КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Изучение связи между здоровьем человека и атмосферными явлениями имеет давнюю историю. Еще отец медицины Гиппократ отмечал влияние погоды на здоровье человека. Постепенно накапливались факты, подтверждающие взаимосвязь погоды со здоровьем. Первоначально это были случаи единичных совпадений обострений заболеваний с ухудшением погоды, затем повторяемость таких сов-

падений позволила заключить, что подобные явления не случайны, что они представляют собой лишь внешнее проявление действия неблагоприятных климатических условий на здоровье человека.

В настоящее время влияние климата на здоровье стало одной из важных тем медико-биологических исследований. Необходима разработка прогнозов для предотвращения обострений хронических заболеваний, а также активного влияния на здоровье и работоспособность практически здоровых людей при акклиматизации в необычной климатогеографической среде, часто с экстремальными условиями.

Климатические факторы влияют на биологические ритмы различных физиологических систем организма, под влиянием этих факторов возникают сезонные заболевания и обострения хронических болезней, существуют метеотропные заболевания. С внезапным изменением погоды связаны ухудшение здоровья и снижение работоспособности населения.

Погода характеризуется определенным комплексом метеорологических факторов: интенсивностью солнечной радиации, электрическим состоянием атмосферы, температурой, влажностью, давлением воздуха, скоростью и направлением ветра, атмосферными осадками. Многолетний режим погоды составляет климат данного района.

Климат складывается в результате воздействия различных климатообразующих факторов, к которым относятся географическая широта и долгота, циркуляция атмосферы, рельеф местности и характер подстилающей поверхности. За последнее время известное влияние на климатические условия оказывает многообразная производственная деятельность человека.

Периодическое изменение физических свойств воздушной среды в основном определяют астрономические условия: продолжительность дня и ночи, смена сезонов года, максимальная высота стояния солнца в течение года в зависимости от географической широты местности.

Годовой ход температуры независимо от широты выражается кривой с понижением температуры в январе - феврале и повышением в июле - августе. Суточная амплитуда температуры воздуха больше на севере и в средних широтах и меньше - на юге.

Изменения погоды связаны с непериодическим колебанием атмосферного давления воздуха у поверхности земли. Суточные колебания атмосферного давления при устойчивой погоде составляют не более 1-2 мм рт. ст. При более резких изменениях погоды колебания атмосферного давления могут превышать 10-20 мм рт.ст.

Распределение температуры в тропосфере приводит к тому, что в ее нижних слоях у экватора образуется область низкого давления, а у полюсов - область высокого давления; в высоких слоях тропосферы распределение атмосферного давления обратное. Воздушные массы высокого давления (антициклоны) приносят с собой большей частью ясную погоду. Антициклоны идут перед каждой серией циклонов. Погода с ливнями обычно наблюдается в тылу циклонов и вызывается вторжением холодного воздуха.

На поверхности земли существует силовое магнитное поле, направление которого обнаруживается по положению свободно вращающейся намагниченной стрелки. Быстрые изменения геомагнитного поля, такие как магнитные возмущения, магнитные бури и магнитные грозы, возникают в связи с усиленным притоком электрически заряженных частиц с поверхности Солнца.

Максимальное число магнитных бурь возрастает в период интенсивной солнечной активности в так называемые периоды неспокойного Солнца.

Активность атмосфериков - электромагнитных колебаний в результате грозовых разрядов увеличивается к лету и уменьшается к зиме.

Таким образом, в понятие «климат» включаются не только температура, влажность, подвижность воздушных масс и атмосферное давление, но и характеристика электромагнитных факторов: напряженность магнитного поля, электропроводность воздуха, активность атмосфериков, интенсивность солнечного излучения.

От угла падения солнечных лучей зависит не только количество приносимой ими тепловой энергии, но и спектральный состав света. Биологические ритмы связаны с чередованием света и тьмы, а величина их амплитуды зависит от колебаний метеорологических факторов: температуры, давления воздуха, влажности, силы ветра и т.д. Следовательно, смена сезонов, т.е. световой климат, является одним из важных сигналов, на который реагирует организм. Многочисленные клинические наблюдения подтверждают, что главным синхронизатором биологических ритмов у человека является свет. Суточное вращение Земли вызывает в организме волнообразное изменение функций с периодом, близким к 24 ч. Такие ритмы принято назвать циркадными, их частотная характеристика различна.

О существовании солнечно-земных связей неоднократно говорил проф. А.Л. Чижевский (1897-1964). Он доказал, что интенсивность электромагнитного излучения Солнца определяет активность био-

логических процессов в организме. В период активного Солнца увеличивается число эпидемий, активно размножаются вредители сельского хозяйства. Солнечная активность самым тесным образом коррелирует с различными эпидемиями, в частности холеры. Так, А.Л. Чижевский в 1930 г. предсказал возможность эпидемической вспышки холеры в 1960-1962 г., что и произошло в Юго-Восточной Азии. Из 9 пандемий гриппа, предсказанных им, 8 действительно произошли, в том числе пандемия гриппа в Европе в 1968-1969 гг.

