Человеку в повседневной жизни часто приходится сталкиваться не только с охлаждением на воздухе,но и с охлаждением в воде — общим и локальным, длительным и кратковременным. В то же время хорошо известно, что переохлаждение в воде по сравнению с переохлаждением на воздухе наступает быстрее в 10-15 раз благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности воды, что приводит к более тяжелым для человека последствиям.
Факторы, определяющие охлаждение в воде: химический состав и температура воды, длительность охлаждения, площадь поверхности тела, участвующей в охлаждении, конституциональные особенности и толщина жирового слоя, положение тела в воде — горизонтальное или вертикальное, — состояние мышечной активности в момент охлаждения (покой или плавание).
Произвольная мышечная активность усиливает эффект охлаждения, т.к. при плавании температура кожи понижается быстрее, чем при пассивном пребывании в воде такое же время, а, следовательно, теплопотери при плавании больше. Однако субъективная оценка теплоощущений при плавании значительно выше, чем при неподвижном нахождении в воде. Это обстоятельство позволяет считать мышечную активность эффективным средством поддержания относительно комфортного состояния, несмотря на усиления теплоотдачи.
В первые секунды даже в сравнительно теплой воде интенсивность теплоотдачи исключительно велика. За первые 15 с. купания с температурой воды 25 градусов взрослый человек теряет 7-8 ккал. Примерно столько же за такое же время теряет обнаженный человек, находясь на пятидесятиградусном морозе. Подобное охлаждение организм не в состоянии компенсировать даже самой активной физической нагрузкой. Тепловой баланс его резко падает, дефицит тепла возрастает. Но уже после 2-2 минут купания, когда температура воды, интенсивность теплоотдачи заметно снижается и наполовину компенсируется теплопродукцией пловца.
Сосудистая реакция на холод неодинакова в различных областях тела: на кистях и стопах теплоотдача может уменьшиться примерно на 40%, на туловище — на 7-10%, с области головы человек может терять в холодной воде до 50% всего отдаваемого организмом тепла.
Часть теплоотдачи с единицы поверхности тела, которая не успевает компенсироваться за счет теплопродукции, называется холодовой нагрузкой. Она-то и характеризует активность холодовой процедуры. Сильной считается нагрузка в 40-45 ккал/м2, средней — 30-35 ккал/м2, слабой — 20-25 ккал/м2.
Сильной холодовой нагрузкой принято считать температуру воды (предельную) 25-26 градусов, средней 27-28 градусов, слабой — 29-30 градусов по Цельсию. Температура воды 33-36 градусов обеспечивает человеку в покое состояние теплового комфорта без напряжения механизмов терморегуляции: 29-32 градуса — вызывает обеспечение теплового равновесия — за счет повышения обмена веществ в 2,5-3 раза; при 26 градусах энергозатраты человека в 3-3,5 раза выше по сравнению с основным обменом. Температура поверхности кожи вскоре после погружения в воду становится близкой к температуре воды (через 2-3 минуты она превышает температуру воды на 1-2 градуса).
Особенности механического влияния воды заключается в том, что вес тела человека в воде, по закону Архимеда, уменьшается на 2-3 кг. Поэтому почти не надо производить статической работы по удержанию положения тела, что позволяет лучше расслабить мышцы и выполнять такие движения конечностями, которые на суше очень утомительны.
Термическое влияние воды: в холодной воде повышается устойчивость организма к неблагоприятным факторам среды (простуда, охлаждение) и организм закаливается, что имеет немаловажное значение для больных остеохондрозом. В теплой воде уменьшаются болевые ощущения. Поэтому при ограничении подвижности в суставах, снижении силы мышц, сопровождающихся болевыми ощущениями, — лечебная гимнастика в воде имеет преимущества перед упражнениями на суше.
Вода действует на двигательный аппарат: для поддержания тепла на поверхности воды при поднятой голове требуется усилие каждой руки в 300-400 г, а при плавании это усилие возрастает в несколько десятков раз, увеличивая силу мышц.
Вода, действуя на все кожные рецепторы, повышает электрическую активность биотоков, их напряжение, заставляя все нервные клетки работать в полную силу. Плавание повышает устойчивость вестибулярного аппарата. При этом возникают так называемые антигравитационные рефлексы, помогающие в ориентации, сохранении равновесия. Происходит уравновешивание процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга.