昨天是周一,很多窝在家里抵抗寒冬的市民,没法再躲了,鼓足勇气走进寒风凛冽的室外,上班去。一走进寒风中,虽然穿成了球,但依然无法阻挡冷意,尤其是脸,是最受罪的,被冻得刺痛。
其实呀,觉得脸刺痛,忍不住寒颤,手脚冰凉,不是我们想象中的这么简单。昨天,记者采访了皮肤科医生和果壳网的科学编辑,请他们来和大家说说这背后的科学道道。
从环境的角度讲,在寒冷的环境中,脸被冻出刺痛感,很可能表明:这冷天非常干燥。杭州市中医院皮肤科主任陶承军说,当气候处于干冷的状态,人皮肤表面的水分,会被迅速吸收掉,这导致皮肤缺乏水分,很容易出现细小的干裂,这就是刺痛的一个原因。
而从人体内部机制来讲,这种疼痛,也是人体最有效的警告信号。
果壳网的科学编辑瘦驼告诉记者,人类和大部分哺乳动物的皮肤黏膜表面,遍布一类蛋白质,专业名称是“瞬时感受电位器(TRP)通道”。这些蛋白质会对某些刺激信号产生反应,引起相关的神经冲动。这些刺激信号包括触摸、打击,也有冷热之类的温度刺激,还有一些特别的化学物质。
2002年,人体的第一个低温感受TRP——TRPM8被研究人员克隆出来。
10℃到30℃的低温(相比正常体温)和薄荷醇类物质,都是它的活化信号。由于TRPM8在面部三叉神经里表达特别丰富,所以薄荷醇作用在口鼻部才会让人觉得特别清新。“但是TRPM8似乎还不足以让人感觉到冷的强刺激。有一个在响尾蛇颊窝(它的温度感受器)里发现的TRPA1蛋白,可以对低于10℃的温度非常敏感,但是这个蛋白在小白鼠和人体上的研究还很少。”瘦驼解释。
另外一类钠离子通道蛋白Nav1.8,也在冻得发疼的过程中发挥了作用。
Nav系列在痛觉感受神经元上分布广泛。在低温状态下,平时不显山露水的Nav1.8活性会大大增强,让神经产生痛觉信号。德国生理学家Peter Reeh曾经在试验中敲掉小鼠的Nav1.8基因,发现小鼠再也不怕冷了。
当这种疼痛出现时,也表示身体在亮红灯:如果再持续地“冷冻”下去,冻伤会出现。
当皮肤感受到低温,身体就会启动御寒模式。最明显的一种反应,是面无血色。陶承军说:“当皮肤表皮的血管极度收缩之后,血液流通会不畅,首先的表现就是裸露在空气中的皮肤,比如脸,会发白。”
你会情不自禁地寒颤,这是肌肉的颤抖。因为此时,人的骨骼肌会产生不能控制的收缩,“当面临寒冷,人会靠启动这种保护机制,来产生额外的热量。”陶承军说。
你变得更能吃了。瘦驼说:“多吃才能有更多能量供应产生温度,多余的能量转换成脂肪也有助于保温。”
你很快就会感觉到手脚冰凉。如果人机体的核心温度持续下降,比如你一直处于户外的严寒中,你的身体就会再想办法“节流”,就像手机在电量不足的时候会启动低电量模式一样,那些散热量大,但是“关掉”又不会马上死的组织,会首先被“裁员”。通常,这些组织会是四肢的远心端和头面部的皮肤。这可能也解释了为什么一遇到寒冷,你的手指、脚趾都是首先凉掉的部分。
在南方,由“湿冷”带来的皮肤感受,通常是肿胀。“这个时候,对于表皮组织来说,水分有点过多。它会导致血管的收缩、舒张功能下降,血液循环不畅,皮肤的营养下降。它们的后果是,生冻疮。”陶承军解释,这是为什么“北方人很少长冻疮,因为气候比较干燥”。
从科学原理上讲,冻疮的出现,已经是冻伤出现的初级征兆。长冻疮这件事情,也和年龄有关,不过是反比例关系:年龄越小,皮肤越水嫩,越容易出现冻疮。
“所以冬天,不适合在脸部做太多的补水工作。”陶医生对冬天皮肤保养的建议是:“不要只用喷雾、露之类的水剂护肤品,至少要用水包油的制品,像霜之类。最好能用油包水的护肤品,膏,再好不过了。”