Многочисленные работы биологов, энтомологов и зоологов показали, что массовые заболевания животных имеют периодичность около одиннадцати лет, т.е. синхронны с солнечной активностью. Изменение солнечной активности и смена погоды способствуют обострению хронических заболеваний у людей.

Наивысшим проявлением действия климатических факторов становятся так называемые сезонные заболевания и сезонные обострения хронических заболеваний. Наиболее заметно связаны с сезонами года простудные заболевания (грипп, острые респираторные заболевания, воспалительные заболевания дыхательных путей и т.д.). Максимальное число этих заболеваний приходится на осень, зиму и раннюю весну.

Надо полагать, что изменения в организме, связанные с погодой, объясняются действием комплекса факторов, включающего не только обычные метеорологические условия (температура, влажность, подвижность воздуха, атмосферное давление), но и электрометеорологические факторы (магнитное поле Земли, электропроводность воздуха и т.д.).

В истории климатологии зафиксированы дни, когда резкое изменение погоды привело к появлению множества заболеваний. Так, в Петербурге в январе 1780 г. произошло резкое изменение погоды - за одну ночь температура воздуха с -44 °С повысилась до +6 °С, в Ташкенте 18 ноября 1954 г. за один день теплая солнечная погода с температурой воздуха +15 °С сменилась ветреной погодой с температурой воздуха -21 °С. В результате подобных погодных катастроф возникли массовые простудные заболевания и отмечено большое число обострений у больных с сердечно-сосудистой и бронхолегочной патологией. Неблагоприятные реакции организма, связанные с изменением погодных условий, получили название метеопатий.

Наибольшее число заболеваний и их обострений связано с резким изменением погоды при прохождении синоптических фронтов. Синоптический фронт - это плоскость раздела между двумя воздушными массами различного происхождения. В момент прохождения

фронта резко изменяются все метеорологические факторы: давление температура воздуха, влажность, скорость ветра, ионизация, электропроводность воздуха, естественная радиоактивность.

Изменению электрометеорологических факторов при прохождении синоптического фронта свойственна стадийность. Сначала изменяются только компоненты атмосферного электричества: напряженность электрического поля Земли, электропроводность воздуха и интенсивность электромагнитных импульсов. В этот период обычные метеорологические факторы - температура и влажность воздуха, атмосферное давление и скорость ветра - не выходят за пределы суточных колебаний.

Второй период - момент прохождения фронта - занимает не более 1-6 ч. Этому периоду свойственны резкие скачкообразные изменения всех метеорологических факторов, в том числе компонентов атмосферного электричества.

Третий период прохождения синоптического фронта занимает около суток, в это время происходит восстановление до прежнего уровня всех обычных и электрометеорологических факторов.

Появление различных патологических реакций и обострение хронических заболеваний наблюдаются до синоптического фронта, в момент его прохождения или после него. Клинические наблюдения указывают, что наибольший процент патологических реакций и обострений наблюдается за 1-2 дня до прохождения фронта, т.е. в момент наиболее резких изменений компонентов атмосферного электричества. В этот период возникает обострение более чем у 70% больных гипертонической болезнью, более чем у 80% больных стенокардией, приблизительно у 70% больных экземой, туберкулезом легких.

Выявлена зависимость между реакцией организма на погодные условия и типом высшей нервной деятельности. Больные с сильным и уравновешенным типом высшей нервной деятельности реагируют на прохождение фронта лишь субъективными ощущениями. У больных со слабым и неуравновешенным типом высшей нервной деятельности наблюдаются объективные признаки ухудшения состояния: повышение артериального давления, изменение тонуса периферических артерий, удлинение оптической хронаксии, изменения ЭЭГ. При этом наблюдаются сдвиги и в биохимических процессах - повышение уровня натрия, холестерина и протромбина в крови, понижение активности некоторых ферментов крови, каталазы и пероксидазы и т.д.

Механизм метеотропных реакций большинство авторов объясняют действием электромагнитных импульсов с последующим влияни-

ем метеорологических факторов (особенно холодовых), что изменяет реактивность организма на действие погодных условий в целом. При действии электромагнитных импульсов на организм изменяются функциональное состояние центральной нервной системы, тонус сосудов и обмен веществ, что приводит к обострению патологических процессов и субъективному ухудшению самочувствия.

