如何快速变凉快?你可能不知道的身体降温方法(不是心静)|科学60秒

作者: 环球科学

来源: 科研圈

发布日期: 2023-06-29 22:31:36

本文介绍了在极端高温下,如何利用身体的自然机制快速降温,特别是通过手掌和脚底的动静脉吻合来散热。文章还提到了一种名为CoolMitts的降温手套,以及其在运动员中的应用。

三分钟迅速降低体温

秘密就在手掌

室外气温39度,阳光毒烈,水汽闷蒸,凉风是遥远的记忆:欢迎来到夏天!

或许相比刺骨的寒冷,有人更喜欢温暖的天⽓,在阳光下户外跑步和骑⾏,漫长的白昼也能使人心情愉悦。但事实上,热可能是一种致命的危险。越来越多的热浪让气温创下新高,在美国,每年大约有1300人死于极端高温。高热会让身体加倍努力运作以降低体温,这可能导致热衰竭和中暑,对于患有心脏和呼吸系统疾病的人来说,高温尤其危险。

即使是正常的高温,例如八九十代的夏天,也很容易让人感到不舒服。人们汗流浃背、气喘吁吁,只想快速降温。每个人都有自己最喜欢的让自己凉快下来的方法,比如用凉水洗脸、喝冷饮,或是脱掉鞋袜,赤脚走在凉爽的地板上:根据研究温度调节的生理学家的说法,这两类做法都是相当有效的策略。

我们的的脚底和手掌是快速降低体温的关键。一些运动员甚至开始使用特殊的冷却手套,以便在高温运动后迅速恢复凉爽。

克雷格·海勒是美国斯坦福大学的生物学教授,他的研究方向是人类体温调节及其对表现的作用。海勒表示:“我们的体温通常在37摄氏度左右,当达到40摄氏度时,身体就不能正常运作了。我们如今生活在非常接近这一极限的状况下。”

作为哺乳动物,我们已经演化出了维持温暖体温的能力。大多数哺乳动物都拥有一层漂亮的毛发,可以隔热。人类体表也覆盖着数百万的毛囊,只不过毛发比其他动物要细短得多,这意味着,我们的散热能力通常很糟糕。

然而,我们的身体有一种“紧急温度调解阀”,也就是海勒一直在研究的东西。这种是一种特殊类型的血管,名为动静脉吻合,简称AVAs。大多数动脉和静脉通过非常薄的毛细血管床相连,将营养和氧气送至细胞,动静脉吻合则不同,它们是动脉和静脉的直接连接点,因此血液流经它们的速度非常之快。

动静脉吻合解热功能的关键,在于它们只集中在身体的少数几个地方。

海勒说:“我们发现,在手掌、脚底和脸的上部,也就是所谓的无毛皮肤中,存在特殊的血管,这些血管可以绕过毛细血管,直接将血液从动脉分流到静脉。拥有皮毛的哺乳动物,不能非常有效地在整个身体表面散热。因此,在哺乳动物不长毛的皮肤上就存在这些特殊的血管,比如脚掌手掌的肉垫、舌头,在某些情况下还有耳朵。”

为了看看他们是否能够利用人体内的动静脉吻合,早在21世纪初,克雷格和同事丹尼斯·格拉恩使用了⼀种略显简单粗暴的装置:他们在受试者的手上套了一个有机玻璃圆筒,然后用潜水衣的袖子部分将其密封到他们的手臂上,圆筒内则有凉水流过他们的手掌。

受试者在运动之后,从身体的核心部位流入动静脉吻合的高温血液会将其中的热量传递到温度约为13摄氏度的冷水中,然后,冷却下来的血液将循环到身体的核⼼,降低核心处的热量。他们发现,受试者们在短短几分钟内就恢复了正常体温。

相关研究发表在《应用生理学杂志》等期刊上。研究人员所处的斯坦福大学,是一所拥有一群精英体育运动队的大学,这种装置开始在学校健身房流传开来。运动员们往往会在训练过程中体温过高、筋疲力尽,通常要休息几小时或者修养一整天,海勒和格拉恩制作的这种降温手套有了用武之地。

运动员们会在两组训练之间戴上它们,在大约三分钟内让体温降下来,然后起来再做一组。海勒说,降温手套让一个运动员在大约20分钟内做了618个引体向上,一些女运动员则在20分钟内做了900个俯卧撑。

这种降温手套名为CoolMitts。海勒说,旧金山49人队的一些职业美式橄榄球运动员也在用这种手套。这种手套可能真的很有效,但它还没有在各种人群中进行详尽的测试,而且价格大约为1500美元。

那么,当天气变得非常炎热,热到你出现热应激的迹象——大汗淋漓、皮肤粘稠、肌肉痉挛、头晕脑胀,除了戴上这些手套,还有什么好方法可以快速降低体温呢?

把身体浸泡在冰水里?海勒表示,这可能会有作用,但问题在于你没办法随时随地泡冰浴。

把脚泡在一桶冰水里?这不是一个好方法,因为……

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