لماذا لا يشعر البعض بالبرد مقارنة بالآخرين؟

قد يكون الغطس في حمامات الجليد بعد ممارسة التمارين الرياضية هو الطريقة التي يستخدمها بعض الرياضيين المحترفين للتخلص من آلام العضلات واستعادة النشاط ، لكن أي شخص يحاول الحفاظ على لياقته خلال فصل الشتاء يدرك أن البرد قد يكون شديدًا بقدر ما يساعد على التجدد.

بالنسبة لماتيلدا هاي ، التي تحب السباحة ، ينتهي الأمر عندما يتعلق الأمر بالاختيار بين حمام سباحة مدفأ أو السباحة في الهواء الطلق (البحيرات والجداول والمسابح الخارجية) في المياه الباردة.

بينما يتم الإشادة بالسباحة من النوع 2 لفوائدها الصحية العديدة ، فهي ليست رياضة للجميع.

“عندما حاولت السباحة في الهواء الطلق ، لم أستطع البقاء في الماء لفترة طويلة ، ربما لبضع دقائق قبل أن أهرع للخارج ، بينما يمكن لأختي ، لسبب ما ، البقاء في الماء البارد لفترة أطول.” أعتقد أننا نتفاعل مع البرد بشكل مختلف. “

لكن الدليل على الفوائد الصحية العقلية للسباحة في الماء البارد ، والذي تروج له وسائل الإعلام ، ضعيف بعض الشيء في الواقع ، ويعتمد إلى حد كبير على دراسة حالة شابة تبلغ من العمر 24 عامًا. فلماذا اكتسبت هذه الشعبية الكبيرة؟ وهل هاي محق في أن بعض الناس أفضل من غيرهم في التعامل مع الزكام؟

يؤثر الطقس على مستويات أدائنا بشكل كبير ، ففي البرد تتباطأ العضلات وتستغرق وقتًا أطول للوصول إلى حالة من التوتر ، وتقل القدرة على الانطلاق في الحركة ، كما تقل كمية الطاقة المتولدة في الجسم (هذه التأثيرات) يمكن التخفيف من حدته عن طريق الإحماء الجيد).

أسباب هذا الانخفاض في الأداء عندما يكون الطقس باردًا معقدة نوعًا ما ، وليست أكثرها تعقيدًا هو أن تحملنا للبرد يعتمد على عوامل وراثية ، ومستويات الدهون تحت الجلد ، وكذلك حجم الجسم. أحد التفسيرات لذلك هو أنه عندما يبرد الجسم ، ينخفض ​​معدل إطلاق الطاقة في خلايا العضلات.

لكن في الوقت نفسه ، ترتبط التمارين الرياضية في الطقس البارد دائمًا بصحة القلب وتقوية جهاز المناعة وتحويل خلايا الدهون البيضاء إلى بنية اللون ، مما يساهم في زيادة فقدان الوزن.

لذا فإن ممارسة الرياضة في درجات حرارة منخفضة يمكن أن يكون لها فوائد صحية كبيرة إذا كانت آمنة.

وهناك أشخاص لديهم ميزة على الآخرين من حيث ممارسة الرياضة في الأجواء الباردة.

من بين كل خمسة أشخاص ، هناك شخص تفتقر ألياف عضلاته إلى بروتين ألفا أكتين 3 ، والطفرة التي أدت إلى غياب هذا البروتين تكشف بعض المعلومات عن تاريخ التطور البشري ، وتشرح سبب نجاح بعض الرياضيين ، بينما يكشف البعض الآخر تعاني من التجمد عند خط البداية.

يُطلق على بروتين ألفا أكتينين 3 أحيانًا اسم “جين السرعة” ، وهو يمنح الرياضيين ميزة تنافسية في المواقف التي تتطلب دفعات قوية من الطاقة وقدرة عضلية سريعة المفعول لتخفيف التوتر ، ولكن في حالات أخرى يكون أقل أهمية.

تتكون جميع العضلات من نوعين من الألياف: ألياف عضلية متقلصة أو بطيئة الانقباض.

تقول كورتيناي دن لويس ، عالمة الفسيولوجيا بجامعة بيتسبرغ بالولايات المتحدة الأمريكية: “تحتوي العضلات على ألياف من كلا النوعين ، لكن النسب المئوية لكل منهما تختلف من عضلة إلى أخرى ومن شخص لآخر.”

والألياف العضلية ذات التوتر البطيء هي المسؤولة عن الحركات البطيئة. هذه الألياف تجعلنا نقف منتصبة ، وتحافظ على الرأس من السقوط للأمام ، وتمنع الفك من الاسترخاء والفتح ، وهي مسؤولة عن حركة العضلات عند القيام بتمارين خفيفة مثل المشي والركض.

