為什么有些人更不怕冷？
時(shí)間：2021-05-07 16:54 來源：新浪科技新浪科技訊 北京時(shí)間3月26日消息，若干年前，一次基因突變使我們的祖先擁有了向北挺進(jìn)的能力；如今，這一突變則賦予了部分人一項(xiàng)體育上的優(yōu)勢(shì)——不怕冷。
有些專業(yè)運(yùn)動(dòng)員喜歡在運(yùn)動(dòng)后跳進(jìn)冰水里解乏，但在冬天鍛煉過的人都知道，這種做法盡管能令人感到神清氣爽，但也著實(shí)痛苦難熬。
在瑪?shù)贍栠_(dá)?海伊看來，如果讓她在恒溫泳池和野外冬泳中選擇，她會(huì)毫不猶豫地選擇前者。雖然冬泳據(jù)稱對(duì)健康有益，但并非人人都適合。“我嘗試過野外冬泳，但在水里根本待不久。我可能只堅(jiān)持了幾分鐘就跑出來了。”海伊回憶道，“但不知為何，我姐姐就能堅(jiān)持久得多。可能我們倆對(duì)抗寒冷的方式有些不同吧。”
關(guān)于冬泳對(duì)精神健康的益處，媒體引用的證據(jù)其實(shí)算不上有力，主要基于對(duì)一名24歲女性的案例研究。那么，冬泳究竟為何如此流行呢？海伊認(rèn)為，有些人可能生來就更不怕冷，這種看法又是否正確呢？
天氣可以顯著影響我們的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。在寒冷環(huán)境中，肌肉反應(yīng)速度會(huì)變慢，需要更長(zhǎng)時(shí)間完成收縮，運(yùn)動(dòng)爆發(fā)力會(huì)降低，產(chǎn)生的總能量也會(huì)減少（不過這點(diǎn)可以通過熱身得到緩解）。
為何在寒冷環(huán)境中，運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)會(huì)下降呢？原因其實(shí)有點(diǎn)復(fù)雜，比如我們對(duì)寒冷的耐受度取決于遺傳因素、皮下脂肪厚度、以及體型大小等等。有科學(xué)家提出，當(dāng)身體溫度下降時(shí)，我們釋放肌肉細(xì)胞中能量的速度也會(huì)減慢。
但在寒冷中鍛煉有助于改善心肺健康、強(qiáng)化免疫系統(tǒng)、以及將白色脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化為棕色脂肪細(xì)胞，從而促進(jìn)減肥。因此在確保安全的前提下，在寒冷環(huán)境中運(yùn)動(dòng)的確對(duì)健康十分有益。
有些人在這方面也許擁有先天優(yōu)勢(shì)。約五分之一的人體內(nèi)缺少肌肉纖維蛋白質(zhì)α-輔肌動(dòng)蛋白3。這一突變讓我們對(duì)人類進(jìn)化史有了進(jìn)一步了解，還解釋了為何部分現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)員在寒冷中也能如魚得水，其他人則只能在原地凍得瑟瑟發(fā)抖。
α-輔肌動(dòng)蛋白3有時(shí)又被稱作“速度基因”。在能量爆發(fā)和肌肉恢復(fù)方面，它可以賦予運(yùn)動(dòng)員很大優(yōu)勢(shì)。但在其它情況下，它的用處可能就沒那么大了。
所有人的骨骼肌都由兩種纖維組合而成：慢縮肌纖維和快縮肌纖維。
“肌肉由兩種纖維構(gòu)成，但兩種各自所占的比例既因肌肉而異、也因人而異。”匹茲堡大學(xué)生理學(xué)家考特尼?鄧恩-路易斯指出。
慢縮肌纖維負(fù)責(zé)執(zhí)行較慢的有氧動(dòng)作。它們讓我們得以保持直立，讓頭顱得以挺直，讓下頜得以閉合，還能幫助我們完成走路、慢跑等較為溫和的運(yùn)動(dòng)形式。如果你做過瑜伽或冥想、有意識(shí)地放松過全身肌肉，你也許就能感受到全身有多少肌肉在無意識(shí)狀態(tài)下默默工作著。這其實(shí)并不是所謂的“肌肉緊繃”，而是慢縮肌纖維為了防止我們一頭栽倒而保持的輕微收縮狀態(tài)。
快縮肌纖維則采用無氧方式呼吸，可以在爆發(fā)式運(yùn)動(dòng)時(shí)快速收縮，但比慢縮肌纖維更容易疲勞。我們只有在舉重、跳躍、短跑、或在無氧運(yùn)動(dòng)中做其它爆發(fā)性動(dòng)作時(shí)，才會(huì)用到這些肌肉纖維。前文提到的α-輔肌動(dòng)蛋白3也只存在于快縮肌纖維中。
