格雷琴雷诺兹
今年冬天寒冷的气温可能会产生一个理想的副作用。它们可能会加速您的新陈代谢。
根据一系列引人入胜的新实验,在寒冷中颤抖会引发身体深处的一系列生化反应,这些反应会改变脂肪细胞并促进新陈代谢,就像正式运动一样。研究结果表明,运动和颤抖的相关性是以前未曾怀疑的。
这项新研究于周二发表在 Cell Metabolism 杂志上,隶属于美国国立卫生研究院几个分支机构的科学家招募了 10 名健康的成年男性和女性,并在三个不同的场合邀请他们到实验室。在那里,研究人员抽取了血液并获得了肌肉和脂肪细胞的小样本。
在一次实验室访问中,志愿者们完成了一段短暂但非常激烈的固定自行车训练,尽他们所能地骑车,直到筋疲力尽。然后,在另一天,他们以轻柔、轻松保持的速度骑自行车一个小时。在这些训练过程中,实验室温度保持在 65 度左右。然而,在他们最后一次访问时,研究人员让每位志愿者躺在床上,穿着轻薄的衣服,实验室的温度从大约 75 度下降到 53 度,持续 30 分钟。监测器被放置在他们的皮肤上以测量皮肤和肌肉的反应,在课程结束时,志愿者明显在发抖。
每次会议结束后,科学家们都会收集更多的血液和其他样本,并开始检查变化。他们特别想看看志愿者的白色和棕色脂肪发生了什么。
直到几年前,人们普遍认为成年人没有棕色脂肪,这是一种代谢非常活跃的组织。与白色脂肪不同,它燃烧卡路里并产生热量。啮齿动物和多毛婴儿体内含有大量棕色脂肪,这有助于它们保持温暖,因为它们不擅长发抖。但科学家们认为,在童年之后,人类失去了棕色脂肪,取而代之的是颤抖来保持温暖。
然而,较新的研究发现,所有年龄段的人都存在棕色脂肪。但有些人的棕色脂肪比其他人多。科学家们不清楚为什么会存在这些差异,以及为什么作为一个物种,如果我们有棕色脂肪,我们会继续颤抖。面对寒冷,一种反应或另一种反应不应该足够吗?
2012 年一项广泛讨论的小鼠研究起初似乎提供了一些线索。在该研究中,产生更多称为鸢尾素的激素的动物比其他啮齿动物具有更多的棕色脂肪。科学家们发现,鸢尾素是在肌肉收缩期间产生的,然后通过血液传播到白色脂肪细胞,在那里它实际上将这些斑点细胞转化为理想的、燃烧卡路里的棕色脂肪。
有趣的是,该研究还发现,涉及肌肉收缩的运动激发了鸢尾素产量的巨大激增,从而促使白色脂肪转化为棕色脂肪。但许多科学家对这些发现感到困惑。他们指出,运动会产生大量热量,因为工作中的肌肉细胞会燃烧燃料并产生能量。事实上,在某些情况下,身体无法排出多余的热量,中暑就会随之而来。那么为什么身体会在运动过程中产生一种激素,从而进一步增加体温呢?
然而,NIH 科学家有不同的解释。他们怀疑正确的问题不是为什么运动会促使产生像鸢尾素这样的激素。相反,他们想知道鸢尾素的产生是否最初可能是由更深层、更古老的生物过程引发的。
而且,正如他们的实验结果所表明的那样,颤抖可能就是那个火花。因为虽然志愿者在运动后血液中的鸢尾素标记物水平较高,但在志愿者在寒冷中安静地躺 30 分钟后,除了颤抖之外一动不动,这些标记物也一样高。研究人员得出结论,似乎重要的不是运动的消耗,而是各种肌肉的收缩,这种收缩发生在颤抖和骑自行车时。
弗吉尼亚联邦大学教授 Francesco S Celi 博士说,这一发现的含义微妙但很重要,但他作为国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所的研究员,负责监督这些实验。
在一个层面上,他们支持这样一种观点,即运动会增加鸢尾素的产生,从而导致运动者体内储存更多的棕色脂肪。但同样重要的是,这项新研究还有助于解释为什么运动会导致生理变化,从而显着增加体温,他说。