15

Лекция №2. Погода и климат.

Тема: Погода и климат, их влияние на организм человека. Гелиометеотропные реакции и заболевания. Акклиматизация. Закаливание.

Объективная реальность связи здоровья человека с погодными факторами, привлекшая внимание медиков еще в глубокой древности, подтверждена современными научными исследованиями. Подобные медико-биологические исследования получили широкое развитие в середине – конце 20 века, результатом их стало раскрытие механизмов гелиометеотропных реакций, определена их роль в возникновении и обострении различных заболеваний, обоснованы пути и методы профилактики и лечения метеотропных реакций и заболеваний. Созданы и практически применяются медицинские классификации погод, во многих странах публикуются в масс-медиа медицинские комментарии погоды.

Установлено, что с погодообусловленными реакциями связаны рост суточной и сезонной обращаемости населения за скорой медицинской помощью, повышение частоты инфарктов миокарда, гипертонических кризов, мозговых инсультов, обострения ряда других заболеваний, усугубление их течения и исходов.

Установлено, что удельный вес лиц, чувствительных к изменениям погоды, в среднем составляет 30-40%, а в старших возрастных группах, а также среди больных ишемической болезнью сердца, гипертонической болезнью, бронхиальной астмой, ревматизмом, достигает 80-90%.

Из этого следует, что специализированный медицинский прогноз погоды, своевременное предупреждение и лечение неблагоприятных гелиометеотропных реакций является важным звеном в системе мероприятий по эффективной вторичной профилактике сердечно-сосудистых и многих других заболеваний.

Человек, как биологический объект, так и в процессе своей социально-бытовой деятельности постоянно подвергается воздействию ряда факторов окружающей среды, в том числе и физических факторов атмосферы, таких как температура, влажность, действие ветровой энергии, атмосферному давлению, электрическим атмосферным воздействиям, элементам солнечной радиации, геомагнитным воздействиям, атмосферным осадкам и т.д. Все это - метеорологические факторы, в совокупности они определяют погоду, т.е. комплекс метеорологических факторов данной местности в данное время.

Таким образом, погода – это физическое состояние нижнего слоя атмосферы (т.е. тропосферы), характеризуемое комплексом метеорологических элементов, одновременно наблюдаемых в том или ином пункте земной поверхности и формируемое под влиянием солнечной радиации, циркуляционных процессов атмосферы, а также свойств подстилающей поверхности.

Многолетний режим погоды, т.е. совокупность характерных ее признаков, называется климатом данной местности. Он определяется закономерной последовательностью метеорологических элементов и характеризует средние показатели метеорологического состояния данной местности по результатам многолетних наблюдений.

С точки зрения медицинской климатологии влияние на человека каждого из погодообразующих факторов имеет свои особенности. Разделим условно погодообразующие факторы на 2 группы:

1. Собственно метеофакторы. К ним относятся температура, влажность, подвижность воздуха, интенсивность солнечной радиации, атмосферное давление, количество осадков, температура почвы, облачность.

2. Более сложные физические явления в приземном слое атмосферы, обусловленные гелиоактивными, географическими, космическими факторами:

• проявления солнечной активности (пятна на Солнце, протуберанцы, хромосферные вспышки);

• электромагнитные поля;

• геомагнитное поле;

• ионизация воздуха (можно охарактеризовать понятием «коэффициент униполярности ионов» - это отношение положительно заряженных ионов к отрицательно заряженным: );

• атмосферное электричество;

• освещенность;

• содержание кислорода в воздухе;

• напряженность ультрафиолетовой радиации;

• гравитационные эффекты (обусловленные взаимоотношением Луны – Солнца – Земли).

Кроме того, на формирование метеолабильности (метеозависмости) существенное влияние оказывают такие процессы, как атмосферная циркуляция и изменчивость погоды.

Атмосферная циркуляция. В условиях образования погод большое значение имеют два атмосферных процесса, характеризующиеся как циклонические и антициклонические.

Погода в циклоне характеризуется повышенной подвижностью воздуха, то есть является более ветреной, с большим количеством осадков, понижением атмосферного давления, падением температурного коэффициента. Возможны проявления экстремальных погодных состояний – тайфунов, смерчей и т.д.

