Медицинская климатология

 
Введение. 
 
С древних времён люди эмпирически накапливали сведения о влиянии погоды и климата на здоровье человека. Уже в сочинениях Гиппократа (5—4 вв. до н. э.) содержится краткая оценка влияния сезонных, погодных и различных географических факторов на течение болезней и общее состояние людей. Рекомендации об использовании природно-климатических факторов для лечения некоторых болезней приведены в трудах А. Цельса (1 в.), К. Галена (2 в.) и др. Учёные-медики эпохи Возрождения Ф. Парацельс (16 в.), Т. Сиденхем (17 в.) и др. придавали большое значение роли природных факторов в возникновении и лечении болезней. Успехи естественных наук в 18—19 вв. и развитие метеорологии послужили важной предпосылкой для выявления взаимоотношений организма с внешней средой, позволили начать изучение реакций организма на воздействие климата. В конце 18 в. в ряде стран были предприняты первые попытки лечения некоторых заболеваний в условиях морского, горного и пустынного климата. Изучение влияния климатических факторов на организм человека привело к выделению отдельного научного направления — медицинской климатологии, стоящей на стыке медицины и климатологии, медицинской географии и курортологии. Специальные работы по вопросам медицинской климатологии появились в середине 19 в. Основателями медицинской климатологии в нашей стране являются А.И. Воейков, П.Г. Мезерницкий, А.Н. Обросов, В.И. Русанов, В.Г. Бокша, Н.М. Воронин, раскрывшие основные механизмы влияния климатических факторов на организм человека. 
 
 
^ 1. Медицинская климатология. 
 
Климатология медицинская — отрасль медицинской науки, изучающая влияние на организм человека климатических и погодных факторов, методы их использования в лечебно-профилактических целях. Климатология медицинская изучает физическую и химическую природу различных природных раздражителей, характер и механизмы возбуждаемых этими раздражителями физиологических реакций и патологических сдвигов в организме человека в привычном для него климате и в непривычных климатических условиях. Важными для медицинской климатологии являются проблемы географического распространения болезней и влияние географических факторов на развитие болезней человека. 
 
Воздействие климата на живой организм (т. н. биотропное действие климата) складывается из отдельных факторов (метеоэлементов): температуры, циркуляции и влажности воздуха, атмосферного давления, облачности, интенсивности солнечной радиации и пр. Каждый из этих факторов в отдельности может оказывать влияние на различные функции организма человека (например, ветер усиливает теплоотдачу, затрудняет дыхание, нарушая координацию дыхательных движений и их нормальный ритм). Но обычно отдельные функции организма зависят от совокупности нескольких погодных факторов — например, на процесс терморегуляции воздействуют температура, влажность и скорость движения воздуха, количество приходящей солнечной радиации и др. Часто интенсивность биотропного воздействия обусловлена не столько абсолютной величиной метеоэлементов, сколько их временным градиентом — чем быстрее происходит количественное изменение того или иного фактора, тем меньше времени у организма для адаптации и тем острее его ответная реакция. Поэтому важное место в климатофизиологии занимает изучение воздушных фронтов, прохождение которых сопровождается резким изменением атмосферного давления, температуры воздуха, облачности, осадками и пр. 
 
Влияние климатических факторов на состояние организма осуществляется рефлекторно через центральную нервную систему и нейрогуморальным путем. В естественных условиях человек находится под одновременным воздействием многих природных факторов, создающих в совокупности понятие погоды. Наиболее болезненно переносятся периоды смены типов погоды, и чем контрастнее и резче эта смена, тем отчётливее выражены патологические метеотропные реакции организма. 
 
Различают также типы климатов (морской, континентальный, горный, пустынный, полярный и др.), которые оказывают на организм человека существенное воздействие. В отдельных географических поясах (Арктика, Антарктика, пустыни и т.п.) климат настолько суров, что находится на грани переносимости человеком (так называемые экстремальные условия) даже при использовании современных средств жизнеобеспечения. Наряду с крупными климатическими зонами свои специфические особенности имеют города, жилища, производственные, культурные и бытовые помещения, в которых человек также испытывает влияние климато-погодных факторов. Климатические факторы оказывают и косвенное воздействие на здоровье человека, например, влияя на выживаемость и жизненный цикл возбудителей и переносчиков инфекционных и паразитарных заболеваний. 
 
