Veranderingen in perifere IR-thermografie en energieverbruik bij afkoeling bij mannen en vrouwen na langdurige zware inspanning in Antarctica

Waarom leven in extreme kou ons allemaal raakt

Stel je voor dat je bijna 1.000 kilometer over Antarctica skiet gedurende meer dan zes weken, bij temperaturen die ver onder het vriespunt kunnen duiken — en daarna thuiskomt zodat wetenschappers kunnen zien hoe je lichaam met de kou omgaat. Deze studie volgde negen mannen en vrouwen van de INSPIRE-22 Zuidpoolexpeditie om een schijnbaar eenvoudige maar breed relevante vraag te stellen: als we het koud krijgen, verbrandt ons lichaam dan altijd meer energie om ons warm te houden, of zijn sommige mensen eerder ‘ingesteld’ op energiebesparing?

Hoe ons lichaam gewoonlijk tegen de kou vecht

Mensen behouden een vrijwel constante inwendige temperatuur dankzij een mix van gedrag (een jas aantrekken) en automatische reacties (verandering van bloedstroom en warmteproductie). Bij milde kou kunnen we onze warmteproductie verhogen zonder te rillen, deels door activering van bruin vet — gespecialiseerd weefsel dat calorieën verbrandt om warmte te maken. Bij intensere of langdurige kou beginnen we te rillen, waarbij spieractiviteit fungeert als een noodoven. Klassieke opvatting is dat kou het energiegebruik omhoog drijft. Eerdere experimenten met korte, dagelijkse koude-exposities leverden echter iets verrassends op: bij sommige mensen daalde het totale energiegebruik juist.

Een pooltocht getest bij terugkomst

De INSPIRE-22-expeditie bood een zeldzame kans om te bestuderen wat er gebeurt na werkelijk langdurige koude-exposure in de echte wereld. Negen gezonde volwassenen (zes mannen en drie vrouwen), die 47 dagen hadden geskied met zware sledes in Antarctica, werden getest in een speciale lichaamscalorimeter — een luchtdichte ruimte die precies kan meten hoeveel calorieën iemand verbrandt. Elke vrijwilliger werd zowel voor vertrek naar Antarctica als opnieuw binnen ongeveer twee weken na terugkeer onderzocht. Op de tweede ochtend in de kamer werd de luchttemperatuur geleidelijk verlaagd van ongeveer 22 °C naar 16 °C over twee uur terwijl de deelnemers rustig zaten, niet rillend, in lichte kleding. Aan het eind van deze afkoelingsperiode en opnieuw na een uur heropwarming namen de onderzoekers infraroodbeelden van de voor- en achterkant van elke hand om te bekijken hoe warm de huid bleef.

Vingers, handen en energiegebruik in de gaten houden

Aan de hand van de calorimetergegevens gebruikte het team trendlijnen om te schatten hoe ieders energieverbruik veranderde over 100 minuten afkoeling. Voor de expeditie lieten vijf personen een toename van energieverbruik zien bij afkoeling, twee geen duidelijke verandering, en twee gebruikten daadwerkelijk minder energie. Na de Antarctische tocht was het patroon verrassend vergelijkbaar: vijf namen toe, één toonde geen verandering en drie namen af. Statistische testen vonden geen algemene verschuiving naar meer of minder warmteproductie na weken in het poolklimaat. Tegelijkertijd werden de infraroodbeelden zorgvuldig geanalyseerd om de vingerregio’s te scheiden van de rest van de hand. Zoals verwacht koelden vingers over het algemeen meer af dan bredere handzones, en de dominante (rechter) handen lieten iets andere temperatuurreacties zien dan linkerhanden. Maar deze verschillen waren niet afhankelijk van metingen vóór of na de expeditie, en verschilden ook niet betrouwbaar tussen mannen en vrouwen, hoewel het aantal vrouwen klein was.

De hypothese ‘ledematen afsluiten om energie te sparen’ testen

De onderzoekers stelden dat mensen wiens energieverbruik daalt in de kou brandstof zouden kunnen besparen door de bloedstroom naar armen en handen te verminderen, waardoor het metabolisme in die perifere weefsels lager wordt. Als dat waar was, zouden deelnemers met een daling in energieverbruik ook bijzonder koude vingers en handen moeten hebben ten opzichte van de omringende lucht. Om dit te controleren vergeleek het team, deelnemer per deelnemer, het verschil tussen handhuidtemperatuur en kamertemperatuur onder koele en warme condities, en kleurcodeerde elke persoon op basis van of hun energiegebruik steeg, daalde of gelijk bleef. Er kwam geen consistent patroon naar voren. Degenen die energie spaarden hadden niet koudere handen dan anderen, en degenen bij wie het energiegebruik steeg hadden niet duidelijk warmere handen. Kortom: er was geen aanwijzing dat verminderde bloedstroom naar de extremiteiten verklaart waarom sommige mensen minder calorieën verbranden als ze het koud krijgen.

Wat dit betekent voor leven in de kou

Voor het INSPIRE-22-team veranderde wekenlang zwaar werk in Antarctica niet fundamenteel hoe hun lichaam reageerde op een gecontroleerde koudeuitdaging nadat ze weer thuis waren en comfortabel gekleed. Sommige individuen lieten een daling in energieverbruik zien tijdens milde afkoeling, maar die eigenschap bleek persoonlijk te zijn in plaats van een gevolg van polaire aanpassing, en was niet gekoppeld aan zichtbaarder koudere handen. Voor niet-wetenschappers is de conclusie dat menselijke reacties op kou meer variëren en subtieler zijn dan het simpele idee dat “kou je altijd meer calorieën laat verbranden.” Het begrijpen van deze verschillen kan ooit helpen bij het afstemmen van kleding, werk‑rustschema’s of medische zorg voor mensen die in harde omgevingen moeten werken — van soldaten en ontdekkingsreizigers tot mensen die in vriescellen werken.

Bronvermelding: 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

Trefwoorden: blootstelling aan kou, energieverbruik, infraroodthermografie, expeditie naar Antarctica, menselijke thermoregulatie