В антициклоне – наоборот, погода безветренная или слабоветренная, без осадков или с небольшим их количеством, солнечная, характеризуется повышенным атмосферным давлением, повышением температурного коэффициента (летом – жарко), или понижением его (в холодный период года – морозно и холодно). Экстремальные погодные состояния маловероятны.

Кроме того, погода характеризуется довольно выраженной изменчивостью. Изменчивость погоды оценивается как периодическая и апериодическая.

Периодическая изменчивость погоды проявляется в сезонных ее колебаниях (в средних широтах северного полушария Земли зимой – холодно, затем происходит постепенный переход к теплой погоде. В других широтах возможен переход от сухого и жаркого состояния погоды к дождливому и прохладному). К таким изменениям человек адаптирован в процессе эволюционного развития, биоритмы его организма подчинены этим периодическим ритмам погоды. При этом метеотропные реакции, как правило, не возникают.

Апериодическая изменчивость связана с резкими, внезапными изменениями погоды на фоне ее периодической изменчивости (например – оттепель зимой, резкое похолодание весной и летом и т.д.) и приводящая к отклонению в плавном течении физиологических ритмов организма. Подобные отклонения, причем проявляющиеся не только в виде физиологических, но и патологических процессов в организме, рассматриваются как метеотропные реакции.

Метеотропные реакции свойственны как здоровым людям, так и, особенно, больным. Пока не рассматривая механизмы развития метеотропных реакций, заметим, что во-первых, в их развитии более существенное значение имеют метеофакторы не I, а II группы, а во-вторых, важны не сами по себе те или иные погодные условия, а их колебания, особенно резкие, нетипичные для данных климатических условий (подобные колебания характерны для периодов прохождения так называемых атмосферных фронтов).

Для характеристики воздействия погодных факторов на человека необходимо погоду каким-то образом классифицировать. Существует множество классификаций погод, но с точки зрения гигиенистов, климатологов, физиотерапевтов, других специалистов медицинского профиля, более приемлемы классификации с позиций комплексной климатологии с учетом физиологической реактивности организма. Заслуживает внимания клиническая классификация погоды (предложенная Г.П.Федоровым), предусматривающая выделение трех ее типов: оптимального, раздражающего и острого.

В соответствии с данной классификацией оптимальными считаются погоды, благоприятно влияющие на организм человека (действуют на него щадяще). К ним относятся комплексы погод с относительно ровным ходом метеорологических элементов, умеренно влажные или сухие, маловетреные (скорость ветра не более 3 м/сек), преимущественно солнечные с межсуточной изменчивостью температуры в пределах 2⁰C, атмосферного давления – в пределах 4 гПа (3 мм ртутного столба).

К раздражающим относятся погоды с нарушением плавного хода одного или нескольких метеорологических элементов: солнечные или пасмурные сухие и влажные (относительная влажность до 90%), когда межсуточная изменчивость атмосферного давления не превышает 8 гПа (6 мм. рт. ст.), температуры – 4⁰C, ветер – до 9 м/сек.

К острым погодам относятся погоды с резким перепадом значений метеорологических элементов, когда атмосферное давление поднимается или падает более чем на 8 гПа (6 мм. рт. ст.), температура – более чем на 4⁰C, относительная влажность более 90%. Это погоды дождливые, пасмурные, ветреные (более 9 м/сек), циклонического типа.

Но такая классификация сводит все многообразие погод и их воздействия только лишь к динамике некоторых метеофакторов – температуры, влажности, подвижность воздуха, атмосферного давления. Тогда как решающее значение в формировании мететропных организма реакций играют такие факторы, как геомагнитное поле, электромагнитные излучения, электрическое состояние атмосферы (электрическое поле, ионизация воздуха, электрические заряды облаков и осадков), гравитационные факторы и т.д. С учетом изложенного, в практических целях в настоящее время используется современная классификация погод, предусматривающая выделение трех ее типов: I тип – благоприятная, II тип – умеренно благоприятная и III тип – неблагоприятная. Разберем подробнее представленную классификацию.

