Текст книги "Код иммунитета. Как циркадные ритмы, питание и хронический стресс влияют на иммунное старение"

Глава седьмая:
Воздействие высокими и низкими температурами для закалки иммунитета.
Как убить вирусы теплом и остановить цитокиновый шторм холодом

Человеческое тело с начала времен то и дело испытывало на себе воздействие стихий и неблагоприятных условий окружающей среды. Жара, влажность, низкие температуры и мороз приходят и уходят вместе со сменой времен года. К сожалению, в современном мире нам редко выпадает возможность ощутить все разнообразие климатических условий в своем регионе, потому что мы греемся за счет центрального отопления и зимней одежды. Из-за этого наше тело утрачивает возможность реагировать на изменения природы и не может им противостоять.

В этой главе мы познакомимся с концепцией гормезиса, основную идею которой можно выразить следующим образом: «все, что нас не убивает, делает нас сильнее». Этот биологический феномен давно известен – небольшая доза токсина или стресс-фактора делает организм крепче и повышает его сопротивляемость. Именно по этой причине физические упражнения полезны для здоровья, так как от небольших повреждений тело развивает силу. Гормезис – это важнейший компонент сильного иммунитета.

Ученые провели массу исследований на тему терапевтического воздействия высоких и низких температур и пользы таких оздоровительных процедур. Эксперты из Финляндии доказали, что посещение сауны более четырех раз в неделю снижает риск смертности от всех причин и сокращает развитие сердечно-сосудистых заболеваний на 40 %. [1256] Сауна благотворно влияет на процессы обмена веществ, наполняет жизненной энергией и укрепляет иммунную систему за счет активации белков теплового шока. Белки теплового шока восстанавливают поврежденные молекулы и предотвращают репликацию вирусов. Исследования показывают, что частые визиты в сауну способствуют профилактике простуды и гриппа.

Купание в холодной воде регулирует антиоксидантные защитные системы организма, например, глутатион и белки холодового шока. Это один из лучших способов снять воспаление и болевой синдром, связанный с ним. В этой главе мы поговорим о научном обосновании закаливания организма и узнаем, как правильно и безопасно подвергать себя высоким и низким температурам.

Возможно, вы полагаете, что изменения климата и глобальное потепление – явления последних лет, которые вызваны индустриализацией общества. Однако эти процессы безостановочно протекали на протяжении всей истории Земли. Миллионы лет назад динозавры обитали в эпоху чуть ли не тропического климата, а 10 000 лет назад большая часть планеты, напротив, была покрыта огромной толщей льда. Кстати, в то время температура земли была ниже всего на 5 градусов Цельсия. С 2500 года до н. э. наша планета успела пройти через многочисленные температурные колебания, когда периоды тепла уравновешивались заморозками и «малыми ледниковыми периодами». Нормальная средняя температура в XX веке составляла 14 ℃, а с XV по XVII век всего 12 ℃. В конце 2010 года средняя температура поднялась до 14,4 ℃. Несомненно, темпы изменения климата растут в геометрической прогрессии, но не стоит забывать, что каждый цикл состоит из множества этапов и все они уравновешивают друг друга.

Колебания температуры неразрывно связаны с историей человечества. Устойчивость и выживаемость нашего вида напрямую зависели от смены времен года и климата. Погода диктовала необходимость миграции, поиска доступных источников пищи, заставляла организм адаптироваться, например, менять цвет кожи или генетику. Внешние условия благоприятно сказывались на укреплении здоровья, иммунитета и повышали сопротивляемость стрессу. К сожалению, в современном обществе мы редко подвергаем себя воздействию стихий и предпочитаем постоянно находиться в стабильных внешних условиях. Мы включаем центральное отопление или кондиционер, как только чувствуем дискомфорт, и надеваем теплые вещи. В этом нет ничего предосудительного, ведь нам, прежде всего, так удобнее. Но дело в том, что мы должны осознать, какую пользу для здоровья приносят высокие и низкие температуры, и научиться их использовать для укрепления здоровья и повышения благополучия.

