Effect of changes in ambient temperature on oxidative stress markers in blood of regular winter swimmers

Wprowadzenie. Uważa się, że kąpiele w zimnej wodzie i sauna pozytywnie wpływają na organizm człowieka, nadal jednak istnieje niewiele dowodów naukowych potwierdzających to zjawisko. Cel pracy. Celem pracy było określenie wpływu kąpieli zimowej i sauny na wskaźniki stresu oksydacyjnego we krwi doświadczonych morsów. Materiał i metoda. Grupę badaną stanowiło 15 zdrowych mężczyzn (ochotników), którzy spędzili 3 minuty w wodzie o temp. +4 °C, po czym udali się na 30 minut do sauny (temp. 80 °C, wilgotność względna 15%). Krew pobrano czterokrotnie: przed wejściem do zimnej wody (kontrola), 5 i 30 min po kąpieli zimowej (przed sauną) oraz 5 min po saunie. Aktywność enzymów antyoksydacyjnych – katalazy (CAT) i dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) oznaczono w erytrocytach, peroksydazy glutationowej (GPx) w erytrocytach i osoczu krwi, a ceruloplazminy (Cp) w surowicy. Stężenie produktów peroksydacji lipidów – substancji reagujących z kwasem tiobarbiturowym (TBARS) i sprzężonych dienów (CD) – oznaczono w erytrocytach i w osoczu. Wyniki. Wykazano wzrost aktywności GPx w osoczu krwi bezpośrednio po kąpieli zimowej oraz wzrost stężenia CD w osoczu po ekspozycji na zmiany temperatury otoczenia. Stężenie TBARS po kąpieli zimowej uległo obniżeniu zarówno w erytrocytach, jak i w osoczu. Po saunie zaobserwowano wzrost stężenia TBARS w osoczu krwi. Wnioski. Wyniki dowodzą stałej gotowości systemu antyoksydacyjnego do obrony przed niekorzystnym działaniem reaktywnych form tlenu podczas ekspozycji na zmiany temperatury otoczenia u doświadczonych morsów, dzięki czemu nie dochodzi do uszkodzeń na poziomie komórkowym. Stosowanie sauny po kąpieli zimowej może być jednak dodatkowym źródłem stresu oksydacyjnego.Background. Winter swimming and sauna are supposed to beneficially affect the human organism, but there is still a lack of scientific evidence to confirm this phenomena. Aim. The aim of the study was to evaluate the effect of cold bath and sauna on markers of oxidative stress in the blood of experienced winter swimmers. Materials and method. The study group consisted of 15 healthy men (volunteers), who spent 3 minutes in water at the temp. of +4 °C, followed by a 30 min sauna session – temp. 80 °C, relative humidity 15%. Blood samples were taken 4 times: before the cold bath (control), 5 and 30 min. after the cold bath (before sauna) and 5 min. after sauna. Activity of antioxidant enzymes – catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD), was determined in erythrocytes, glutathione peroxidase (GPx) in erythrocytes, and blood plasma, and ceruloplasmin (Cp) in serum. The level of lipid peroxidation products – thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and conjugated dienes (CD), were measured in erythrocytes and blood plasma. Results. An increase of GPx activity in plasma was observed directly after the cold bath, and also an increase of CD level was revealed after the changes in ambient temperature. The level of TBARS after winter swimming decreased both in erythrocytes and in blood plasma. After the sauna bath, TBARS concentration increased in plasma. Conclusions. The results provide evidence of constant alacrity of antioxidant system in prevention against harmful action of reactive oxygen species during exposition to changes in ambient temperature in experienced winter swimmers, which results in lack of damage on the cellular level. However, the use of sauna directly after a cold bath may be an additional source of oxidative stress