Почему холод причиняет нам боль? Вот как это объясняет наука

Неужели наши организмы совсем для него не приспособлены?

Кадр из фильма «Сияние» (1980)

Холод — неблагоприятная для человека среда. Чрезмерно низкие температуры опасны для нашего здоровья и даже жизни. Поэтому эволюция снабдила наш организм «тревожной сигнализацией», которая быстро реагирует на переохлаждение, вызывая у нас сначала дискомфорт, а затем — боль.

Попробуем разобраться, как работает эта система и действительно ли в холодное время года мы больше подвержены хроническим болям?

Как наш организм распознает некомфортную или опасную температуру?

Часто считается, что нервные окончания на коже в первую очередь отвечают за осязание, но на самом деле они выполняют множество разных функций. Сигналы от этих нервных клеток обрабатывает так называемая соматосенсорная система организма.

Она управляет в том числе проприоцепцией (способность ощущать положение частей тела относительно друг друга и положение тела в пространстве) и ноцицепцией (распознавание вредоносных воздействий). Cистема ноцицепции отвечает за чувство боли.

Боль может возникать из-за разных видов воздействия (механического, химического, температурного), но именно ноцицепция заставляет нас избегать любых раздражителей, вызывающих боль. Если мы подносим ладонь к огню, реакция ноцицептивной системы вызывает чувство нестерпимого жара, заставляющее нас моментально отдернуть руку. Каким бы неприятным ни было ощущение боли, его главная задача — предохранять нас от опасностей.

Лишившись способности чувствовать боль, мы просто не сможем выжить.

Но как именно наш организм воспринимает ощущение холода и регистрирует его как болевое ощущение?

«Работает это примерно так: так называемые сенсорные нейроны, широко распространенные по всему нашему телу, имеют специальные каналы, чувствительные к жару и холоду. Эксперименты с генетически модифицированными мышами показали, что эти каналы (белки, встроенные в стенки нейронов) напрямую отвечают за чувствительность к низким и высоким температурам», — объясняет нейробиолог Йорг Грандль (Jorg Grandl) из Дьюкского университета (США).

К примеру, белок, называемый TRPV1, отвечает за чувствительность к горячему и обычно активируется, если температура раздражителя превышает 42 градуса, передавая в мозг сигнал «ой, горячо!».

Механизмы чувствительности к холодному не так хорошо изучены. Например, белок TRPM8 реагирует в основном на умеренно низкие температуры. Белок TRPA1 активируется при воздействии экстремально низких температур (1, 2), но ученые пока точно не знают, связан ли он с распознаванием холода как такового. Интересно, что TPRV1 также реагирует, например, на капсаицин (вещество, которое придает «жгучую» остроту перцу), а TRPM8 — на ментол, дающий ощущение «холодка».

Эти три белка позволяют нервным окончаниям на нашей коже передавать в мозг информацию о самых разных температурах.

Поскольку они относятся к ноцицептивной системе, их главная задача — заставить нас избегать всего слишком горячего или холодного.

Например, когда в ходе эксперимента у мышей «отключили» белок TRPM8, они словно перестали бояться холода. Судя по всему, мыши (как и мы) не ищут специально комфортную температуру, а просто стараются избегать слишком холодных или горячих мест или предметов.

Почему в холодную погоду у нас часто болит тело, мышцы, суставы?

Часто нам кажется, что зимой и осенью мы больше подвержены различным болям. Действительно ли в этом виноват холод или есть и другие объяснения? У врачей и ученых есть на этот счет несколько теорий.

1. Холод и перепады атмосферного давления вызывают изменения в суставах. Ткани, окружающие сустав, из-за изменения температуры, влажности и атмосферного давления расширяются и сужаются, что может вызывать давление на нервные окончания и тем самым — боль.

Также при низкой температуре синовиальная жидкость, заполняющая полость суставов, становится более густой, что снижает их подвижность и может вызывать дискомфорт. Страдающие остеоартрозом особенно чувствительны к перепадам давления и температуры (3).

2. Из-за холода кровеносные сосуды сужаются. Это в первую очередь сказывается на кровообращении в наших конечностях — поэтому руки и ступни часто особенно страдают на морозе.

3. Холод и короткий световой день могут угнетающе воздействовать на психическое состояние. У особо уязвимых людей может развиться даже сезонная депрессия, также называемая сезонным аффективным расстройством. Депрессия и даже просто подавленное психологическое состояние могут повышать болевую чувствительность.

4. В холодное время года мы обычно меньше бываем на улице и менее физически активны. Недостаток физических нагрузок и сидячий образ жизни (особенно при лишнем весе) могут провоцировать боли в мышцах и суставах.

5. Зимой нам может не хватать витаминов. Особенно это касается витамина D, который вырабатывается в организме под воздействием солнечного света. Недостаток витамина D может провоцировать боли (4) и депрессивные состояния.

Вот что можно сделать, чтобы предотвратить болевой синдром в зимнее время:

• Будьте физически активны. Умеренные и щадящие физические нагрузки показаны даже тем, кто страдает заболеваниями суставов. Перед тренировкой очень важно выполнять разминку.
• Старайтесь контролировать вес. Лишние килограммы создают дополнительную нагрузку на мышцы и суставы и повышают риск развития остеоартроза (5).
• Не злоупотребляйте алкоголем. «Согревающее» действие спиртного — всего лишь иллюзия, алкоголь расширяет сосуды на поверхности нашего тела, это вызывает ощущение жара, на самом же деле организм начинает быстрее терять тепло.
• При необходимости — восполняйте запас витаминов. Вы можете проконсультироваться с врачом, чтобы выяснить, стоит ли вам принимать витамин D или другие витамины. Возможно, понадобится сдать анализы.