Разгул острых респираторных инфекций, таких как грипп, не в последнюю очередь определяется сезонами. [1257] Многие вирусы, например, риновирус, аденовирус и коронавирусы, подчиняются общей тенденции и повышают активность в зимние месяцы. Например, исследования 1954 и 1955 годов показывают, что пациентов с простудными заболеваниями в 50 раз больше в феврале, чем в сентябре. [1258] Риновирус свирепствует осенью, а респираторно-синцитиальный вирус (РСВ) и грипп облюбовали для себя декабрь и начало января. [1259]

Температура воздуха оказывает сильнейшее воздействие на развитие заболеваний дыхательных путей. Британские ученые выяснили, что пожилые люди обращаются с жалобами на инфекции нижних дыхательных путей на 19 % чаще с каждым похолоданием на 1 градус, если температура держится ниже 5 ℃ в течение 20 дней. [1260] Стюарт (2015) рассмотрел несколько вероятных причин этого явления: (1) Люди находятся в непосредственной близости друг к другу, что способствует передаче вируса. (2) Низкие температуры помогают вирусным частицам (вирионам) дольше выживать на наружных поверхностях. (3) Холод повышает предрасположенность к инфекциям. (4) В условиях холодного климата температура тела понижается, вследствие чего пробуждаются спящие вирусы.

Как бы то ни было, сезонность простуд не отличается постоянством. Например, РСВ находился на пике весной 2002 и 2006 годов, но в последующие годы его максимальная активность приходилась на зимние месяцы. [1261] Некоторые инфекции вспыхивают в разные времена года, потому что их возбудители мутируют и производят новые штаммы. Спящие вирусы активизируются зимой, когда иммунитет хозяина ослаблен, и вследствие этого повышается риск подхватить что-нибудь новенькое весной, но и снижается вероятность заразиться менее опасными штаммами. Доподлинно известно, что уровень витамина D, поддерживающего работу иммунной системы, колеблется в соответствии со сменой сезонов. Он достигает максимальной концентрации в конце лета и падает зимой. [1262] Сезонные дефициты витаминов и микроэлементов, таких как витамин С, цинк и селен, влияют на восприимчивость организма к инфекциям и тяжесть протекания вирусных заболеваний.

Воздействие тепла и высокой температуры на инфекции

Повышение температуры тела – это основная реакция теплокровных животных и рептилий на инфекции, которая сложилась миллионы лет назад. [1263] Больное животное имеет больше шансов на выживание, если его лихорадит. [1264] Жаропонижающие препараты, которые подавляют естественную реакцию организма на вирус, повышают риск возможной гибели от вируса гриппа и смерти в отделении интенсивной терапии. [1265, 1266] Однако высокая температура тоже не всегда полезна, особенно если она выходит из-под контроля во время септического шока. Следовательно, снятие такого симптома, как жар, требует сбалансированного подхода.

Повышение температуры тела укрепляет иммунную систему за счет преумножения белых кровяных клеток, лимфоцитов, нейтрофилов и интерферонов. Высокая температура повышает токсичность естественных киллеров, [1267, 1268] которые поддерживают противовирусную активность в организме. Повышенная температура или жар способствуют появлению белков теплового шока, которые ингибируют репликацию вируса [1269, 1270, 1271] и снижают концентрацию провоспалительных цитокинов. [1272] Следовательно, умеренное повышение температуры тела или легкий жар оказывают благотворное влияние на организм и помогают бороться с инфекциями.

Во время пандемии вируса атипичной пневмонии SARS в 2003 году один врач из Гонконга заметил, что повышение температуры тела ингибирует репликацию коронавируса. [1273] В своей статье в Британском медицинском журнале (British Medical Journal, BMJ) он сообщил, что пациенты с температурой выше 37 ℃ легче переносят инфекцию и быстрее поправляются по сравнению с теми, у кого температура держится ниже 36 ℃. Всемирная организация здравоохранения (WHO) установила, что коронавирус SARS погибает при температуре 56 ℃ со скоростью 10 000 единиц в 15 мин., что считается очень быстрым темпом. [1274] Также эксперты доказали, что вирус полиомиелита тормозит размножение в 200 раз при температуре 40 ℃. [1275] Даже бактериальные инфекции протекали легче и быстрее, когда насекомых подвергали воздействию высоких температур прежде, чем заражали болезнетворными микроорганизмами. [1276, 1277]

Гипертермия – это повышение температуры тела за пределами нормы. В среднем она начинается при температуре выше 37,5 ℃. [1278] Строго говоря, это состояние можно назвать жаром, но с клинической точки зрения серьезный жар начинается с отметки 38 ℃. Гипертермия представляет собой искусственный способ повышения температуры тела, в основном этого эффекта добиваются с помощью сауны или выполнения физических упражнений при высокой температуре воздуха.

