Освежающее утро на песчаном берегу залива Сан-Франциско . Мурашки покрывают тело Тони Гилберта, голое, за исключением его униформы, состоящей из пары плавок, шапочки для плавания, затычек для ушей и очков. Он входит в воду температурой 46 градусов по Фаренгейту (7 градусов по Цельсию) и выплывает в темную бухту. Он возвращается на берег через 40 минут воодушевленный.
Гилберт не бывший олимпийский пловец. Он не входит в команду суперспортсменов, хотя и знает таких пловцов. Он любитель плавать в холодной воде. В течение 11 лет он делал это, и он никогда не оглядывался назад.
«Очень холодно! Но мы бы не стали этим заниматься, если бы это не было весело. Это действительно бодрит!» — говорит Гилберт. «Ты откусываешь от жизни кусочек. Первые несколько минут все еще самые тяжелые, потом ты начинаешь, эндорфины начинают действовать, и тебе это нравится».
Гилберт — один из отважных членов гребного клуба Саут-Энд , основанного в 1873 году, который регулярно купается в холодной бухте — ради развлечения. Воды, кстати, в среднем около 56 градусов по Фаренгейту (13 градусов по Цельсию).
Эти заплывы не являются разовым полярным погружением; это регулярные мероприятия для группы. Плавание Гилберта варьируется от 20 до 40 минут, но он плавает до 90 минут. Любознательные зрители могут удивиться, как он не испытывает переохлаждения или почему ему нравится плавать в таких холодных водах?
Оказывается, человеческое тело эволюционировало, чтобы акклиматизироваться к различным видам холодового стресса. Фактически, некоторые из этих приспособлений к холодовому стрессу могут даже помочь предотвратить такие заболевания, как диабет 2 типа.
Привычка мерзнуть
Как мы уже упоминали, наши тела эволюционировали, чтобы привыкнуть к холоду, когда это необходимо. Есть три способа, которыми наш организм справляется с холодом:
- привыкание к холоду : снижение реакции на холод; более высокая температура кожи
- метаболические адаптации: создание тепла за счет таких реакций, как дрожь
- теплоизолирующие приспособления: сохранение тепла с помощью таких вещей, как жировые слои
Привыкание является наиболее распространенной реакцией человека на холод. Это то, что большинство из нас испытывает всякий раз, когда мы неоднократно оказываемся на холоде, потому что это не должно быть длительным. Привыкание возникает даже холодным морозным утром, во время 10-минутного забега в местное кафе за кортадо.
Привычки подобны запоминанию. Вместо того, чтобы тратить ценную телесную энергию на отправку сигнальных нейронов в центральную нервную систему каждый раз, когда ваше тело подвергается воздействию одного и того же холода, оно запоминает его и меньше реагирует. Вы не будете так сильно дрожать, а ваше тело привыкнет к температуре и дольше сохранит тепло кожи на конечностях, как и на наших руках .
Вот почему чем больше Гилберт плавает, тем длиннее могут быть его занятия с течением времени. Однако даже после 11 лет плавания ему всегда требуется несколько минут, чтобы освоиться в воде, говорит он. «Из сотен плаваний, которые у меня были, по сей день первые несколько минут в этой холодной воде самые тяжелые, и у меня есть первоначальные сомнения. Но ты остаешься и привыкаешь к этому. до 10 минут, это похоже на кайф бегуна, вы в эйфории».
«Привыкание к этому» — это один из способов описать, что тело замечает, что раздражители — в данном случае холодная температура — не исчезают и приспосабливаются.
Даже самые лучшие, самые приспособленные пловцы слишком замерзают и должны остановиться, когда их тело говорит им, что пора. «Ваше тело сохраняет тепло внутри, поэтому ваши конечности могут замерзнуть, особенно пальцы рук или ног», — объясняет Гилберт. «Во время более длительных заплывов вы даже увидите, как у некоторых людей появляется «когтистая рука», или у некоторых людей немеют губы на несколько минут, и они невнятно произносят слова, когда выходят из воды».
Вазоконстрикция , еще один механизм привыкания, вызывает когтеобразные руки, когда кровоснабжение отводится от конечностей тела для сохранения тепла. Но пловец не может приспособиться к длительному плаванию в холодных водах залива в первый раз; это также требует процесса акклиматизации.
Акклиматизация против адаптации
Акклиматизация и адаптация часто используются взаимозаменяемо; однако они не одинаковы. Акклиматизация — это медленное физиологическое изменение тела, которое позволяет ему справляться с другой средой — в данном случае с низкими температурами. Акклиматизация может занять несколько дней, недель или даже месяцев. Однако адаптация — это генетический процесс, посредством которого вся популяция должна измениться, чтобы приспособиться к факторам окружающей среды. Адаптация может занять несколько поколений.
После многих лет плавания в заливе тело Гилберта акклиматизировалось, и теперь он может плавать более часа. Если бы он попробовал это с первого раза, он мог бы умереть от переохлаждения .
«Вы должны регулярно плавать в холодной воде, чтобы оставаться акклиматизированными», — объясняет Гилберт. Товарищ-пловец, который ведет клинику для начинающих, подсадил Гилберта на холодное плавание. «Она сказала, что нужно плавать два-три дня в неделю, чтобы оставаться акклиматизированным. затем на следующий день попробуйте 15, 20, а затем вернитесь к 30 или 45 минутам», — говорит Гилберт.
