ร่างกายของเราสามารถ 'เรียนรู้' ที่จะทนต่ออุณหภูมิที่เย็นจัดได้หรือไม่?

เป็นเช้าที่เร็วที่ชายฝั่งทรายของอ่าวซานฟรานซิสโก ขนลุกปกคลุมร่างกายของโทนี่ กิลเบิร์ต ยกเว้นชุดกางเกงว่ายน้ำ หมวกว่ายน้ำ ที่อุดหูและแว่นตา เขาลุยน้ำที่มีอุณหภูมิ 46 องศาฟาเรนไฮต์ (7 องศาเซลเซียส) และแหวกว่ายออกไปในอ่าวที่มืดมิด เขากลับขึ้นฝั่ง 40 นาทีต่อมา เบิกบานใจ

กิลเบิร์ตไม่ใช่อดีตนักว่ายน้ำโอลิมปิก เขาไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของทีมซุปเปอร์แอธเลต ถึงแม้ว่าเขาจะรู้จักนักว่ายน้ำแบบนั้นก็ตาม เขาเป็นงานอดิเรกว่ายน้ำน้ำเย็น เขาทำมา 11 ปีแล้ว และเขาไม่เคยหันหลังกลับ

“หนาวมาก! แต่ถ้าไม่สนุกคงไม่ทำหรอก มันทำให้กระปรี้กระเปร่าจริงๆ!” กิลเบิร์ตกล่าว “คุณกำลังกัดกินชีวิต ช่วงสองสามนาทีแรกยังคงแย่ที่สุด จากนั้นคุณก็ไป เอ็นดอร์ฟินเตะเข้า และคุณรักมัน”

Gilbert เป็นหนึ่งในสมาชิกผู้กล้าหาญของSouth End Rowing Clubซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1873 ซึ่งมักจะลงเล่นน้ำในอ่าวที่เย็นยะเยือก - เพื่อความสนุกสนาน โดยวิธีการที่น้ำเฉลี่ยประมาณ56 องศาฟาเรนไฮต์ (13 องศาเซลเซียส)

การว่ายน้ำเหล่านี้ไม่ใช่การกระโดดข้ามขั้วโลกเพียงครั้งเดียว เป็นงานประจำของกลุ่ม กิลเบิร์ตว่ายน้ำได้ตั้งแต่ 20 ถึง 40 นาที แต่เขาว่ายน้ำได้นานถึง 90 นาที ผู้ชมที่อยากรู้อยากเห็นอาจสงสัยว่าเขาไม่มีภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกติได้อย่างไร หรือทำไมเขาถึงชอบว่ายน้ำในน่านน้ำเย็นเช่นนี้

ปรากฎว่าร่างกายมนุษย์มีวิวัฒนาการเพื่อใช้เครื่องมือที่เป็นประโยชน์บางอย่างเพื่อปรับตัวให้เข้ากับความเครียดจากความเย็นประเภทต่างๆ อันที่จริง การเคยชินกับความเครียดจากความเย็นอาจช่วยป้องกันโรคต่างๆ เช่น เบาหวานชนิดที่ 2

ติดนิสัยเย็นชา

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว ร่างกายของเราได้มีการพัฒนาให้ชินกับอุณหภูมิที่เย็นจัดเมื่อจำเป็น ร่างกายของเรารับมือกับความหนาวเย็นได้สามวิธี:

ความเคยชินเป็นการ ตอบสนองที่ พบบ่อยที่สุดต่อความหนาวเย็นที่พบในมนุษย์ นี่คือสิ่งที่พวกเราส่วนใหญ่ประสบทุกครั้งที่เราออกไปเผชิญกับความหนาวเย็นซ้ำแล้วซ้ำเล่า เพราะมันไม่ต้องใช้เวลานาน เราเคยชินกับความเคยชินแม้ในช่วงเช้าที่เย็นยะเยือก ในช่วง 10 นาทีที่รีบไปที่ร้านกาแฟในท้องถิ่นเพื่อซื้อคอร์ตาโด

นิสัยก็เหมือนการท่องจำ แทนที่จะสิ้นเปลืองพลังงานอันมีค่าของร่างกายโดยส่งเซลล์ประสาทที่มีธงสีแดงไปยังระบบประสาทส่วนกลางทุกครั้งที่ร่างกายของคุณสัมผัสกับเหตุการณ์ที่หนาวเย็นแบบเดียวกัน ร่างกายจะจดจำและตอบสนองน้อยลง คุณจะไม่สั่นสะท้านมากนักและร่างกายของคุณจะชินกับอุณหภูมิและดูแลผิวบริเวณแขนขา เช่น มือของเรา ซึ่งจะอุ่นขึ้นนานขึ้น