Средняя температура тела человека составляет 36–37 ℃. [1279] Это наше гомеостатическое состояние. Какие-либо девиации нарушают этот баланс и подключают адаптивные способности организма, которые помогают вернуть утраченное равновесие. Условия окружающей среды, типичные для региона (например, проживание за Полярным кругом или в пустыне), а также закаливание (обливание холодной водой или купание зимой) помогают организму легче переносить высокие и низкие температуры и адаптироваться к ним через процесс гормезиса. Коротко говоря, подвергая себя воздействию экстремальных температур, вы делаете себя выносливее к перемене температуры воздуха.

Гормезис – это двухфазный адаптивный ответ на определенные стресс-факторы, такие как физические нагрузки, голодание, холод, жара и радиация. Малые дозы токсинов или стрессоров слегка повреждают организм, но вместе с тем помогают легче компенсировать это состояние в будущем и повышают выносливость. Как сказал Фридрих Ницше: «Все, что нас не убивает, делает нас сильнее». [1280]

Существует несколько способов инициировать гипертермический гормезис, среди которых физические упражнения, йога, сидение перед камином или сон под теплыми одеялами. Однако наиболее эффективным методом все же остается посещение сауны. Парение приносит неоценимую пользу здоровью и иммунной системе.

Польза гипертермии и сауны

Сауны и бани, или каким-либо иным способом организованные небольшие закрытые пространства с искусственно повышенной температурой, это визитная карточка многих народов. Особенно бани популярны в Северо-Восточной Европе и у эскимосов. В прошлом у людей было не так много способов очистить свое тело, кроме бани или сауны, потому что не существовало душа и других приспособлений для личной гигиены. Обычно люди всю неделю работали, а на выходных сидели в бане, чтобы собственный пот помог очистить тело. Современные исследования говорят о многочисленных полезных свойствах сауны и бани, которые продлевают жизнь и заряжают энергией.

● Посещение сауны помогает снизить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и улучшить состояние здоровья сердца. [1281] На инсульты и заболевания сердца приходится каждая четвертая смерть в Соединенных Штатах Америки, и это самые распространенные причины смерти по всему миру. [1282]

• Исследователи из Финляндии выяснили, что у людей, которые ходят в сауну 2–3 раза в неделю, на 22 % ниже риск смерти от внезапного сердечного приступа по сравнению с теми, кто парится только один раз в неделю. [1283] Более того, испытуемые, которые посещали сауну 4–7 раз в неделю, снизили риск развития заболеваний сердечно-сосудистой системы на 63 % и на 50 % смертность от этих заболеваний по сравнению с теми, кто ходил в сауну раз в неделю. Смертность от всех причин также снизилась на 40 %. [1284] Интересно, что наибольшую пользу здоровью приносили циклы парения от 19 минут и дольше.

● Воздействие высоких температур улучшает чувствительность к инсулину за счет экспрессии транспортера глюкозы GLUT4. Это способствует более быстрому выведению глюкозы из крови и доставке ее клеткам скелетной мускулатуры. У мышей 30 минут в условиях гипертермии по три раза в неделю в течение 12 недель привели к снижению уровня инсулина на 31 % и к повышению чувствительности к инсулину. [1285] У людей с ожирением после посещения инфракрасной сауны в течение двух недель значительно улучшились систолическое и диастолическое артериальное давление, поток-опосредованная дилатация, уровень глюкозы натощак, снизился вес и уменьшились жировые запасы. [1286]

● Посещение сауны состоит в обратной зависимости с деменцией и болезнью Альцгеймера. [1287] Во время парения повышается уровень эндорфинов и полезных нейротрофических факторов мозга, которые облегчают поддержку имеющихся синаптических связей и в то же время способствуют созданию новых.

● Воздействие высоких температур положительно регулирует выработку белков теплового шока. [1288] Белки теплового шока помогают телу адаптироваться к жаре и стрессу. Белки теплового шока обладают целым рядом полезных свойств:

• Выводят накопившиеся свободные радикалы и клеточные отходы по сходному с аутофагией методу. [1289]

• Восстанавливают поврежденные и неправильно свернутые белки, которые нарушают гомеостаз. [1290]

• Повышают уровень глутатиона и общую антиоксидантную активность. [1291]

• Активируют моноциты, дендритные клетки и макрофаги, чтобы улучшить презентацию антигена и сигнальные пути иммунной системы.

• Запускают мышечную релаксацию и регулируют работу сердечной мышцы. [1292, 1293]

• Повышение концентрации белков теплового шока под действием высоких температур продлевает продолжительность жизни у мух и червей на 15 % [1294, 1295, 1296]

● Парение в сауне укрепляет иммунную систему за счет усиленной выработки белых кровяных телец. [1297] Благодаря стимулирующему эффекту, который сауна оказывает на лимфатическую систему, организм избавляется от последствий отравления токсинами. [1298] В результате человек меньше болеет, и у него очищается кожа.

