Есть три основных механизма, позволяющих ослабить физиологическую ответную реакцию на холод. Тело пытается подготовиться к погружению в холодную воду с помощью метаболического выделения тепла и теплоотдачи. Вот как работают три основных механизма:
1) привыкание,
2) метаболическая акклиматизация,
3) изоляция.
Привыкание развивается, когда физиологическая реакция на холод становится менее выраженной. Помимо прочего, у вас может уменьшаться дрожь, а также ослабевать степень онемения конечностей. Интересно, что при измерении температуры кожи при комнатной температуре у людей, привыкших к холоду, наблюдается более высокая температура кожи по сравнению с контрольной группой. Более того, привыкание может формироваться, даже если холод действует на отдельные части тела. Например, исследования рыбаков, вынужденных часами держать руку в холодной воде, показали: температура пальцев и рук у них выше, а кровяное давление ниже, чем у контрольной группы. Но что произойдет, если мы погрузим в холодную воду не только руку, а затем будем повторять это снова и снова?
Зимнее плавание — не просто погружение конечностей в холодную воду. Вы подвергаете воздействию воды всё тело. Есть исследования, согласно которым постоянное воздействие холода может привести к более ярко выраженной термогенной реакции на него[15]. Этот процесс контролируется двумя механизмами, улучшающими способность тела удерживать и создавать тепло, что крайне важно для нахождения в воде и согревания после заплыва. Механизмы отвечают за следующие функции.
1. Улучшение регулирования тепла в теле, вызываемое, видимо, активизацией бурого жира и гормонов, циркулирующих в теле.
2. Выделение тепла при дрожании мышц.
Поговорим об этих двух механизмах подробнее. Представьте себе, что ранним утром холодного зимнего дня вы стоите у ступеней на причале и готовитесь войти в воду. Вы снимаете халат и вешаете его на перила. Затем спускаетесь по ступеням, но уже не нервничаете, ведь вы делали это раньше. Вы знаете, что можете пробыть в воде намного дольше, чем почти три месяца назад, когда только занялись зимним плаванием. Что же произошло с тех пор и почему?
Вы входите в воду и делаете несколько гребков. Ваши механизмы метаболизма тут же принимаются за работу, выделяется тепло. На самом деле она начинается уже тогда, когда вы раздеваетесь под пронизывающим ветром! Холодная вода запускает целый ряд компенсационных механизмов, пытающихся сохранить температуру тела. Быстрее всего в работу включается адреналин, а затем, как объяснялось в главе 6, растет объем норадреналина до четырех раз относительно нормального уровня. Это приводит к нагреву тела. Важную роль здесь играют кортизол (тиреотропный гормон, контролирующий метаболизм) и вазопрессин, способный быстро регулировать кровяное давление. В результате усиливается метаболизм, выделяется больше тепла. Огромную роль в этом играет малоизвестный, но очень важный орган — бурый жир. Он начинает производить тепло вскоре после того, как вы прыгаете в воду и ощущаете холод. Точнее, он активизируется вскоре после того, как вы почувствуете, что у вас холодеет кожа на отдельных частях тела — руках, ступнях и лице. Норадреналин «запускает» бурый жир, и это самый важный активизирующий орган в вашем теле, именно поэтому центральная нервная система отдает ему приказ взяться за работу, как только вы оказываетесь в холодной воде[16].
Термогенез, не связанный с дрожанием мышц
С помощью норадреналина тело пытается обуздать опасный холод. Это часть механизма, который в мире исследователей называется длинным и несколько заумным выражением «несократительный термогенез». На самом деле оно означает «выделение тепла в теле при сильном холоде, когда вы еще не замерзли настолько, что ваши мышцы начали дрожать». Благодаря ему вы резко запускаете метаболизм, или сжигание энергии, которое продолжается еще долго после того, как вы вылезли из воды. В этом и состоит важная польза для здоровья от этого «безумного» занятия[17].
Дрожь
Итак, прошло от нескольких секунд до минуты, а вы всё еще продолжаете заплыв! Вы контролируете дыхание и сосредоточены на том, чтобы остаться в воде чуть дольше. Пока всё хорошо. Но представим, что произойдет, если вы будете плавать и дальше. В какой-то момент несократительный термогенез уже не сможет поддерживать уровень тепла в теле. Температура падает настолько, что включается второй механизм создания тепла — его выделение при дрожании мышц. В научной литературе нет четкого мнения о том, в какой именно момент системы начинают дополнять друг друга. Дрожание мышц постепенно усиливается на холоде и, возможно, начинается уже при контакте с водой, поскольку именно они играют основную роль в выделении тепла в теле. Если у вас нет бурого жира для несократительного термогенеза, дрожь в мышцах начинается еще раньше. При активизации обоих механизмов вы можете оставаться в воде чуть дольше без наступления гипотермии. Но мышцы в какой-то момент устают от тяжелой работы, координация между ними снижается, и это начинает сильно мешать плаванию. Возможно, у каждого из нас бывали такие моменты, когда от сильного холода мы теряли контроль над руками, ногами и речью. Инстинкт подсказывает вам, что больше не стоит оставаться в воде — нужно вылезти и согреться. Дрожание — первый признак переохлаждения и того, что телу сложно производить тепло. Тогда вы выбираетесь, быстро накидываете халат и устремляетесь в тепло.
