Страница 13 из 42
Если реакция на холод возникает сначала в периферических адренорецепторах, а потом распространяется на центральную нервную систему[21], то реакция на тепловое воздействие формируется вначале в ЦНС и лишь, потом распространяется на периферию. Как в центре, так и на периферии реакция заключается в основном в возбуждении α-адренорецепторов, β-адренорецепторы возбуждаются относительно слабо. При перегревании организма, как же, как и при холодовом воздействии происходит выброс адреналина и централизация кровообращения — сужение периферических сосудов. Сужение сосудов на периферии снижает теплопроводность кожи и не дает избыточному теплу проникнуть к центральным органам. Как видим, одна и та же реакция организма — централизация кровообращения выполняет разные функции в зависимости от того, в какие условия попадает организма. Централизация кровообращения защищает организм не только от холода и жары. Она позволяет сохранить жизнь при кровопотере, перераспределяя кровь от менее важных органов к более важным: повысить выносливость во время тяжелой физической работы, перераспределяя кровь от «неработающих» органов к «работающим» и т. д.
Перегрев организма приводит к обратимыми нарушениям структуры белковых и липидных молекул, из которых состоят мембраны митохондрий — «энергетических станции» клетки. Митохондрии — эволюционно наиболее молодые органы клетки. Поэтому-то они и страдают в первую очередь. Основное следствие перегрева организма — это нарушение энергетических процессов. Если адаптация к холоду сопровождается резким усилением окислительных процессов и увеличением выхода энергии, пусть даже и в виде тепла, то условиях перегрева, наоборот, происходит торможение окислительных процессов с целью затормозить теплопродукцию организма. Торможение окислительных процессов приводит к выраженному энергетическому дефициту. Энергетический дефицит — вот основное следствие перегрева организма. Холод повышает потребление организмом кислорода, а перегрев тормозит. В условиях охлаждения происходит повышение активности щитовидной железы, в условиях перегрева — угнетение. К избытку тепла организм приспосабливается путем снижения основного обмена, чтобы уменьшить выработку тепла. Сопряжение окисления и фосфорилирования при этом увеличивается. Меньшее количество энергии рассеивается в виде тепла, и большее количество запасается в виде АТФ.
Возбуждение α1-адренорецепторов ЦНС приводит к сильному выбросу соматотропного гормона. Так, например, в сауне при температуре воздуха в 110 °C уровень соматотропина в крови может повыситься в 6(!) раз. Выброс соматотропина в условиях перегрева — важнейшая защитная реакция организма. В условиях энергетического дефицита становится целесообразным переход митохондрий с углеводного на жировое «питание», т. к. жирные кислоты дают больший выход энергии, нежели углеводы. Соматотропный гормон обладает сильным жиромобилизующим действием. Усиливается распад нейтрального жира на глицерин и жирные кислоты, которые служат питанием для митохондрий[22]. Кроме того, благодаря сильнейшему белково-синтетическому действию соматотропин помогает приспособиться организму к экстремальной ситуации. Подобно адреналину, соматотропный гормон является «стрессовым гормоном» и выбрасывается в кровь при любом мало-мальски серьезном стрессе. Даже в очень больших количествах он не повреждает клеточных структур, как это порой бывает при избыточном выбросе адреналина и глюкокортикоидов.
При регулярном воздействии высоких температур адаптация организма происходит за счет снижения основного обмена, экономизации всех функций организма, а также экономизации совершения физической работы. КПД совершения физической работы значительно возрастает, т. к. это уже требует значительно меньших затрат энергии.
Снижение основного обмена при регулярном тепловом воздействии имеет ту же самую природу, что и снижение обмена при закаливании холодом. Это повышение чувствительности клеточных рецепторов к гормонам и нейро-медиаторам. В первую очередь повышается чувствительность клеток к гормонам щитовидной железы, а из нейро-медиаторов чувствительность к катехоламинам. Чувствительность к катехоламинам повышается за счет более активного внутриклеточного синтеза ц-АМФ — внутриклеточного посредника некоторых гормональных и медиаторных сигналов. Если теплокровные животные (в т. ч. и человек) подвергаются периодическому воздействию тепловой нагрузки, то вначале это сопровождается выбросом адреналина и других катехоламинов, а затем, по мере развития тренированности, просто увеличением содержания внутриклеточного ц-АМФ, который вызывает клетках весь комплекс реакций, характерных для воздействия катехоламинов. Повышение чувствительности клеток к гормональным сигналам создает все предпосылки для усиления процессов анаболизма.
