Климатические факторы. Современная наука рассматривает климат как совокупность атмосферных явлений в течение определенного промежутка времени (год

Современная наука рассматривает климат как совокупность атмосферных явлений в течение определенного промежутка времени (год, сезон, месяц).

Человек не ощущает действие климата в той местности, где он живет и работает, т.е. на сравнительно небольшой территории. В этом случае можно говорить о микроклимате, являющемся привычной средой обитания человека. Мезоклиматом (средним, промежуточным) называют климат сравнительно однородной, но значительной по величине территории, а макроклиматом - климат крупного участка поверхности Земли, чаще отдельной географической зоны.

Физическое состояние атмосферы характеризуется комплексом взаимосвязанных и взаимообусловленных метеосиноптических показателей и их изменениями. Реакции организма на эти изменения бывают особенно выраженными, когда метеосиноптические показатели меняются в сравнительно короткие промежутки времени или внезапно.

Влияние климата осуществляется путем воздействия на организм отдельных компонентов солнечной радиации, воздушно-химических факторов, теплового, влажного и ветрового режимов, электрического и электромагнитного полей Земли, естественной радиоактивности.

Одной из количественных характеристик физического состояния атмосферы является температура воздуха. Индифферентными считают небольшие колебания среднесуточных температур (слабое похолодание или потепление), в пределах 3-4⁰С, резкими - изменения температуры с межсуточными колебаниями 7-8⁰С и выше, связанные с перемещением воздушных масс и вызывающие определенную перестройку термоадаптационных механизмов, серьезные сдвиги в органах и тканях. Экстремальные температуры - максимальные и минимальные – могут оказывать непосредственное неблагоприятное влияние на человека, вызывая перегревание или переохлаждение организма.

Ветер характеризует движение воздуха и определяется скоростью и направлением. При слабом ветре скорость движения воздуха составляет 0,5 м/с, при умеренном- 5-10 м/с, при сильном-10-15 м/с, при ураганном - более 20-21 м/с. В жаркое время ветер усиливает испарение влаги с поверхности кожи, улучшает самочувствие. Сильный ветер не только создает сложности в передвижении человека, но и способствует утомлению и истощению нервной системы, затрудняет функцию дыхания, вызывает раздражение кожных рецепторов. Кроме того, чем ниже температура воздуха, тем неблагоприятнее воздействие ветра.

