Vücudumuz Soğuk Sıcaklıklara Dayanmayı 'Öğrenebilir' mi?

Feb 02 2022
Kendi alışkanlıklarımız, genetiğimiz ve hatta kahverengi yağımız da dahil olmak üzere, vücudumuzun aşırı soğuğa nasıl alışmasında birçok şey rol oynar.
San Francisco'daki South End Kürek Kulübü'nün birçok üyesi Alcatraz'a yüzüyor ve düzenli olarak geri dönüyor. Tony Gilbert (resimde yok) 11 yıldır San Francisco Körfezi'nin soğuk sularında yüzüyor. Getty Images aracılığıyla Frederic Larson/San Francisco Chronicle

San Francisco Körfezi'nin kumlu kıyısında hareketli bir sabah . Tony Gilbert'in vücudu, bir çift mayo, bone, kulak tıkacı ve gözlükten oluşan üniforması dışında çıplak, tüyleri diken diken oluyor. 46 derece Fahrenheit (7 derece Santigrat) suya girer ve karanlık körfeze doğru yüzer. 40 dakika sonra coşkuyla kıyıya döner.

Gilbert eski bir Olimpik yüzücü değil. Böyle yüzücüleri bilmesine rağmen süper atlet bir takımın parçası değil. O bir hobi soğuk su yüzücüsü. 11 yıldır bunu yapıyor ve bir daha arkasına bakmadı.

"Gerçekten soğuk! Ama eğlenceli olmasaydı yapmazdık. Gerçekten canlandırıcı!" diyor Gilbert. "Hayattan bir ısırık alıyorsun. İlk birkaç dakika hala en kötüsü, sonra gidiyorsun, endorfinler devreye giriyor ve onu seviyorsun."

Gilbert, 1873'te kurulan ve eğlence için düzenli olarak soğuk koyda dalış yapan South End Kürek Kulübü'nün cesur üyelerinden biridir . Bu arada sular ortalama 56 derece Fahrenheit (13 santigrat derece) civarında.

Bu yüzmeler, kutuplara dalmanın bir kereye mahsus değil; grup için düzenli etkinliklerdir. Gilbert'in yüzmeleri 20 ila 40 dakika arasında değişiyor, ancak 90 dakikaya kadar yüzüyor. Meraklı izleyiciler, onun nasıl hipotermi yaşamadığını ya da neden bu kadar soğuk sularda yüzmeyi sevdiğini merak edebilirler.

İnsan vücudunun, farklı soğuk streslerine uyum sağlamak için oldukça yararlı araçlara sahip olacak şekilde evrimleştiği ortaya çıktı. Aslında, soğuk stresine bu alışmaların bazıları, Tip 2 diyabet gibi hastalıkları önlemeye bile yardımcı olabilir.

Soğuk Olmayı Alışkanlığa Alışmak

Bahsettiğimiz gibi vücudumuz gerektiğinde soğuğa alışmak için evrimleşmiştir. Vücudumuzun soğukla ​​başa çıkmasının üç yolu vardır:

  1. soğuğa alışma : soğuğa tepki olarak azalma; daha yüksek cilt sıcaklıkları
  2. metabolik adaptasyonlar: titreme gibi tepkilerle ısı yaratmak
  3. yalıtkan uyarlamalar: yağ katmanları gibi şeyler aracılığıyla ısının korunması

Alışkanlık, insanlarda bulunan soğuğa en yaygın tepkidir. Bu, çoğumuzun sürekli olarak soğukta kaldığımızda deneyimlediğimiz şeydir çünkü uzun olması gerekmez. Dondurucu soğuk bir sabahta, yerel kafeye cortado için 10 dakikalık bir koşu sırasında bile alışkanlık yaşıyoruz.

Alışkanlıklar ezber gibidir. Vücudunuz aynı soğuk olaya her maruz kaldığında, merkezi sinir sisteminize kırmızı bayrak nöronları göndererek değerli bedensel enerjiyi boşa harcamak yerine , onu hatırlar ve daha az tepki verir. O kadar titremezsiniz ve vücudunuz sıcaklığa alışır ve ellerimiz gibi uzuvlardaki cildi daha uzun süre daha sıcak tutar.

Bu nedenle, Gilbert ne kadar çok yüzerse, seansları zamanla o kadar uzun olabilir. 11 yıl yüzdükten sonra bile suda rahat etmesinin her zaman birkaç dakika sürdüğünü söylüyor. "Bugüne kadar yaptığım yüzlerce yüzme arasında, o soğuk suda ilk birkaç dakika en kötüsü ve ilk başta şüphelerim var. Ama içeride kalıyorsun ve buna alışıyorsun. Sonra yaklaşık beş dakika sonra 10 dakikaya kadar, bir koşucunun yüksek olması gibi; öforiksin."

"Buna alışmak", vücudun uyaranları fark ettiğini - bu durumda soğuk sıcaklığın - gitmediğini ve uyum sağladığını açıklamanın bir yoludur.