Благоприятная погода (I тип). Это устойчивая внутримассовая погода преимущественно антициклонического типа, с ровным ходом метеоэлементов и отсутствием фронтальных зон. Характеризуется малой облачностью, отсутствием или незначительным количеством осадков. Межсуточный перепад атмосферного давления – до 5 гПа (4 мм рт. ст.), градиент его падения за 3 часа не более 1 гПа, межсуточный перепад среднесуточной температуры воздуха до 3⁰С, относительная влажность воздуха 55-70%, ветер до 5 м/сек. Облачность 0 -4 балла, осадки отсутствуют или не более 5-6 мм/сут. Колебания весового содержания кислорода не более ±5 г/м³. Индексы солнечной активности менее 75% от среднего значения за предшествовавшие 30 суток. Отсутствие хромосферных вспышек и других проявлений активно-вспышечной деятельности на видимом диске Солнца. Спокойное геомагнитное поле, амплитуда его суточных колебаний до 50, коэффициент униполярности ионов в пределах 0,3 – 1,5. Суммарный индекс патогенности погоды – от 0 до 19.

Умеренно благоприятная погода (II тип). Эта погода характеризуется умеренными внутри- и межсуточными изменениями метеоэлементов. Возможны постепенная смена воздушных масс с разными термобарическими свойствами, прохождение малоактивных атмосферных фронтов, осадки, усиление ветра до 6 – 12 м/сек. Межсуточный перепад атмосферного давления 5-10 гПа (4-8 мм рт. ст.), градиент падения его за 3 часа – 2-3 гПа (1,5-2 мм рт. ст.), изменение температуры воздуха на 5-10⁰С. Относительная влажность воздуха 75-85%. Снижение весового содержания кислорода на 5-10 г/м³ (абсолютное его содержание менее 275 – 280 мг/м³). Переменная нижняя облачность 5-8 баллов, осадки 8-20 мм/сутки, возможны непродолжительные грозы, метели. Повышение солнечной активности до 25% от средних значений за предшествующие 30 суток. Слабые (до 1 балла) хромосферные вспышки. Амплитуда суточных колебаний геомагнитного поля 50 -150. Суммарный индекс патогенности погоды от 20 до 49.

Неблагоприятная погода (III тип). Характеризуется контрастным изменением синоптической ситуации, быстрой сменой воздушных масс с разными термобарическими свойствами, изменением температуры воздуха на 10-15 ⁰С и более, особенно при отрицательном градиенте падения атмосферного давления (3 гПа (2,5 мм рт. ст.) за 3 часа) и резком повышении температуры зимой. Наблюдается активная фронтальная деятельность, сопровождающаяся резкими колебаниями метеопоказателей. Выраженный циклонический тип атмосферной циркуляции, ветер, осадки, грозы. Летом – стойкое повышение температуры воздуха, относительная влажность – более 75%. Падение весового содержания кислорода более 10 г/м³ (до 270 мг/м³) и менее. Межсуточный перепад атмосферного давления более 10 гПа (8 мм рт. ст.). Скорость ветра более 12-13 м/сек. Сплошная нижняя облачность 8-10 баллов. Значительные (более 20-24 мм/сут) осадки. Возможны сильные грозы, ливни, метели. Повышение солнечной активности более чем на 25% от среднего значения за 30 предшествовавших суток, хромосферные вспышки мощностью 2 балла и более, прохождение активно-вспышечных областей на видимом диске Солнца. Амплитуда суточных колебаний геомагнитного поля более 150-200. Суммарный индекс патогенности погоды 50 и более.

Табл.1

Современная схема медицинской оценки погодных условий.

