Одним из важных факторов внешней среды, в которой живет человек, является ее температура. Организм человека должен постоянно поддерживать тепловой баланс при различных внешних температурах. Способность к поддержке теплового баланса усиливается и достигает высокой надежности путем закаливания.

Закаливание - комплекс мероприятий по повышению устойчивости организма к воздействию неблагоприятных погодно-климатических условий (низкой и высокой температуры воздуха, повышенной влажности, пониженного атмосферного давления).

А.П. Павлов писал, что организм может существовать только до тех пор, пока он в каждый момент уравновешивается с окружающими условиями. Как только это равновесие серьезно нарушается, он перестает существовать.

В организме непрерывно происходят окислительные процессы с освобождением энергии, которая в конечном итоге превращается в тепловую и передается во внешнюю среду. Процессы теплообразования и теплоотдачи регулируются системой терморегуляции в пределах ее восстановительных возможностей.

Под терморегуляцией понимается совокупность физиологических процессов, направленных на поддержание на определенном уровне относительно постоянной температуры тела человека и теплокровных животных.

Механизм терморегуляции начинает автоматически действовать, когда температура внешней среды отличается от температуры тела. В систему терморегуляции человека природа заложила большие возможности, что позволяет ему переносить значительные колебания температуры внешней среды без ущерба для здоровья. Нарушение терморегуляции приводит к заболеваниям, а если каким-либо способом полностью прекратить теплоотдачу, то через 4-5 часов человек погибает от перегрева.

В процессах терморегуляции ведущая роль принадлежит центральной нервной системе, которая реагирует на различные раздражители внешней среды и управляет всей деятельностью организма. Все сигналы об изменениях температуры воспринимаются нервными окончаниями (рецепторами), кожных покровов, и передаются по чувствительным нервным волокнам в головной мозг, откуда затем поступают «команды» к сосудам, мышцам, сердцу, легким, печени, почкам и другим внутренним органам, участвующим в выработке и расходе тепловой энергии. Ни один орган тела не остается безразличным к тем воздействиям внешней среды, влияние которых прежде всего воспринимается терморецепторами.

Организм человека можно представить себе состоящим из «сердцевины» с постоянной температурой и «оболочки», меняющей свою температуру в зависимости от температурных условий внешней среды.

Постоянная температура (36,4°С-37,5°С), свойственная внутренним органам тела («сердцевине»), поддерживается с помощью химической терморегуляции. Под химической терморегуляцией понимается регуляция температуры тела изменением интенсивности обмена веществ в организме, а следовательно, и изменением количества вырабатываемого тепла (теплопродукции).

При понижении температуры внешней среды интенсивность обмена веществ увеличивается, тепла вырабатывается больше, препятствуя переохлаждению организма, и температура тела остается неизменной.

При охлаждении тела усиление обмена веществ и дополнительное образование тепла в организме достигаются также и за счет непроизвольных мышечных сокращений (дрожи). За счет дрожи теплопродукция может увеличиваться в 3 раза.

При повышении температуры внешней среды интенсивность обмена веществ понижается, что приводит к уменьшению теплопродукции в организме. Рефлекторное повышение или понижение уровня обмена веществ способствует поддержанию постоянства температуры тела. Внутри организма как бы действует автоматически регулируемая печка, в которой горят не дрова, а пища. Если тело охлаждается, печка разгорается и дает больше тепла, если перегревается, то печка затухает, пока внутренние органы не охладятся до нормы.

Масса тканей, образующих «оболочку», т.е. поверхностный слой толщиной около 2,5 сантиметров, составляет приблизительно 50% всей массы тканей организма человека. Температура «оболочки» регулируется физической терморегуляцией.

Физическая терморегуляция заключается в обмене тепла между организмом и внешней средой. Действие низких и высоких температур внешней среды воспринимается в первую очередь кожей - одной из важнейших жизненных систем человека. Кожа представляет собой покров тела общей площадью около 1,5 квадратных метров, который защищает организм от вредных воздействий внешней среды: бактерий, холода, жары, участвует в регулировании температуры тела; через кожу удаляются вредные продукты, испаряется пот. При понижении температуры внешней среды теплоотдача тела человека увеличивается и тем больше, чем больше разница температур внешней среды и поверхности кожи. Чтобы уравновесить этот процесс, происходит спазм кожных сосудов (капилляров) и отток крови к внутренним органам. Кожа бледнеет, понижается ее температура. В результате уменьшается отдача тепла во внешнюю среду, т.е. происходит экономия тепла. В пальцах рук, например, благодаря сужению капилляров термоизолирующие свойства могут быть увеличены в 6 раз.

Одновременно с сужением капилляров и понижением температуры кожи автоматически (рефлекторно) повышается общая теплопродукция и увеличивается кровоснабжение внутренних органов и глубоких тканей. После кратковременного сужения капилляров наступает их расширение и наполнение кровью. Кожа краснеет, согревается, возникает ощущение приятного тепла, восстанавливается тепловой баланс человека.

