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. Он занимается этим уже 11 лет и 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 вливают, и тебе это нравится».
Гилберт - один из отважных членов гребного клуба Саут-Энд, основанного в 1873 году. Он регулярно купается в холодной бухте - ради развлечения. Между прочим, температура воды в среднем составляет 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 переохлаждается или почему ему нравится плавать в такой холодной воде?
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 низким температурам, когда это необходимо. Наш организм справляется с холодом тремя способами:
- привыкание к холоду: снижение реакции на холод; более высокая температура кожи
- метаболические адаптации: тепловыделение за счет дрожи
- изолирующие адаптации: сохранение тепла с помощью таких вещей, как жировые слои
Привыкание - наиболее распространенная реакция человека на холод. Это то, что большинство из нас испытывает каждый 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 вашу 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 держит кожу на конечностях, как наши руки, в тепле дольше.
Вот почему чем больше Гилберт плавает, тем дольше могут длиться его сеансы 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 до сих пор, первые несколько минут в этой холодной воде самые тяжелые, и у меня есть начальные сомнения. Но ты остаешься в ней и привыкаешь. до 10 минут, это похоже на кайф бегуна; вы в эйфории."
«Привыкание к этому» - это один из способов описать, что тело замечает раздражители - в данном случае холодную температуру - не проходит и приспосабливается.
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 когтистые 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 и адаптация
Акклиматизация и адаптация часто используются взаимозаменяемо; однако они не одинаковы. Акклиматизация - это медленное физиологическое изменение тела, которое позволяет ему приспосабливаться к другой среде - в данном случае к низким температурам. 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 развиваться через 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, то мог бы умереть от переохлаждения.
«Вы должны регулярно плавать в холодной воде, чтобы оставаться акклиматизированным», - 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.
В последние десятилетия ученые обнаружили, что существует особый вид жира, который отвечает за сохранение тепла в нашем теле, особенно в условиях постоянного холодового стресса. 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, контролирующих рост и функцию бурого жира.
«Бурый жир относится к бурой жировой ткани, которая потребляет жирные кислоты для выработки тепла», - говорит Лин, которая участвовала в разработке новой технологии изучения бурого жира. «По сравнению с белым жиром (белой жировой тканью) клетки бурого жира содержат больше митохондрий и меньше липидов. Бурый жир служит в нашем теле камином, согревая нас».
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 опередить 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 усиливать 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 и 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. болезни, 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?
Коренные народы, акклиматизировавшиеся к холоду, как правило, проявляют адаптацию, благодаря которой их тела дольше остаются в тепле, согласно исследованиям адаптации человека к холодовому стрессу.
Исследования инуитов Арктики и норвежских саамов показали, что типы реакций, которые они испытали 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, их 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 BAT.
Хотя многие механизмы аналогичны группам, не подвергающимся холодовому стрессу, могут иметь место и генетические аспекты для групп или отдельных лиц.
Делает ли нас холод здоровее?
Большинство из нас в современном обществе испытывают привыкание к холоду, а не полную акклиматизацию, потому что мы меняем свое поведение, надев больше одежды, живя в отапливаемых домах, ведя отапливаемые автомобили и работая в теплых офисах. Но темы исследований, такие как изучение бурого жира Лина при метаболических заболеваниях и исследования пользы для здоровья 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 незабываемые впечатления. «Плавание в холодной воде похоже на то, как будто вы откусываете от жизни! Ничто другое не сравнится с этим», - говорит Гилберт.
Это безумие
Почетный член клуба гребцов Саут-Энда 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.