En iyi, en dengeli yüzücüler bile çok üşür ve vücutları onlara zamanın geldiğini söylediğinde durmak zorunda kalır. Gilbert, "Vücudunuz çekirdekte sıcak tutar, böylece ekstremiteleriniz, özellikle parmaklarınız veya ayak parmaklarınız soğuyabilir" diye açıklıyor. "Daha uzun yüzücülerde, bazı insanların 'pençe el' aldığını veya bazılarının birkaç dakika dudaklarında uyuştuğunu ve sudan çıktıklarında sözlerini ağzından kaçırdığını bile göreceksiniz."

Vazokonstriksiyon , başka bir alışkanlık mekanizması, ısıyı korumak için vücudun ekstremitelerinden kan akışı çekildiğinde pençe ellere neden olan şeydir . Ancak bir yüzücü ilk yolculuğunda körfezin soğuk sularında uzun mesafeler yüzmeye alışamaz; aynı zamanda bir alışma süreci gerektirir.

Chicago'da Michigan Gölü'nün soğuk sularında buna benzer hızlı bir kutup dalışı, Gilbert'in San Francisco Körfezi'nde yaptığı gibi soğuk suda yüzmeye alışma gerektirmez.

Uyum ve Uyum

Aklimasyon ve adaptasyon genellikle birbirinin yerine kullanılır; ancak, aynı değiller. Aklimasyon , vücudun farklı bir ortamla başa çıkmasına izin veren yavaş, fizyolojik bir değişikliktir - bu durumda soğuk sıcaklıklar. Aklimasyon birkaç gün, haftalar ve hatta aylar boyunca gerçekleşebilir. Bununla birlikte, adaptasyon , çevresel faktörlere uyum sağlamak için tüm popülasyonun değişmesi gereken genetik süreçtir. Adaptasyonun gelişmesi nesiller alabilir.

Körfezde yıllarca yüzdükten sonra, Gilbert'in vücudu alıştı ve şimdi bir saatten fazla yüzebilir. Bunu ilk seferinde deneseydi, hipotermiden ölebilirdi .

Gilbert, "Aklime devam etmek için düzenli, soğuk suda yüzerken tutarlı olmalısınız" diye açıklıyor. Yeni başlayanlar için bir kliniğe liderlik eden bir yüzücü, Gilbert'i soğuk yüzmeye kaptırdı. "Aklime ayak uydurmak için haftada iki ila üç gün yüzmeniz gerektiğini söyledi. Ve birkaç kez programıma ara verdiğim veya düştüğüm zamanlar, ilk kareden başlardım, bir gün 10 dakikalık kısa bir yüzerek başlardım. sonra ertesi gün 15, 20 dakika deneyin ve ardından 30 veya 45 dakikaya geri dönün" diyor Gilbert.

Aklimasyon, vücudumuzun çekirdek sıcaklığı tekrar tekrar uzun bir süre boyunca aşağı çekildiğinde gerçekleşir. İşte o zaman, vücudumuzun ısıyı muhafaza etmesine yardımcı olan daha uzun vadeli yalıtkan uyarlamalar (daha iyi kan akışı, yağ tabakaları) görüyoruz.

Son yıllarda bilim adamları, özellikle tekrarlanan soğuk stresinde vücudumuzu sıcak tutmaktan sorumlu olan çok özel bir yağ türü olduğunu keşfettiler. Kahverengi yağ.

Kahverengi Yağ: Vücudunuzdaki Şömine

Kahverengi yağ dokusu – diğer adıyla kahverengi yağ veya BAT – vücut sıcaklığının korunmasına yardımcı olduğu için vücudunuzda olmasını istediğiniz yağ türüdür. Zhiqiang Lin, Doktora New York, Utica'daki Masonik Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nde (MMRI) yardımcı doçenttir. " Lin Lab "ın amacı, kahverengi yağın büyümesini ve işlevini kontrol eden genetik programları incelemektir.

Kahverengi yağları incelemek için yeni teknolojinin geliştirilmesine yardımcı olan Lin, "Kahverengi yağ, ısı üretimi için yağ asitlerini tüketen kahverengi yağ dokusunu ifade eder" diyor . "Beyaz yağ (beyaz yağ dokusu) ile karşılaştırıldığında, kahverengi yağ hücreleri daha fazla mitokondriye ve daha az lipid içeriğine sahiptir. Kahverengi yağ, vücudumuzda bizi sıcak tutmak için bir şömine görevi görür."

Kahverengi yağ , enerjiyi yiyeceklerden ısıya aktarır, bu yüzden vücudumuzu sıcak tutmada önemli bir rol oynar.

Bazı bilim adamları , kahverengi yağın memelilerde erken evrimleştiğini ve diğer türlerden bir adım önde olmamıza yardımcı olduğunu iddia ediyor. İnsan bebekleri, doğumda onları soğuktan korumak için çok fazla kahverengi yağ ile doğarlar, ancak yetişkinlerde BAT oluşturan soğuk stresidir.

