有些人天生就更擅長應對寒冷嗎？

新浪科技訊 北京時間3月26日消息，若干年前，一次基因突變使我們的祖先擁有了向北挺進的能力；如今，這一突變則賦予了部分人一項體育上的優勢——不怕冷。

有些專業運動員喜歡在運動後跳進冰水裏解乏，但在冬天鍛鍊過的人都知道，這種做法儘管能令人感到神清氣爽，但也着實痛苦難熬。

在瑪蒂爾達•海伊看來，如果讓她在恆溫泳池和野外冬泳中選擇，她會毫不猶豫地選擇前者。雖然冬泳據稱對健康有益，但並非人人都適合。“我嘗試過野外冬泳，但在水裏根本待不久。我可能只堅持了幾分鐘就跑出來了。”海伊回憶道，“但不知爲何，我姐姐就能堅持久得多。可能我們倆對抗寒冷的方式有些不同吧。”

關於冬泳對精神健康的益處，媒體引用的證據其實算不上有力，主要基於對一名24歲女性的案例研究。那麼，冬泳究竟爲何如此流行呢？海伊認爲，有些人可能生來就更不怕冷，這種看法又是否正確呢？

天氣可以顯著影響我們的運動表現。在寒冷環境中，肌肉反應速度會變慢，需要更長時間完成收縮，運動爆發力會降低，產生的總能量也會減少（不過這點可以通過熱身得到緩解）。

爲何在寒冷環境中，運動表現會下降呢？原因其實有點複雜，比如我們對寒冷的耐受度取決於遺傳因素、皮下脂肪厚度、以及體型大小等等。有科學家提出，當身體溫度下降時，我們釋放肌肉細胞中能量的速度也會減慢。

但在寒冷中鍛鍊有助於改善心肺健康、強化免疫系統、以及將白色脂肪細胞轉化爲棕色脂肪細胞，從而促進減肥。因此在確保安全的前提下，在寒冷環境中運動的確對健康十分有益。

有些人在這方面也許擁有先天優勢。約五分之一的人體內缺少肌肉纖維蛋白質α-輔肌動蛋白3。這一突變讓我們對人類進化史有了進一步瞭解，還解釋了爲何部分現代運動員在寒冷中也能如魚得水，其他人則只能在原地凍得瑟瑟發抖。

α-輔肌動蛋白3有時又被稱作“速度基因”。在能量爆發和肌肉恢復方面，它可以賦予運動員很大優勢。但在其它情況下，它的用處可能就沒那麼大了。

所有人的骨骼肌都由兩種纖維組合而成：慢縮肌纖維和快縮肌纖維。

“肌肉由兩種纖維構成，但兩種各自所佔的比例既因肌肉而異、也因人而異。”匹茲堡大學生理學家考特尼•鄧恩-路易斯指出。

慢縮肌纖維負責執行較慢的有氧動作。它們讓我們得以保持直立，讓頭顱得以挺直，讓下頜得以閉合，還能幫助我們完成走路、慢跑等較爲溫和的運動形式。如果你做過瑜伽或冥想、有意識地放鬆過全身肌肉，你也許就能感受到全身有多少肌肉在無意識狀態下默默工作着。這其實並不是所謂的“肌肉緊繃”，而是慢縮肌纖維爲了防止我們一頭栽倒而保持的輕微收縮狀態。

快縮肌纖維則採用無氧方式呼吸，可以在爆發式運動時快速收縮，但比慢縮肌纖維更容易疲勞。我們只有在舉重、跳躍、短跑、或在無氧運動中做其它爆發性動作時，纔會用到這些肌肉纖維。前文提到的α-輔肌動蛋白3也只存在於快縮肌纖維中。

只有頂級運動員體內的某種肌纖維才能佔到更高比例，具體取決於其專業方向

“在頂級運動員全身的肌肉纖維中，約80%要麼全是快縮型（力量型運動員），要麼全是慢縮型（耐力型運動員）。”鄧恩-路易斯指出，“想想看馬拉松運動員那瘦長的體型，他們的肌肉主要由慢縮肌纖維構成，雖然肌肉體積不大，但更耐疲勞，可以長時間提供能量。這類運動員在單位時間內消耗的能量也更少。相比之下，橄欖球運動員或曲棍球運動員的肌肉就主要由體積較大的快縮肌纖維構成，力量更大、速度更快，但也更容易疲勞。這樣的運動員純屬天賦異稟。對我們普通人而言，慢縮型和快縮型肌纖維一般各佔一半，並且這一比例是出生時就已確定的。肌肉纖維的類型完全由神經系統決定，因此無法通過後天鍛鍊改變。”

