Notre corps peut-il « apprendre » à résister à des températures glaciales ? | comment les choses fonctionnent

nageur en eau libre Baie de San Francisco

De nombreux membres du South End Rowing Club de San Francisco nagent jusqu’à Alcatraz et y reviennent régulièrement. Tony Gilbert (pas sur la photo) nage dans les eaux froides de la baie de San Francisco depuis 11 ans. Frédéric Larson / Chronique de San Francisco via Getty Images

C’est une matinée fraîche sur le rivage sablonneux de la baie de San Francisco. La chair de poule couvre le corps de Tony Gilbert, nu à l’exception de son uniforme composé d’une paire de maillots de bain, d’un bonnet de bain, de bouchons d’oreille et de lunettes. Il plonge dans une eau à 46 degrés Fahrenheit (7 degrés Celsius) et nage dans la baie trouble. Il revient à terre 40 minutes plus tard, ravi.

Gilbert n’est pas un ancien nageur olympique. Il ne fait pas partie d’une équipe de super athlètes, bien qu’il connaisse des nageurs comme ça. C’est un nageur amateur en eaux froides. Depuis 11 ans, il le fait et n’a jamais regardé en arrière.

“Il fait si froid ! Mais nous ne le ferions pas si ce n’était pas amusant. C’est vraiment revigorant !” dit Gilbert. “Vous prenez une bouchée de la vie. Les premières minutes sont toujours les pires, puis vous y allez, les endorphines entrent en jeu et vous adorez ça.”

Gilbert est l’un des braves membres du South End Rowing Club, fondé en 1873, qui plongent régulièrement dans la baie glaciale pour s’amuser. Soit dit en passant, les eaux ont une température moyenne d’environ 56 degrés Fahrenheit (13 degrés Celsius).

Ces baignades ne sont pas isolées du plongeon polaire ; sont des événements réguliers pour le groupe. Gilbert nage entre 20 et 40 minutes, mais nage jusqu’à 90 minutes. Les téléspectateurs curieux pourraient se demander comment il ne souffre pas d’hypothermie ou pourquoi il aime nager dans une eau aussi froide.

Il s’avère que le corps humain a évolué pour acquérir des outils assez utiles pour s’acclimater à différents types de stress dû au froid. En fait, certaines de ces adaptations au stress dû au froid pourraient même aider à prévenir des maladies comme le diabète de type 2.

Prenez l’habitude d’avoir froid

Comme nous l’avons mentionné, notre corps a évolué pour s’habituer aux basses températures lorsque cela est nécessaire. Il y a trois façons dont notre corps fait face au froid :

  1. accoutumance au froid : diminution de la réponse au froid ; températures cutanées plus élevées
  2. adaptations métaboliques : créer de la chaleur par des réactions telles que des frissons
  3. adaptations isolantes : conserver la chaleur grâce à des éléments tels que des couches de graisse

L’accoutumance est la réponse au froid la plus courante chez l’homme. C’est ce que la plupart d’entre nous ressentons chaque fois que nous sommes dehors dans le froid à plusieurs reprises, car cela n’a pas besoin d’être long. Nous éprouvons une accoutumance même un matin glacial, lors d’une course de 10 minutes au café local pour un cortado.

Les accoutumances sont comme la mémorisation. Au lieu de gaspiller de l’énergie corporelle précieuse en envoyant des neurones du drapeau rouge à votre système nerveux central chaque fois que votre corps est exposé au même événement froid, il s’en souvient et réagit moins. Vous frissonnerez moins et votre corps s’habituera à la température et gardera la peau des extrémités, comme nos mains, au chaud plus longtemps.

C’est pourquoi plus Gilbert nage, plus ses séances peuvent être longues, dans le temps. Pourtant, même après 11 ans de natation, il lui faut toujours quelques minutes pour se sentir à l’aise dans l’eau, dit-il. “Parmi les centaines de baignades que j’ai eues, à ce jour, les premières minutes dans cette eau froide sont les pires, et j’ai des doutes initiaux. Mais vous restez et vous vous y habituez. Puis après environ cinq à 10 minutes , c’est comme le high d’un coureur ; tu es euphorique.”

“S’habituer à” est une façon de décrire que le corps remarque que les stimuli (dans ce cas, la température froide) ne disparaissent pas et s’adapte.

