冷休克
冷休克反應是生物突然遇冷的生理反應，特別是冷水。
人類的冷休克反應可能發生於浸入非常冷的水中時[1]，例如掉到薄冰下的水裡。寒冷的直接衝擊造成非自主性吸入，如果在水中就會導致溺水。由於血管劇烈收縮，可以引起心臟病的發作[2]，此時心臟必須更努力地將血液泵入身體各處。對於心臟病患者而言，額外的心臟負擔可能會導致心臟病的發作。非自主性吸入水（並因此而溺水）可能是過度換氣的結果，不過仍有一些人能通過身體和心理的調節在非常寒冷的水中游泳[1]。
暴露在冷水中並造成體溫下降並不像人們想象的那麼突然。人落入冷水中後，如果不溺水而死，至少能夠存活30分鐘。而進行必要的行動的能力（比如自救）在十分鐘後大幅下降，因為身體會保護性的切斷「非必須」的肌肉供血。[1]
生理反應
會出現呼吸速度加快和心跳加速血壓上升的生理反應，導致暫時呼吸困難。
預防
通過生理調節可以減少冷休克反應，其中部分人天生更適合在寒冷水中游泳。適應方式有：
- 身體脂肪絕緣層覆蓋四肢和軀幹而不超重[1]。
- 能夠忍受浸在冷水中而沒有非自主性休克或精神恐慌[1]。
- 抵禦顫慄的能力[1]。
- 提高新陳代謝的能力，並且在某些情況下，血液溫度略高於正常水平。
- 相對晚的中心和周邊體溫的下降（包括進入無意識）。
通過這些方式，冬季游泳運動員可以避免一開始就發生冷休克的情況，並且在長時間的冷水暴露下存活。然而，人體並不適合長時間處在冷水中。維持血液溫度（通過游泳或調節代謝反應）的鬥爭會在30分鐘以內變得疲勞[3]。
微生物的冷休克
微生物的細胞遇到環境溫度急劇下降時，可被誘導許多基因表達，同時觸發冷休克反應（cold shock response）。生成的冷休克蛋白包括促旋酶、核酸酶和核糖體結合蛋白，它們能直接或間接與DNA、RNA及核糖體相互作用，從而減少大分子合成。由冷激誘導的蛋白質在細胞內能增加可混溶的溶質產生，從而有助於細胞質中分散冰的形成。當環境溫度接近冰點時，這一催化的冰晶格對細胞成分（如膜）的損傷比非晶型冰要小。[4]
參考
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Exercise in the Cold: Part II - A physiological trip through cold water exposure. The science of sport. www.sportsscientists.com. 29 January 2008 [2010-04-23]. （原始內容存檔於2020-10-25）.
- ^ Staff. 4 Phases of Cold Water Immersion. Beyond Cold Water Bootcamp. Canadian Safe Boating Council. [8 November 2013]. （原始內容存檔於2013-12-03）.
- ^ Janský, L.; Janáková, H.; Ulicný, B.; Srámek, P.; Hosek, V.; Heller, J.; Parízková, J. Changes in thermal homeostasis in humans due to repeated cold water immersions. Pflügers Archiv : European Journal of Physiology. 1996, 432 (3): 368–372. PMID 8765994. doi:10.1007/s004240050146.
- ^ Weber, M. H.; Marahiel, M. A. Bacterial cold shock responses.. Science Progress. 2003, 86: 9–75. PMID 12838604.
參考來源
- Introduction to Frozen Mythbusters and Myth #1（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. Wilderness Medicine Newsletter. Sourced 2008-05-17.
- 《BLOCK微生物生物學（原書第11版）》