Масса 1 м³ воздуха при температуре 4 ⁰С в среднем составляет 1 кг 300 г, что обусловливает существование атмосферного давления. Живые организмы, в том числе и здоровый человек, не ощущают этого давления, так как оно уравновешивается внутренним давлением организма. В средних широтах на уровне моря атмосферное давление составляет 760 мм рт.ст. За давлением воздуха и его изменениями ведутся систематические наблюдения на метеостанциях. Давление атмосферы зависит от высоты, плотности воздуха. Холодный воздух плотнее и тяжелее теплого. В зависимости от того, какие воздушные массы господствуют в данной местности, в ней устанавливается высокое или низкое атмосферное давление. С высотой - давление уменьшается. В метеопатологии особое значение придается оценке влияния кратковременных колебаний атмосферного давления. Колебания барометрического давления действуют двумя путями: снижают насыщение крови кислородом (эффект барометрических “ям”) и механически раздражают нервные окончания (рецепторы) плевры (слизистой оболочки, выстилающей плевральную полость), брюшины (выстилающей брюшную полость), синовиальной оболочки суставов, а также рецепторы сосудов. На европейской территории страны атмосферное давление наиболее изменчиво на северо-западе и севере. Именно здесь чаще всего отмечается метеочувствительность у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Содержание воды или водяного пара в воздухе характеризуется их давлением (упругостью) и относительной влажностью. В метеосводках обычно указывают относительную влажность воздуха, так как ее изменение может непосредственно влиять на организм человека. Очень сухим принято считать воздух, относительная влажность которого ниже 30 %, сухим - 30-55%, умеренно сухим - 56-70%, умеренно влажным - 71-85%, влажным - 85-95%, очень влажным - выше 95%. Влажность воздуха в сочетании с изменениями температуры оказывает выраженное влияние на человека: при высокой влажности воздуха тяжело переносится жара, усиливается действие холода. Наиболее благоприятные условия создаются для человека при относительной влажности воздуха, близкой к 50%, и температуре в пределах 20-22 ⁰С (метеорологическая зона комфорта).Влажность воздуха играет роль в поддержании плотности кислорода в атмосфере, влияет на тепловой обмен и потоотделение. Особенно чувствительны к высокой влажности больные гипертонической болезнью и атеросклерозом.В большинстве случаев обострение заболеваний сердечно-сосудистой системы возникает при высокой относительной влажности (80—95%). У многих людей дождливые дни накладывают отпечаток даже на внешний вид, нередко лицо становится бледным. При резком изменении температуры возникают вспышки острых респираторных инфекционных заболеваний. В январе 1780 г. в Петербурге температура воздуха повысилась с —44° до + 6° в течение одной ночи, в результате заболело около 40 тыс. жителей. Значительное увеличение случаев острых респираторных заболеваний отмечалось в Ташкенте в ноябре 1954 г., когда температура воздуха с 4-15° понизилась до —21°. К тому же задул резкий северный ветер, который поднял в воздух массы капель воды, песка и находившихся в них микробов, в городе возникли вспышки инфекционных заболеваний. Неблагоприятно действует на организм и избыток положительных аэроионов, наблюдающийся в жаркую и влажную погоду, что может вызвать обострение заболеваний сердца.

На общее состояние человека, особенно на больных людей, влияют изменения содержания кислорода в атмосферном воздухе. Относительно воздействия на физиологические процессы в биообъектах колебания содержания кислорода в пределах ±10 г/м ³ за 12 ч рассматриваются как незначительные, в пределах + 11-20 г/м³ – как умеренные, в пределах + 21г/м³ и более - как выраженные. Изменение содержания кислорода является фактором, способствующим развитию метеотропных реакций у людей с заболеваниями, сопровождающимися нарушением усвоения кислорода, гипоксией тканей.

В последние годы получило новое направление в изучении влияния метеоусловий на организм, так называемая “ синдромная метеопатология”, которая включает симптомы метеопатий, обусловленные комбинированным действием барометрического давления и атмосферных аномалий таких как гроза, горячие и сухие ветры, туманы, снегопад и др. Так, например, синдром полуденного ветра во Франции; синдром юго-западного ветра в Швейцарии, синдром северных ветров (норды), дующих на Апшеронском полуострове (Баку), по данным различных ученых, влияют на самочувствие примерно 75% населения этих районов, провоцируя приступы стенокардии при ишемической болезни сердца.

В последние годы большое значение придается изменениям солнечной активности и магнитного поля Земли (геомагнитные возмущения и бури). Их действие на организм проявляется за 1-2 дня до перемены погоды, в то время как остальные метеофакторы влияют непосредственно до или во время прохождения воздушных масс (циклона или антициклона). Геомагнитные возмущения подразделяются на 3 группы: 1) возникающие одновременно на всей поверхности земного шара; 2) локальные, ограниченные определенным регионом; 3) перманентные, наблюдаемые непрерывно. Принято выделять магнитные бури с внезапным и постепенным началом. Физические характеристики геомагнитных бурь на порядок выше геомагнитных возмущений. С резким изменением геомагнитного поля связывают обострения некоторых заболеваний, прежде всего сердечно-сосудистой системы и органов кроветворения.

Непривычная устойчивая погода, как правило, тоже неблагоприятно действует на организм. В ноябре 1977 г. в Саратове длительно сохранялась теплая влажная погода с сильными туманами, что угнетающе действовало на психику людей, понижало работоспособность, вызывало перенапряжение нервной системы.