Même les nageurs les meilleurs et les plus en forme ont trop froid pour s’arrêter lorsque leur corps leur dit qu’il est temps. “Votre corps reste chaud dans le noyau, donc vos extrémités peuvent devenir froides, en particulier vos doigts et vos orteils”, explique Gilbert. “Lors de nages plus longues, vous verrez même certaines personnes avoir une” main en griffe “, ou certaines personnes s’engourdissent sur les lèvres pendant quelques minutes et se mêlent lorsqu’elles sortent de l’eau.”

La vasoconstriction, un autre mécanisme d’accoutumance, est ce qui provoque les mains en griffe lorsque l’approvisionnement en sang est retiré des extrémités du corps pour conserver la chaleur. Mais un nageur ne peut pas s’adapter à nager sur de longues distances dans les eaux froides de la baie lors de son premier voyage ; elle nécessite également un processus d’acclimatation.

plongeon polaire

Un plongeon polaire rapide comme celui-ci à Chicago dans les eaux glaciales du lac Michigan ne nécessite pas d’acclimatation comme la nage en eau froide comme le fait Gilbert dans la baie de San Francisco.

Acclimatation vs Adaptation

L’acclimatation et l’adaptation sont souvent utilisées de manière interchangeable ; Cependant, ce ne sont pas les mêmes. L’acclimatation est un changement physiologique lent dans le corps qui lui permet de gérer un environnement différent, dans ce cas des températures froides. L’acclimatation peut se faire en quelques jours, semaines ou même mois. L’adaptation, cependant, est le processus génétique par lequel une population entière doit changer pour s’adapter aux facteurs environnementaux. L’adaptation peut prendre des générations à se développer.

Après des années de baignade dans la baie, le corps de Gilbert s’est acclimaté et il peut maintenant nager pendant plus d’une heure. S’il l’avait essayé du premier coup, il aurait pu mourir d’hypothermie.

“Il faut être régulier, cohérent avec la nage en eau froide, pour rester acclimaté”, explique Gilbert. Un collègue nageur qui dirige une clinique pour débutants a rendu Gilbert accro à la natation froide. “Elle a dit qu’il fallait nager deux ou trois jours par semaine pour rester acclimaté. Et les rares fois où j’avais une pause ou un décalage horaire, je recommençais depuis le début, en commençant par une courte baignade de 10 minutes un jour, puis le lendemain, essayez 15, 20, puis revenez à 30 ou 45 minutes », explique Gilbert.

L’acclimatation se produit lorsque la température centrale de notre corps baisse sur une longue période de temps, à plusieurs reprises. C’est alors que nous voyons des adaptations isolantes à plus long terme (meilleure circulation sanguine, couches de graisse) qui aident notre corps à conserver la chaleur.

Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont découvert qu’il existe un type de graisse très spécial qui est responsable du maintien de la chaleur de notre corps, en particulier lors de stress répétés liés au froid. graisse brune

Graisse brune : la cheminée dans votre corps

Le tissu adipeux brun, également connu sous le nom de graisse brune ou BAT, est le type de graisse que vous voulez dans votre corps car il aide à maintenir la température corporelle. Zhiqiang Lin, Ph.D. est professeur adjoint au Masonic Medical Research Institute (MMRI) à Utica, New York. L’objectif du « Laboratoire Lin » est d’étudier les programmes génétiques qui contrôlent la croissance et la fonction de la graisse brune.

“La graisse brune fait référence au tissu adipeux brun qui consomme des acides gras pour la production de chaleur”, explique Lin, qui a aidé à développer une nouvelle technologie pour étudier la graisse brune. “Par rapport à la graisse blanche (tissu adipeux blanc), les cellules graisseuses brunes ont plus de mitochondries et moins de lipides. La graisse brune sert de cheminée dans notre corps pour nous garder au chaud.”

La graisse brune transfère l’énergie des aliments à la chaleur, elle joue donc un rôle important pour garder le corps au chaud.

Certains scientifiques affirment que la graisse brune a évolué tôt chez les mammifères et a contribué à nous donner un avantage sur les autres espèces. Les bébés humains naissent avec beaucoup de graisse brune, pour les protéger du froid à la naissance, mais c’est le stress dû au froid qui accumule les MTD chez les adultes.

