彼はなぜそんなに寒さに強いのでしょうか？彼の体には何かが欠けているから…

今日は、なぜ冬の方が寒さに強い人がいるのかについてお話します。

寒い冬には、暖かく過ごすために厚手の綿の服に身を包むだけでなく、人間の体には独自の「加熱」装置も備わっています。人体の冷感受容器は外部温度の低下を感知すると興奮し、視床下部に信号を送ります。その後、視床下部の体温調節中枢が神経細胞を通じて、熱産生を担う人体の部位にこの信号を伝えます。たとえば、寒さで震えるとき、熱産生を増やすために骨格筋を震わせるように命令するのは視床下部です。皮膚に鳥肌が立つのは、熱の放散を抑えるために皮膚の毛穴が収縮するためです。

人体の寒さに対する抵抗力は骨格筋と密接な関係があります。

人間の骨格筋には、速筋繊維と遅筋繊維という 2 つの主な種類の繊維があります。日常生活やスポーツにおいて、速筋繊維は主に短距離走、走り高跳び、走り幅跳びなどの爆発的な動きを担っています。彼らはエネルギーを早く消費し、疲れやすいです。遅筋繊維は、ジョギングなどの有酸素運動に関係しており、疲労しにくく、低温にも耐えることができます。

2021年にスウェーデンで行われた研究では、速筋繊維に何らかの異常があるために、凍結に対してより耐性がある人がいる可能性があることが判明した。

研究者らは、普段は運動をせず、仕事上寒い環境に長時間留まる必要のない、18歳から40歳までの健康な男性ボランティア42名を募集した。しかし、「残酷な」研究者たちは、ボランティアたちに14℃の冷水に20分間浸かり、その後10分間休憩し、ボランティアの体温が35.5℃に下がるまでこのプロセスを繰り返すように指示した。

研究者らは、浸漬プロセス中に、ボランティアの筋肉の電気的活動をモニターする筋電図検査法を使用して、彼らの震えを評価した。さらに、研究者らはボランティアから筋肉サンプルを採取し、タンパク質含有量と筋繊維比率を検査した。

写真はTuchong.comより

結果によると、ボランティアの約20％に、速筋繊維にのみ存在する「アルファアクチニン3」と呼ばれるタンパク質が欠けていることが判明した。これらのボランティアが繰り返し「冷水シャワー」を浴びると、体温は非常にゆっくりと下がり、震えも起こらなかった。約70％の個体が冷水に触れた後も体温を35.5℃以上に維持することができた。このタンパク質を持つ正常な人のうち、冷たいシャワーを浴びた後にこの体温を維持できるのはわずか 30% です。

つまり、骨格筋にこのタンパク質が不足している人は、普通の人よりも寒さに強いのです。研究者らは、数万年前、人類の祖先が温暖なアフリカ大陸から北方へ移住した際に遺伝子変異が起こり、一部の人々がより「凍結耐性」の高い特性を獲得し、北方の寒冷な気候にうまく適応できるようになったためではないかと推測している。

しかし、人体には熱を発生する器官が多数存在し、骨格筋がこれにどの程度影響を与えるかについてはさらなる研究が必要です。スウェーデンの研究者らはまた、この研究で提案された生理学的メカニズムは分子レベルの実験ではまだ確認されていないと考えている。今後も研究を続け、一部の人々の持つ「不凍」能力の真相を解明していく予定だ。

この記事は、科学普及中国星空プロジェクトの支援を受けた作品です。

著者: くるみ割り人形

レビュー: タオ・ニン

制作：中国科学技術協会科学普及部

制作：中国科学技術出版有限公司、北京中科星河文化メディア有限公司