Известна роль Солнца и факторов солнечной активности в формировании погодных условий на Земле, в жизни и деятельности человека. Основная часть солнечной энергии поступает на Землю в виде ультрафиолетовых, видимых и инфракрасных лучей. Именно эту часть электромагнитного излучения Солнца в метеорологии называют солнечной радиацией. Под солнечной активностью понимают совокупность явлений, наблюдаемых в солнечной атмосфере и связанных с образованием солнечных пятен, факелов, возникновением солнечных вспышек и возмущений, увеличением ультрафиолетового, рентгеновского, корпускулярного излучений. Для оценки солнечной активности используется определение относительного числа солнечных пятен, позволяющего подсчитать их количество, а также индекс суммарной плотности солнечных пятен, видимых на солнечном диске. Биологическая активность солнечной радиации зависит от длины волн. По длине волн солнечные лучи подразделяются на видимые (400-800 нм), инфракрасные (800-2300 нм), ультрафиолетовые (200-400 нм), рентгеновские (менее 200 нм). По ультрафиолетовому спектру величин солнечных лучей на территории нашей страны выделяют три зоны: зона дефицита ультрафиолета – 57,5⁰ северной широты; зона ультрафиолетового комфорта - между 57,5⁰ и 42,5⁰ северной широты; зона избыточного УФ излучения - южнее 42,5⁰ северной широты.

Уже в древности врачи догадывались о влиянии погоды на организм. В тибетской медицине указывается, что “боли в суставах усиливаются в дождливое время и в период больших ветров”. Парацельс писал: “Тому, кто изучил ветры, молнию и погоду, известно происхождение болезней”.

Под погодой понимают физическое состояние нижнего слоя атмосферы, наблюдаемое в той или иной местности в то или иное время.

Погода по своим физическим характеристикам далека от стабильности и формируется под одновременным воздействием множества факторов. В процессе эволюции человек выработал способность приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям внешней среды, прежде всего к атмосферным изменениям, определяющим погоду. Реакции, возникающие под влиянием погодных факторов, до настоящего времени определялись множеством различных терминов (анемопатия, циклонопатия, метеотропизм, метеопатическая реакция). Все они свидетельствуют о попытках отразить в названии механизм действия погоды на человека. Однако в научной литературе в настоящее время принят единый термин - «метеотропная реакция» как наиболее полно отражающий характер взаимоотношений экосистемы погода-человек. Метеотропными называются все виды реакций организма человека, развивающиеся под влиянием погодных факторов.Способность организма отвечать на действия погодных факторов развитием метеотропной реакции определяется как метеочувствительность.

Метеочувствительность довольно широко распространена и возникает при любых, но чаще непривычных для данного человека климатических условиях. Погоду чувствует около трети жителей умеренных широт. Особенностью этих реакций является то, что они возникают у значительного числа людей синхронно с изменением метеорологических условий, или несколько опережая их. Метеочувствительность издавна вызывала удивление и даже страх человека перед непонятным явлением природы. Людей, чувствующих погоду, называли “живыми барометрами”, “буревестниками”, “пророками погоды”.

Проявления метеочувствительности зависят от исходного состояния организма, возраста, наличия какого-либо заболевания и его характера, микроклимата, в котором живет человек, и степени его акклиматизации к нему. Метеочувствительность чаще отмечается у людей, мало бывающих на свежем воздухе, занятых сидячим, умственным трудом, не занимающихся физкультурой. Именно у них сужены зоны так называемого микроклиматического комфорта. Для здорового человека метеорологические колебания, как правило, не опасны. Тем не менее у людей, которые не чувствуют погоду, реакции на нее все же проявляются, хотя порой и не осознаются. Их необходимо учитывать, например, у водителей транспорта. При резком изменении метеоусловий им становится труднее концентрировать внимание. Отсюда может возрастать число несчастных случаев. В результате болезней (гриппа, ангины, воспаления легких, заболеваний суставов и др.) или переутомления сопротивляемость и резервы организма снижаются. Именно поэтому метеочувствительность отмечается у 35-70% больных разными заболеваниями. Так, погоду чувствует каждый второй больной с болезнями сердечно-сосудистой системы.

