Jak nasze ciała przystosowują się do ekstremalnych temperatur?

Sprawdziłeś już tutaj w Mega Curious artykuł o tym, jak zimno człowiek może sobie poradzić, wyjaśniając, że skutki niskich temperatur różnią się w zależności od osoby, ale kiedy jesteśmy w temperaturze minus 27 stopni, musimy być czujni i postarać się jak najlepiej rozgrzać ciało

Teraz dowiesz się nieco więcej o tym, jak nasze ciała przystosowują się do ekstremalnych temperatur, zarówno zimnych, jak i gorących, oraz o tym, jak ten proces działa.

Na poniższym filmie widać mężczyznę, który najwyraźniej nie czuje się bardzo zimno. Rodzimy Norweg zyskał sławę wirusową kilka tygodni temu w Internecie, kiedy jeździł na łyżwach i pływał w zimnym, prawie nagim jeziorze Goksjo, z wyjątkiem kąpielówek i noszonego na szyi pływaka lodowego.

Jak on nie zamarzł? I nie, nie chodzi tylko o wódkę, którą wysyła do środka.

Aklimatyzacja

Według kilku badań przeprowadzonych już nad tajemnicami ludzkiego ciała, kluczem do przystosowania się do ekstremalnych temperatur jest stopniowy proces fizjologiczny znany jako aklimatyzacja. Nasze ciała mogą przyzwyczaić się zarówno do zimnego, jak i gorącego środowiska, ale jak działa ten proces?

Przede wszystkim należy dokonać istotnego rozróżnienia między natychmiastową i długoterminową reakcją fizjologiczną. Nasze ciała mogą szybko reagować na ekstremalne temperatury - jednym z przykładów jest ich zdolność do pocenia się, co jest niemal natychmiastową reakcją fizjologiczną. Jednak mechanizm potu jest niedokładną charakterystyką aklimatyzacji.

Aklimatyzacja odnosi się do reakcji fizjologicznych głębszego pochodzenia: programowania hormonalnego i metabolicznego, które rządzi nie tylko twoją skłonnością do pocenia się, ale także tym, jak będziesz się pocić, kiedy, a nawet ile sodu niesie ze sobą Twój pot. To jak niesamowicie inteligentny termostat.

Ten system regulacji temperatury jest w dużej mierze kontrolowany przez współpracę między podwzgórzem a przysadką mózgową i generuje szereg reakcji fizjologicznych. Należą do nich gotowość, z jaką kierujesz krew do naczyń w skórze (która działa chłodząco), rytm i wrażliwość bicia serca.

Reakcje fizjologiczne obejmują również wytwarzanie energii cieplnej przez organizm i dystrybucję zasobów organizmu w celu ochrony wątroby, mózgu, nerek i innych ważnych organów. Aklimatyzacja powoduje pewne zmiany w ciele, aby zoptymalizować funkcję tych reakcji w stosunku do środowiska.

Oznacza to, że mechanizm pocenia się nie konfiguruje aklimatyzacji, ale raczej zdolność organizmu do przystosowywania się do wyższych temperatur w celu pocenia się szybciej i bardziej obficie, przy niższym stężeniu sodu.

Zimno i ciepło

Przykład aklimatyzacji występuje u sportowców uprawiających ekstremalne temperatury. Według strony internetowej iO9 dobrym przykładem jest Kilian Jornet Burgada, jeden z najgroźniejszych biegaczy górskich tego lub jakiegokolwiek pokolenia.

Jornet spędził nastolatki grając w górach hiszpańskich Pirenejów na wysokości 6500 stóp (prawie 2000 metrów) w bardzo niskich temperaturach. „Kiedy się rodzisz i wychowujesz na wysokości, masz większą objętość krwi i większą liczbę czerwonych krwinek, aby magazynować więcej tlenu”, mówi jeden z fizjologów „New York Times”.

Przekłada się to na większą wytrzymałość i lepszą wydajność w sporcie. Aklimatyzacja do ciepła i zimna zachodzi podobnie, z głębokimi korektami fizjologicznymi, które stają się impregnowane hormonalnie i metabolicznie przez długi czas.

Nie oznacza to jednak, że musisz koniecznie urodzić się i wychować w hiszpańskich Pirenejach, aby utrzymać życie na mrozie. Mówiąc ogólnie, im więcej czasu spędzasz w otoczeniu, tym bardziej twoje ciało przystosowuje się do osiągania określonych warunków, takich jak nurkowanie w lodowatych wodach.

Stała ekspozycja

Według kilku badań od lat 60. XX wieku, około 10 do 14 dni narażenia na stosunkowo wyższe lub niższe temperatury niż zwykle wystarcza, aby zacząć czerpać korzyści z aklimatyzacji.

Na przykład ostatnie badanie prowadzone przez badacza Woutera D. van Markena Lichtenbelt'a potwierdziło wcześniejsze ustalenia, że ​​dziesięć dni narażenia na zimno było wystarczające, aby zwiększyć zdolność organizmu do generowania ciepła bez dreszczy. Naukowcy zaobserwowali, że po aklimatyzacji na zimno świnki morskie zaczęły odczuwać kontrolowane środowisko jako łagodniejsze, czuły się lepiej na mrozie i wykazywały mniej dreszczy.

Według naukowców zwiększone wytwarzanie ciepła występuje wraz ze wzrostem aktywności w brązowej tkance tłuszczowej, równolegle ze wzrostem termogenezy. Głównym celem fizjologicznym tej tkanki tłuszczowej jest wytwarzanie ciepła niezależnie od działania zimna, wspomaganie aklimatyzacji.

„Po długotrwałym wystawieniu na zimno dreszcze stopniowo ustępują, ale wydatek energetyczny pozostaje wysoki, co wskazuje na zwiększoną termogenezę dreszczy. Ta adaptacja metaboliczna w czasie nazywa się termogenezą adaptacyjną. U gryzoni dostosowanie to można w pełni przypisać brązowej tkance tłuszczowej. Badania na ludziach wykazały, że długotrwałe narażenie na zimno u zdrowych mężczyzn spowodowało również stopniowe zmniejszanie dreszczy, podczas gdy wytwarzanie ciepła utrzymywało się na wysokim poziomie - wyjaśnił badacz Marken Lichtenbelt.