Выявлена корреляционная зависимость между суточными пиковыми значениями электромагнитного поля Земли и обращаемостью за неотложной медицинской помощью по поводу заболеваний сердечнососудистой системы. Отмечена наиболее высокая метеолабильность мужчин в возрасте 50-59 лет, среди женщин критической группой по метеозависимости следует считать возраст 18-29 лет. Установлено, что на загрязненных территориях метеотропная реакция в критических возрастных группах проявляется непосредственно в день геомагнитных возмущений, тогда как на условно чистой территории она развивается с опозданием на 2-3 суток. Эта же зависимость отмечается и в отношении колебаний атмосферного давления, при этом критической группой по этому фактору являются женщины в возрасте 40-49 лет.

Таким образом, причины, способствующие развитию метеопатических реакций, весьма разнообразны. Это быстрая смена погоды и ее элементов (апериодическое изменение атмосферного давления, влажности, температуры воздуха, сильный ветер, осадки), прохождение фронтов (холодного, теплого), установление циклонов и антициклонов (областей пониженного и повышенного атмосферного давления), а также геомагнитные изменения (магнитные бури, повышение солнечной активности, изменение электрометеорологических условий). Все перечисленные факторы способствуют появлению патологических реакций у метеолабильных людей. Эту зависимость необходимо учитывать в повседневной деятельности с целью профилактики метеопатических реакций у хронически больных.

Оформилась как самостоятельная наука медицинская климатология, изучающая особенности климата и погоды с точки зрения их влияния на организм человека. Климатология разрабатывает не только лечебные, но и профилактические мероприятия, направленные на предупреждение болезней и предотвращение обострений хронических заболеваний. Климатолечение является одним из важных методов терапии хронических заболеваний.

Климатические факторы с лечебными целями применяли с глубокой древности. Гиппократ писал: «Болезни протекают различно в

разных странах и условиях жизни. Сухие времена здоровы и менее опасны, чем дождливые. Есть такие болезни, которые в определенные времена встречаются чаще или ухудшаются».

Гигиенические проблемы акклиматизации человека. Акклиматизацию рассматривают как процесс приспособления биологических объектов к жизни в новых климатогеографических условиях. Изменение облика Земли, вырубка леса, обмеление рек, устройство водохранилищ ведут к гибели одних видов растений, животных и биоценозов и развитию других видов и форм жизни.

Процесс акклиматизации животных и растений представлен как взаимодействие двух систем - биологических объектов и новой среды. При акклиматизации человека имеют значение не только необычные климатогеографические условия, но и характер и условия жизни. Комфортабельное жилище и одежда с учетом особенностей данного климата, рациональный режим труда и отдыха, полноценное питание, высокий уровень материального обеспечения, квалифицированная медицинская помощь способствуют приспособлению человека к необычным, часто суровым климатогеографическим условиям.

В связи с этим акклиматизация человека имеет социальный характер, так как географическая среда действует на человека не только непосредственно, но и опосредованно через условия его жизни. Условия жизни играют исключительную роль в преобразовании влияний окружающей среды на человеческий организм и состояние его здоровья. Многолетние наблюдения за процессами акклиматизации переселенцев на Крайний Север и в южные районы говорят о том, что для акклиматизации человека первостепенное значение имеют не столько суровые климатогеографические условия среды, сколько благоприятные условия быта и труда.

В проблеме акклиматизации, имеющей правовые, социальные, экологические аспекты, гигиенические и медицинские вопросы занимают большое место и часто приобретают первостепенное значение.

Процесс акклиматизации - это длительная адаптация к новым климатогеографическим условиям, связанная с образованием нового динамического стереотипа, который возникает путем установления временных и постоянных рефлекторных связей с окружающей средой через центральную нервную систему.

Адаптация - это процесс поддержания функционального состояния гомеостатических систем организма, обеспечивающий его сохранение, развитие, работоспособность, максимальную продол-

жительность жизни в неадекватных условиях природной среды. Жизнедеятельность организма в неадекватных условиях природной среды при сохранении оптимальных характеристик жизненных функций требует дополнительного включения адаптационных механизмов физиологических реакций.

«Каждый животный организм представляет собой сложную обособленную систему, внутренние силы которой каждый момент, пока она существует как таковая, уравновешиваются с внешними силами окружающей среды» (Павлов И.П.).

Акклиматизация наступает, если к организму не предъявляются требования, выходящие за пределы функциональных возможностей и компенсаторных механизмов. Акклиматизация как физиологическое явление есть способность организма осуществлять наиболее выгодные для себя отношения с новыми климатогеографическими условиями. При требованиях, превышающих эти возможности, возникает состояние декомпенсации с выраженными патологическими процессами.

В условиях полярных зимовок санитарно-бытовые факторы приобретают особое значение, поскольку человек стремится максимально изолироваться от окружающей среды и большая часть его деятельности проходит в искусственных условиях.