Значительные атмосферные изменения могут вызвать перенапряжение и срыв механизмов адаптации. Тогда колебательные процессы в организме — биологические ритмы искажаются, становятся хаотичными. Физиологическую (бессимптомную) погодную реакцию можно сравнить со спокойным озером, по которому идут волны от легкого ветерка. Патологическая (болезненная) погодная реакция представляет своего рода вегетативную “бурю” в организме. Способствуют ее развитию нарушения регуляции вегетативной нервной системы. Число вегетативных расстройств в последнее время возрастает, что связано с действием неблагоприятных факторов современной цивилизации: стресса, спешки, гиподинамии, переедания, недоедания и др. К тому же у разных людей функциональное состояние нервной системы далеко не одинаковое. Это определяет тот факт, что нередко при одних и тех же заболеваниях отмечаются диаметрально противоположные погодные реакции: благоприятные и неблагоприятные. Чаще метеочувствительность наблюдается у лиц со слабым (меланхолики) и сильным неуравновешенным (холерики) типом нервной системы. У людей сильного уравновешенного типа (сангвиники) метеочувствительность проявляется лишь при ослаблении организма.

Различают три степени метеочувствительности. Легкая степень проявляется только субъективным недомоганием. При выраженной метеочувствительности (средней степени) отмечаются отчетливые объективные сдвиги: изменения артериального давления, электрокардиограммы и т. п. При тяжелой степени метеочувствительности наблюдаются резко выраженные нарушения, она проявляется пятью типами метеопатических реакций. При сердечном типе возникают боли в области сердца, одышка. Мозговой тип характеризуется головными болями, головокружениями, шумом и звоном в голове. Смешанный тип — сочетанием сердечных и нервных нарушений. При астеноневротическом типе отмечаются повышенная возбудимость, раздражительность, бессонница, изменяется артериальное давление. Встречаются люди, которые не могут четко локализовать проявления метеочувствительности - это неопределенный тип реакции: общая слабость, боль и ломота в суставах, мышцах и т. п.

Лица, страдающие тяжелой метеочувствительностью, должны находиться под специальным диспансерным наблюдением. Комплексная метеопрофилактика способствует предупреждению развития метеотропных реакций при сердечно-сосудистых заболеваниях, заболеваниях органов дыхания, пищеварения, нервной системы, позволяет предотвратить тяжелые сосудистые расстройства и операционные осложнения. Метеопрофилактика имеет и медицинское и социально-экономическое значение. Она прежде всего направлена на ослабление и даже полное устранение метеотропных реакций, на повышение адаптационных возможностей организма, эффективности лечения и реабилитации метеонеустойчивых больных в стационаре и амбулаторных условиях, уменьшение числа рецидивов при хронических заболеваниях, пропусков занятий учащимися школ и студентами ВУЗов, страдающих метеочувствительностью, а также на снижение брака в работе, уменьшение случаев бытовых и производственных травм и транспортных аварий.

Акклиматизация к природно-климатическим факторам. Любые изменения физического состояния атмосферы не безразличны для организма человека, так как требуют выработки ответных адаптационных реакций. Адаптацию организма человека к новым климатическим условиям называют акклиматизацией, понимая под этим сложный социально-биологический процесс, зависящий от приспособления к природно-климатическим условиям – холоду, жаре, разреженному воздуху высокогорий и др.

Акклиматизация к условиям жаркого климата связана с перегреванием, избытком УФ-радиации, а в зоне пустынь ­– с явлениями пустынной болезни.

Важнейшими факторами, определяющими действие климата субтропиков на человека являются: высокая температура воздуха (близкая к температуре тела или превышающая ее), интенсивная солнечная радиация (прямая и отраженная), в сухих субтропиках – резкие колебания температуры достигающие 20-30⁰С в течение суток; во влажных субтропиках – высокая относительная влажность воздуха.