Акклиматизация происходит, когда внутренняя температура нашего тела постоянно снижается в течение длительного периода времени. Именно тогда мы видим более долгосрочные изолирующие адаптации (улучшение кровотока, жировые отложения), которые помогают нашему телу сохранять тепло.
За последние десятилетия ученые обнаружили, что существует особый вид жира, который отвечает за сохранение тепла в нашем теле, особенно при постоянном холодовом стрессе. Бурый жир.
Бурый жир: камин в вашем теле
Бурая жировая ткань — она же бурый жир или НЖТ — это тот тип жира, который вам нужен, потому что он помогает поддерживать температуру тела. Чжицян Линь, доктор философии. является доцентом Масонского медицинского исследовательского института (MMRI) в Ютике, штат Нью-Йорк. Цель " Лаборатории Лин " - изучение генетических программ, которые контролируют рост и функцию бурого жира.
«Бурый жир относится к бурой жировой ткани, которая потребляет жирные кислоты для выработки тепла», — говорит Лин, который помог разработать новую технологию изучения бурого жира . «По сравнению с белым жиром (белой жировой тканью) в бурых жировых клетках больше митохондрий и меньше липидов. Бурый жир служит камином в нашем теле, чтобы согреться».
Бурый жир переводит энергию из пищи в тепло, поэтому он играет важную роль в согревании нашего тела.
Некоторые ученые утверждают , что бурый жир рано появился у млекопитающих и помог нам обойти другие виды. Человеческие младенцы рождаются с большим количеством бурого жира, чтобы защитить их от холода при рождении, но именно холодовой стресс создает BAT у взрослых.
«Регулярный холодовой стресс может усилить иннервацию бурого жира и скелетных мышц», — объясняет Лин. «Поэтому люди, регулярно подвергающиеся воздействию холода (например, моржи), имеют более высокую эффективность выработки тепла, чем обычные здоровые люди».
Бурый жир не только помогает согреть людей, подверженных холодовому стрессу, но недавние исследования также показывают, что он играет роль в поддержании нашего метаболического гомеостаза, который может защитить нас от метаболических заболеваний, таких как диабет 2 типа, ожирение и сердечно-сосудистые заболевания, объясняет Лин.
«Во время воздействия холода нервы под кожей передают сигнал холода в мозг, который затем посылает сигналы бурому жиру или скелетным мышцам для выработки тепла», — говорит он. «Поэтому регулярное воздействие холода потенциально увеличивает потребление калорий и может быть полезным для предотвращения ожирения».
Наследуем ли мы холодовую адаптацию?
Согласно исследованиям адаптации человека к холодовому стрессу , коренные народы, акклиматизированные к холоду, обычно демонстрируют приспособления, которые дольше сохраняют тепло тела .
В исследованиях инуитов Арктики и норвежских саамов типы реакций, которые они испытывали из-за холодового стресса всего тела, были такими же, как у людей в более теплом климате. Если становится очень холодно, они, например, дрожат, но их реакции менее выражены. Это означает, что может стать намного холоднее, прежде чем они начнут испытывать те же реакции, что и мы, когда идем из машины в офис при минусовой температуре.
В среднем их кожа была теплее, приток крови к конечностям был больше, поэтому они теряли меньше тепла от рук. Однако, когда в исследовании приняли участие дети из этих групп, они не были так акклиматизированы к холодовому стрессу, как взрослые.
Исследование показало , что акклиматизация к холоду не передается по наследству, а является результатом длительного воздействия. Другие исследования показали, что существуют и генетические факторы адаптации к холоду. Недавние исследования показали, что группы, коренные жители холодного климата, имеют генетические маркеры, которые участвуют в активной НЖТ.
Хотя многие механизмы аналогичны группам, не подвергающимся холодовому стрессу, могут иметь место и генетические аспекты для групп или отдельных лиц.
Холод делает нас здоровее?
Для большинства из нас в современном обществе мы испытываем привыкание к холоду , а не полную акклиматизацию, потому что мы меняем свое поведение , надев больше одежды, живя в отапливаемых домах, водя отапливаемые автомобили и работая в теплых офисах. Но темы исследований, такие как исследования Линя по исследованию метаболических заболеваний в буром жире и исследования пользы для здоровья от воздействия холода, такого как погружение в холодную воду или холодный душ , доказывают, что адаптация к холоду может улучшить наше здоровье, если делать это безопасно.
И Гилберт, хотя он и не ученый, знает, что прохладные воды залива предлагают опыт, не похожий ни на что другое. «Плавание в холодной воде похоже на то, как будто вы откусываете от жизни! Ничто другое не сравнится с этим», — говорит Гилберт.
Теперь это сумасшествие
Почетный член гребного клуба Саут-Энд Линн Кокс стала первым человеком, переплывшим замерзшие воды Антарктического океана без гидрокостюма. Ее плавание, которое длилось более 30 минут, проходило в воде с температурой 32 градуса по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию) и продолжалось 1,2 мили (1,9 километра). Она одна из двух известных людей в мире, переживших такой холод.
