eintauchen viel wacher, energiegeladener und wacher fühlt
Kälteeinwirkung und Langlebigkeit
Kälteeinwirkung und der darauf folgende Schock lösen bei Säugetieren die Bildung von Stressgranula aus , die an vielen neurodegenerativen Erkrankungen beteiligt sind. Die Ansammlung dieser Stressgranula kann Krankheiten fördern.
Bild : Dynamik von Spannungsgranulaten.
Quelle : Wikipedia.
Die Kombination von Winterschwimmen und Saunabesuchen steigert nachweislich die lysosomalen Enzyme, was mit der Autophagie und der Entfernung dysfunktionaler Zellpartikel/Stressgranula in Zusammenhang steht. Auch das Aufwärmen nach Kälteeinwirkung löst Autophagie aus, daher kann es sinnvoll sein, zuerst einen Kälteschock und dann einen Hitzeschock auszulösen.
Auch wenn Sie eine Kältetherapie durchführen, ist eine ausreichende Autophagie wichtig , da sie dabei hilft, die Stressgranula zu beseitigen, die sich bei Stress jeglicher Art ansammeln. Kälteexposition erhöht die Autophagie nicht direkt. Kälteexposition während des Fastens mit erhöhter Autophagie (aufgrund des Fastens) ist besser für die schnelle Beseitigung von Stressgranula und -aggregaten.
Dies könnte auch erklären, warum die Mehrheit der Menschen auf jede Form von Temperaturstress oder Hormesis negativ reagiert. Der Grund dafür ist, dass ihre basale Autophagie bereits zu niedrig ist, da sie durch die Ernährung gehemmt wird und zu häufiges Essen stattfindet. Dies führt wiederum zur Ansammlung von Stressgranula, die sonst durch die Autophagie entfernt würden, was zu möglichen Krankheiten oder anderen Nebenwirkungen führen kann.
Sowohl Kälte- als auch Hitzestress haben ähnliche Eigenschaften, wie Hormesis, Thermoregulation, reduzierte Entzündungen und verbesserte Herz-Kreislauf-Funktionen. Hitzeschockproteine können auch Autophagie auslösen.
Trainingsphasen bei Kälteexposition
- Hände und/oder Gesicht für 20-30 Sekunden in kaltes Wasser tauchen
- Beginnen Sie mit den Händen und sehen Sie, wie Sie sich fühlen
- Das Eintauchen des Gesichts in kaltes Wasser aktiviert den Trigeminusnerv, der wiederum den Vagusnerv aktiviert.
- Kalte Dusche nach warmer Dusche
- Beenden Sie Ihre Duschsitzung mit einer kalten Dusche (erhöhen Sie die Zeit von Tag zu Tag)
- Machen Sie Wechselduschen im Wechsel mit warmen und kalten Duschen (30 s / 30 s)
- Kalte Dusche (keine warme Dusche vorher)
- Beginnen Sie Ihren Tag von Zeit zu Zeit mit einer kalten Dusche
- Übertreiben Sie es nicht, besonders wenn Sie unter Schlafmangel leiden und gestresst aufwachen
- Kaltwasserimmersion und Winterschwimmen
- Die beste Zeit zum Üben ist natürlich im Winter
- Erhöhen Sie Zeit und Häufigkeit mit zunehmendem Fortschritt
- Benutzen Sie Handschuhe, Spezialschuhe und eine Mütze, wenn das Wetter sehr kalt ist
Adaptogene (wie Rhodiola Rosea, Schisandra, Ginseng, Cordyceps oder Ashwagandha) können die Fähigkeit erhöhen, den durch den Kälteschock verursachten Stress zu ertragen. In Studien der US-Armee wurde festgestellt, dass Tyrosin (das beispielsweise in Spirulina, Fisch, Truthahn und Eiweiß vorkommt) die Fähigkeit erhöht, bei Kälteeinwirkung funktionsfähig zu bleiben.
Abschluss
Die Kombination eines Eisbads oder einer kalten Dusche mit Sauna und Fasten ist der beste Weg, um die Wirksamkeit der Wärmeumstellung zu steigern. Winterschwimmen mit Sauna löst nachweislich eine hormetische Anpassung aus und erhöht die lysosomalen Enzyme. Die Einwirkung leichter Kälte und Wiedererwärmung löst daher Autophagie aus.
Es wird jedoch nicht empfohlen, die Kälteexposition zu übertreiben. Alle hormetischen Stressfaktoren wie Fasten, Hitze und Kälte sind am wirksamsten zur Vorbeugung von Krankheiten, nicht zur Behandlung. Sie sollten sie weiter ausüben, solange Sie bereits gesund sind, da dies vor Krankheiten schützt. Chronische wiederholte Exposition ist möglicherweise nicht optimal. Daher wird empfohlen, Pausen von intensivem Kälteexpositionstraining einzulegen.
Obwohl Kälte das Immunsystem nicht direkt zu unterdrücken scheint, kann dies in Kombination mit hoher körperlicher Anstrengung oder übermäßiger Einwirkung der Kälte passieren. Es ist bekannt, dass intensive körperliche Betätigung die Funktion des Immunsystems vorübergehend beeinträchtigt. Wenn Sie die Ressourcen Ihres Körpers durch Kälteeinwirkung erschöpfen, werden Sie möglicherweise leichter krank. Insbesondere, wenn Sie anschließend dem Wind oder einem Luftzug ausgesetzt sind.
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If I walk the dog in 87⁰ weather for 30 minutes is a cold shower good or bad for me ?