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冬天到了,“胖子更抗冻”一说广为流传,这也成为很多人冬天“多吃点”的理由。但先别忙着增肥,真相没有那么简单。

胖子不一定能抗冻

众所周知,脂肪燃烧可以产生热量。以前,生活条件艰苦,人们贴秋膘就是为了有足够的能量来抵御漫长的寒冬。生活在北极圈的北极熊、海豹等动物也是靠厚厚的脂肪层才能在冰冷的海水中安然过冬。脂肪组织,在某种程度上相当于棉袄,的确能起到保温作用。但在寒冷环境中,不是所有脂肪都可以迅速燃烧为人体带来热量。

人体内的脂肪分为不同类型:白色脂肪(White Fat)、棕色脂肪(Brown Fat)和米色脂肪(Beige Fat),三种脂肪各自有不同的功能。白色脂肪负责储存脂质且会在肥胖期间发生膨胀;棕色脂肪是可燃烧脂肪,能够将脂肪的能量转化为热量;米色脂肪是近年来科学家新发现的脂肪,其静息时表现出白色脂肪的特质,而在寒冷或β肾上腺素激活等情况下,便具有褐变的潜力,褐变后的米色脂肪也能燃烧并产生热量。

值得一提的是,2022年3月,华东师范大学生命科学学院团队在国际知名顶刊《Cell(细胞)》上发表了一项研究成果[1],并被选为封面文章,该团队通过局部热疗的方式诱导白色脂肪褐变来治疗肥胖。

如果骤然置身于寒冷的环境中,只有棕色脂肪和米色脂肪能迅速燃烧并为人体提供热量,而体内囤积的大量白色脂肪,可能无法派上用场。但棕色脂肪和米色脂肪是有限的,所以人体的产热能力也是有限的,如果长时间处于低温环境中,会导致人体热量快速丢失,人体核心区温度降低,体温调节能力失衡,最终造成失温甚至死亡。

抗冻能力可以靠“天赋”,也可以锻炼

如果不可避免长时间处于低温环境中,与脂肪含量高的人相比,肌肉发达的人和“基因突变”的人可能更抗冻。

人体的产热能力与基础代谢率(BMR)息息相关。肌肉的代谢率比脂肪高,产热能力也比脂肪更强。一般来说,等量肌肉的代谢率约为脂肪的三倍。在人体的肌肉中,骨骼肌数量多,共有600余块,分布广,约占体重的40%。骨骼肌在产生热量、新陈代谢、内分泌等方面起着重要作用,不仅能促进颤抖性产热,还能促进非颤抖性产热。

2018年2月,英国剑桥大学的研究人员[2]让114名志愿者(女性63名,男性51名)将手部浸泡在冰水中3分钟,并使用热成像技术来检测身体热量损失。结果显示,骨骼肌重量是身体热量损失的一个非常显著的预测因子,而身体重量、脂肪重量和身高都无法预测身体的热量损失。研究人员认为,肌肉发达的人不太容易受到热损失和冷损伤的影响,并且可能比肌肉不发达的人更擅长在寒冷的条件下完成手工作业。

该研究指出,当处于同样的低温环境时,肌肉含量高的人比脂肪含量高的人,产生的热量更多。也就是说,肌肉发达的人比胖子更抗冻。

抗冻能力跟基因也有关系。2021年2月,瑞典Karolinska研究所和立陶宛体育大学的科学家进行了一项研究[3],研究人员招募了42名年龄在18至40岁之间的健康男性,让他们在14℃的冷水中泡20分钟后,再回到室温中休息10分钟,如此往返,直到他们的体温降至35.5℃。研究发现,缺乏α-肌动蛋白-3的人,比具有该蛋白的人更能抵御寒冷。α-肌动蛋白-3是一种存在于肌肉中蛋白质,全世界约有1/5的人缺乏。通俗地说,“基因突变”可能会增强人类对寒冷的抵抗力。所以,不怕冷有“天赋”。

另外,还有人疑惑“为什么北方人更怕冷、南方人更抗冻”?这是由于北方人在冬天长期处于暖气环境中,中枢神经系统调节不再敏感,只要外界气温一变,就难以适应。所以,并不是南方人更抗冻,而是北方人的抗冻能力下降了。有专家提出,体温降低,人体免疫力也会持续下降。因此,保持定期运动、提高肌肉含量、提高身体产热能力,才是冬天御寒的不二法宝。

【参考文献】

[1]Yu Li,Dongmei Wang,Xiaodan Ping, et al. Local hyperthermia therapy induces browning of white fat and treats obesity[J].Cell,2022.185(6):949-966 E19.

[2]Stephanie Payne,Alison Macintosh,Jay Stock. Body size and body composition effects on heat loss from the hands during severe cold exposure[J]. American journal of physical anthropology,2018,166(2):313-322.

[3]Victoria L Wyckelsma,Tomas Venckunas,Peter J Houweling, et al. Loss of α-actinin-3 during human evolution provides superior cold resilience and muscle heat generation[J]. The American Journal of Human Genetics, 2021, 108(3): 446-457.

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