要想弄清這兩種肌纖維的區別，不妨想一想雞肉。雞腿肉顏色更深，因爲其中慢縮肌纖維和肌紅蛋白（一種可以與氧氣結合的蛋白質，負責將氧氣輸送給肌肉、用於有氧呼吸）的密度更大。由於肌紅蛋白富含鐵元素（和血液有點類似），因此這些肌肉的顏色更深、更紅。事實上，你切開牛排時，其中冒出的紅紅的東西就是肌紅蛋白，而不是血液（血液的紅色來自血紅蛋白）。

雞胸肉的顏色更淺，因爲其中快縮肌纖維的密度更高，因此肌紅蛋白含量較少。只有當雞做出拍打翅膀這種短促的爆發性無氧動作時，纔會用到胸部肌肉。而相比之下，腿部肌肉則幾乎一直處於運動之中。

在人類身上，這種區別則不那麼明顯。我們的肌肉都是由兩種纖維構成的，只是數量有多有少而已。

這些肌纖維在身體保暖中也發揮了重要作用。在寒冷環境中，我們的快縮肌纖維便會反覆快速收縮——俗稱“發抖”。每次快速收縮都會釋放能量，從而讓體溫稍微升高一點。這種保暖方式很耗能量，但快而有效。

“增加身體熱量最有效的方法之一就是肌肉收縮，”鄧恩-路易斯指出，“事實上，在運動過程中，70-80%的卡路里燃燒後都會轉化爲熱量。”

與此同時，我們的慢縮肌纖維也會通過正常收縮、爲身體產生足夠的熱量。

全球約15億人體內完全不含α-輔肌動蛋白3。雖然他們仍有快縮肌纖維，但肌肉的爆發力更弱，且慢縮肌纖維密度更大，意味着他們極少能在需要力量和爆發力的運動中取得成功，但可以在耐力型運動中表現很好。雖然他們的無氧運動能力可能較差，但他們利用能量的效率更高。

五萬年前，α-輔肌動蛋白3對應基因的一次突變導致從非洲來到歐洲的人類祖先體內失去了這種蛋白質。由於這一突變，歐洲人的祖先不再將能量浪費在發抖上，而是僅憑肌肉的正常收縮爲身體提供足夠的能量，從而提高了應對寒冷氣候的能力。

“這種基因型在生活在溫暖氣候下的種族中較爲少見，在肯尼亞人和尼日利亞人中僅佔1%，在埃塞俄比亞人中佔11%，在高加索人中佔18%，在亞洲人中佔25%。”鄧恩-路易斯表示，“根據‘走出非洲’的人類進化模型，這說明隨着人類向更寒冷的地方遷移，這種基因多態性的程度也在隨之增加。”

體內缺少α-輔肌動蛋白3的人能夠更好地爲身體保暖，並且從能量角度也更能適應嚴寒氣候。

還有一種遺傳因素或許也能決定我們對抗寒冷的能力：體內脂肪。就像我們有兩種類型的骨骼肌纖維一樣，脂肪也分爲白色脂肪和棕色脂肪兩種。其中一種對身體保溫有着至關重要的作用。

俄亥俄州立大學細胞生物學家克里斯汀•斯坦福德對已經發表的、針對棕色脂肪組織在體溫調節中作用的研究開展了一項回顧性分析。棕色脂肪有產熱效果，就像我們的慢縮肌纖維一樣，無需發抖便可產生熱量。只要待在寒冷環境中，就足以激活體內的棕色脂肪，而棕色脂肪發熱可以促進減肥。斯坦福德提出，不妨將其視作治療肥胖的一種思路、對該領域展開研究。

不過，運動對棕色脂肪的影響似乎有所衝突，貌似會抑制棕色脂肪發熱，可能是因爲在運動過程中，身體會通過其它機制產生足夠的熱量。不過研究作者們也強調，該研究在當前階段尚不能給出定論。

長跑運動員也許更不怕冷

雖然寒冷環境可能會抑制棕色脂肪的燃燒，肌肉的神經傳導速度會減慢，運動表現也可能會降低，“但在實際操作中，只要充分熱身，身體就會自己暖和起來。”鄧恩-路易斯指出。因此我們沒有理由不在寒冷中鍛鍊身體。

“事實上，馬拉松比賽最好在天氣較冷時舉行，因爲寒冷有助於在運動過程中散熱，”她解釋道，“如果天氣不冷，身體爲了減少耐力運動中產生的熱量，就會減少給肌肉的資源供給。”

並非所有頂級運動員都無懼嚴寒。寒冷會激化運動導致的哮喘，超過35%的冬奧會運動員都有這種困擾。此外，冷空氣的溼度較低，可能會激發肺部炎症反應，導致支氣管收縮。

綜上所述，有些人之所以更不怕冷，可以通過遺傳原因來解釋。在寒冷的冬天，擁有α-輔肌動蛋白3突變的人可能會有種去湖裏冬泳的衝動，其他人則對屋外的嚴寒望而卻步。至少在瑪蒂爾達•海伊看來，還是家附近的公共溫水游泳池更合她的心意。（葉子）