Наряду с исследованием этих метеоэлементов медицинская климатология значительное место отводит изучению действия на организм других биологически активных факторов: изменений химического состава воздуха (содержание в нем озона, окислов азота и пр.), колебаний содержания в свободной атмосфере кислорода, аэроионизации, солнечной активности, изменению магнитного и электрического полей Земли и пр. 
 
С интенсивным развитием промышленности связано появление в атмосфере так называемых антропоурогических факторов, т. е. вызванных деятельностью человека (радиоактивные и др. виды пыли, аэрозоли, некоторые газы), которые активно воздействуют на живой организм. 
 
Под влиянием регулярных периодических изменений биотропных факторов внешней среды (суточные, годовые и др. колебания) происходят изменения активности многих физиологических функций организма (биологические ритмы), а также работоспособности человека. С этими изменениями связана выраженная сезонность колебания частоты многих заболеваний и патологических реакций (например, стенокардии, гипертонических кризов и др.). Изучение биоклиматических сдвигов в различных географических зонах позволило разработать климатопрофилактические мероприятия (применение медикаментов, специальный режим для больных и т.п.) для предотвращения развития сезонных болезней и ухудшения течения ранее приобретённых под влиянием неблагоприятных климатических условий заболеваний. [14] 
 
 
2. Метеочувствительность. 
 
Биотропное действие климата в разной степени сказывается на отдельных людях. Особенно подвержены влиянию погодных условий больные сердечно-сосудистыми заболеваниями (во время скачков атмосферного давления), психоэмоциональными расстройствами. 
 
Контрастные смены погоды возникают при прохождении атмосферных фронтов, а малоконтрастные — при устойчивых процессах в атмосфере. Установлено отрицательное влияние быстрой смены воздушных фронтов на метеочувствительных лиц, прежде всего — при резких изменениях метеорологических факторов (атмосферное давление, температура, влажность воздуха); по мнению большинства ученых, эти изменения являются причиной резкого увеличения частоты сердечно-сосудистых и мозговых катастроф, обострений хронических заболеваний. Для организма человека опасны не столько экстремальные величины, сколько резкие изменения погодных факторов. 
 
Повышенная метеочувствительность — особенность организма отвечать физиологической или патологической реакцией на действие погодных факторов. Ущерб здоровью наносят только патологические метеотропные реакции, которые наблюдаются у лиц с разными заболеваниями. 
 
Даже здоровые люди при смене погоды ощущают дискомфорт. Вроде как ничего и не болит. Тем не менее, многие люди связывают общее недомогание, слабость, снижение работоспособности, тревожное, агрессивное состояние именно с погодой. Изменения погоды назвали метеопатическими реакциями, а людей, которые на них реагируют, — метеопатами, или метеочувствительными. Причем метеочувствительность жителей городских мегаполисов почти в 3 раза больше, чем у живущих в сельской местности. В последние годы к погодным факторам относят гелиогеофизические параметры, то есть магнитные бури. Были сопоставлены данные вызовов «скорой помощи» и погодные факторы за 20 лет. И оказалось, что в дни с магнитными бурями в 3 раза возрастает число вызовов по поводу сердечно-сосудистой патологии. А после магнитной бури учащались вызовы по поводу психоэмоциональных нарушений.  
 
По мнению английских ученых, сильные ветры влияют на людей с различными нервными заболеваниями. Особенно плохо англичане переносят длительные теплые ветры — фены. Это время называется в Англии порой самоубийц.  
 
Наиболее подвержены влиянию погоды люди, страдающие: 

•  
  сердечно-сосудистыми заболеваниями — 82%;
•  
  бронхолегочными заболеваниями — 68–72%; 
•  
  заболеваниями опорно-двигательного аппарата — 87%; 
•  
  психоэмоциональными нарушениями — 82–90%. 

 
Больше всего уязвимы во время смен времен года младенцы, у которых еще не развиты адаптационные силы, подростки, переживающие гормональную перестройку, а также беременные женщины и те, кто вступил в период климакса. 
 
Оптимальные для человека погодные условия: температура 16–18°C, относительная влажность 50 %, давление 750 мм рт. ст. (1000 гПа). 
 
