寒冷环境竟有助于减重、改善胰岛素抵抗？怕冷星人天塌了

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寒风刺骨？肥胖及2型糖尿病患者更应下楼走走

撰文：曹雨甜

在寒冷的季节里，宅在温暖的家中享受暖气似乎是很多人的选择。然而，对于2型糖尿病（T2DM）以及肥胖的患者来说，这样的“舒适”可能并非最佳。

宅家躺平虽好，疾病隐患不少

肥胖，通常被认为是能量过度消耗与需求长期失衡所致。但肥胖引发的代谢并发症，实则是能量从白色脂肪组织向心脏、骨骼肌、胰腺和肝脏等瘦器官转移的结 果[1]。在禁食与进食的生理状态转换过程中，白色脂肪组织发挥着关键作用。当该组织内的脂肪分解过程以及胰岛素介导的膳食脂肪酸储存功能受损时，机体便会出现糖耐量（IGT）异常现象，而这一异常恰是2型糖尿病（T2DM）的重要早期标志[2]。

大家都达成共识的是通 过持续的中等强度耐力运动与适度营养改变等生活方式干预之法，可针对多种能量稳态机制，对肥胖进行治疗，并降低T2DM和心血管疾病（CVD）风险。然而，基于此我们在不断开发能够模仿运动带来的益处的减重药物，但是在此过程中，我们是否忽视了其他非药物疗法的潜力呢？比如，人类作为恒温动物，历经漫长进化历程所形成的最基本的适应能力之一 —— 体温调节能力，这一与生俱来却常被忽视的生理特性。事实上，寒冷刺激引发的的的体温调节反应可能是最接近运动的模拟物，在某些情况下，甚至可能超过运动训练的治疗潜力 [3] 。

冷暴露——肥胖与T2DM患者的“新救星”

冷暴露，作为一种针对肥胖和T2DM患者代谢失调提出的新方法，是指暴露于寒冷中，包括越来越受到欢迎的冬泳等。有研究显示，对于健康成人而言，冷暴露可以增加能量消耗和全身葡萄糖和脂肪酸的利用，反复暴露还能降低空腹血糖和胰岛素水平 [4] 。

那T2DM及肥胖患者是否也同样如此呢？现有的一些研究表明，急促和反复暴露在寒冷中都可以改善T2DM患者的胰岛素敏感性，降低空腹血糖[5-6] 。 对于肥胖患者来说仅仅是暴露在寒冷中就可以增加能量消耗，从而有助于减重。因此，冷暴露对于T2DM及肥胖患者均具有明显治疗潜力。

冷暴露与代谢健康的“奇妙互动”

流行病学研究发现，寒冷气候对代谢健康尤其是T2DM患病率有着潜在影响。在美国大陆，年平均室外温度25°C地区居民的T2DM预测患病率（12.1%）比5°C地区（7.6%）高1.6倍 [7] 。 并且，室外环境平均温度每升高10°C，妊娠期糖尿病发病率上升6%。对于年轻健康个体而言，在轻度寒冷环境中待6周就能使静息能量消耗增加20%，那持续待1个月呢？该研究显示，可使受试者的胰岛素敏感性提升50% [8] 。 由此可见，冷暴露可作为预防T2DM的辅助策略。

近期研究显示，轻度冷暴露可使T2DM控制良好的男性能量消耗额外增加60kcal/h，血糖降低10%，暴露3小时后血糖降低28%（图1） [9] ，其血糖变化幅度与单次中等强度耐力运动相当，但代谢率却高于运动时。

图1：寒冷诱导的血浆葡萄糖（A）、胰岛素（B）、碳水化合物（CHO）利用（C）和脂肪酸（FA）氧化（D）在瘦弱的年轻男性和超重的T2DM个体中的变化。

而且在健康个体中的研究指出，冷暴露对血糖和胰岛素血症的影响呈温度依赖性，冷刺激越强，血糖和胰岛素下降越明显（图2），同时还能刺激白色脂肪组织中儿茶酚胺诱导的细胞内甘油三酯脂解，使脂肪酸氧化率增加31kcal/h [10] 。

图2：在轻度（1-2RMR）、中度（2-3RMR）和高（>.3RMR）产热率下，冷暴露的代谢和心血管反应表现为产热率（乘以静息代谢率RMR）的函数。数据代表被引用研究中报告的反映的平均值（范围）。BP：血压；HR：心率；NEFA：非酯化脂肪酸。

冷暴露，心血管的“特殊挑战”

说到这可能有看客要质疑，毕竟已有先前的研究表明，寒冷天气有可能引发心血管方面的风险隐患。例如，寒冷环境所诱导的血管收缩现象，可能会使得冠状动脉疾病患者的心血管负荷显著增加，心肌的供氧量减少，进而导致冠状动脉性心脏病的症状加剧。在这样潜在风险的笼罩下，我们难免会思考，冬季出行这一行为是否真的明智，是否还值得我们去深入探讨其安全性与可行性呢？

