שינויים בתרמוגרפיה תת-אדומה ההיקפית ובהוצאת אנרגיה לקירור בקרב גברים ונשים לאחר פעילות מאומצת ממושכת באנטארקטיקה

מדוע החיים בקור קיצוני חשובים לנו כולם

דמיינו גלישה בכמעט 1,000 קילומטרים ברחבי אנטארקטיקה במשך יותר משישה שבועות, בטמפרטורות שיכולות לצנוח הרבה מתחת לנקודת הקפיאה — ואז לחזור הביתה כדי שמדענים יוכלו לראות כיצד גופכם מסתגל לקור. המחקר הזה עקב אחרי תשעה גברים ונשים ממשלחת INSPIRE-22 לקוטב הדרומי כדי לשאול שאלה שנראית פשוטה אך רחבת היקף: כשאנחנו מתקררים, האם הגוף תמיד שורף יותר אנרגיה כדי להשאיר אותנו חמים, או שיש אנשים שמוכנים לשמר אנרגיה במקום זאת?

כיצד גופנו בדרך כלל מתמודד עם הקור

האנשים שומרים על טמפרטורה פנימית כמעט קבועה בזכות שילוב של התנהגויות (ללבוש מעיל) ותגובות אוטומטיות (שינוי זרימת הדם וייצור חום). ברמות קור מתונות אפשר להגביר את תפוקת החום בלי רעד, בין היתר על ידי הפעלת רקמת השומן החומה — רקמה ייחודית שוורפת קלוריות כדי לייצר חום. בקור עז או ממושך יותר מתחילים לרעוד, ומשתמשים בפעילות השרירים כ׳תנור חירום׳. המחשבה הקלאסית היא שקור ידחוף את צריכת האנרגיה כלפי מעלה. עם זאת, ניסויים קודמים עם חשיפות קור יום-יומיות קצרות מצאו דבר מפתיע: אצל חלק מהאנשים, צריכת האנרגיה הכוללת למעשה ירדה.

מסע קוטבי שנבחן בחזרה בבית

משלחת INSPIRE-22 סיפקה הזדמנות נדירה ללמוד מה קורה לאחר חשיפה ממושכת אמיתית לקור בסביבה טבעית. תשעה מבוגרים בריאים (שישה גברים ושלוש נשים), שסקי-טרק במשך 47 ימים בזמן שגררו מזחלות כבדות באנטארקטיקה, נבדקו בקמרון קלורימטר גוף-שלם מיוחד — חדר אטום שמודד בדיוק כמה קלוריות אדם שורף. כל מתנדב נבדק לפני היציאה לאנטארקטיקה ושוב בתוך כשבועיים מהחזרה. בבוקר השני בחדר, הטמפרטורה הורדה בהדרגה מכ-22 °C לכ-16 °C במשך שעתיים בזמן שהמשתתפים ישבו בשקט, ללא רעד, בלבוש קל. בסיום תקופת הקירור הזו, ושוב לאחר שעה של חימום חוזר, החוקרים צילמו תרמוגרפיה תת-אדומה של החלק הקדמי והאחורי של כל יד כדי לראות עד כמה העור נשאר חם.

מעקב אחרי אצבעות, כפות ידיים ושימוש באנרגיה

מהנתונים שבקלורימטר השתמש הצוות בקווים מתאימים כדי להעריך כיצד הוצאת האנרגיה של כל אדם השתנתה לאורך 100 דקות של קירור. לפני המשלחת חמשה אנשים הראו עלייה בצריכת האנרגיה עם הקירור, שניים לא הראו שינוי ברור, ושניים למעשה השתמשו בפחות אנרגיה. לאחר המסע האנטארקטי, התבנית הייתה להפתעת החוקרים דומה: חמישה עלו, אחד לא הראה שינוי, ושלושה ירדו. מבחנים סטטיסטיים לא מצאו שינוי כולל לכיוון של ייצור חום גבוה יותר או נמוך יותר אחרי שבועות בסביבה הקוטבית. במקביל, ניתוח קפדני של התמונות התת-אדומות הפריד אזורי אצבעות משאר כף היד. כמצופה, האצבעות בקרו בדרך כלל יותר משטחי היד הרחבים, והיד השולטת (ימנית) הראתה תגובות טמפרטורה מעט שונות מהיד השמאלית. אבל ההבדלים הללו לא תלו מתי נמדדו המדידות — לפני או אחרי המשלחת — ולא נבדלו באופן מהימן בין גברים לנשים, אם כי מספר הנשים היה קטן.

בחינת הרעיון "לכבות את הגפיים כדי לחסוך אנרגיה"

החוקרים הציעו שאנשים שצריכת האנרגיה שלהם יורדת בקור עשויים לחסוך דלק על-ידי צמצום זרימת הדם לזרועות ולידיים, מה שמוריד את המטבוליזם ברקמות החיצוניות האלה. אם זה היה נכון, משתתפים שהראו ירידה בהוצאת אנרגיה היו צפויים גם להציג אצבעות וכפות יד קרות יותר יחסית לטמפרטורת החדר. כדי לבדוק זאת השוותה הקבוצה, משתתף אחרי משתתף, את ההפרש בין טמפרטורת עור היד וטמפרטורת החדר בתנאים קרים וחמים, וצבעה כל אדם לפי האם צריכת האנרגיה שלו עלתה, ירדה או נשארה זהה. לא הופיעה תבנית עקבית. אלה ששמרו אנרגיה לא היו בעלי ידיים קרות יותר מהאחרים, ואלה שצריכת האנרגיה שלהם עלתה לא היו בעלי ידיים חמות באופן בולט. בקיצור, לא היה סימן לכך שצמצום זרימת הדם להיקפים מסביר מדוע חלק מהאנשים שורפים פחות קלוריות כשהם מקוררים.

מה המשמעות של זה לחיים בקור

עבור צוות INSPIRE-22, שבועות של עבודה קשה באנטארקטיקה לא שינו באופן מהותי כיצד גופם הגיב לאתגר קירור מבוקר ברגע שחזרו הביתה ולבושים בנוחות. אצל חלק מהאנשים אכן נצפתה ירידה בהוצאת האנרגיה במהלך קירור מתון, אבל תכונה זו נראתה אישית יותר מאשר תוצאה של הסתגלות קוטבית, והיא לא קושרה לידיים שנראו קרות יותר. לא-מדענים יכולים להסיק שהתגובות האנושיות לקור הן מגוונות ועדינות יותר מהרעיון הפשוט ש"קור תמיד גורם לך לשרוף יותר קלוריות". הבנת ההבדלים הללו עשויה לעתיד לעזור להתאים בגדים, לוחות זמן עבודה-מנוחה או טיפול רפואי לאנשים שצריכים לפעול בסביבות קשות — מחיילים ומחקים ועד לעובדים במקפיאים תעשייתיים.

ציטוט: Hattersley, J., Imray, C. & Wilson, A.J. Changes in peripheral IR thermography and energy expenditure on cooling in men and women following sustained strenuous activity in Antarctica. Sci Rep 16, 4931 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35294-y

מילות מפתח: חשיפה לקור, הוצאת אנרגיה, תרמוגרפיה תת-אדומה, משלחת לאנטארקטיקה, ויסות טמפרטורת גוף אנושי