只有頂級(jí)運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)的某種肌纖維才能占到更高比例，具體取決于其專業(yè)方向“在頂級(jí)運(yùn)動(dòng)員全身的肌肉纖維中，約80%要么全是快縮型（力量型運(yùn)動(dòng)員），要么全是慢縮型（耐力型運(yùn)動(dòng)員）。”鄧恩-路易斯指出，“想想看馬拉松運(yùn)動(dòng)員那瘦長(zhǎng)的體型，他們的肌肉主要由慢縮肌纖維構(gòu)成，雖然肌肉體積不大，但更耐疲勞，可以長(zhǎng)時(shí)間提供能量。這類運(yùn)動(dòng)員在單位時(shí)間內(nèi)消耗的能量也更少。相比之下，橄欖球運(yùn)動(dòng)員或曲棍球運(yùn)動(dòng)員的肌肉就主要由體積較大的快縮肌纖維構(gòu)成，力量更大、速度更快，但也更容易疲勞。這樣的運(yùn)動(dòng)員純屬天賦異稟。對(duì)我們普通人而言，慢縮型和快縮型肌纖維一般各占一半，并且這一比例是出生時(shí)就已確定的。肌肉纖維的類型完全由神經(jīng)系統(tǒng)決定，因此無法通過后天鍛煉改變。”
要想弄清這兩種肌纖維的區(qū)別，不妨想一想雞肉。雞腿肉顏色更深，因?yàn)槠渲新s肌纖維和肌紅蛋白（一種可以與氧氣結(jié)合的蛋白質(zhì)，負(fù)責(zé)將氧氣輸送給肌肉、用于有氧呼吸）的密度更大。由于肌紅蛋白富含鐵元素（和血液有點(diǎn)類似），因此這些肌肉的顏色更深、更紅。事實(shí)上，你切開牛排時(shí)，其中冒出的紅紅的東西就是肌紅蛋白，而不是血液（血液的紅色來自血紅蛋白）。
雞胸肉的顏色更淺，因?yàn)槠渲锌炜s肌纖維的密度更高，因此肌紅蛋白含量較少。只有當(dāng)雞做出拍打翅膀這種短促的爆發(fā)性無氧動(dòng)作時(shí)，才會(huì)用到胸部肌肉。而相比之下，腿部肌肉則幾乎一直處于運(yùn)動(dòng)之中。
在人類身上，這種區(qū)別則不那么明顯。我們的肌肉都是由兩種纖維構(gòu)成的，只是數(shù)量有多有少而已。
這些肌纖維在身體保暖中也發(fā)揮了重要作用。在寒冷環(huán)境中，我們的快縮肌纖維便會(huì)反復(fù)快速收縮——俗稱“發(fā)抖”。每次快速收縮都會(huì)釋放能量，從而讓體溫稍微升高一點(diǎn)。這種保暖方式很耗能量，但快而有效。
“增加身體熱量最有效的方法之一就是肌肉收縮，”鄧恩-路易斯指出，“事實(shí)上，在運(yùn)動(dòng)過程中，70-80%的卡路里燃燒后都會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量。”
與此同時(shí)，我們的慢縮肌纖維也會(huì)通過正常收縮、為身體產(chǎn)生足夠的熱量。
全球約15億人體內(nèi)完全不含α-輔肌動(dòng)蛋白3。雖然他們?nèi)杂锌炜s肌纖維，但肌肉的爆發(fā)力更弱，且慢縮肌纖維密度更大，意味著他們極少能在需要力量和爆發(fā)力的運(yùn)動(dòng)中取得成功，但可以在耐力型運(yùn)動(dòng)中表現(xiàn)很好。雖然他們的無氧運(yùn)動(dòng)能力可能較差，但他們利用能量的效率更高。
五萬年前，α-輔肌動(dòng)蛋白3對(duì)應(yīng)基因的一次突變導(dǎo)致從非洲來到歐洲的人類祖先體內(nèi)失去了這種蛋白質(zhì)。由于這一突變，歐洲人的祖先不再將能量浪費(fèi)在發(fā)抖上，而是僅憑肌肉的正常收縮為身體提供足夠的能量，從而提高了應(yīng)對(duì)寒冷氣候的能力。
“這種基因型在生活在溫暖氣候下的種族中較為少見，在肯尼亞人和尼日利亞人中僅占1%，在埃塞俄比亞人中占11%，在高加索人中占18%，在亞洲人中占25%。”鄧恩-路易斯表示，“根據(jù)‘走出非洲’的人類進(jìn)化模型，這說明隨著人類向更寒冷的地方遷移，這種基因多態(tài)性的程度也在隨之增加。”
體內(nèi)缺少α-輔肌動(dòng)蛋白3的人能夠更好地為身體保暖，并且從能量角度也更能適應(yīng)嚴(yán)寒氣候。
還有一種遺傳因素或許也能決定我們對(duì)抗寒冷的能力：體內(nèi)脂肪。就像我們有兩種類型的骨骼肌纖維一樣，脂肪也分為白色脂肪和棕色脂肪兩種。其中一種對(duì)身體保溫有著至關(guān)重要的作用。
俄亥俄州立大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)家克里斯汀?斯坦福德對(duì)已經(jīng)發(fā)表的、針對(duì)棕色脂肪組織在體溫調(diào)節(jié)中作用的研究開展了一項(xiàng)回顧性分析。棕色脂肪有產(chǎn)熱效果，就像我們的慢縮肌纖維一樣，無需發(fā)抖便可產(chǎn)生熱量。只要待在寒冷環(huán)境中，就足以激活體內(nèi)的棕色脂肪，而棕色脂肪發(fā)熱可以促進(jìn)減肥。斯坦福德提出，不妨將其視作治療肥胖的一種思路、對(duì)該領(lǐng)域展開研究。
不過，運(yùn)動(dòng)對(duì)棕色脂肪的影響似乎有所沖突，貌似會(huì)抑制棕色脂肪發(fā)熱，可能是因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)過程中，身體會(huì)通過其它機(jī)制產(chǎn)生足夠的熱量。不過研究作者們也強(qiáng)調(diào)，該研究在當(dāng)前階段尚不能給出定論。