“Un stress dû au froid régulier peut augmenter l’innervation de la graisse brune et des muscles squelettiques”, explique Lin. “Par conséquent, les personnes régulièrement exposées au froid (comme les nageurs d’hiver) ont une efficacité de génération de chaleur plus élevée que les personnes normales en bonne santé.”

La graisse brune aide non seulement à garder les personnes exposées au stress du froid plus au chaud, mais des études récentes suggèrent également qu’elle joue un rôle dans le maintien de notre homéostasie métabolique, qui peut nous protéger des maladies métaboliques, telles que le diabète de type 2, l’obésité et les maladies cardiovasculaires, explique Lin.

“Lors de l’exposition au froid, les nerfs sous la peau transmettent un signal froid au cerveau, qui signale ensuite à la graisse brune ou au muscle squelettique de générer de la chaleur”, dit-il. “Par conséquent, une exposition régulière au froid augmente potentiellement l’apport calorique et peut être bénéfique pour prévenir l’obésité.”

homme et femme debout froid

Des études ont montré que les personnes régulièrement exposées à des températures froides, également connues sous le nom de stress dû au froid, peuvent avoir plus de “graisse brune”, qui joue un rôle important dans le maintien de la chaleur de notre corps.

Hérissons-nous des adaptations au froid ?

Les peuples autochtones qui sont acclimatés aux environnements froids montrent généralement des adaptations qui maintiennent leur corps au chaud plus longtemps, selon des études sur les adaptations humaines au stress dû au froid.

Dans les études sur les Inuits de l’Arctique et les Lapons norvégiens, les types de réponses qu’ils ont ressenties en raison du stress dû au froid dans tout le corps étaient les mêmes que ceux des personnes vivant dans des climats plus chauds. S’il fait vraiment froid, ils frissonneront, par exemple, mais leurs réponses seront moins prononcées. Ce qui signifie qu’il pourrait faire beaucoup plus froid avant qu’ils ne commencent à éprouver les mêmes réactions que nous obtenons en marchant de notre voiture à notre bureau par des températures inférieures à zéro.

En moyenne, leur peau était plus chaude, le flux sanguin vers leurs extrémités était plus important, donc ils perdaient moins de chaleur de leurs mains. Cependant, lorsque l’étude a examiné les enfants de ces groupes, ils n’étaient pas aussi acclimatés au stress du froid que les adultes.

L’étude a suggéré que l’acclimatation au froid n’est pas héréditaire, mais plutôt le résultat d’une exposition au fil du temps. D’autres études ont montré qu’il existe également des facteurs génétiques dans les adaptations au froid. Des études récentes ont montré que les groupes indigènes des climats froids ont des marqueurs génétiques impliqués dans les MTD actives.

Alors que de nombreux mécanismes sont similaires à ceux des groupes non exposés au stress du froid, il peut également y avoir une génétique en jeu pour les groupes ou les individus.

Le froid améliore-t-il notre santé ?

Pour la plupart d’entre nous dans la société moderne, nous vivons une accoutumance au froid, pas une acclimatation complète, car nous modifions nos comportements en portant plus de vêtements, en vivant dans des maisons chauffées, en conduisant des voitures chauffées et en travaillant dans des bureaux chauffés. Mais des sujets de recherche comme les études de Lin sur la graisse brune sur les maladies métaboliques et la recherche sur les bienfaits pour la santé de l’exposition au froid, comme le trempage dans l’eau froide ou les douches froides, montrent que les adaptations au froid peuvent améliorer notre santé lorsqu’elles sont effectuées en toute sécurité.

Et Gilbert, bien qu’il ne soit pas scientifique, sait que les eaux fraîches de la baie offrent une expérience sans pareille. “Nager dans l’eau froide, c’est comme si vous preniez une bouchée de la vie ! Il n’y a rien de tel”, dit Gilbert.

maintenant c’est fou

Lynne Cox, membre honoraire du South End Rowing Club, est la première personne à nager dans les eaux gelées de l’océan Austral sans combinaison. Sa nage, qui a duré plus de 30 minutes, s’est déroulée dans une eau à 32 degrés Fahrenheit (0 degré Celsius) et a duré 1,2 mille (1,9 kilomètre). Elle est l’une des deux seules personnes connues au monde à avoir survécu à ce genre de rhume.