У практически здоровых людей резкая перемена погоды отражается в основном на состоянии психоэмоциональной сферы. Иногда при аномальных климатических явлениях наблюдаются метеоневрозы, то есть у этих людей серьезных сбоев в работе организма не происходит, но дождь с утра способен вогнать их чуть ли не в депрессию. 
 
Другое дело — хронические больные. Любые колебания температуры воздуха, атмосферного давления, напряженности электромагнитного поля могут вызвать у них нежелательные обострения основного заболевания, а то и привести на больничную койку. 
 
Перепады атмосферного давления, особенно скачкообразные, негативно сказываются на системе кровообращения, сосудистом тонусе, артериальном давлении. Отрицательно влияет на здоровье и высокая влажность воздуха. Так, в Москве в холодный период года она составляет в среднем 83–86% и часто приводит к обострению хронических заболеваний воспалительного характера. Неблагоприятно отражается на состоянии больных с сосудистой и легочной патологией, бронхиальной астмой так называемая погодная гипоксия — пониженное содержание кислорода в атмосферном воздухе. Она бывает и зимой, например перед снегопадом, и летом на фоне повышенных показателей температуры и влажности. 
 
Магнитные бури у здоровых людей могут вызвать головную боль, нервное напряжение, замедление реакции организма на различные внешние раздражители. В такие дни метеочувствительным людям надо быть особенно внимательными, например, при управлении автомобилем. Кроме того, магнитные бури часто способствуют появлению обострений у людей с заболеваниями сердечно-сосудистой и нервной системы. 
 
На капризы погоды в первую очередь реагируют кардиологические больные. Это подтверждают данные обращаемости населения за скорой медицинской помощью в различных городах России. Так, в дни аномальных значений хотя бы одного из погодообразующих факторов — температуры воздуха, влажности, атмосферного давления, скорости ветра, геомагнитных возмущений — резко возрастает количество вызовов к больным с ишемической болезнью сердца и гипертоникам. Значительно ухудшается самочувствие у тех, кто перенес инфаркт или инсульт, страдает атеросклерозом. На малейшую перемену погоды реагируют больные суставным ревматизмом, а также пациенты с заболеваниями легких, центральной нервной системы, опорно-двигательного аппарата. 
 
Лето, по мнению многих исследователей-климатологов, считается временем, когда снижается число метеопатических реакций. Тем не менее летние перепады тоже ощутимы. Лето чаще опасно духотой, перегревом. При уменьшении количества кислорода в воздухе (погода гипоксического типа) проявляются сердечно-сосудистые, бронхолегочные, аллергические и эндокринные заболевания. Кислород и так биологически слабоактивный, а когда снижается его содержание в воздухе, на это реагируют многие люди. Особенно те, у кого хроническая кислородная недостаточность, ишемическая болезнь сердца, нарушено мозговое кровообращение после инсульта, кто перенес инфаркт миокарда. Очень плохо переносят такую погоду больные бронхиальной астмой и другими бронхолегочными заболеваниями. Даже здоровые люди в этот период жалуются на сонливость, разбитость, снижение работоспособности. В жару рефлекторно расширяются сосуды кожи, учащается дыхание и частота сердечных сокращений. Быстро падает артериальное давление, могут появиться признаки нехватки воздуха. Основной механизм регуляции в случае перегрева — это потоотделение. Поэтому нужно соблюдать питьевой режим: не меньше 1,5–2 л жидкости в сутки (минеральная вода без газа, кипяченая вода, морс). [17] 
 
 
3. Акклиматизация. 
 
Хорошо известно, какое влияние на людей оказывает перемещение из одной климатической зоны в другую, причем в наибольшей степени это касается детей и подростков. Чаще организм ребенка реагирует реакциями, носящими сугубо приспособительный характер. Сдвиги в соответствующих биохимических, морфологических и физиологических системах носят адаптационный характер и даже способствуют развитию процессов саморегуляции. Но при определенных условиях под воздействием климатических факторов, чаще — экстремальных, возможно нарушение этих процессов, и физиологические реакции переходят в разряд предпатологических и патологических, предопределяя начало болезни. 
 
