Вы пересекаете улицу, освещенную натрием, к входной двери, эхом разносятся по соседним домам - это был долгий день. Поднявшись по лестнице, вы входите в ванную и включаете душ. Наконец, время отдохнуть и расслабиться. Но когда дымящаяся вода впервые попадает на вашу кожу, вы испытываете резкое ощущение ледяного холода, сопровождающееся жгучей болью. Почему эта горячая вода кажется такой холодной?
Связанный контент
- Кожа человека может обнаруживать запахи, некоторые из которых могут способствовать заживлению
- Некоторые чернила татуировки могут сжечь вас во время МРТ
Человеческое тело ощущает изменения температуры через специальные нервные окончания, называемые терморецепторами, расположенными непосредственно под кожей. Эти рецепторы распределены по всему телу и постоянно передают информацию о температуре в мозг. Снижение температуры активирует рецепторы холода, а повышение активирует рецепторы тепла. Терморецепторы также могут реагировать на определенные химические вещества. Например, ментол активирует рецепторы простуды, что объясняет ощущение холода, которое вы можете почувствовать после чистки зубов или использования обезболивающего крема. Было показано, что капсаицин, химическое вещество, которое содержится в перце чили, активирует теплые рецепторы, вызывая знакомую раскаленную жжение и реакцию потоотделения, сопровождающую острую трапезу.
Рецепторы холода в основном реагируют на температуры в диапазоне от 68 до 86 ° F, в то время как теплые рецепторы активируются в диапазоне от 86 до 104 ° F. При экстремальных температурах - ниже 60 ° F и выше 113 ° F - температурный сигнал сопровождается ощущением боли. Как ни странно, исследователи обнаружили, что при температуре выше 113 ° F некоторые рецепторы холода также могут срабатывать. Это явление, известное как парадоксальная простуда, озадачивало ученых на протяжении десятилетий. Никто не совсем уверен, почему этот эффект происходит, поскольку он, похоже, не дает эволюционного или адаптивного преимущества, говорит Барри Грин, директор лаборатории Джона Б. Пирса и профессор хирургии в Медицинской школе Йельского университета. Сегодня исследователи рассматривают широкий спектр интерпретаций странного ощущения.
Большинство ученых поддерживают теорию о том, что парадоксальный холод является неисправностью системы терморецепторов. Факты свидетельствуют о том, что болевые рецепторы, которые реагируют на потенциально вредные уровни тепла, сосуществуют на тех же сенсорных волокнах, что и холодные терморецепторы, говорит Линетт Джонс, старший научный сотрудник MIT. Поэтому, когда нервное волокно посылает сигнал в мозг, его иногда можно неверно истолковать как ощущение сильного холода. Парадоксальная простуда - это «странная работа системы в необычных условиях стимуляции», говорит она.
Также возможно, что рецепторы холода могут выполнять двойную функцию, говорит Грин. Основываясь на своих исследованиях, он считает, что рецепторы холода могут быть использованы для того, чтобы мозг мог воспринимать потенциально опасные температуры как в экстремальных, так и в холодных условиях. Таким образом, вместо того, чтобы рассматривать вход от холодных и теплых рецепторов отдельно, мозг объединяет их.
«Мозг - это очень экономичная вычислительная машина. Он использует всю информацию, какую только может, чтобы вынести максимально быстрое и точное суждение », - говорит Грин. «Существует целый ряд рецепторов, которые вступают в игру, и я полагаю, что это общее считывание, которое использует мозг». Эта теория подтверждается тем фактом, что под кожей гораздо больше рецепторов холода, чем теплых, и сигналы от рецепторов холода на самом деле идут в мозг в десять раз быстрее, чем сигналы от теплых рецепторов. Это говорит о том, что рецепторы холода могут обеспечить дополнительную сигнализацию боли, когда вы сталкиваетесь с опасными температурами.
Тем не менее, парадоксальная простуда активирует только часть рецепторов холода, и температура вашего тела в это время определяет, чувствуете ли вы это. Высокая внутренняя температура тела снижает порог ощущения холода, поэтому чем теплее вы, тем больше шансов испытать парадоксальную реакцию на холод.
Ученые также подтвердили столь же загадочное существование парадоксальной жары, при которой даже относительно легкий холодный взрыв вызывает ощущение жара. До тех пор, пока не будет найдено достаточного количества исследований, чтобы склонить баланс к конкретной теории, фактическая работа парадоксальных ощущений будет оставаться предметом горячих споров в научном сообществе.
