https://frosthead.com

Vitenskap forklarer hvordan ismannen motstår ekstrem kulde

Finlands arktiske sirkel virker kanskje ikke som et flott sted å løpe en maraton barbeint og i shorts - med mindre du er Wim Hof. Hof, bedre kjent som "The Iceman", har oppnådd omtrent to dusin verdensrekorder ved å fullføre fantastiske bragder med fysisk utholdenhet under forhold som vil drepe andre. Selv til og med han var forståelig nervøs kvelden før hans 26 kilometer høst på -4 grader Fahrenheit.

"Hva fikk jeg meg til?" Minnes han og tenkte. Men fra det øyeblikket de bare tærne slo snøen, begynte han å føle seg "overraskende bra."

Den 59 år gamle nederlenderen har besteg Mount Everest i Nepal og Kilimanjaro-fjellet i Tanzania - Afrikas høyeste topp - iført shorts. "Jeg har gjort om alt jeg kan fantasere om i kulden, " sa Hof i et intervju. Han har Guinness verdensrekord for lengste svømmetur under isen, og har også tålt ekstremene av tørr varme, løpt et halvt maraton gjennom Namibørkenen uten å drikke vann.

Idrettsutøvere er ikke de eneste som er interessert i disse bragdene. Nå har leger lagt ismannens hjerne - og kropp - på is i et forsøk på å bedre forstå de mentale og fysiske mekanismene som gjør at Hof tilsynelatende kan trosse naturlovene. Otto Musik, en barnelege ved Wayne State University's School of Medicine og hans medtilskuere la nylig Hof inn i en MRI-maskin (magnet resonance imaging) mens han utsatte ham for kaldt vann og analyserte hva som skjedde inni kroppen hans.

Resultatene, som nylig ble publisert i en studie i tidsskriftet NeuroImage, kan til å begynne med høres mer ut som mumbo-jumbo enn faktum: Forskere fant at Hof er i stand til å bruke tankene sine til kunstig å indusere en stressrespons i kroppen hans som hjelper ham å motstå effekten av kald. Musik rammer det inn som et tilfelle av "hjerne over kroppen", der Hof aktiverer en intern smertestillende funksjon ved å utføre pusteøvelser, for deretter å utsette seg for en trussel som ekstrem, plutselig forkjølelse.

"Ved et uhell eller ved hell fant han et hack i det fysiologiske systemet, " sier Musik. Han legger til at dette "hacket" gjør at Hof kan føle seg euforisk i et iskaldt kaldt miljø som ville være ubehagelig under normale omstendigheter. Forskerne testet Hofs svar sammen med rundt 30 kontrollpersoner.

Barnelegen hadde forsket på hvordan menneskekroppen reagerer på ekstreme temperaturer. Da han hørte om en mann som sitter i bøtter med isbiter i timevis av gangen og går oppover Himalaya som om det var en sommervandring gjennom en vingård, ble han fascinert.

164230_web.jpg Wim Hof, bedre kjent som "The Iceman", går inn i en MR-maskin. Otto Musik fra Wayne State University's School of Medicine testet nylig evnen til å tåle kulde og andre ekstreme forhold. (Wayne State University School of Medicine)

Hof tilskriver suksessen sin til det han har kalt Wim Hof-metoden, en type condition som innebærer en serie pusteøvelser han sier hvem som helst kan gjenskape. I stedet for ved hell eller ulykke, sier Hof at han lærte teknikken sin ved prøving og feiling mens han gikk ut i naturen: "Jeg måtte finne sammenkoblingen av hjernen min sammen med min fysiologi."

Teknikken krever først avslapning; Hof sier han må finne et behagelig sted å legge seg som en sofa eller seng. Deretter begynner han på en serie med dype pusteøvelser i flere minutter, ofte for å få en slags prikking i deler av kroppen hans - et tegn på hypocapnia, eller lite karbondioksid i blodet. "Det er hva naturen betydde at vi skulle gjøre, puste dypt når vi er stresset, " sier Hof.

Musiks forskning støtter til en viss grad Hofs hypotese. Etter at Hof gjennomgikk forberedelsesøvelsene sine for å indusere denne effekten, satte Musik Iceman inn i MR-maskinen i en spesiell drakt de skjøt gjennom med skutt kaldt vann og varmt vann i fem minutters intervaller. Noe tidligere forskning har vist at denne øvelsen gjør Hofs blod mer alkalisk, siden det blir mettet med oksygen.