Процесс акклиматизации к жаркому климату сопровождается повышенной теплоотдачей за счет расширения сосудов и усиления потоотделения. Могут наблюдаться повышенная температура тела, учащение дыхания и пульса. Эти явления увеличиваются при физических нагрузках. Человек испытывает чувство неутолимой жажды и ощущение постоянной влажности тела. Значительная запыленность воздуха, наблюдаемая обычно в засушливых районах, приводит к образованию трещин на губах и заболеванию верхних дыхательных путей. Постепенно чувствительность к пыли несколько снижается. Наиболее характерное патологическое состояние: тепловое истощение, тепловой удар, тепловые судороги (при большой потере минеральных солей).

Для предупреждения этих нарушений и ускорения акклиматизации положительную роль может сыграть приспособление режима труда и отдыха к местным условиям. В зонах субтропического климата важное гигиеническое значение имеют солнцезащитные сооружения, мероприятия по озеленению и обводнению территории, установка в помещениях аппаратов кондиционирования воздуха.

Акклиматизация к условиям холодного климата в зоне тайги, тундры и особенно в зоне Крайнего Севера связана как с действием резкого охлаждения, так и с влиянием ландшафта. Основными факторами климата этих зон, неблагоприятно влияющими на организм человека, являются низкая температура окружающей среды (в зимние месяцы до минус 60), нарушение светового режима (полярная ночь и полярный день), ультрафиолетовая недостаточность, космическая радиация, частые магнитные возмущения и бури.

При акклиматизации на Севере происходит резкое изменение реактивности организма. Терморегуляция в этих условиях осуществляется в основном химическим путем - повышенная теплопродукция за счет ускорения обменных реакций расшатывает присущий данному организму привычный уровень равновесия с окружающей средой, появляется чрезмерная утомляемость, сонливость в дневные часы, понижение аппетита, иногда одышка. Нарушение привычного светового режима может привести к бессоннице и невротическим состояниям.

Ускорению и нормализации акклиматизации способствуют правильная организация питания (калорийное, витаминизированное, сбалансированное), обеспечение соответствующей одеждой, соблюдение гигиенических норм содержания жилья и общественных зданий, освещенности.

Акклиматизация к умеренному климату не связана с большими нагрузками на организм человека. Известно, что перемещение на каждые 10⁰ широты требует от человека приспособления к новому тепловому и ультрафиолетовому режимам, а перемещение в меридиональном направлении может вызвать нарушение привычной периодичности суточного режима.

Однако, в умеренной климатической зоне большинство людей, постоянно живущих в суровых условиях Севера или изнуряющей жары Юга, летом чувствуют себя прекрасно.

Акклиматизация к горному климату связана со специфическим воздействием горного ландшафта. В условиях горного климата основными воздействующими факторами являются: снижение концентрации кислорода в воздухе, пониженное атмосферное давление, повышенная УФ-радиация, изменение величины электрического потенциала, гипоаллергенная среда. Чем выше расположена местность над уровнем моря, тем интенсивнее действие всех этих факторов.

В процессе акклиматизации на недостаток кислорода организм усиливает работу тех органов и систем, которые осуществляют транспорт кислорода к клеткам: интенсивнее функционируют кровообращение и дыхание, увеличивается концентрация эритроцитов и гемоглобина, изменяется диссоциация оксигемоглобина, повышается активность ферментов дыхательной цепи, более экономичной становится центральная регуляция дыхания и кровообращения. Важнейшим условием адаптации к высоте является постепенное освоение высот. Несоблюдение этого условия может привести к развитию высотной болезни.

Повторное приспособление к ранее привычным условиям после временного пребывания в другой климато-географической среде называется реакклиматизация.

Таким образом, способность к акклиматизации позволяет людям временно или постоянно проживать в различных климатических условиях.