На прибрежных станциях Антарктиды зимовщики проводят вне помещений лишь 13% времени, в центре Антарктиды - не более 20-30 мин в сутки. Чем суровее климат, тем полнее изоляция людей от окружающей среды (табл. 4.3).

Таблица 4.3. Максимальное время пребывания людей на открытом воздухе в условиях Центральной Антарктиды

Температура воздуха (ветер 4-8 м/с), °С

Основной состав станции

Вновь прибывшие

умеренная работа

тяжелая работа

До минус 30

Неограниченное

Неограниченное

Не более 1ч

До минус 30-40

Неограниченное

1 ч

30-40 мин

До минус 40-50

1 ч

30-40 мин

20-30 мин

До минус 50-60

30-40 мин

15-20 мин

10-15 мин

До минус 60-70

15-20 мин

10-15 мин

-

До минус 70-80

До 10 мин

Только в аварийной ситуации

-

Ниже минус 80

Только в аварийной ситуации

То же

-

Жаркий климат. Не менее серьезные изменения в организме наблюдаются при акклиматизации в жарком климате. Жаркий климат отмечен в географических областях, занятых пустынями и полупустынями, где высокие температуры воздуха (50 °С и выше) сохраняются на протяжении 5-7 мес, происходят резкие колебания температуры воздуха в течение суток (ночью до -10 °С). Интенсивная солнечная радиация, высокая температура окружающих предметов и почвы, низкая относительная влажность воздуха (12-20%), пыльные бури дополняют характеристику жаркого сухого климата.

Влажный тропический климат предъявляет к организму исключительно высокие требования. Практически постоянная высокая температура воздуха (выше 30 °С) в течение года и суток, высокая относительная влажность воздуха сильно затрудняют теплоотдачу. Единственным механизмом, поддерживающим тепловой баланс, становится испарение пота и отдача тепла с дыханием. Тепловой баланс человека быстро нарушается, резко снижается работоспособность, снижается основной обмен.

Основная реакция на тепло - расширение периферических кровеносных сосудов, что приводит к значительному увеличению объема циркулирующей крови и снижению артериального давления. Это снижает функциональные возможности сердечно-сосудистой системы. Для сохранения адекватного кожного кровотока суживаются сосуды внутренних органов (печени, почек, кишечника). Интенсивное потоотделение в конечном итоге приводит к дегидратации и сгущению крови. С потом покидают организм водорастворимые витамины и соли.

При потере массы тела в результате потоотделения более 15% наступают необратимые изменения сердечно-сосудистой и нервной систем. Горячий ветер с пылью повреждает слизистые оболочки верхних дыхательных путей, носовые раковины утолщаются, дыхание через нос затрудняется, возникают острые и хронические риниты и фаринголарингиты. Фильтрующая способность носа и бактерицидные свойства слизистых оболочек снижаются, что приводит к бронхитам и поражению легочной паренхимы. Интенсивное испарение пота, изнуряющая жара, обильное питье ведут к нарушению водноэлектролитного баланса и развитию теплового истощения.

Комплекс факторов жаркого климата оказывает угнетающее действие на пищеварение, что проявляется в уменьшении слюноотделения, снижении тонуса и двигательной активности желудочно-

кишечного тракта, кислотности желудочного сока, что обусловливает широкое распространение гипацидного гастрита среди приезжих.

Для создания благоприятных условий в жарком климате большое значение имеет комфортный микроклимат в жилых помещениях. Главной задачей является предотвращение перегревания жилых помещений.

Этому способствует капитальное строительство. Защита помещения от перегревания возможна при толщине стен не менее 55-60 см. На юге (южнее 45° широты) наиболее благоприятна ориентация зданий на юг или на север. При южной ориентации здание освещено прямыми, отвесными солнечными лучами, которые, скользя по поверхности здания, вызывают меньшее перегревание, чем косые лучи. Западная ориентация наиболее неблагоприятна, так как косые солнечные лучи, проникая в глубь здания, перегревают его, особенно во второй половине дня, когда температура наружного воздуха превышает 25 °С.

Защите от перегревания зданий способствуют также некоторые архитектурные приемы: навесы, ставни, застекленные веранды и балконы. Вертикальное озеленение, заглубление окон на фасаде смягчают действие жаркого климата.

Свободная застройка квартала, способствующая его хорошему проветриванию, создает более благоприятные микроклиматические условия внутри квартала и, следовательно, в жилых помещениях. Наиболее приемлемая температура воздуха в жилье для жителей южных районов составляет 17-18 °С. Наилучшие микроклиматические условия в помещениях создаются при кондиционировании воздуха. Озеленение, фонтаны улучшают микроклимат, ослабляют изнуряющее действие жары.

YAmedik.org