这或许只是片面之言，在部分研究中指出冷暴露产生独特心血管反应，却是收缩压适度升高、心率下降。足够强的冷刺激会增加自主神经活动、外周血管收缩，进而升高动脉血压（BP）和平均动脉压（MAP），降低心率（HR）。轻度寒冷使收缩压BP增加4-8mmHg（或3%～6%），舒张压BP升高4-9mmHg（或6%～14%） [11] ；中度寒冷则使收缩压BP升高11-25mmHg（或9%～20%），舒张压BP升高9-17mmHg（或12%～20%） [12] 。

在老年人和高血压患者等人群中，血压升高幅度更为明显。例如，在暴露于轻度寒冷 的老年人和高血压患者中，收缩压BP升高11%～15%，而舒张BP升高9%～10% [13] 。虽然血压升高可能增加急性心血管事件风险，但也仅与低强度有氧运动相当。故而我们也不能因因噎废食，适度的冬日出行是能够带来健康收益的。诚然，关于寒冷究竟会引发哪些具体的CVD风险，以及这些风险会达到何种程度，目前尚未有确凿定论，仍有待开展更多严谨且深入的试验来加以证实，从而为我们在冬季的活动提供更为科学、精准的指导与依据。

冷暴露，未来可期的“健康新宠”

以往寒冷暴露研究多聚焦极端寒冷条件，但随着对人体成分的深入探究，研究重点转向轻度冷暴露的代谢益处。最新证据表明，冷暴露可改善葡萄糖稳态与胰岛素敏感性，增加葡萄糖和脂肪酸氧化速度，改变器官对膳食脂肪酸的处理，但研究多集中于年轻、苗条健康男性，并未探讨年龄、性别、种族和训练状态对冷暴露代谢和心血管反应的影响 [11] 。尽管冷暴露是预防肥胖和T2DM进展的有潜力的辅助或补充治疗策略，但缺乏针对急性和反复轻度冷暴露对T2DM影响的前瞻性研究，对每日冷暴露作为干预措施影响的研究更是匮乏。当然，未来还需更多研究确定适合T2DM及肥胖患者的冷暴露条件与边界，包括但不限于适宜的温度范围、时长、频率等要素，以及可能存在的禁忌证等，如合并中重度冠状动脉疾病患者，以便更好地利用冷暴露这一潜在的治疗手段，为对抗肥胖及相关代谢并发症提供更多选择。

结语

因此，虽然目前冷暴露只是作为一种极具潜力的治疗手段，但各项研究数据都指出下楼走走，适当接触寒冷环境，可能有助于改善代谢状况，预防疾病进展。因此T2DM及肥胖患者不应过度依赖宅家暖气带来的舒适，无论是居家运动或者户外运动，都可以作为肥胖和T2DM患者的治疗手段之一。特别是对于年轻且无心血管并发症的肥胖或T2DM的患者，在寒冷环境中进行户外运动的益处比室内运动可能更多。

参考文献：

[1].Carpentier AC. Can J Cardiol 34: 605–614, 2018.

[2].Grenier-Larouche T, Labbe SM, Noll C, Richard D, Carpentier AC. Int J Obes Suppl 2:S37–S42, 2012.

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[4].Blondin DP, Nielsen S, Kuipers EN, Severinsen MC. Cell Metab 32: 287–

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[5].Hanssen MJ, Hoeks J, Brans B. Nat Med 21: 863–865,2015.

[6].Hanssen MJ, van der Lans AA, Brans B. Diabetes 65: 1179–1189, 2016.

[7].Speakman JR, Heidari-Bakavoli S. Sci Rep 6: 30409, 2016.

[8].Booth GL, Luo J, Park AL, Feig DS, Moineddin R, Ray JG. CMAJ 189: E682–E689, 2017.

[9].Blondin DP, Labbe SM, Noll C, Kunach M, Phoenix S, Guerin B,Turcotte EE, Haman F, Richard D, Carpentier AC. Diabetes 64: 2388–2397, 2015.

[10].Khera R, Murad MH, Chandar AK, Dulai PS, Wang Z, Prokop LJ,Loomba R, Camilleri M, Singh S. JAMA 315: 2424–2434, 2016.

[11].Mengel LA, Seidl H, Brandl B, Skurk T, Holzapfel C, Stecher L,Claussnitzer M, Hauner H. JClin Endocrinol Metab105: dgaa110, 2020.

[12].Hintsala H, Kandelberg A, Herzig KH, Rintam€aki H, M€antysaari M,Ik€aheimo TM. Am J Hypertens 27: 656–664,2014.

[13].Greaney JL, Kenney WL, Alexander LM. JAppl Physiol (1985) 123: 1617–1624, 2017.

[14].Miyai N, Arita M, Miyashita K, Morioka I, Shiraishi T, Nishio I. Hypertension 39: 761–766, 2002.

本文来源丨医学界肥胖频道 责任编辑丨小林

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