沒有人喜歡凍屁股。因此，當弗朗索瓦·哈曼（François Haman）試圖招募研究物件來研究不舒服溫度對健康的好處時，他得到了很多，嗯……冷遇。他不怪他們。“你不會吸引太多人，”在加拿大渥太華大學研究生理學的哈曼說。
人體根本不擅長面對寒冷。“我做過研究，人們暴露於外 7 攝氏度 [44.6 華氏度]，這甚至不算極端。沒那麼冷。很少有人能維持 24 小時，”他說。（這些受試者甚至都穿著整齊：“手套、帽子、靴子和襪子。但他們仍然無法忍受。”）
人們努力透過平緩室內空間的溫度變化來保持舒適或涼爽——不發抖，也不出汗。很容易夠到空間加熱器或大喊“Alexa，讓我暖和起來！” 在你感到一絲不適的那一刻。但也許你不應該對恆溫器進行太多的修改。緩解熱量的一些原因是顯而易見的：大約 47% 的美國家庭燃燒天然氣取暖，36% 的家庭使用電力，而電力在美國仍主要來自化石燃料。接受寒冷可能還有其他原因——像哈曼這樣的生理學家已經開始發現健康因素。
哈曼說，在工業化之前，“這些極端實際上是生活的一部分。” 身體在冬天應對寒冷，在夏天應對炎熱。“你一直來回，來回。這可能有助於代謝健康，”他說。
研究人員知道，當天氣寒冷時，您的身體會做出反應。隨著長時間暴露在寒冷中，新的脂肪出現，肌肉發生變化，您的舒適度會提高。但是這一切對現代人類健康意味著什麼——以及我們是否可以利用寒冷的影響來改善它——仍然是懸而未決的問題。一項研究試圖瞭解寒冷引起的脂肪或肌肉變化如何幫助避免代謝疾病，如糖尿病。另一個建議表明，在寒冷中感到舒適比您想象的要容易 - 而不用加熱。
對哈曼來說，這些都是有用的科學問題，因為冷凍是我們身體最古老的生存威脅之一。“對我來說，寒冷是最迷人的刺激之一，因為寒冷可能是人類面臨的最大挑戰，”他說。 “嗯，我會活得很好。寒冷則完全相反。”
“如果你們不能一起工作，”他繼續說，“如果你沒有合適的裝置，如果你沒有合適的知識——你將無法生存。就是這麼簡單。”弄清楚我們的身體如何因如此強大而古老的對手而發生變化，為了解它們如何工作以及如何更好地工作提供了線索。
哈曼開始每一天洗個冷水澡或淋浴。這是一種匆忙，因為寒冷會觸發身體釋放稱為兒茶酚胺的激素，這些激素與戰鬥或逃跑反應有關。“我確實有那種感覺，我的天哪，我感覺很強壯，而且我很清醒，”他說。“這是我的咖啡。”
但這些荷爾蒙是壓力荷爾蒙，哈曼並沒有粉飾事實：“人類非常不適應寒冷。” 人們沒有皮毛，四肢瘦長。我們的手臂延伸到遠處的手指，我們的腿延伸到遠處的腳趾。我們必須將血液移動很長的距離來加熱它們。當天氣變得太冷時，身體很容易犧牲每個人的血流量，以保持核心溫度。
在休息時，人類產生高達 100 瓦的熱量。（“在法語中，如果某人不是很聰明，你就說他們不是 100 瓦特，”哈曼指出。）但如果你透過面板向環境中散失過多熱量，那麼能量平衡就會崩潰。身體透過訂購更多的熱量來做出反應。你的第一個衝動是行為上的：你試圖找到溫暖，無論是在爐子裡、毯子下，還是在一杯可可的幫助下。第二個是生理上的，當你的面板溫度下降幾度時就開始了：你在顫抖。您的牙齒可能會先打顫，然後才是其他人。“你在簽約。而且你基本上無法控制自己的身體，”哈曼說。
其他動物，如老鼠、老鼠和松鼠，設計得並不差。他們有大量的“棕色脂肪”或脂肪組織，可以燃燒卡路里來產生熱量。生物學家將這種技巧稱為“非顫抖地產熱”。
起初，科學家們認為這是齧齒動物所獨有的，但在 2009 年，《 新英格蘭醫學雜誌》發表了三個 獨立的 發現，證明成年人也有棕色脂肪——因此具有不發抖的產熱能力。哈曼已經證明，冒著寒冷可以教會你的身體儲存更多的寒冷。2013 年，他要求他的受試者穿著 10 攝氏度（約 50 華氏度）迴圈水的“防寒服”，每週 5 天，每天 2 小時，持續 4 周。天氣寒冷且不舒服，但這種“低強度、長時間”的適應環境使人們的棕色脂肪數量增加了一倍，這些脂肪出現在脊柱、腎上腺和骨盆肌肉周圍。