Дальнейшее охлаждение приводит к повторному, более стойкому сужению капилляров, возникает застой крови, кожа приобретает синеватый оттенок, появляются фиолетовые пятна и полосы. Это свидетельствует о нарушении терморегуляции; вырабатываемой теплопродукции оказывается недостаточно для того, чтобы компенсировать тепловые потери. В результате может произойти переохлаждение организма, возникает опасность простудного заболевания. Например, после длительного купания в холодной воде (например, в течение 15 минут при температуре 7°С) температура тела продолжает падать до периода стабилизации в зависимости от особенностей организма и степени его закаленности в течение 10-140 минут (в среднем - 50 минут). Затем какое-то время продолжается период стабилизации, когда температура тела не падает и не повышается. Примерно такое же время, что и на период падения температуры, требуется для восстановления исходной (до купания) температуры тела [5].

Механизмы закаливания, обусловленные физиологической природой человека.

В поддержании постоянной температуры тела огромная роль принадлежит условным (приобретенным) рефлексам.

С помощью условно-рефлекторных изменений организм лучше приспосабливается к холоду и жаре. Непременным условием закрепления и сохранения условных рефлексов являются систематические раздражения нервных окончаний холодом (теплом) с постоянным их усилением.

При повторении раздражения вызванное им возбуждение в центральной нервной системе накладывается на след, оставшийся от предыдущих раздражений, и повторные раздражения сливаются с этой следовой реакцией.

Бытовые условия жизни современного человека достигли невероятного уровня, все более отдаляя и отдаляя его от природы, произведением которой он является. Они (эти условия) снижают устойчивость организма к постоянно изменяющимся внешним, и в частности к метеорологическим, факторам. Восстановить устойчивость организма к неблагоприятным факторам внешней среды можно исключительное помощью закаливающих воздействий.

Закаливание при помощи многократного повторения холодовых процедур в одной и той же последовательности вызывает соответствующие изменения в деятельности всех органов и систем и делает их менее восприимчивыми к резким колебаниям температуры внешней среды.

При прекращении закаливания выработанный условный рефлекс, а вместе с ним и эффект закаливания постепенно угасают, и через несколько месяцев устойчивость к холоду резко снижается или исчезает. Наибольшая интенсивность закаливания наблюдается в первые месяцы и в первый год закаливания. Устойчивый эффект закаливания достигается в результате систематических занятий в течение 2-3 лет. Активные методы контрастного закаливания ускоряют этот процесс.

Б.С. Гавриленко отмечает, что по мере повторения одних и тех же закаливающих воздействий круг вовлекаемых в ответную реакцию органов и систем сокращается, реакции постепенно становятся как бы более целесообразными, более экономными, т.е. на воздействие отвечают только те органы, которые способствуют скорейшему восстановлению нормального состояния организма. Сокращается и время между первичным спазмом сосудов и их расширением.

Физиологическая сущность закаливания заключается в повторном воздействии на организм охлаждения, высокой температуры или поочередных температурных воздействий, а также действию солнечного света или искусственного ультрафиолетового излучения. Закаливающие действия следует рассматривать как один из эффективных способов акклиматизации по отношению к постоянно изменяющимся метеорологическим условиям внешней среды. Этот процесс должен быть, по существу, неотъемлемым атрибутом деятельности любого человека, его перманентной основой. Акклиматизация - это не что иное, как приспособление (адаптация) организма вообще к постоянно действующим разнообразным факторам, и в частности к неблагоприятным метеорологическим условиям среды обитания и жизнедеятельности.

Воздействие закаливающих процедур затрагивает практически все системы организма как единого целого. Под их влиянием изменяется прежде всего состояние нервной и эндокринной систем, что отражается на их регуляторной функции и способности активно взаимодействовать с окружающей средой. В начальном периоде закаливания наблюдается усиление функции гипофиза, коры надпочечников и щитовидной железы. В последующем участие желез внутренней секреции в формировании устойчивости к действию закаливающих процедур несколько уменьшается. Приспособление организма затрагивает не только центральные структуры головного мозга, т.е. отражается на системном уровне, но и более интимные механизмы. В процессе закаливания функциональные изменения затрагивают тканевый и клеточный уровни. В частности, меняются активность клеточных ферментов в сторону повышения их активности, химический состав и физико-химическое состояние клеток. Изменение нервной регуляции при закаливании организма связано с формированием новых условных рефлексов.

Закаливающие воздействия вызывают в организме двоякого рода ответную реакцию: специфическую и неспецифическую.

Специфический эффект закаливающих процедур выражается в совершенствовании способности организма сохранять постоянство внутренней среды - гомеостаз. Повышается устойчивость организма к действию холода при холодовой адаптации или устойчивость к солнечной радиации при действии высоких температур и ультрафиолета. Это достигается благодаря совершенствованию механизмов терморегуляции. Организм приобретает повышенную способность сохранять на постоянном уровне температуру внутренней среды, несмотря на резкие изменения погодных условий: жару или холод, повышенную инсоляцию. Вместе с тем закаленные люди могут переносить значительно большие колебания параметров внутренней среды по сравнению с людьми незакаленными. Кроме всего прочего, закаленные люди значительно реже болеют или не болеют совсем не только простудными, но и многими другими соматическими заболеваниями. Они приобретают повышенную как физическую, так и умственную работоспособность по равнению с лицами, которые не прошли процесса закаливания.

Неспецифический процесс закаливания выражается в повышении общей (неспецифической) резистентности организма к действию самых разнообразных неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды организма. Опосредованное действие закаливающих процедур выражается в понижении заболеваемости, в повышении общей (физической и умственной) работоспособности, в изменениях в лучшую сторону количества и качества здоровья.