На 1–3 день воздействия холода обнаруживаются значительные вариации диаметра и площади обменной поверхности микрососудов с преобладанием их расширения. В клетках эндотелия увеличивается количество мельчайших пузырьков с жидкостью (т. е. растет число пиноцитозных везикул), увеличивается число и величина клеточных цитоплазматических выпячиваний. В результате «магистрализации» капиллярного русла нарастает площадь обменной поверхности капилляров и улучшается снабжение организма кислородом.

С 1 по 10 день увеличиваются в размерах и усиливают свою функцию эпителиальные клетки бронхов, а в подлежащей собственной пластинке бронхов усиливается «пропотевание» жидкости из плазмы крови.

Примерно 15–20 дней при продолжении действия холода продолжается долговременная адаптация. При этом усиливаются восстановительные процессы в слизистой: увеличивается высота клеток эпителия, улучшается работа изгоняющих пыль клеточных ресничек, уменьшается обводнение тканей дыхательных путей.

С 15 дня к этому присоединяется усиленное раскрытие имеющихся и образование новых капилляров.

При продолжительности действия холодового фактора более 25–30 дней в модулях можно обнаружить явления нарушения адаптации. При этом отмечается нарушение микроциркуляции крови в слизистой оболочке мелких бронхов, уменьшается число раскрытых и активно пропускающих кровь капилляров, происходит расширение венул. В этот период может ощущаться нарушение кровотока в модулях. Кровоток в сосудах становится прерывистым из-за «слипания» (или сладжирования) отдельных клеток крови – эритроцитов, раскрываются микрососуды – анастамозы, соединяющие артериолы и венулы, наблюдается отек собственной пластинки и скопление вокруг нее лейкоцитов (лимфоцитов, нейтрофилов, эозинофилов). Мерцательный эпителий дыхательных путей «лысеет», теряя микроволоски – ворсинки, функция которых состоит в выталкивании попавшей в дыхательные пути пыли.

Холодовое воздействие способно стимулировать целый ряд компенсаторных изменений в гемоиммунной системе. Так, умеренное сгущение крови после воздействия холода приводит к увеличению числа клеток, активно транспортирующих кислород, – эритроцитов. В самих этих красных кровяных шариках увеличивается концентрация дыхательного пигмента – гемоглобина. Увеличивается скорость оседания эритроцитов. В периферической крови повышается уровень лейкоцитов – клеток, противостоящих внешней микробно-вирусной агрессии, в основном за счет фагоцитирующих микробы клеток – нейтрофильных лейкоцитов (так называемых микрофагоцитов) и моноцитов или макрофагов. При закаливающих процедурах эти изменения нестойки, и в течение нескольких часов они возвращаются к норме.

По данным российских ученых-медиков, перераспределительные процессы в клетках крови приводят к тому, что в организме человека осуществляется переход гемоиммунной реакции клеточного типа (ГИРКТ) на качественно новый уровень функционирования, позволяющий клеткам крови обеспечивать возросшие «запросы» организма в кислороде, питательных веществах, в борьбе с собственной и «пришлой» инфекцией.

В этой реакции определяется три уровня функционирования. При мобилизации защитных сил организма ГИРКТ переходит с отрицательного на граничный уровень, при котором клетки крови развивают свою наивысшую функциональную активность. При ее расчете по предложенному нами ранее морфологическому показателю реактивности лейкоцитарной формулы крови последний возрастает с 5–8 баллов до 13 баллов. Этот показатель используется медиками для контроля за «дозой» охлаждения.

Главный нейрохирург Первого военно-морского клинического госпиталя в Петербурге А.Ю. Чудаков, используя с прогностической целью этот показатель у людей, подвергшихся переохлаждению, установил следующее: в случае тяжелого переохлаждения наряду с повышением в крови концентрации гемоглобина до 160 г/л имеет место отсутствие «отклика» системы «белой крови» и морфологический показатель реактивности оставался низким (в пределах 5–8 баллов).

В экспериментах с теплокровными животными был отмечен также еще один интересный факт воздействия холодного «купания» на кровь. У белых крыс под воздействием холодной воды при температуре от +10 до +4 °C реакция организма на процедуру различалась в зависимости от времени охлаждения. При длительном охлаждении в периферической крови появлялись поврежденные эритроциты различной конфигурации (клетки, напоминающие подковы, серпы, мишени, шары и тому подобное).

При кратковременном воздействии в крови преобладали «полноценные» эритроциты дискоидной или тороидальной формы, а также небольшое число клеток, напоминавших по конфигурации ежиков (эхиноциты) или полуспущенные мячи (стоматоциты). При кратковременном охлаждении крыс с ожогами кожи последние заживали быстрее, чем в случаях, когда животных охлаждали длительное время.

Температурная тренировка стимулирует также обмен веществ, работу всех систем организма, в связи с чем совершенствуется его теплорегуляция. Во многих исследованиях показано, что обдувание кожи прохладным воздухом оказывает тренирующее действие на тактильные рецепторы, а через них регулируется мышечный тонус, кровоснабжение как внутренних, так и периферических органов.

Температурная тренировка стимулирует обмен веществ, работу всех систем организма

Учеными выяснена следующая закономерность: на уровне целостного организма человека его приспособление к воздействию холода захватывает все уровни функциональной организации – от молекулярного и клеточного до органного и системного. При этом организм стремится сохранить гомеостазис – постоянство внутренней среды, то есть функциональные, иммунологические и биохимические константы, которые испытывают на себе непривычное воздействие холода. Как установлено, организм вынужден мобилизовать определенные физиологические механизмы, объединяющиеся в функциональные системы, которые поддерживают его жизнедеятельность на необходимом уровне по принципу саморегуляции. Такие функциональные системы обеспечивают приспособление организма к холоду, закрепляя преобладание механизмов защиты над максимально возможными отклонениями каких-либо реакций или параметров организма под влиянием холода. Ученые установили, что в индивидуальном приспособлении организма человека к изменившимся условиям играют роль следующие факторы:

а) образование условных рефлексов и следовых реакций, охватывающих изменения в отдельных органах и системах с возникновением нового «динамического стереотипа» деятельности в соответствии с новым условием среды;

б) формирование «вегетативной» памяти, в основе которой лежат функционально полезные изменения в тканях и нервной системе;

в) сдвиги в активности окислительных процессов, в метаболизме клеток, включая клетки иммунной системы. Очевидно, что под воздействием холодовых тренировок снижается уровень температуры «биологического нуля», при которой отдельные клетки и ткани прекращают свои специфические функции;

г) отмечается фазовость ответных реакций организма.

Первая ориентировочная фаза связана с фактором «новизны». В ответ на холодовой раздражитель появляется некоторая заторможенность и снижение работоспособности.