Il freddo, per l'essere umano, è sempre stato un grande fattore di stress.
Adattarsi ad esso è sempre stato un necessità importante per la sopravvivenza di intere popolazioni nelle latitudini più vicine ai poli.
L'organismo umano, come quello di tantissimi altri animali, si è adattato alle basse temperature attraverso dei sistemi che gli permettono di auto generare calore e mantenere la temperatura corporea stabile, anche in condizioni estreme.
Quali sono i meccanismi che permettono al corpo umano di adattarsi al freddo?
37 gradi, è la temperatura di funzionamento di molti processi biologici all'interno del nostro organismo.
Variazioni anche di pochi gradi per periodi di tempo prolungati non permettono il funzionamento di molte reazioni enzimatiche importanti per la sopravvivenza.
Per questo, quando ci esponiamo al freddo, il nostro corpo mette in atto una serie di strategie atte a preservare la temperatura ideale per la vita.
Il primo organo a percepire il freddo è la pelle. Esiste una classe di recettori, chiamata termocettori (TRP), che si attivano quando la temperatura esterna subisce forti variazioni. I TRP sono collegati direttamente con il midollo spinale ed inviano segnali all'ipotalamo, una zona del cervello situata sopra il tronco celebrale, deputata, tra le altre cose, a mantenere la temperatura del corpo stabile.
Una volta che il freddo viene percepito il corpo va incontro ad una vasocostrizione periferica, cosa significa?
Le arterie,i vasi che portano il sangue dal cuore ai tessuti, sono interamente avvolti da tessuto muscolare liscio. Il sistema nervoso, per proteggere gli organi più importanti (situati tutti nel tronco), diminuisce la circolazione negli arti periferici riducendo il diametro dei vasi grazie alla contrazione della muscolatura delle arterie.
Facendo così, gran parte del sangue caldo rimane al centro del corpo a protezione delle strutture più importanti.
Un altro meccanismo importante per mantenere la temperatura stabile è la contrazione muscolare involontaria, comunemente chiamata brivido. Il brivido è il meccanismo più comunemente usato dal corpo per aumentare la temperatura La contrazione muscolare è un meccanismo poco efficiente, il che significa che gran parte dell'energia prodotta per contrarre il muscolo viene dispersa in calore.
Le forti contrazioni involontarie del brivido andranno a produrre il calore necessario al corpo per ritardare l'insorgere dell'ipotermia, ovvero l'abbassamento della temperatura corporea sotto i 35° Celsius.
Termogenesi non da brivido
Il limite della termogenesi (ovvero la produzione di calore interna al corpo) da brivido è la scarsa efficacia nel mantenere la temperatura corporea ad un livello ottimale per un periodo prolungato.
Inoltre, il brivido, a causa delle contrazioni muscolari involontarie, ostacola anche i movimenti più semplici.
Il corpo umano ha adottato altre due strategie, molto più efficaci, per aumentare la temperatura interna, entrambi rientrano nella definizione di “termogenesi non da Brivido”.
La prima è l'attivazione del grasso bruno. Il grasso bruno è un tipo di tessuto adiposo molto ricco di mitocondri (le centrali energetiche della cellula), esso non ha la funzione di immagazzinare energia, ma, al contrario, di usarla per generare calore. I mitocondri al suo interno utilizzano i nutrienti e l'ossigeno per produrre calore con un processo chiamato “disaccoppiamento della fosforilazione ossidativa”. Tale processo è molto simile al concetto di schiacciare contemporaneamente acceleratore e frizione della macchina.
Il motore gira, consuma ossigeno e carburante, ma invece di muoversi produce solo calore e scarti.
Lo stesso avviene nel mitocondrio (il motore), le proteine disaccoppianti (UCP) sono la frizione ed il risultato è tanto calore e poca energia.
Il grasso bruno è presente in grandi quantità nei neonati ma tende a diminuire con l'avanzare dell'età.
I bambini, a causa di un sistema neuro muscolare acerbo, non sono in grado di provocare i brividi e quindi di scaldarsi, pertanto possono solo fare affidamento a questo tessuto.
Grazie a delle ricerche fatte negli ultimi anni si è visto che il grasso bruno può essere sintetizzato ex novo, partendo dal tessuto adiposo “bianco” quando è necessario.
Si è anche visto che diventa un'importante fonte di calore solo in periodi di esposizione al freddo molto lunghi (si parla di settimane).
Quale è, allora, il meccanismo che permette alle persone di rimanere per molte ore esposti al freddo intenso senza che la temperatura corporea subisca variazioni?
Esporsi al freddo fa bruciare più calorie?
In uno studio del 2014 si è visto chiaramente che il meccanismo che mantiene la temperatura del corpo invariata durante le esposizioni al freddo è la contrazione isometrica dei muscoli intercostali.
I muscoli intercostali, quando l'organismo percepisce un forte abbassamento della temperatura esterna, iniziano a quadruplicare il consumo di glucosio.
Il consumo extra di glucosio è sintomo di un forte aumento della contrazione.
Una forte contrazione protratta nel tempo aumenta di molto il calore nell'area del busto. Il calore prodotto viene trasmesso al sangue della circolazione polmonare e da lì poi inviato al resto del corpo.
Il consumo energetico extra durante l'esposizione al freddo si aggira intorno ai 2 kJ/min, tradotto in calorie siamo intorno a mezza kcal al minuto extra.
Anche la quantità di acidi grassi liberi aumenta quando si è esposti a temperature più basse: si passa dalle circa 200/600 mmol/L di una persona normale a circa 700/800 mmol/L.
Come adattarsi al freddo
Come abbiamo visto il nostro corpo sa esattamente come contrastare il freddo, tali adattamenti, però, sono possibili solo dopo una esposizione graduale.