В этих случаях и у взрослых, и у детей наблюдаются нарушения работы мозга, сердца, периферической нервной системы, обмена веществ. Как правило, патологические реакции развиваются в начале акклиматизации и имеют острый или хронический характер с клиническими признаками невроза у взрослых или легкой дисфункцией мозга у детей. 
 
При переезде в условия Крайнего Севера у людей обычно развивается комплекс нарушений высшей нервной деятельности, функции дыхания, кровообращения, механизмов адаптации, совокупность которых составляет «синдром полярного напряжения». По мнению академика РАМН В.П. Казначеева, развитие этого синдрома обусловлено переохлаждением организма, дефицитом ультрафиолетового излучения, а также влиянием магнитных бурь вследствие близости на высоких широтах магнитного полюса Земли. 
 
Акклиматизация человека — процесс активного приспособления (адаптации) организма к непривычным для него климатическим условиям. При акклиматизации привычный уровень подвижного равновесия организма с внешней средой, сложившийся в определённых климатических условиях постоянного жительства, перестраивается, и постепенно, в различные сроки, вновь устанавливается более или менее устойчивое равновесие. Реакции акклиматизации регулируются рефлекторным и нейрогуморальным путями. Физико-географическая среда действует на организм человека всей совокупностью сложных сочетаний метеорологических факторов, их непрерывной динамикой, изменениями погоды. Смена климата часто оказывает стимулирующее действие на организм, что учитывается при направлении на курорты и используется в целях закаливания и лечения различных заболеваний. Наиболее закаливающее действие на здоровых людей оказывает климат северных широт и высокогорий. При этом решающую роль играют условия быта, труда и отдыха (жилища, рабочие помещения, одежда, питание) и специальные гигиенические приспособления (кондиционирование воздуха, маски и др.). 
 
У людей, особо чувствительных к перемене климата (ослабленные, больные), могут происходить «срывы», нарушается физиологическая адаптация, появляются различные недомогания (вялость, разбитость, головные боли), нервные, сердечно-сосудистые расстройства и пр., могут обостряться хронические заболевания — гипертоническая болезнь, стенокардия, туберкулёз, ревматизм. Для обеспечения нормальной акклиматизации большое значение имеет предварительный медицинский отбор на основе разработанного списка заболеваний, являющихся противопоказаниями для пребывания больного в тех или иных климатических условиях. Наибольшего напряжения механизмов адаптации требует акклиматизация в экстремальных условиях, т. е. акклиматизация на севере, в жарких странах и в горном климате. 
 
Климат Арктики и Субарктики в медицинском отношении может быть охарактеризован как резко дискомфортный для человека: резкая недостаточность ультрафиолетовой радиации (световое голодание), полярное сияние, магнитные возмущения, магнитные бури и т. п. Всё же большинство людей в течение 1 — 2, реже 3 лет акклиматизируется. Интенсивная трудовая деятельность ускоряет этот процесс. Однако у особо чувствительных могут наблюдаться различные нарушения здоровья. Соответствующее питание, витаминизация, закаливание, физкультура предупреждают эти нарушения. 
 
При переселении в жаркие страны, где температура окружающей среды превышает температуру тела человека, в связи с затруднением теплоотдачи отмечаются сдвиги в обмене веществ, дыхании, кровообращении и др., что сопровождается снижением трудоспособности. При условии сухости воздуха человек может перенести даже очень большую жару (верхняя граница адаптации при низких показателях относительной влажности считается t 40°C). По мере увеличения влажности воздуха повышается напряжение механизмов адаптации. Наиболее тягостна для человека акклиматизация в климате влажных тропических лесов, где высокая температура воздуха и предельно высокая относительная влажность сочетаются с полным безветрием (верхняя граница адаптации при относительной влажности 85% считается t 30—31°C). Перегревание тела может вызвать тепловой удар, тепловое истощение и при большой потере с потом минеральных солей — тепловые судороги. Для улучшения самочувствия применяют кондиционирование воздуха помещений, рациональное питание, водносолевой режим, соответствующую одежду и др. 
 