Как видим, прямо противоположные по сути своей факторы — холод и тепло способны вызывать в организме сходные реакции, благоприятствующие протеканию анаболических процессов. В этом и заключается закон единства и борьбы противоположностей.
Подбор способа теплового воздействия на организм, так же как и в случае с холодным воздействием, имеет принципиальное значение. Постоянное воздействие умеренно высокой температуры (пребывание в условиях жаркого климата) способно повысить выносливость, которая может быть реализована при последующем переезде в условиях климата более холодного. Однако адаптация к умеренному тепловому воздействию не вызывает реактивного выброса соматотропина и не создает предпосылок для дальнейшего развития анаболических реакций. Необходимо краткосрочное и сильное тепловое воздействие с достаточным временным интервалом между отдельными периодами тепловой нагрузки, чтобы дать организму время для адаптации. Вначале таким «идеальным» средством теплового воздействия считалась сауна. Однако со временем выяснилось, что большей эффективностью обладает парная баня. Даже в Финляндии, где использование сауны с оздоровительной целью возведено в культ, все большее и большее распространение получает русская парная баня.
Посещение парной бани с целью адаптации к высокой температуре необходимо осуществлять не менее 3-х раз в неделю, иначе кодовые положительные реакции успевают угаснуть до того, как наступит следующее посещение бани. Более частое помещение сочетается с меньшей длительностью. Наиболее оптимальным является ежедневное посещение парной бани длительностью 10–15 минут.
Естественно, что неподготовленному человеку необходимо начинать тепловую закалку с небольших температур и малой длительности пребывания в бане. Постепенно, по мере развития тренированности и адаптации температура воздуха и время пребывания в парной увеличиваются.
Нейро-медиаторы, относимые к катехоламинам — адреналин, норадреналин, дофамин, L-ДОФА[23] «отвечают» за скорость и качество мыслительных процессов, быстроту и реакции, уровень настроения и чувствительность клеток к половым гормонам. Неудивительно поэтому, что адекватная тепловая тренировка приводит к повышению настроения, увеличению скорости и продуктивности мыслительных процессов, усилению половой функции, ведь в результате внутриклеточного накопления ц-АМФ чувствительность клеток к этим нейро-медиаторам повышается.
В последнее время ряд авторов высказывают опасение, что высокая температура парной может неблагоприятно сказаться на генетическом аппарате мужских половых клеток из-за перегрева яичек, где созревают сперматозоиды. Надо признать, что в этих опасениях есть свой резон. Известно, что молекула ДНК — носитель генетической информации во всех клетках, и в половых в частности, постоянно подвергается повреждающим воздействиям окружающей среды. 98 % повреждений ДНК подлежат самовосстановлению. ДНК как бы сама себя «ремонтирует» с помощью специальных ферментов. За этим «следят» специальные регуляторные гены. Однако часть этих повреждений (около 2 %) неизбежно остается и оказывает отрицательное влияние на наследственность. Это отрицательное влияние подразумевает увеличение частоты врожденных аномалий, да и просто ослабление здоровья потомства. Поэтому по-настоящему здоровые дети рождаются только у молодых родителей, половые клетки которых еще не успели растерять свой генетический потенциал. Даже нормальная температура тела вызывает повреждения ДНК, которые накапливаются с возрастом. В процессе эволюции яички — основные половые железы мужчин были выведены из брюшной полости в мошонку, где температура на 1,5 °C ниже, нежели в брюшной полости. В результате более щадящего температурного режима возрастные изменения в мужских половых клетках достигают меньшей степени, нежели в женских. Поэтому-то здоровье ребенка в большей степени зависит от возраста матери, нежели от возраста отца. Перегрев яичек в парной бане может привести к более выраженному, чем обычно, повреждению ДНК сперматозоидов. Является ли это непреодолимым препятствием для использования парной бани или сауны в тренировочных целях? Думается, что нет. Нужно только позаботиться о ношении специальных плавок или шорт с хорошей теплоизоляцией, которые уберегли бы половые железы от чрезмерного перегревания. Ведь сберегают же от чрезмерного перегревания голову, надевая перед посещением парной шерстяные или войлочные шапочки.
21
В ЦНС находятся центры терморегуляции.
22
По этой причине регулярное посещение парной или сауны при соответственном уменьшении жира в рационе может привести к значительному уменьшению «запасов» подкожно-жировой клетчатки.
23
L-диоксифенилаланин. Имеет аминокислотное происхождение а сокращенно пишется как L-ДОФА. Это общепринятый международный термин.