Посещение сауны с целью оздоровления организма и профилактики гриппа начали практиковать как минимум с 1957 года. [1299] В рамках исследования удалось установить, что у 2 тыс. мужчин, которые парились по 2–3 или более 4 раз в неделю, риск инфекций дыхательных путей сократился на 27 % и 41 % соответственно по сравнению с теми, кто посещал сауну реже одного раза в неделю. [1300] Эти же эксперты утверждают, что риск развития пневмонии снижается на 33 % и 47 % соответственно. [1301] В обзорной статье авторы исследования писали: «Регулярное посещение сауны в значительной мере снижает частоту и тяжесть заболеваний гриппом у детей и взрослых». [1302] Некоторые исследователи утверждают, что регулярное посещение сауны работает не хуже вакцинации, во всяком случае от некоторых инфекций. [1303] Во время Второй мировой войны в Финляндии основным методом профилактики тифа было регулярное посещение сауны. [1304] Завсегдатаи сауны, которые парились по многу раз в неделю в течение нескольких месяцев, в два раза реже заболевали простудой по сравнению с теми, кто не практиковал посещение парной. [1305] Следовательно, можно заключить, что сауна и другие разновидности воздействия высокими температурами снижают риск простудных заболеваний, гриппа, пневмонии и других респираторных инфекций.

Когда мышей подвергали воздействию высоких температур, а после заражали вирусом гриппа H5N1, у них значительно медленнее размножался вирус, появлялось меньше патологических изменений, и они реже умирали. [1306] Вероятно, эти изменения зависели от белка теплового шока 70 (HSP70), который не дает вирусным комплексам рибонуклеопротеида экспортироваться (этот этап необходим для репликации РНК-вирусов). Так как HSP70 ингибирует экспорт этих комплексов, то можно сделать вывод, что парение в сауне и гипертермия тормозят репликацию РНК-вирусов.

Зараженные вирусом гриппа моноциты крови пожилых людей хуже производят первый тип интерферона по сравнению с более молодыми пациентами. [1307] За счет этого организм утрачивает способность бороться с инфекциями и ограничивает синтез противовирусных антител. Отсюда вывод, что основным признаком старения иммунной системы служит сокращение производства интерферона. В результате ускоряется репликация вируса и повышается вирусная нагрузка, что влечет за собой риск цитокинового шторма в легких, острого респираторного дистресс-синдрома и смерти. К счастью, гипертермия и сауна помогают предотвратить или подавить цитокиновый шторм. Противовирусные (и противоопухолевые) свойства интерферона усиливаются вместе с повышением температуры. Эксперименты с клеточными культурами человека показали, что гипертермия улучшает противовирусные качества интерферона в 3–10 раз. [1308] Гипертермия также улучшает противовирусные функции и антипролиферативные свойства всех трех человеческих интерферонов. [1309] Интересно, что всего 15 минут в парной стимулируют иммунную систему за счет преумножения белых кровяных телец, лимфоцитов и нейтрофилов. [1310] Вирусные папилломы (обыкновенные бородавки) успешно лечат с помощью локальной гипертермии, вероятно также за счет успешной работы интерферона первого типа. [1311] У многих вирусов есть механизмы для остановки производства интерферонов, поэтому гипертермия служит потенциальной стратегией для подавления вирусных защитных механизмов. [1312, 1313]

Минимальная температура, которая создает эффект термического гормезиса и стимулирует иммунную систему, составляет 38 градусов температуры тела. То есть фактически это температура начала лихорадки с медицинской точки зрения. Согласно финским исследованиям, оптимальная частота посещения сауны составляет 2–4 раза в неделю, причем парению нужно уделять от 15 до 30 минут при температуре от 70 до 100 градусов. Чаще и дольше париться не обязательно, более того, если сауны становится слишком много, то польза для организма снижается. Тем не менее от регулярного парения тело становится выносливее и лучше переносит жар, поэтому чем чаще вы ходите в сауну, тем проще вам это дается.