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมยิ่งกิลเบิร์ตว่ายน้ำมากเท่าไหร่ เซสชั่นของเขาก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น เมื่อเวลาผ่านไป แม้ว่าหลังจากว่ายน้ำมา 11 ปี เขาจะใช้เวลาสองสามนาทีเสมอเพื่อให้รู้สึกสบายตัวในน้ำ เขากล่าว “จากการว่ายน้ำหลายร้อยครั้ง จนถึงทุกวันนี้ สองสามนาทีแรกในน้ำเย็นจัดนั้นแย่ที่สุด และฉันมีข้อสงสัยในเบื้องต้น แต่คุณอยู่ในนั้น และคุณคุ้นเคยกับมัน จากนั้นประมาณห้าโมงเย็น ถึง 10 นาที มันเหมือนนักวิ่งสูง คุณร่าเริง"

"การชินกับมัน" เป็นวิธีหนึ่งในการอธิบายว่าร่างกายสังเกตเห็นสิ่งเร้า ซึ่งในกรณีนี้คืออุณหภูมิที่เย็นจัด จะไม่หายไปและปรับตัว

แม้แต่นักว่ายน้ำที่ดีที่สุดและปรับตัวได้ดีที่สุดก็ยังหนาวเกินไปและต้องหยุดเมื่อร่างกายบอกว่าถึงเวลาแล้ว “ร่างกายของคุณอบอุ่นอยู่ที่แกนกลาง ดังนั้นแขนขาของคุณจะเย็น โดยเฉพาะนิ้วหรือนิ้วเท้าของคุณ” กิลเบิร์ตอธิบาย "ในการว่ายนานขึ้น คุณจะเห็นบางคนได้รับ 'กรงเล็บ' หรือบางคนมีอาการชาที่ริมฝีปากไม่กี่นาทีและพูดไม่ชัดเมื่อขึ้นจากน้ำ"

การ หด ตัวของหลอดเลือด กลไกการสร้างความเคยชินอีกอย่างหนึ่งคือสิ่งที่ทำให้เกิดกรงเล็บเมื่อเลือดไหลออกจากส่วนปลายของร่างกายเพื่อรักษาความร้อน แต่นักว่ายน้ำไม่สามารถปรับตัวให้เข้ากับการว่ายน้ำระยะทางยาวในน่านน้ำเย็นของอ่าวได้ในการเดินทางครั้งแรก มันยังต้องอาศัยกระบวนการปรับตัว

เคยชินกับการปรับตัว

การปรับตัวให้เข้ากับสภาพเดิมและการปรับตัวมักใช้สลับกัน อย่างไรก็ตาม มันไม่เหมือนกัน การปรับตัวให้ ชินกับสภาพแวดล้อมเป็นการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาที่ช้าต่อร่างกาย ทำให้สามารถรับมือกับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้คืออุณหภูมิที่เย็นจัด การปรับตัวให้ชินกับสภาพแวดล้อมสามารถเกิดขึ้นได้ภายในสองสามวัน สัปดาห์หรือหลายเดือน การปรับตัวเป็นกระบวนการทางพันธุกรรมที่ประชากรทั้งหมดต้องเปลี่ยนแปลงเพื่อรองรับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม การปรับตัวสามารถพัฒนาคนรุ่นต่อรุ่น

หลังจากว่ายน้ำในอ่าวมาหลายปี ร่างกายของกิลเบิร์ตก็เคยชินกับสภาพเดิม และตอนนี้เขาสามารถว่ายน้ำได้นานกว่าหนึ่งชั่วโมง ถ้าเขาลองทำแบบนั้นในครั้งแรก เขาอาจจะเสียชีวิตจากภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกติได้

“คุณต้องทำตัวให้สม่ำเสมอ สม่ำเสมอในการว่ายน้ำในน้ำเย็นเพื่อปรับตัวให้เข้ากับสภาพเดิม” กิลเบิร์ตอธิบาย เพื่อนนักว่ายน้ำคนหนึ่งซึ่งเป็นผู้นำคลินิกสำหรับผู้เริ่มต้น ทำให้กิลเบิร์ตติดการว่ายน้ำที่เย็นยะเยือก “เธอบอกว่าคุณต้องว่ายน้ำสองถึงสามวันต่อสัปดาห์เพื่อให้ชินกับสภาพ และสองสามครั้งที่ฉันหยุดพักหรือตกงาน ฉันจะเริ่มกลับมาที่จุดแรก เริ่มต้นด้วยการว่ายน้ำสั้นๆ 10 นาทีในวันหนึ่ง แล้ววันรุ่งขึ้นลอง 15, 20 แล้วย้อนกลับไปที่ 30 หรือ 45 นาที" กิลเบิร์ตกล่าว