وأولئك الذين جربوا ممارسة اليوجا أو التأمل ، وتم توجيههم لإرخاء كل عضلات أجسامهم من خلال أوامر واعية ، قد يكونون على دراية بعدد العضلات التي تستمر في العمل في الجسم دون وعي.

من ناحية أخرى ، يمكن أن تتقلص ألياف العضلات سريعة التوتر أو المنقبضة ، مثل عضلات التنفس اللاهوائي ، وهو التنفس الخلوي عند نقص الأكسجين أو انعدامه ، في حركات النار السريعة ، لكنها تتعب بسهولة أكبر.

وهذه الألياف تعمل فقط عندما نحتاج إلى رفع شيء ما ، أو القفز ، أو الجري ، أو القيام بأي من الحركات المفاجئة الأخرى التي قد نحتاجها أثناء التمارين مثل رفع الأثقال. يوجد ألفا أكتينين 3 فقط في ألياف العضلات سريعة الانقباض.

يقول دين لويس: “حوالي 80 بالمائة من ألياف العضلات في أجسام الرياضيين المتميزين إما سريعة التوتر ، إذا كانوا رياضيين ذوي طاقة عالية ، أو توتر بطيء ، إذا كانوا رياضيين يتمتعون بقدرة عالية على التحمل”.

انظر ، على سبيل المثال ، اللياقة البدنية الطويلة والنحيلة لعداء الماراثون ، الذي غالبًا ما تكون أليافه العضلية ذات التوتر البطيء صغيرة ، ولكنها مقاومة للإجهاد ، وتولد طاقة مستمرة كيلومترًا بعد كيلومتر.

“هذا الشخص أيضًا يحرق طاقة أقل خلال فترة زمنية معينة مقارنة بلاعب كرة القدم الأمريكي أو لاعب الهوكي الذي غالبًا ما يكون لديه ألياف عضلية كبيرة سريعة الانقباض أو التوتر ، ويتحرك بقوة وسرعة ، لكنه يتعب بسرعة كبيرة.”

يقول دين لويس: “الرياضيون الذين يمتلكون 80 بالمائة من نفس النوع من الألياف في عضلاتهم يولدون محظوظين”.

في حين أن هذه النسبة عادة ما تكون أقرب إلى 50 في المائة من التوتر السريع و 50 في المائة من التوتر البطيء ، ويتم تحديدها منذ الولادة. يحدد الجهاز العصبي للشخص نوع الألياف العضلية في جسمه بدقة ، ولهذا لا يمكن تغييرها بالتمرين.

إحدى الطرق لفهم الفرق بين نوعي الألياف هي أخذ الدجاج كمثال. لحم أرجل الدجاج داكن لأنه يحتوي على كثافة عالية من ألياف العضلات بطيئة التوتر والميوجلوبين (بروتين يرتبط بالأكسجين ويوصله إلى العضلات كجزء من التنفس الهوائي).

لأن الميوجلوبين غني بالحديد (يشبه إلى حد ما الدم) ، فإنه يعطي العضلات لونًا ضارب إلى الحمرة.

في الواقع ، عند تقطيع شريحة لحم ، فإن المادة الحمراء التي تخرج هي الميوغلوبين وليس الدم ، وتحصل على اللون الأحمر من الهيموجلوبين المرتبط بها.

صدر الدجاج أفتح في اللون لأنه أكثر كثافة في TTP وأقل كثافة في الميوجلوبين. وتحتاج هذه الطيور إلى استخدام عضلات صدرها فقط من أجل القيام بحركة لاهوائية قصيرة وحادة عند ضرب أجنحتها ، مع استخدام أرجلها باستمرار.

في البشر ، يكون هذا الاختلاف أقل وضوحًا ، حيث تتكون عضلاتنا من مزيج من هذين النوعين من الألياف بنسب أقرب.

تلعب هذه الألياف أيضًا دورًا مهمًا في الحفاظ على درجة حرارة الجسم. عندما يكون الطقس بارداً ، تتقلص ألياف العضلات سريعة التوتر بشكل متكرر وسريع ، وهذا هو الارتعاش من البرد. وكل حركة انكماش صغيرة وسريعة تجلب القليل من الدفء لأنها تطلق الطاقة. إنها تستهلك الكثير من الطاقة للتدفئة ، ولكنها سريعة وفعالة.

يقول دن لويس: “يعتبر التقلص من أكثر الطرق فعالية لرفع درجة حرارة الجسم”. “يتم تحويل ما بين 70 و 80 في المائة من السعرات الحرارية التي يتم حرقها أثناء التمرين إلى حرارة.”

كشفت الدراسات أن ألفا أكتينين 3 مفقود تمامًا في حوالي 1.5 مليار شخص حول العالم. بينما لديهم ألياف عضلية سريعة التوتر ، فإن عضلاتهم تكون أقل سرعة ، لكن كثافة ألياف التوتر البطيء أعلى ، مما يعني أنهم نادرًا ما يحققون النجاح في الرياضات الشديدة والسريعة ، بينما ينجحون في رياضات التحمل.