Il freddo è una fonte di stress molto potente, pertanto è importante dare modo al proprio organismo di abituarcisi in maniera progressiva e non traumatica.
Un metodo molto efficacie è quello delle docce fredde. Si inizia la doccia con l'acqua calda, quando si è pronti si passa all'acqua fredda. Il primo impatto con essa è sempre forte, probabilmente farà sobbalzare e trattenere il fiato, tutto quello che dovete fare è contrastare questo shock ed iniziare a respirare in maniera controllata, dilatando la fase espiratoria. Il ritmo giusto di una respirazione “nel freddo” è quello di 4-6 (4 secondi di ispirazione e 6 secondi di espirazione).
Noterete che il vostro corpo si abituerà alla bassa temperatura dell'acqua, continuate fin quando iniziate a non riuscire più a concentrarvi sul respiro ed iniziate a sentire di nuovo il freddo.
Da qui terminate la doccia, asciugatevi e continuate la giornata.
Oltre alla doccia fredda è importante anche cercare di non coprirsi con troppi indumenti quando fuori le temperature si abbassano. In inverno cercate di uscire di casa con uno strato di vestiti in meno.
Mettetevi alla prova sentendo sempre leggermente freddo.
Esistono molti metodi per adattarsi, ma alla base di tutti c'è l'esposizione graduale e non traumatica, questo vi permetterà di aumentare la resistenza al freddo senza compromettere la salute.
Il metodo Wim Hof è un protocollo sviluppato proprio per trarre i benefici maggiori da tale, potentissimo, elemento. https://www.wimhofmethod.com/
Allenarsi al freddo: Correre
Se siete amanti della corsa potrete sviluppare un'ottima resistenza alle basse temperature semplicemente applicando lo stesso principio spiegato nel paragrafo precedente: allenatevi con indumenti leggeri. La contrazione muscolare è, come abbiamo visto in precedenza, altamente inefficiente, pertanto svilupperà tantissimo calore. Andare a correre in maglietta e pantaloncini quando fuori ci sono 5° sarà fastidioso solo nei primi minuti, dopo pochi km i vostri muscoli produrranno una quantità di calore sufficiente a mantenervi caldi durante tutto l'allenamento. Un fattore importantissimo da curare durante la corsa al freddo è la respirazione: esclusivamente nasale e diaframmatica, al massimo utilizzate la bocca solo per espirare.
Il naso riscalda ed umidifica l'aria, inoltre nella cavità nasale viene prodotta una buona quantità di ossido nitrico, il quale aiuterà il sangue caldo a raggiungere le estremità più fredde.
Respirare con la bocca espone il cavo oro-faringeo alle basse temperature, questo causerà vasocostrizione ed un abbassamento locale delle difese immunitarie, aumentando il rischio di infezioni.
Consiglio: durante gli allenamenti al freddo indossate sempre calzini caldi, guanti e cappello.
Allenarsi al freddo: Pesi
Un allenamento di tipo anaerobico ha un impatto diverso sulla muscolatura rispetto all'aerobico. I muscoli si contraggono in maniera più intensa ma per un lasso di tempo inferiore. Questa modalità di allenamento non produce una grande quantità di calore in eccesso.
Una possibile strategia da adottare per adattarsi alle basse temperature durante gli allenamenti con i pesi è quella di vestirsi leggeri ma a strati.
Durante il riscaldamento generico, quando la temperatura corporea aumenta iniziate a liberarvi di uno strato di vestiti, mantenendo sempre quella lieve sensazione di freddo.
I benefici del freddo
I benefici maggiori di una costante esposizione al freddo sono sicuramente quelli a livello cardo-vascolare ed immunitario.
Il passaggio dal freddo al caldo e viceversa funziona come una ginnastica per i vasi sanguigni, essi reagiscono al cambio di temperatura dilatandosi e stringendosi.
Grazie a questa alternanza l'apparato circolatorio si elasticizza migliorando valori come la pressione arteriosa e abbassando il rischio di malattie cardi-vascolari.
In uno studio del 2016 si è visto che la pratica giornaliera di docce fredde della durata di 30/90 secondi riduce gli episodi di malattie infettive come raffreddore ed influenza.
Il sistema immunitario trae giovamento dal freddo per due importanti motivi:
1. l'esposizione al freddo aumenta il numero di globuli bianchi.
2. L'esposizione al freddo riduce gli stati di infiammazione cronica grazia al suo effetto soppressivo nei confronti delle citochine pro-infiammatorie (i messaggeri del sistema immunitario) ed aumenta il numero di citochine anti-infiammatorie.
Un altro modo per sfruttare gli effetti benefici del freddo è quello di fare la doccia fredda DOPO l'allenamento, così facendo i metaboliti della contrazione verranno smaltiti più in fretta, velocizzando il recupero.
Il freddo è una forza incredibile, può uccidere e fortificare allo stesso tempo.
Il modo migliore per dominarlo è quello di esercitarsi tutti i giorni con la giusta dose di stimolo.
All'inizio, esporsi alle basse temperature, richiederà una buona dose di coraggio, ma la sensazione di benessere che ne conseguirà dopo vi premierà dell'audacia.
Bibliografia
· The Effect of Cold Showering on Health and Work: A Randomized Controlled Trial
Geert A. Buijze, PLoS One. 2016
· Voluntary activation of the sympathetic nervous system and attenuation of the innate immune response in humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014
Kox M1, van Eijk L
· Frequent extreme cold exposure and brown fat and cold-induced thermogenesis: a study in a monozygotic twin.
Vosselman MJ PLoS One. 2014
· "Brain over body"-A study on the willful regulation of autonomic function during cold exposure.
Muzik, Reilly.
Neuroimage. 2018