	Оценочные показатели, единицы измерения	I тип (благоприятная)	II (умеренно благоприятная)	III (неблагоприятная)
1	Межсуточный перепад атмосферного давления, гПа (мм рт. ст.) с градиентом его падения за 3 часа	до 5 гПа (до 4 мм рт.ст.) не более 1,0	5-10 гПа (4-8 мм рт.ст.) 2-3 (1,5-2)	10 гПа (8 мм рт.ст.) 3 (2)
2	Межсуточный перепад среднесуточной температуры воздуха, 0C	до 30C	5-100C	10-150C
3	Относительная влажность, %	55-70%	75-80%	>85%
4	Скорость движения воздуха, м/сек	до 5 м/сек	5-10 м/сек	>12 м/сек
5	Облачность, баллы	0-4 балла	5-8 баллов	8-10 баллов
6	Осадки, мм/сутки	5-6	8-20	20-24
7	Колебания весового содержания кислорода в воздухе, г/м3	±5 г/м3	5-15 г/м3	>15 г/м3
8	Хромосомные вспышки на Солнце, баллы	отсутствие	до 1 балла	2 балла и более
9	Геомагнитное поле, 	до 50	50-150	150-200
10	Коэффициент униполярности ионов, q, в пределах	0,3-1,5	до 0,4	более 0,4
11	Суммарный индекс по метеорологическим и гелиофизическим показателям	0 – 19	20 – 49	50 и более

Проявление метеотропности.

Чувствительность к погодным воздействиям широко распространена и для различных контингентов населения колеблется от 10 до 90%, причем отмечается чувствительность к погоде у 30% практически здоровых лиц. Общие проявления метеопатогенности выражаются в появлении или усилении головной боли, нарушении сна, чувства тревоги, понижении и ослаблении работоспособности, появлении болей в области сердца, ухудшении общего самочувствия.

Более 20% метеочувствительных больных отмечают подобную чувствительность у близких родственников, что свидетельствует о возможной наследственной предрасположенности к метеотропности.

Метеочувствительность у городских жителей в 1,5 – 2 раза выше, чем у сельских, что связано как с особенностями режима и условий жизни в городах, так и с особенностями формирования и характером погодных воздействий на них. Городские жители значительно меньше времени проводят на открытом воздухе, они менее адаптированы к колебаниям скорости движения, температуры воздуха, его влажности и других метеофакторов. У них более выражена склонность к гипоксическим явлениям. При этом возможно сочетание действия неблагоприятных погодных условий и загрязнений атмосферного воздуха.

Таким образом, погодные (гелиометеорологические) воздействия вызывают широкий диапазон ответных реакций – от едва уловимых нарушений профессионального стереотипа поведенческих реакций у практически здоровых людей до тяжелых обострений сердечно-сосудистых и иных заболеваний.

Прежде чем рассмотреть механизмы возникновения метеотропных реакций, вспомним, что в общем комплексе воздействия погодно-климатических условий на организм человека существенная роль принадлежит изменчивости погоды. Организму человека опасны не вообще колебания погоды, к особенностям которой он хорошо приспособился, а колебания резкие, нетипичные для данных климатических условий.

Следует также вспомнить о понятии «адаптация» и «адаптационно-приспособительные механизмы», без понимания которых невозможно разобраться в сущности возникновения и развития метеотропных реакций. Приспособление (адаптация) – одно из фундаментальных качеств живой материи. Оно присуще всем известным формам жизни и настолько универсально, что нередко отождествляется с самим понятием жизни. Это закономерно, поскольку и процессы возникновения живого, и его эволюция несли в себе приспособительные свойства.

Окружающая человека климатогеографическая среда оказывает влияние на его жизнедеятельность. Следует, однако, учитывать, что действие это в значительной степени социально опосредовано, т.е. преформируется через условия существования – жилище, быт, одежду, питание, труд, которые обеспечивают изменение характера патологического влияния гелиометеотропных факторов.

Можно выделить два типа реакций организма на действие погодных факторов: с одной стороны – метеотропные патологические реакции, связанные с неспособностью организма поддерживать гомеостаз, с другой – физиологическая адаптация к непривычным климатическим факторам – это процесс, связанный с выработкой нового устойчивого состояния.

Таким образом, в механизме метеотропных реакций имеют значение повышенная чувствительность организма к условиям внешней среды, ослабление или расстройство адаптации и болезненные проявления адаптации. Гелиометеотропные реакции биосистемы – это структурно-функциональные изменения ее жизнедеятельности адаптивного характера, развивающиеся под воздействием природных метеорологических и гелиогеофизических факторов.