การปรับตัวให้ชินกับสภาพแวดล้อมเกิดขึ้นเมื่อ อุณหภูมิแกนกลางของร่างกายลดลงเป็นระยะเวลานานซ้ำแล้วซ้ำเล่า นั่นคือเวลาที่เราเห็นการปรับตัวของฉนวนในระยะยาวมากขึ้น (การไหลเวียนของเลือดดีขึ้น ชั้นไขมัน) ที่ช่วยให้ร่างกายของเรารักษาความร้อน

ภายในไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่ามีไขมันชนิดพิเศษที่ช่วยให้ร่างกายของเราอบอุ่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความเครียดจากความเย็นซ้ำๆ ไขมันสีน้ำตาล.

ไขมันสีน้ำตาล: เตาผิงในร่างกายของคุณ

เนื้อเยื่อไขมันสีน้ำตาล หรือที่เรียกว่า ไขมันสีน้ำตาล หรือ BAT เป็นไขมันชนิดที่คุณต้องการให้ร่างกายได้รับ เพราะช่วยรักษาอุณหภูมิของร่างกาย Zhiqiang Lin, ปริญญาเอก เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ Masonic Medical Research Institute (MMRI) ในเมือง Utica รัฐนิวยอร์ก เป้าหมายของ " หลิน แล็บ " คือการศึกษาโปรแกรมทางพันธุกรรมที่ควบคุมการเจริญเติบโตและการทำงานของไขมันสีน้ำตาล

"ไขมันสีน้ำตาลหมายถึงเนื้อเยื่อไขมันสีน้ำตาลที่กินกรดไขมันเพื่อการผลิตความร้อน" Lin ผู้ช่วยพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ในการศึกษาไขมันสีน้ำตาลกล่าว "เมื่อเทียบกับไขมันสีขาว (เนื้อเยื่อไขมันสีขาว) เซลล์ไขมันสีน้ำตาลมีไมโตคอนเดรียมากกว่าและมีไขมันน้อยกว่า ไขมันสีน้ำตาลทำหน้าที่เป็นเตาผิงในร่างกายของเราเพื่อให้ร่างกายอบอุ่น"

ไขมันสีน้ำตาลส่งพลังงานจากอาหารไปสู่ความร้อน ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้ร่างกายของเราอบอุ่น

นักวิทยาศาสตร์ บางคนโต้แย้งว่าไขมันสีน้ำตาลมีวิวัฒนาการในช่วงต้นของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และช่วยให้เราก้าวขึ้นจากสปีชีส์อื่น ทารกมนุษย์เกิดมาพร้อมกับไขมันสีน้ำตาลจำนวนมาก เพื่อปกป้องพวกเขาจากความหนาวเย็นตั้งแต่แรกเกิด แต่เป็นความเครียดจากความเย็นที่สะสม BAT ในผู้ใหญ่

"ความเครียดจากความเย็นเป็นประจำอาจเพิ่มการปกคลุมด้วยไขมันสีน้ำตาลและกล้ามเนื้อโครงร่าง" Lin อธิบาย "ดังนั้น บุคคลที่สัมผัสกับอากาศหนาวเย็นเป็นประจำ (เช่น นักว่ายน้ำในฤดูหนาว) จะมีประสิทธิภาพในการสร้างความร้อนที่สูงกว่าบุคคลที่มีสุขภาพดีปกติ"

ไขมันสีน้ำตาลไม่เพียงแต่ช่วยให้ผู้คนสัมผัสกับความเครียดจากความเย็นมากขึ้นเท่านั้น แต่การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ยังชี้ให้เห็นว่าไขมันสีน้ำตาลมีบทบาทในการรักษาสภาวะสมดุลการเผาผลาญของเรา ซึ่งสามารถปกป้องเราจากโรคเกี่ยวกับการเผาผลาญ เช่น โรคเบาหวานประเภท 2 โรคอ้วน และโรคหลอดเลือดหัวใจ Lin อธิบาย

"ในระหว่างการสัมผัสอากาศเย็น เส้นประสาทใต้ผิวหนังจะส่งสัญญาณความเย็นไปยังสมอง ซึ่งจะส่งสัญญาณไปยังไขมันสีน้ำตาลหรือกล้ามเนื้อโครงร่างเพื่อสร้างความร้อน" เขากล่าว "ดังนั้น การสัมผัสความเย็นเป็นประจำอาจเพิ่มการบริโภคแคลอรี่และอาจเป็นประโยชน์ในการป้องกันโรคอ้วน"

เราสืบทอดการดัดแปลงแบบเย็นชาหรือไม่?