Кроме того, очень важно поддерживать водный баланс организма до и после посещения сауны. Это необходимо, потому что вместе с потом тело теряет влагу и электролиты. Вот почему важно употреблять немного соли, возможно, от ¼ до ½ ч. л. соли на 10 унций (283,5 г) воды после посещения сауны, но это зависит от конкретного человека. Прежде всего необходимо проконсультироваться с врачом и удостовериться, что ваше здоровье позволяет посещать сауну. Также следует помнить, что начинать нужно с малого. Сперва попробуйте невысокую температуру и кратковременное пребывание в парной и постепенно поднимайте температуру и задерживайтесь подольше, пока вам комфортно. Распитие алкогольных напитков до или во время парения не рекомендуется, так как это может спровоцировать инсульт и смерть. Жаркая сауна в сочетании с алкогольным опьянением поднимают артериальное давление, поэтому объединять эти занятия неправильно.

Посещение сауны оздоравливает не только за счет высокой температуры воздуха, противовирусный эффект парения дополнительно опосредован оксидом азота (NO). NO – это естественный газ и сигнальная молекула, которая принимает участие в работе сердца и других физиологических процессах. [1314] Доказано, что NO ингибирует размножение коронавируса SARS, нарушая цикл репликации. [1315] NO или его производные снижают уровень пальмитоилированияя спайкового белка, что препятствует соединению спайкового белка с рецептором ангиотензин-превращающего фермента (АПФ). Оксид азота тормозит производство вирусной РНК на первых стадиях репликации вируса. Проще говоря, оксид азота не пускает вирус SARS-CoV в клетку, тормозит его репликацию и снижает вирусную нагрузку. [1316] Когда разразилась пандемия атипичной пневмонии SARS в 2003 году, пациентам в Пекине назначали вдыхать оксид азота, чтобы повысить насыщение кислородом артериальной крови и снизить потребность в кислородной терапии. [1317] У больных, которых лечили таким способом, рентгенограмма легких показала снижение инфильтративных изменений в легких, при этом польза от лечения сохранялась даже по завершении терапии оксидом азота. Все эти данные явно указывают на то, что повышение уровня оксида азота под действием солнечного тепла или сауны помогает бороться с РНК-вирусами.

Воздействие высоких температур, как известно, повышает концентрацию оксида азота. [1318] Так как парение стимулирует экспрессию эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS), [1319, 1320] эндогенную антиоксидантную активность [1321] и снижает окислительный стресс, [1322] то теоретически сауна помогает усилить производство интерферона первого типа (которому мешает окислительный стресс) и обезопасить активность eNOS. Отщепление эндотелиальной синтазы оксида азота может привести к дисфункции эндотелиального барьера и острому повреждению легких от РНК-инфекций. [1323] Отсюда можно заключить, что сауна и другие гипертермические стрессоры могут инициировать работу противовирусных механизмов за счет усиленного производства оксида азота. Он укрепляет эндотелиальные клетки и защищает от окислительного стресса во время цитокинового шторма.

Синтез оксида азота в результате посещения сауны благотворно влияет на работу сердечно-сосудистой системы, улучшает приток крови к органам, кровообращение, состояние митохондрий и снижает артериальное давление. У животных с гипертонией, которых лечили сауной, улучшились показатели желудочковой гипертрофии, фиброза и плотности капилляров. [1324] В рамках исследования пациентам с диабетом второго типа назначили принимать горячие ванны в течение трех недель, и в результате у них значительно снизились уровень сахара в крови и A1C. [1325] Лечение инфракрасной сауной в течение двух недель способствует сокращению жировых запасов, снижает систолическое артериальное давление, уровень глюкозы натощак и поток-опосредованную дилатацию. [1326]

При диабете второго типа инфракрасная сауна снимает стресс, усталость, улучшает самочувствие и повышает признаки социального функционирования. [1327] Следовательно, посещая сауну, можно бороться с вирусами, налаживать процесс обмена веществ и улучшать психическое состояние.

При сердечной недостаточности снижается уровень оксида азота и усугубляется воспаление. Теплолечение в инфракрасной сауне сеансами по 15 минут, согласно исследованиям, значительно снижает диастолическое артериальное давление у пациентов с сердечной недостаточностью. [1328] У больных с хронической застойной сердечной недостаточностью теплолечение улучшает сердечные показатели, снижает риск инсульта, системного сосудистого сопротивления, сокращает размеры сердца и увеличивает фракцию выброса. [1329] Один сеанс в сауне в течение 30 минут при температуре 73 градуса у пациентов в группе риска развития сердечно-сосудистых заболеваний снижает жесткость артерий и артериальное давление. [1330] Лечение сауной улучшает вариабельность частоты сердечных сокращений [1331, 1332] и повышает податливость сосудистой стенки. [1333] В сущности, воздействие теплом можно назвать древнейшим методом лечения и оздоровления организма.