История развития и физиологическая сущность закаливания

  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.

  Установлено, что увеличение теплообразования у  человека, закаленного к холоду, больше, чем у незакаленного, вследствие чего при сильном охлаждении равновесие теплового баланса у него сохраняется дольше, чем у незакаленного; когда у незакаленного температура тела под действием холода начинает падать, у закаленного к холоду при таких же условиях охлаждения температура тела еще не снижается.

   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.

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 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. При меньшей холодовой нагрузке восстановительный период сокращается, при большей — увеличивается.

   В целом, на восстановление температуры  тела после длительного плавания до исходной требуется в среднем приблизительно три часа. Раньше этого времени повторять продолжительный заплыв не следует. Это не относится к оздоровительному плаванию в течение 1-2 минут.

  Мышечная  дрожь может возникнуть через 10-15 минут после купания, если не производились  обогревающие процедуры: горячий душ, баня, плавание в подогретой воде, интенсивные физические упражнения, массаж.

  Зимнее  плавание, а еще более зимнее плавание в сочетании с жаром сауны или русской бани, вызывая попеременное расширение и сужение капилляров, тренирует, сохраняет элластичность капилляров, активизирует их деятельность, улучшает питание и деятельность клеток. Это приводит к улучшению обмена веществ в организме. Таким образом, в процессе выполнения своей роли в системе терморегуляции, капилляры становятся более жизнедеятельными и работоспособными.

Любителям зимнего плавания необходимо учитывать некоторые физиологические свойства головного мозга, чтобы не причинить себе вреда при купаниях в ледяной воде. Капилляры кожных покровов головы (за исключением лицевой части) не обладают способностью к сужению под воздействием холода. При температуре воздуха -4°С около половины всего тепла, вырабатываемого организмом в покое, теряется через кожные покровы головы. Аналогичное явление происходит при купании в холодной воде. Голову надо беречь от переохлаждения, чтобы не вызвать нарушения мозгового кровоснабжения, поскольку мозг весьма чувствителен к недостатку кислорода и является его важнейшим потребителем. Погружение головы в ледяную воду более чем на 5-10 секунд может вызвать спазм сосудов, питающих мозг.

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

В.П. Спиркина 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.

  Если  человек встречается с более  холодной водой, чем та, которая использовалась для закаливания, то возможности  его реакций окажутся недостаточными для сохранения нормальной деятельности организма и человек может заболеть.

   Сразу после купания в теплом помещении  температура кожи начинает повышаться. Уже через несколько минут она приближается к температуре воздуха в помещении и продолжает расти. Примерно через двадцать минут после купания этот рост прекращается и температура кожи стабилизируется. Температура так называемого «ядра», наоборот, вслед за купанием продолжает снижаться.

  Следует заметить, что повышение устойчивости к охлаждению не создает одновременно такой же устойчивости к перегреванию. Для закаливания против жары применяются другие меры и средства. 
 

              3. Основные закономерности закаливания.  

  В основе закаливания лежат тренировка центральных и периферических звеньев терморегуляторного аппарата, совершенствование механизмов, регулирующих отдачу и образование тепла. Постоянное систематическое и целенаправленное строго дозированное воздействие раздражающих факторов приводит к развитию адаптивных приспособительных реакций, снижающих чувствительность организма к их действию. Это повышает устойчивость организма человека к изменяющимся факторам внешней среды. Ведущая роль в этом принадлежит центральной нервной системе человека.

  В процессе онто - и филогенеза в организме человека выработались определенные физиологические и биохимические механизмы, обеспечивающие его устойчивость к воздействию комплекса неблагоприятных метеорологических факторов. Организм человека способен эффективно приспосабливаться к изменениям метеорологических, температурных условий, выдерживать даже значительные колебания температуры воздуха, сохраняя при этом тепловое равновесие организма.

Тепловой  баланс организма достигается в  результате сложных терморегуляторных  процессов. С одной стороны, происходит оптимальное динамическое колебание объема и интенсивности теплопродукции вследствие изменения интенсивности окислительно-восстановительных процессов, обеспечивающих образование тепловой энергии, с другой - одновременная перестройка теплообмена организма посредством его теплоотдачи во внешнюю среду.

  При низких температурах в организме  человека усиливаются механизмы теплопродукции, одновременно уменьшается диаметр сосудов кожи, перераспределение тока крови между кожей и внутренними органами Диапазон функциональных возможностей механизмов терморегуляции человека может быть значительно расширен после применения комплекса целенаправленных, систематических закаливающих процедур.

  Механизм  оздоровительного действия закаливания  на субклеточном уровне идентичен механизму действия физических тренировок: создается дефицит АТФ и креатинфосфата и увеличивается потенциал фосфорилирования. Генетический аппарат клеток активизируется, растет производство митохондрий - энергетических «фабрик» клетки.

  Увеличиваются энергетическая мощность клетки (мощность митохондрий), выработка АТФ на единицу массы тканей, ликвидируется ее дефицит, следовательно, развивается адаптация к холоду, гипоксии и физической нагрузке.

  В результате закаливания не только совершенствуется терморегуляция, но и происходят некоторые изменения в морфологической структуре и физико-химических свойствах различных тканей организма. Повторные температурные раздражения вызывают утолщение эпидермиса, уменьшение содержания воды в коже, уплотнение биологических каллоидов и т.д. Тем самым повышается стойкость организма по отношению к неблагоприятным метеорологическим факторам внешней среды.

  Активизация энергетических процессов способствует нормализации жирового и углеводного обменов и играет положительную роль в профилактике атеросклероза, гипертонической болезни, диабета и ожирения.

При закаливании  резко активизируются иммунные механизмы. Через центральную нервную систему и ее подкорковые образования (гипоталамус) активизируется функциональное состояние гипофиза - эндокринной железы, контролирующей действие всех эндокринных желез. Основное значение в повышении иммунитета при закаливающих процедурах имеет воздействие гипофиза на вилочковую (зобную) железу и надпочечники. От этой железы зависит функционирование основных иммунных механизмов - лимфоцитов и антител, в результате которого значительно повышается устойчивость организма к различным инфекциям, вызываемых бактериями и вирусами, улучшается контроль за появлением чужеродных злокачественных клеток, происходит их уничтожение, чем создается препятствие развитию онкологических заболеваний.

  Функционирование  коры надпочечников сопровождается увеличением образования ее гормона — кортизона. Это усиливает действие иммунных механизмов, снижает возможность аллергических реакций и заболеваний, повышает адаптационные способности организма к стрессовым воздействиям и, в частности, к таким, как чрезмерная физическая нагрузка, климатические факторы, психические раздражители, чрезмерное нервно-эмоциональное напряжение.

  Таким образом, закаливание холодом укрепляет здоровье, повышает умственную и физическую работоспособность, устойчивость к инфекционным, аллергическим, злокачественным заболеваниям, атеросклерозу, ожирению, диабету. Спортсменам закаливание позволяет быстрее адаптироваться к тренировочным нагрузкам, добиваясь более эффективного их воздействия. Уменьшается опасность неблагоприятного влияния на организм физических и психических перенапряжений, уменьшается риск снижения иммунной защиты на пике спортивной формы.

  Результат зависит от вида закаливающего фактора (воздух, вода, солнце), способа его применения (обтирание, купание, душ, плавание), двигательной активности в этот период, интенсивности и длительности процедур, уровня закаленности. Особенно важно локальное действие процедур, например закаливание носоглотки, ног, грудной клетки для профилактики инфекций верхних дыхательных путей.