ชนพื้นเมืองที่เคยชินกับสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็นมักจะแสดงการปรับตัวที่ทำให้ร่างกายของพวกเขาอบอุ่นขึ้นอีกต่อไปตามการศึกษาเกี่ยวกับการปรับตัวของมนุษย์ให้เข้ากับความเครียดจากความเย็น

ในการศึกษาชาวเอสกิโมในแถบอาร์กติกและนอร์เวย์ Lapps ประเภทของการตอบสนองที่พวกเขาได้รับเนื่องจากความเครียดจากความเย็นทั้งร่างกายก็เหมือนกับคนที่อยู่ในสภาพอากาศที่อุ่นกว่า ถ้ามันหนาวจริงๆ พวกเขาจะตัวสั่น แต่คำตอบของพวกเขาไม่เด่นชัด หมายความว่าอากาศอาจเย็นกว่านี้มากก่อนที่พวกเขาจะเริ่มได้รับการตอบสนองแบบเดียวกับที่เราเดินจากรถของเราไปที่สำนักงานของเราในอุณหภูมิที่เย็นจัด

โดยเฉลี่ยแล้ว ผิวของพวกมันอุ่นขึ้น เลือดไหลเวียนไปยังส่วนปลายของพวกมันมากขึ้น ดังนั้นพวกเขาจึงสูญเสียความร้อนจากมือน้อยลง อย่างไรก็ตาม เมื่อศึกษาดูเด็กในกลุ่มเหล่านี้ พวกเขาไม่คุ้นเคยกับความเครียดจากความเย็นเหมือนผู้ใหญ่

การศึกษาชี้ให้เห็นว่าการปรับตัวให้ชินกับอากาศเย็นไม่ได้สืบทอดมา แต่เป็นผลมาจากการสัมผัสเมื่อเวลาผ่านไป การศึกษาอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่ามีปัจจัยทางพันธุกรรมในการปรับตัวด้วยความเย็นเช่นกัน การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้พบว่ากลุ่มชนพื้นเมืองในสภาพอากาศหนาวเย็นมีเครื่องหมายทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับ BAT ที่ใช้งานอยู่

แม้ว่ากลไกหลายอย่างจะคล้ายกับกลุ่มที่ไม่ได้รับความเครียดจากความเย็น แต่อาจมีแง่มุมทางพันธุกรรมสำหรับกลุ่มหรือบุคคลด้วยเช่นกัน

การเป็นหวัดทำให้เรามีสุขภาพที่ดีขึ้นหรือไม่?

สำหรับพวกเราส่วนใหญ่ในสังคมสมัยใหม่ เราประสบกับความเคยชินที่เย็นชาไม่ใช่การปรับตัวให้ชินกับสภาพแวดล้อม เพราะเราเปลี่ยนพฤติกรรมด้วยการใส่เสื้อผ้ามากขึ้น อาศัยอยู่ในบ้านที่มีอากาศร้อน ขับรถที่ร้อนจัด และทำงานในสำนักงานที่อบอุ่น แต่หัวข้อการวิจัย เช่น การศึกษาไขมันสีน้ำตาลของ Lin เกี่ยวกับโรคเมตาบอลิซึม และการวิจัยเกี่ยวกับประโยชน์ต่อสุขภาพของการสัมผัสอากาศเย็น เช่น การแช่น้ำเย็น จัด หรืออาบน้ำเย็นพิสูจน์ให้เห็นว่าการปรับตัวให้เข้ากับความหนาวเย็นสามารถปรับปรุงสุขภาพของเราได้เมื่อทำอย่างปลอดภัย

และกิลเบิร์ตแม้ว่าเขาจะไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ แต่ก็รู้ว่าผืนน้ำที่ไหลเชี่ยวของอ่าวมอบประสบการณ์ที่ไม่เหมือนใคร "การว่ายน้ำในน้ำเย็นทำให้รู้สึกเหมือนขาดชีวิตชีวา!

ตอนนี้มันบ้าไปแล้ว

Lynne Coxสมาชิกกิตติมศักดิ์ของ South End Rowing Club เป็นคนแรกที่ว่ายน้ำในน่านน้ำอันเยือกแข็งของมหาสมุทรแอนตาร์กติกโดยไม่สวมชุดดำน้ำ การว่ายน้ำของเธอซึ่งกินเวลานานกว่า 30 นาที คือในน้ำอุณหภูมิ 32 องศาฟาเรนไฮต์ (0 องศาเซลเซียส) และเป็นระยะทาง 1.2 ไมล์ (1.9 กิโลเมตร) เธอเป็นหนึ่งในสองคนในโลกที่รู้ว่ารอดจากความหนาวเย็นแบบนั้นได้