في حين أنهم قد يكونون أقل قدرة على ممارسة الرياضات الهوائية التي تتطلب مجهودًا إضافيًا من القلب والرئتين ، إلا أنه يمكنهم استخدام الطاقة بشكل أكثر كفاءة ، وفقًا لبحث أجراه باحثان بريطانيان كريج بيكرينغ وجون كيلي.

أسلافنا من البشر الذين هاجروا من إفريقيا إلى أوروبا منذ 50000 عام فقدوا بروتين ألفا أكتين 3 نتيجة لطفرة في الجين الذي يرمز لهذا البروتين.

ربما ساعدت هذه الطفرة الجينية أسلافنا القدامى الذين عاشوا في أوروبا على التكيف مع المناخات الأكثر برودة من خلال إهدار طاقة أقل ترتجف والاعتماد بدلاً من ذلك على الحرارة الفعالة التي تنشأ من التوتر العضلي الطبيعي.

يقول دين لويس: “يظهر هذا النمط الجيني بشكل أقل بين المجموعات العرقية المرتبطة بالمناخات الأكثر دفئًا”. “توجد بنسبة 1 في المائة بين السكان الكينيين والنيجيريين ، و 11 في المائة بين الإثيوبيين ، و 18 في المائة بين القوقازيين ، و 25 في المائة بين الآسيويين.”

يتمتع الأشخاص الذين يفتقرون إلى ألفا أكتينين 3 بقدرة أفضل على الحفاظ على دفء أنفسهم ، أما بالنسبة للطاقة ، فهم عادة ما يكونون قادرين على تحمل المناخات القاسية.

وهناك جانب وراثي آخر قد يلعب دورًا في كيفية تعاملنا مع البرد: الدهون. ومثلما لدينا نوعان رئيسيان من ألياف العضلات الهيكلية ، لدينا نوعان من الدهون – الدهون البيضاء والدهون البنية – أحدهما مهم للحفاظ على الدفء.

أجرت عالمة الأحياء الخلوية كريستين ستانفورد ومؤلفوها المشاركون في جامعة ولاية أوهايو مراجعة للبحوث المنشورة حول دور الأنسجة الدهنية البنية (الدهون البنية) في تنظيم الحرارة.

الدهون البنية هي مادة مولدة للحرارة ، مما يعني أنها ، مثل ألياف العضلات ذات التوتر البطيء ، تمنحنا الحرارة دون الحاجة إلى الارتعاش. مجرد التعرض للبرد يكفي لتحفيز الدهون البنية مما قد يؤدي إلى فقدان الوزن. ويقترح ستانفورد أن هذا يمكن أن يكون موضوع بحث فيما يتعلق بعلاج السمنة.

في حين أن البرد قد يمنع حرق الدهون البنية ، ويبطئ سرعة توصيل الأعصاب في العضلات ويضعف الأداء الرياضي ، يقول دن لويس: “في الممارسة العملية ، إذا تم الإحماء بشكل صحيح ، فإن الجسم يدفئ نفسه إلى مستوى الاستعداد المطلوب”.

أي أنه لا يوجد سبب لعدم ممارسة الرياضة عندما يكون الطقس بارداً.

في الواقع ، أفضل الأوقات لركض الماراثون هي عندما يكون الطقس بارداً ، كما يقول دن لويس ، لأن البرودة تساعد على تبديد الحرارة المتولدة أثناء الحركة بشكل أفضل. الحرارة “.

ومع ذلك ، ليس كل الرياضيين العظماء يبلي بلاءً حسنًا في درجات الحرارة الباردة. يؤدي الطقس البارد إلى تفاقم الربو الناجم عن ممارسة الرياضة ، والذي يصيب عادة أكثر من 35 بالمائة من لاعبي الأولمبياد الشتوية.

يكون الهواء البارد أقل رطوبة ، ويتسبب في تجمد بخار الماء في الهواء. يُعتقد أن الهواء الجاف يحفز الاستجابة الالتهابية في الرئتين ، مما يتسبب في انقباض الشعب الهوائية.

لذلك ، هناك أسباب وراثية تجعل التكيف مع البرد أكثر صعوبة بالنسبة للبعض.

قد تفسر الميزة المتعلقة بطفرة ألفا أكتين 3 الغائبة أيضًا سبب استمتاع بعض الأشخاص بالاستيقاظ عند الفجر للسباحة في الهواء النقي ، بينما يكافح الآخرون لإخراج أنفسهم من المنزل والركض.

بالنسبة لماتيلدا هاي ، فإن حمام السباحة العام الدافئ بالقرب من منزلها سيفي بالغرض في الوقت الحالي.