Twoje ciało na mrozie: tryb „twierdzy”, wilczy apetyt i tajemnice temperatury odczuwalnej
Dlaczego zimą mamy apetyt na coś tłustego, mrowią nam ręce, częściej łapiemy infekcje i marzniemy bardziej, niż wskazywałby termometr? W naszych ciałach mróz uruchamia całą kaskadę procesów i przechodzi ono w „tryb awaryjny”.
Spis treści
- Fizyka kontra skóra: dlaczego -5°C to czasem gorzej niż -15°C?
- Strategia „twierdzy”, czyli jak krew ucieka do środka
- Dlaczego zimą marzysz o pączku i boczku?
- Czy płuca faktycznie marzną na mrozie?
- Pułapka „rozgrzewaczy”
Kiedy wychodzimy z ciepłego mieszkania na siarczysty mróz, nasze ciała nie tylko czują zimno. One natychmiast przechodzą w stan wysokiej gotowości, uruchamiając kaskadę procesów, które mają jeden cel: utrzymać temperaturę. Walka z mrozem to fascynujący spektakl fizyki, biologii i ewolucyjnych przystosowań.
Fizyka kontra skóra: dlaczego -5°C to czasem gorzej niż -15°C?
Zacznijmy od paradoksu: przy -5 st. C. nad morzem marzniemy często bardziej niż przy -15 st. C. w suchych górach. Ba – nawet temperatury w okolicach zera stopni wiele osób uważa za trudniejsze do zniesienia niż mróz. Wytłumaczenie tego fenomenu kryje się w pojęciu temperatury odczuwalnej, która jest wypadkową temperatury powietrza, wilgotności oraz prędkości wiatru.
Nasza skóra jest otoczona cienkim „kokonem” powietrza ogrzanego ciepłem naszego ciała, które działa jak naturalna izolacja. Wiatr jest wrogiem tej warstwy – dosłownie ją zdmuchuje, zmuszając organizm do ciągłego wydatkowania energii na ogrzewanie nowych partii powietrza.
Jeśli dodamy do tego wysoką wilgotność, sytuacja się pogłębia. Cząsteczki wody przewodzą ciepło wielokrotnie lepiej niż suche powietrze, działając jak mikroskopijni złodzieje energii, którzy wyciągają ciepło bezpośrednio z naszych tkanek. Zatem aby porządnie zmarznąć wcale nie potrzeba „zimy stulecia".
Strategia „twierdzy”, czyli jak krew ucieka do środka
Gdy tylko receptory zimna w skórze wyślą sygnał o mrozie, mózg podejmuje brutalną decyzję strategiczną: zaczyna się wazokonstrykcja. Za tym specjalistycznym terminem kryje się proste zjawisko: naczynia krwionośne w dłoniach, stopach, nosie i uszach gwałtownie się kurczą.
Krew zostaje wycofana z peryferii i skierowana do klatki piersiowej oraz jamy brzusznej. To centralizacja krążenia, czyli mechanizm „twierdzy” – organizm poświęca palce, aby chronić najważniejsze narządy (serce, płuca i mózg). To właśnie dlatego na mrozie odczuwamy drętwienie kończyn, a czasem ich ból.
Co ciekawe, proces ten ma skutek uboczny znany jako diureza z zimna. Skurcz naczyń obwodowych zwiększa ciśnienie krwi wewnątrz ciała. Nerki, próbując wyrównać to ciśnienie, zaczynają intensywniej filtrować płyny, co skutkuje nagłą potrzebą wizyty w toalecie tuż po tym, jak zmarzniemy.
Dlaczego zimą marzysz o pączku i boczku?
Wpływ mrozu na nasze łaknienie to nie kwestia braku silnej woli, lecz czysta termodynamika. Aby wytworzyć ciepło, musimy spalać paliwo. Robimy to ruszając się lub spalając tkankę tłuszczową – a są to procesy wymagające energii.
Kiedy jest nam już bardzo zimno, nasze mięśnie zaczynają drżeć. Te mimowolne skurcze nie wykonują żadnej pracy – niemal cała zużyta przez nie energia zamieniana jest na ciepło. To proces skuteczny, ale niezwykle kosztowny energetycznie, który błyskawicznie wyczerpuje zapasy glikogenu, czyli zapasu cukrów w organizmie.
Z kolei tzw. brunatny tłuszcz to fascynująca tkanka, charakterystyczna dla ssaków. Wśród ludzi długo uważano ją za obecną tylko u niemowląt. Dziś wiemy, że dorośli też ją mają (głównie w okolicach szyi i klatki piersiowej). W przeciwieństwie do białego tłuszczu, który magazynuje energię, brunatny tłuszcz jest „biologicznym piecem”. Zawiera mnóstwo mitochondriów i białko UCP1, które pozwala spalać kalorie bezpośrednio w celu wytworzenia ciepła.
Gdy organizm przełącza się w tryb „ogrzewanie”, poziom cukru we krwi spada, a mózg wysyła jasny komunikat: potrzebujemy paliwa! Stąd nagłe zachcianki na potrawy tłuste i wysokowęglowodanowe. Sałatka na mrozie wydaje się ewolucyjnym błędem – organizm domaga się czegoś, co „podtrzyma ogień w piecu”.
Czy płuca faktycznie marzną na mrozie?
Często obawiamy się, że wdychanie mroźnego powietrza „przeziębi” nam płuca. Nic bardziej mylnego – nasz układ oddechowy to genialny wymiennik ciepła. Nawet jeśli wdychamy powietrze o temperaturze -20 st. C., zanim pokona ono drogę przez nosogardziel i tchawicę do pęcherzyków płucnych, zostaje ogrzane do temperatury ciała i nasycone wilgocią.
Prawdziwym problemem nie jest temperatura, ale suchość mroźnego powietrza. Powoduje ona wysuszanie śluzówek, co upośledza transport rzęskowy, czyli nasz naturalny mechanizm oczyszczania dróg oddechowych z pyłów i wirusów. To właśnie dlatego zimą jesteśmy bardziej podatni na infekcje.
Pułapka „rozgrzewaczy”
Na koniec warto podkreślić najgroźniejszy sposób rozgrzewania się na mrozie: alkohol. Choć po łyku koniaku czujemy błogie ciepło, jest to biologiczny sabotaż. Alkohol wymusza rozszerzenie naczyń krwionośnych, które organizm tak starannie obkurczył. Ciepła krew z centrum ciała wraca do skóry, dając złudne poczucie komfortu, ale jednocześnie błyskawicznie oddając to ciepło do otoczenia. W rezultacie temperatura wewnętrzna ciała spada szybciej, co jest prostą drogą do hipotermii.
Nasza autorka
Magdalena Rudzka
Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (ukończyła MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.