Говоря о причинной зависимости рефлекторных реакций организма от действия различных раздражителей, И. П. Павлов писал: «Это значит, что в тот или другой рецепторный нервный прибор ударяет тот или другой агент внешнего мира или внутреннего мира организма. Этот удар трансформируется в нервный процесс, в явление нервного возбуждения. Возбуждение по нервным волокнам, как проводам, бежит в центральную нервную систему и оттуда, благодаря установленным связям, по другим проводам приносится к рабочему органу, трансформируясь, в свою очередь, в специфический процесс клеток этого органа. Таким образом, тот или другой агент закономерно связывается с той или другой деятельностью организма, как причина со следствием»[12].

Приведенные высказывания показывают, что всякие, даже ранее безразличные для организма, факторы внешней среды, в том числе и климатические, при известных условиях могут воздействовать через мощный рецепторный аппарат на центральную нервную систему и через нее производить самые разнообразные и глубокие изменения в организме.

Ветер, солнечные лучи, водные процедуры, колебание температуры воздуха и многие другие явления в природе вызывают условные рефлексы, благодаря которым осуществляется приспособление животного к окружающей среде.

И. П. Павлов указывал, что бесчисленные колебания как внешней, так и внутренней среды организма, отражаясь каждое в определенных состояниях нервных клеток коры больших полушарий, могут сделаться отдельными условными раздражителями.

Многочисленные факторы внешней среды могут быть, благодаря условнорефлекторной связи, возбудителями очень сложных реакций со стороны внутренних органов. Кора больших полушарий головного мозга является органом безусловнорефлекторной и условнорефлекторной деятельности. Она обладает трофической функцией и выступает как регулятор всех процессов организма в соответствии с условиями среды.

А. Г. Иванов-Смоленский отмечает, что, по Павлову, кора мозга высших животных является «…носительницей замыкательной функции, т. е. функции приобретения, образования, творчества новых связей между организмом и средой, функции развития нового жизненного опыта, функции онтогенетической адаптации, приспосабливающей организм к условиям среды, а среду к потребностям организма»[13].

При создании различных теорий закаливания часто упускалось из виду, что нервная система и все органы человеческого тела, объединенные деятельностью коры больших полушарий мозга, всегда реагируют как целое и что реакции организма зависят от силы и характера раздражений, падающих на рецепторный аппарат. Павлов писал, что животный организм представляет крайне сложную систему, состоящую из почти бесконечного ряда частей, связанных как друг с другом, так и в виде единого комплекса с окружающей природой.

Одной из задач теории закаливания является изучение воздействия внешней воздушной среды на организм и ответных реакций на климатические раздражители и условия, определяющие адаптацию (приспособление) организма к этим раздражителям.

Внешняя среда при определенных условиях может быть как источником оздоровления, так и источником заболеваний.

Человеческий организм на протяжении всей своей жизни «омывается» и соприкасается с различными элементами внешней среды — воздухом, лучистой энергией и пр. Физико-химические и биологические факторы внешней среды действуют на организм и создают соответствующие условия жизнедеятельности человека.

Рассматривая условные рефлексы как временные отношения между средой и организмом, И. П. Павлов в следующих словах определил адаптационные приспособления организма к факторам внешней среды и указал пути изучения закономерностей процессов акклиматизации, закаливания: «…устанавливается временное отношение между деятельностью известного органа и внешними предметами. Это временное отношение и его правило — усиливаться с повторением и исчезать без повторения — играют огромную роль в благополучии и целости организма; посредством его изощряется тонкость приспособления, более тонкое соответствование деятельности организма окружающим внешним условиям»[14].

Многочисленные экспериментальные работы советских физиологов, развивающие учение Сеченова-Павлова, показывают, что в развитии процессов акклиматизации и закаливания у человека активную роль играют высшие отделы центральной нервной системы, и в первую очередь кора головного мозга.

К. М. Быков и его сотрудники А. Д… Слоним, Р. П. Ольнянская, А. А. Рогов, А. Т. Пшоник и др. в своих работах, основанных на учении Павлова о значении коры мозга в деятельности всех органов и систем в организме человека, значительно приблизили нас к пониманию сущности механизма закаливания.

Исходя из основного положения павловского учения о том, что кора мозга, благодаря образованию новых рефлекторных дуг, постоянно регулирует деятельность всех систем организма, ученики Павлова И. С. Цитович, К. М. Быков и его сотрудники Л. А. Рогов и А. Т. Пшоник доказали возможность условнорефлекторных влияний на сосудистую систему, а также влияние коры мозга на реакцию периферических сосудов.

Сотрудница К. М. Быкова Р. П. Ольиянская также разработала ряд вопросов кортикальной регуляции обмена веществ. В результате своих экспериментальных работ она отметила, «…что любой индеферентный агент, совпадающий во времени с раздражителем, вызывающим повышение обмена, и примененный изолированно, может в — свою очередь вызывать повышение обмена веществ вследствие непосредственного влияния на окислительные процессы в тканях… Выработанные условные рефлексы на повышение обмена подчиняются всем основным закономерностям, характеризующим высшую нервную деятельность (угасание условного рефлекса при его неподкреплении безусловным, дифференцировка и др.)»[15].

Важное значение приобретает кора мозга в терморегуляции. Как известно, постоянство температуры тела достигается путем координации процессов теплообразования и теплоотдачи. Тепло в организме образуется в результате окисления пищевых веществ при образовании конечных продуктов распада белков, жиров и углеводов. Расходуется оно организмом разными путями. Основным путем теплоотдачи является потеря тепла проведением, т. е. нагреванием окружающего воздуха и излучением; кроме того, тепло расходуется с выдыхаемым воздухом, на испарение пота и т. п. Температура тела человека сохраняется постоянной благодаря тому, что она регулируется, с одной стороны, интенсивностью окислительных процессов, т. е. образованием тепла главным образом при мышечной работе, а с другой — интенсивностью и объемом теплоотдачи. Эти два способа регуляции получили названия химической и физической терморегуляции.

Химическая терморегуляция — это изменение интенсивности обмена веществ под воздействием окружающей среды. При понижении температуры воздуха образование тепла в организме усиливается, при повышении температуры — понижается. Наибольшая часть тепла образуется в мышцах. Значительное количество тепла образуется в органах брюшной полости — в печени и почках.

При повышении или понижении температуры окружающей среды изменяется отдача тепла, причем при понижении температуры отдача тепла уменьшается, а при повышении — увеличивается.

В организме человека существует подкорковый тепловой центр, или центр терморегуляции, который находится в промежуточном мозгу, в гипоталомической области — в сером бугре. При повышении температуры крови, омывающей промежуточный мозг, центр терморегуляции также возбуждается и в деятельности организма наступают изменения, способствующие понижению температуры. При понижении температуры крови центр теплообразования реагирует так, что повышается интенсивность процессов, способствующих повышению температуры.

Другой способ возбуждения — рефлекторные воздействия. Под влиянием воздействия температурных факторов на экстерорецепторы кожи в них возникают возбуждения, поступающие в тепловой центр. Из теплового центра импульсы идут к органам, связанным с теплообразованием (мышцы, печень и пр.) и теплоотдачей, и вызывают изменение их деятельности.