一旦出現，棕色脂肪就不會只是閒著：它的活動取代了顫抖，成為身體的熱工廠。“一切都透過不顫抖的產熱得到補償，”哈曼說。對於這項研究的參與者來說，穿著防寒服也會使脂肪的活躍程度或燃燒量增加三倍。根據他的研究，適應環境後，顫抖減少了大約 10% 到 20%。換句話說，他得出的結論是，受試者透過產生更多的棕色脂肪來適應寒冷，這反過來又使他們在較低的溫度下更舒適，而無需顫抖。
然後，在 2019 年輕人，哈曼的目標更高。或者也許更低。他招募了七名男子，進行了七日的嚴寒馴化。每天，他們坐在 58 華氏度的水中，浸沒到他們的鎖骨，長達一個小時，直到他們的核心溫度下降到 95 度。然後將它們乾燥並緩慢回暖。“這基本上是一個小時，呃……沒有樂趣，”哈曼說道。“但 7 天后，你基本上是一個完全不同的人。” 與試驗前相比，參與者可能會在顫抖前多走一個小時。平均而言，他們的顫抖程度會降低 36%。
世界各地的其他實驗室試圖弄清楚棕色脂肪是否有其他影響。在齧齒動物研究中，發現在低溫下啟用棕色脂肪可以調節脂肪酸和葡萄糖水平。這導致一些研究人員懷疑該組織可以幫助防止糖尿病中的葡萄糖加工功能障礙和肥胖症的脂肪酸加工功能障礙。到目前為止，一些針對成年人的研究已經將棕色脂肪的存在與瘦肉程度和正常血糖聯絡起來。（2013 年前，《連線》雜誌報道了一位獨立研究人員利用棕色脂肪減肥的探索。）
但這並不像冒著一點感冒，增加一些棕色脂肪，然後減肥那麼簡單。故事有點複雜。
在 2009 年前發現棕色脂肪後，荷蘭馬斯特裡赫特大學的糖尿病研究員 Joris Hoeks 對它在控制血糖方面的作用感到好奇。他的團隊招募了 2 型糖尿病患者進行冷適應研究。2 型糖尿病的一個重要標誌是胰島素抵抗，其中器官從血液中吸收的糖分較少。參與者忍受了 6 個小時的寒冷，幾乎要發抖，持續了 10 天。他們對胰島素（控制血糖的關鍵激素）的敏感性平均提高了43% ——與12 周鍛鍊計劃的效果相當。
“我們想，'好吧，這是一個很好的結果，'”Hoeks 回憶道。寒冷似乎引起了胰島素反應的變化。但與棕色脂肪活動沒有明確的聯絡。“它受到寒冷的刺激，但並不多，”他說。
所以Hoeks的團隊加倍努力。在2021年 3 月發表的一項研究中，他們重複了測試，但採取了預防措施，透過提高溫度並在需要時給受試者額外的衣服來避免所有的顫抖。在這些條件下，溫和的冷馴化不會導致葡萄糖調節或脂肪代謝的改善。
相反，這兩項研究的結果表明，肌肉變化對糖尿病的影響比棕色脂肪更重要。肌肉細胞在寒冷中發生變化。負責將葡萄糖燃料輸送到肌肉細胞中的蛋白質似乎會向細胞外遷移。Hoeks 認為這種變化可能有助於身體處理更多的葡萄糖，這是因為輕微或不明顯的顫抖收縮，或者是其他一些肌肉過程。“我們不知道它是什麼，”他說。
“冷的工作，它真的有效。但它不會透過棕色脂肪使糖尿病患者對胰島素更敏感，Hoeks 說。其他研究表明，肌肉實際上負責代謝比棕色脂肪多 50 倍的葡萄糖，因為肌肉在體內更為普遍。哈曼同意肌肉細胞在調節血糖方面可能非常重要。“如果我做這個，一整天，”哈曼說，施展他的二頭肌與一對夫婦快速捲髮的，“我有可能使用的方式更多的葡萄糖，並且比棕色脂肪是脂肪酸。”
到目前為止，證據似乎支援 Haman 和 Hoeks 的預感，即寒冷的馴化對人們有益——但還有很多東西需要學習。對於哈曼來說，下一步是嘗試考慮飲食限制。未來，他想弄清楚寒冷暴露和卡路里限制如何影響減肥。一組會限制他們的飲食，另一組會在寒冷的時候這樣做，而另一組會很冷。該研究將追蹤他們減掉了多少體重。但是，當然，哈曼說，招募志願者將是一個艱難的過程：“你認為招募那些將要進行九周冷暴露的人有多容易？”
