今天我們來講講，為什么有些人在冬天更加抗凍。

在寒冷的冬天，除了裹上厚厚的棉衣保暖外，人體自身也有“發(fā)熱”裝置。當(dāng)人體內(nèi)的冷覺感受器，感受到外部溫度降低時(shí)，會(huì)變得興奮，并將信號(hào)傳遞給下丘腦。之后，下丘腦中的體溫調(diào)節(jié)中樞會(huì)把這個(gè)信號(hào)，再通過神經(jīng)細(xì)胞傳遞給人體內(nèi)負(fù)責(zé)產(chǎn)熱的部位。比如，你被凍得“打哆嗦”就是下丘腦命令骨骼肌戰(zhàn)栗來增加產(chǎn)熱，皮膚上起“雞皮疙瘩”，則是皮膚為了減少熱量散失，收縮毛孔造成的。

人體本身的抗寒能力，與骨骼肌有很重要的關(guān)系。

人體骨骼肌的纖維主要分為兩種：快速抽動(dòng)肌纖維和慢速抽動(dòng)肌纖維。在日常生活和運(yùn)動(dòng)中，快速抽動(dòng)肌纖維主要負(fù)責(zé)短跑沖刺、跳高跳遠(yuǎn)等爆發(fā)性運(yùn)動(dòng)，消耗能量快，很容易疲勞。慢速抽動(dòng)肌纖維負(fù)責(zé)一些慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)，不易疲勞，且對(duì)低溫環(huán)境耐受更好。

2021 年瑞典的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一些人之所以更抗凍，原因可能就是他們的快速抽動(dòng)肌纖維出了點(diǎn)小問題。

研究人員招募了 42 位健康男性志愿者，年齡在 18–40 歲之間，他們平時(shí)都不太進(jìn)行體育鍛煉，干的工作也不需要長(zhǎng)期待在寒冷環(huán)境中。但“殘酷”的研究人員要求志愿者們?cè)?14℃ 的冷水中浸泡20分鐘后，休息10分鐘，如此反復(fù)直至志愿者們的體溫降低到 35.5℃。

在浸泡過程中，研究人員用肌電圖，監(jiān)測(cè)志愿者們的肌肉電活動(dòng)，評(píng)估他們的顫抖情況。此外，他們還收集了志愿者的肌肉樣本，檢測(cè)蛋白質(zhì)含量及肌肉纖維比例。

配圖來自圖蟲網(wǎng)

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大約有 20% 的志愿者體內(nèi)缺少一種叫“α-肌動(dòng)蛋白-3”的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)只在快速抽動(dòng)肌纖維中存在。這些志愿者在反復(fù)泡“冷水澡”時(shí)，體溫下降很慢，也不顫抖，七成左右能在接觸冷水后還維持 35.5℃以上的體溫。而含有這種蛋白的正常人，只有三成在泡“冷水澡”后還能夠維持這個(gè)體溫。

也就是說，骨骼肌中缺少這種蛋白質(zhì)的人，會(huì)比普通人更加抗凍。研究人員推測(cè)，這可能是數(shù)萬年前，人類的祖先在從溫暖的非洲大陸向北方遷徙過程中，發(fā)生了基因突變，讓一部分人獲得了更加“抗凍”的屬性，能夠更好得適應(yīng)北方寒冷的氣候。

不過，人體內(nèi)產(chǎn)熱的器官還有很多，骨骼肌對(duì)此的影響有多少，還需要進(jìn)一步研究。瑞典的研究者也認(rèn)為，這項(xiàng)研究提出的生理機(jī)制目前尚未在分子水平的實(shí)驗(yàn)上得到證實(shí)，未來他們也將繼續(xù)研究，找到部分人“抗凍”的真相。

本文為科普中國(guó)·星空計(jì)劃扶持作品

作者：胡桃夾子

審核：陶寧

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

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