Мозг и тело
Постепенное привыкание тела к холоду вызвано деятельностью центра мозга, регулирующего температуру. Он становится менее чувствительным к изменениям температуры кожи и реагирует на происходящее медленнее. А если температура тела уже меняется, он реагирует на это активнее и дольше. Желательно, чтобы такое не происходило слишком часто, поскольку это может повлиять на работу жизненно важных органов. Соответственно, для опытных зимних пловцов очень важен первый механизм создания тепла — несократительный термогенез (без дрожания мышц). Некоторые из них могут находиться в первой фазе термогенеза много минут. Значительная часть тепла возникает вследствие работы бурого жира, и есть интересная гипотеза о том, что чем больше вы плаваете зимой, тем больше бурого жира активируется и тем активнее он может производить тепло, помогая вам оставаться в холодной воде. У нетренированных зимних пловцов первый механизм создания тепла, без дрожания мышц, работает недолго. У кого-то заметная дрожь в мышцах начинается сразу, у других — через несколько минут.
Пытаясь разобраться в том, какой долгосрочный эффект оказывает зимнее плавание на пульс и кровяное давление (сердечно-сосудистую адаптацию), я нашла исследования, в которых ученые измеряли кровяное давление до начала занятий зимним плаванием и по окончании сезона. Они показывают, что у опытных пловцов давление снижается или почти не меняется[18].
Третий (малозаметный, но очень важный) механизм, влияющий на сопротивляемость холодной воде, — снижение кровотока к коже из-за сужения сосудов. Он обеспечивает своего рода термоизоляцию и сохранение большего объема тепла. Такая изоляционная акклиматизация позволяет снизить теплопроводность кожи при воздействии холода. В данном случае оно приводит к более быстрой и ярко выраженной вазоконстрикторной реакции кожи. В результате снижение температуры кожи при воздействии холода в акклиматизированном состоянии выше, чем в неакклиматизированном. Из-за сужения капилляров кожи во внутренние органы поступает больше крови, а пульс снижается из-за того, что сердцу надо перекачивать меньшие ее объемы. Принято считать, что холодная вода заставляет кровь в коже течь быстрее и вызывает повышение пульса. Но, как уже показано выше, в реальности при погружении в холодную воду пульс замедляется. Исследования показывают, что наличие подобных изолирующих механизмов в теле помогает переносить даже сильное воздействие холода. Например, ученые сравнивали происходящее в организмах корейских ныряльщиц за жемчугом, постоянно работавших в таких условиях, с происходящим в организмах жительниц того же региона. Оказалось, температура кожи у ныряльщиц снижалась намного сильнее, чем у контрольной группы. Иными словами, у них отмечалась более высокая степень изоляции кожной ткани. Впрочем, с тех пор как ныряльщицы еще в 1970-х стали носить гидрокостюмы, эта форма изоляционной акклиматизации у них практически исчезла.
Итак, три описанных выше механизма физиологической адаптации делают зимних пловцов более выносливыми в холодной воде.
Что помогает акклиматизации в холодной воде?
1. Наличие слоя белого жира на конечностях и торсе без лишнего веса.
2. Умение сохранять спокойствие в холодной воде.
3. Способность противостоять дрожи мышц.
4. Способность организма ускорять метаболизм — достаточное количество бурого жира.
В студеный зимний день вы стоите на автобусной остановке. Ваше тело напряженно дрожит. Ваши плечи подняты чуть ли не до ушей. Это очень неприятно. Но вдруг вы решаете принять происходящее и расслабиться. Вы опускаете плечи и внезапно перестаете дрожать. Возможно, вы дрожали не от самого холода, а от мысли о нем? Зимние пловцы часто говорят о том, как важно принимать его. Это помогает сохранять спокойствие и не поддаваться панике. Неудивительно, что вода при зимнем плавании будет холодной, но вы всё равно испытываете шок, погружая в нее ноги. Неужели она настолько холодна? Подобные ощущения возникают даже у хорошо адаптированных зимних пловцов. Восприятие холода никогда не бывает одинаковым, и именно поэтому мы каждый раз с волнением входим в воду.