Musik fant ut at Hof, når den blir utsatt for kulde, aktiverer en del av hjernen som frigjør opioider og cannabinoider i kroppen. Disse komponentene kan hemme signalene som er ansvarlige for å fortelle kroppen din at du føler smerte eller forkjølelse, og utløser frigjøring av dopamin og serotonin. Resultatet, sier Musik, er en slags euforisk effekt på kroppen som varer i flere minutter.

"Hjernen din har makt til å endre din smerteoppfatning, " sier han og legger til at denne mekanismen er spesielt viktig for menneskelig overlevelse. Smerte, og følelsen av kulde, er i utgangspunktet kroppens måte å fortelle deg at noe er galt. Siden mennesker instinktivt ser etter å fjerne kilden til smerte eller lindre enhver følelse av kulde, kan det å føle vondt hjelpe oss å overleve.

Men smertemekanismen er ikke alltid nyttig. Musik gir det hypotetiske eksempelet på at noen sprøyter ankelen mens de blir jaget av en tiger. Mange vil faktisk ikke føle forstuingen i øyeblikket, siden hjernen din opplever den større faren som tigeren byr på. Den bruker opioider og cannabinoider for å hemme smertesignaler for å tillate deg å løpe vekk og redde deg selv til tross for den skadde foten. "Ankelen din er ikke viktig i denne sammenhengen, " sier Musik.

Snarere enn å være en studie av hjerne over kropp, paralleller forskningen virkelig annet arbeid med hvordan mental trening av en spesiell ferdighet kan føre til endringer i hjernen, sier Magda Osman, en førsteamanuensis i eksperimentell psykologi ved University of London. En studie i 2006 så på hjernene til taxisjåførene i London sammenlignet med bussjåførene. Drosjesjåfører hadde mer gråstoff i hippocampus, som er sentrum for hånd-øye-koordinasjonsevner, tilsynelatende på grunn av et høyere nivå av navigasjonsevner.

"Når vi bruker mye tid på å kultivere våre mentale og fysiske ferdigheter, blir dette nevrologiske forskjeller sammenlignet med de som ikke utøver disse ferdighetene i samme grad, " sier Osman.

Musiks studie tilbyr en vri på denne tankegangen: Den viser at pust, ofte tenkt som en automatisk ferdighet, med vilje kan kontrolleres. Å utnytte pusten kan føre til økt aktivitet i de delene av hjernen som takler tanke og handling, sier Osman, som over tid kan føre til betydelige fysiske endringer.

Likevel, fremkaller Hofs belastningsindusert analgesi, vil i beste fall bare vare noen minutter. For at han kan fortsette sin evne til å motstå følelsen av kulde, mener Musik at kroppen hans trenger å forutse den fortsatte effekten, som igjen faktisk hjelper kroppen hans å opprettholde den tilstanden den er i.

"Placebo-effekten er reell, " sier han. "Dette er faktisk ved å generere i en hjernebark en viss forventning, og denne forventningen blir oppfylt." Han legger til at forventningen utløser frigjøring av flere opioider, serotonin og dopamin i en slags selvoppfyllende syklus. Med andre ord, jo lenger mennesker hopper i hull i isen ved å praktisere denne metoden, jo lettere kan det bli når de blir mer sikre på forventningene.

Det kan ikke være noe presserende behov for verdens befolkning å lære seg å løpe barbeint gjennom snøen, sier Hof, men teknikken kan ha andre bruksområder. Noen av Hofs pasienter hevder metoden har hjulpet dem med å redusere eksemsymptomer eller andre autoimmune forhold.

Mens han ikke er helt klar på de biologiske prosessene som hjelper Hof å motstå frostskader, tror Musik at Hofs metode faktisk kan undertrykke hevelse i vev og andre immunreaksjoner. Han og hans coauthors skriver at Hof og hans tilhengeres evner til å ta mer kontroll over deres autonome systemer kan ha konsekvenser når det gjelder å håndtere kliniske syndromer.

Selv om Hofs metode kan virke i korte perioder når det gjelder å lure sinnet til å ignorere ekstrem kulde, er det mindre tydelig hvordan teknikken kan hjelpe menneskekropper motstå de fysiske effektene som man kan forvente av å klatre snødekte fjell i shorts. (Det forklarer heller ikke å kunne overleve i ørkenen uten vann.)

"Du kan tenke hva du vil, men kroppen din fryser fremdeles og du er død, " sier Musik.

Vitenskap forklarer hvordan ismannen motstår ekstrem kulde