Lin, "Düzenli soğuk stresi, kahverengi yağ ve iskelet kaslarındaki innervasyonu artırabilir" diye açıklıyor. "Bu nedenle, düzenli olarak soğuğa maruz kalan (kış yüzücüleri gibi) bireyler, normal sağlıklı bireylerden daha yüksek ısı üretim verimliliğine sahiptir."

Lin, kahverengi yağın yalnızca soğuk stresine maruz kalan insanları daha sıcak tutmaya yardımcı olmakla kalmıyor, aynı zamanda son araştırmalar, bizi Tip 2 diyabet, obezite ve kardiyovasküler hastalıklar gibi metabolik hastalıklardan koruyabilen metabolik homeostazımızı korumada rol oynadığını öne sürüyor.

"Soğuğa maruz kalma sırasında, derinin altındaki sinirler beyne soğuk bir sinyal iletir, bu da daha sonra ısı üretmek için kahverengi yağa veya iskelet kasına sinyaller gönderir" diyor. "Bu nedenle, düzenli soğuğa maruz kalma potansiyel olarak kalori tüketimini artırır ve obeziteyi önlemek için faydalı olabilir."

Araştırmalar, düzenli olarak soğuğa (soğuk stresi olarak da bilinir) maruz kalan kişilerin, vücudumuzu sıcak tutmada önemli bir rol oynayan daha fazla "kahverengi yağa" sahip olabileceğini göstermiştir.

Soğuk Uyarlamaları Miras Alır mıyız?

İnsanların soğuk stresine adaptasyonları üzerine yapılan araştırmalara göre , soğuk ortamlara alışmış yerli halklar, tipik olarak vücutlarını daha uzun süre sıcak tutan adaptasyonlar gösterirler.

Arktik ve Norveç Laponlarındaki Eskimo halkları üzerinde yapılan araştırmalarda, tüm vücut soğuk stresi nedeniyle deneyimledikleri tepki türleri, daha sıcak iklimlerdeki insanlarla aynıydı. Örneğin hava gerçekten soğursa titrerler, ancak tepkileri daha az belirgindi. Bu, dondurucu soğuklarda arabamızdan ofisimize yürürken aldığımız tepkilerin aynısını yaşamaya başlamadan önce çok daha soğuk olabileceği anlamına geliyor.

Ortalama olarak, ciltleri daha sıcaktı, ekstremitelerine kan akışı daha fazlaydı, bu yüzden ellerinden daha az ısı kaybettiler. Bununla birlikte, çalışma bu grupların çocuklarına bakıldığında, yetişkinler kadar soğuk stresine alışkın değillerdi.

Çalışma , soğuğa alışmanın kalıtsal olmadığını, daha çok zamanla maruz kalmanın bir sonucu olduğunu ileri sürdü . Diğer çalışmalar, soğuk adaptasyonlarında da genetik faktörlerin olduğunu göstermiştir. Son araştırmalar , soğuk iklimlere özgü grupların aktif BAT ile ilgili genetik belirteçlere sahip olduğunu bulmuştur.

Pek çok mekanizma, soğuk stresine maruz kalmayan gruplara benzer olsa da, gruplar veya bireyler için de işin içinde olan genetik yönler olabilir.

Soğuk Olmak Bizi Daha Sağlıklı Hale Getirir mi?

Modern toplumda çoğumuz için, daha fazla kıyafet giyerek, ısıtmalı evlerde yaşayarak, ısıtmalı arabalar sürerek ve sıcak ofislerde çalışarak davranışlarımızı değiştirdiğimiz için tam bir alışma değil soğuğa alışma yaşıyoruz. Ancak Lin'in metabolik hastalık üzerine yaptığı kahverengi yağ çalışmaları gibi araştırma konuları ve soğuğa maruz kalmanın sağlığa faydaları üzerine yapılan araştırmalar, örneğin soğuk suya daldırma veya soğuk duşlar , soğuğa uyum sağlamanın güvenli bir şekilde yapıldığında sağlığımızı iyileştirebileceğini kanıtlıyor.

Ve Gilbert, bir bilim adamı olmamasına rağmen, Körfez'in cıvıl cıvıl sularının başka hiçbir şeye benzemeyen bir deneyim sunduğunu biliyor. Gilbert, "Soğuk suda yüzmek hayattan bir ısırık alıyormuşsunuz gibi hissettiriyor! Bunun gibi başka bir şey yok" diyor.

Şimdi Bu Çılgın

Onursal South End Kürek Kulübü üyesi Lynne Cox , Antarktika Okyanusu'nun donmuş sularını dalgıç giysisi olmadan yüzen ilk kişidir. 30 dakikadan fazla süren yüzmesi 32 derece Fahrenheit (0 derece Santigrat) sudaydı ve 1,2 mil (1,9 kilometre) boyunca devam etti. Dünyada bu tür soğuktan kurtulduğu bilinen iki kişiden biri.