Физиологические основы закаливания холодом

Основное гигие­ническое значение различных температур окружающей среды со­стоит в их влиянии на тепловой обмен организма с окружающей средой: высокая температура затрудняет отдачу, низкая, наобо­рот, повышает ее. Благодаря совершенству терморегуляторных механизмов, интегрируемых и управляемых центральной нервной системой, человек способен приспособиться к различным темпе­ратурным условиям и может кратковременно переносить даже значительные отклонения от оптимальных температур.

Изменения внешней температуры активизируют физиологиче­ские механизмы выработки тепла и ее отдачи в окружающую сре­ду: человек, с одной стороны, изменяет условия потери тепла, а с другой — эффективно приспосабливается к внешней температу­ре, изменяя количество вырабатываемого тепла.

Изменение величины теплопродукции объясняется химической терморегуляцией. При низкой температуре воздуха (начиная с +15° С) усиливается распад пищевых веществ в организме, служа­щих источником тепловой потенциальной энергии, при высокой же температуре (выше +25 °С) он уменьшается. Активизация об­мена при низкой температуре происходит также благодаря непро­извольному сокращению мускулатуры (мышечное дрожание).

Теплоотдача происходит на основе физической терморегуляции. При температурных раздражениях кожных терморецепторов изме­няется просвет периферических сосудов кожи. Если температура низкая, они суживаются, кровь перемещается в глубоколежащие ткани, к внутренним органам, предохраняя их от охлаждения. Тем­пература кожи при этом понижается, и разница между ней и тем­пературой окружающей среды становится меньше, что снижает отдачу тепла. Если температура воздуха высокая, кровеносные со­суды расширяются, приток крови к периферии увеличивается, тем­пература кожи повышается и происходит усиленная отдача тепла. Основная масса тепла теряется с поверхности кожи в результате:

излучения к более холодным окружающим предметам (около 45%);

конвекции, т.е. послойного нагревания воздуха, прилегающего к телу и находящегося обычно в некотором движении (около 30 %);

испарения влаги с кожи и слизистых оболочек дыхательных путей (около 25%).

Остальное количество тепла расходуется на согревание пищи, вдыхаемого воздуха и теряется с выделениями — до 10%. В состо­янии покоя и теплового комфорта теплопотери конвекцией со­ставляют 15,3%, излучением - 55,6, испарением - 29,1%.

Приведенные величины тепловых потерь приближенны и ха­рактерны для состояния покоя при комнатной температуре. При высокой или низкой температуре окружающей среды и во время физической работы они значительно изменяются. Начиная с тем­пературы +30° С уменьшается отдача тепла посредством излучения и конвекции и увеличивается испарение, которое становится един­ственным путем теплоотдачи при температуре выше +37 °С. Отда­ча тепла конвекцией происходит также при контакте с почвой или другими более холодными поверхностями.

Благодаря регулированию теплообразования и теплоотдачи организм человека способен сохранять постоянство температуры тела при значительных колебаниях температуры окружающей сре­ды, однако пределы терморегуляции далеко не безграничны.

Закаливание проводится при воздействии низких температур окружающей среды на кожу и слизистые оболочки верхних дыха­тельных путей.

Кожа состоит из двух слоев: верхнего — эпидермы (эпители­альных клеток с наружным слоем ороговевших чешуек) и нижне­го — дермы, представляющей собой конгломерат кровеносных и лимфатических сосудов, потовых желез, волосяных мешочков, нервных рецепторов, размещенных в поддерживающей соедини­тельной ткани.

В реакции организма на действие температурного раздражите­ля (воздушная или водная процедура) выделяют три фазы.

В первой фазе (при вдыхании холодного воздуха) в коже и сли­зистых верхних дыхательных путей происходит спазм мелких ар­терий (артериол), снижаются кровоснабжение и температура кожи, благодаря чему уменьшается отдача тепла. Таким образом, сохра­няется постоянная температура тела. У мало закаленных людей пер­вая фаза более выражена как по степени снижения температуры кожи и слизистых оболочек, так и по длительности этой реакции.

Эту особенность реакции организма используют для определе­ния степени закаленности. К коже прикладывают сосуд с холод­ной водой (например, 4 °С) и определяют степень снижения ло­кальной температуры в месте прикосновения и длительность ее восстановления.

Первая фаза реакции на холод служит пусковым механизмом для развития второй фазы. Рефлекторно, через нейроэндокринную систему, усиливается обмен веществ, увеличивается производство энергии скелетными мышцами, печенью, внутренними органами, усиливается кровоснабжение, расширяются сосуды кожи, возрас­тает количество функционирующих в коже капилляров.

Во второй фазе организм сохраняет постоянную температуру тела за счет более интенсивной выработки тепла. Эти процессы особенно важны в механизме закаливания.

При проведении каждой закаливающей процедуры необходи­мо достигнуть этой фазы и не допускать развития третьей фазы, поскольку она появляется вследствие перенапряжения и срыва регуляторно-защитных механизмов и служит признаком передо­зировки закаливающей процедуры. В этой фазе кровоток в коже замедляется, она приобретает синюшный оттенок, появляется «гусиная кожа», человек ощущает неприятный озноб.

Эффект закаливания проявляется в более быстром наступле­нии и стойком удержании второй фазы реакции. По мере закали­вания повышается интенсивность холодового раздражения. Одна­ко существует специфика в развитии физиологических механиз­мов закаливания в зависимости от силы холодового раздражения.

Организм может адаптироваться к действию преимущественно умеренных, но продолжительных охлаждающих факторов (длительное пребывание на воздухе при умеренном понижении тем­пературы, длительное плавание в умеренно холодной воде) или к сильным, но относительно кратковременным холодовым факто­рам (купание в ледяной воде — моржевание).

Первый вид закаливания играет, очевидно, более важную роль в сохранении и улучшении здоровья человека, повышении его устойчивости к действию инфекционных и неинфекционных фак­торов внешней среды. И не только из-за особенностей физиоло­гических реакций, но и в силу большей распространенности ука­занных факторов в быту и производственных условиях и благода­ря доступности закаливания.