Климат горных местностей отличается пониженным атмосферным давлением, более интенсивной солнечной радиацией, повышенной ионизацией, низкой температурой воздуха. Уменьшение парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе вызывает гипервентиляцию лёгких и возрастание минутного объёма сердца; раздражение кроветворного аппарата приводит к увеличению числа эритроцитов и содержания гемоглобина в крови. На больших высотах нередко возникает высотная болезнь. Особенно тяжело подъём переносят люди пожилого возраста. Самочувствие и работоспособность улучшаются, если подъём совершается с более или менее длительными (от нескольких дней до нескольких недель) остановками. Акклиматизация наступает обычно на 7—10—12-й день. [14] 
 
 
4. Климатотерапия. 
 
Климатотерапия (от климат и терапия), климатолечение — использование климато-погодных факторов в лечебных и профилактических целях. Теоретической основой климатотерапии и климатопрофилактики (т. е. укрепления здоровья организма воздействием климатических факторов) является климатология медицинская. 
 
В климатотерапии выделяют ряд направлений: 

•  
  смена климата; смена климатической зоны может оказывать стимулирующее действие, повышать сопротивляемость организма, вызывать перелом в течении болезни, особенно при вялотекущих патологических процессах;
•  
  использование климатолечебных факторов в привычном для больного климате; лечение в местных санаториях рекомендуется прежде всего больным с нарушенной адаптацией и повышенной метеочувствительностью;
•  
  применение специальных дозированных климатических процедур;
•  
  климатопрофилактика — закаливание организма, совершенствование механизмов его приспособляемости к изменяющимся условиям внешней среды.

 
Действующим началом при климатотерапии служат элементы климато-погодного комплекса: положение местности над уровнем моря, барометрическое давление, температура воздуха, количество осадков, сила и направление ветра, облачность, интенсивность солнечной радиации. При проведении климатотерапии учитывают также влияние радиационных свойств почвы, особенности ландшафта и пр. 
 
Разнообразие климатов позволяет дифференцировать климатотерапию и тренировать организм в различных климатических условиях. Климат степей в сочетании с кумысолечением используют при лечении туберкулеза, климат полупустынь благоприятен для лечения болезней почек. Морской климат показан при лечении болезней органов дыхания, функциональных заболеваний нервной системы, нарушений обмена веществ и др.; горный климат оказывает сильное воздействие на дыхательную и сосудистую системы, стимулирует обмен веществ. 
 
Основными методами климатотерапии являются аэротерапия (воздушные ванны и пребывание на свежем воздухе), солнцелечение и талассотерапия (комплексное применение воздухо- и солнцелечения и морских купаний). Воздух на берегах горных рек, у моря, в горах, среди зелени, кроме кислорода и озона, содержит значительное количество аэроионов. Длительное пребывании (часами и днями) в местах с чистым ионизованным воздухом повышает работоспособность, улучшает течение некоторых заболеваний, уменьшает кислородную недостаточность организма. Солнечные лучи повышают возбудимость нервной системы, активизируют процессы обмена веществ; под их действием в организме образуется витамин D. Пониженное барометрическое давление вызывает напряжение функций дыхания и кровообращения, стимулирует образование эритроцитов, улучшает обмен веществ. 
 
Климатотерапию широко применяют на всех курортах, особенно на климатических — горных, равнинных (лесных, степных, с климатом полупустынь) и приморских, а также в санаториях, домах отдыха, пансионатах, пионерлагерях, турбазах и т.п. Для климатотерапевтических и климатопрофилактических процедур используют специальные площадки для проведения солнечных и воздушных ванн (аэросолярии), пляжи, маршруты терренкура, площадки для подвижных игр, веранды и галереи для пребывания на свежем воздухе в ненастную погоду, а в зимнее время — крытые остеклённые и отапливаемые веранды — климатопавильоны. [14] 
 
 
^ 5. Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека. 
 
Одно из направлений медицинской климатологии – исследование воздействия на организм химического состава воздуха, в том числе техногенной пыли, аэрозолей, некоторых газов и т.д. 
 
В настоящее время экологическое сознание не в состоянии охватить всего многообразия факторов техногенного воздействия. Среди них на первый план уверенно выходят химические, число которых в настоящее время превысило 18 млн. Долговременное неблагоприятное воздействие на здоровье человека полностью оценено только лишь для менее чем 5% из приблизительно 70000 применяемых сегодня синтетических химических соединений. В ряде регионов антропогенные нагрузки давно превысили установленные нормативы. 
 
Многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях.  
 
За сутки человек вдыхает около 12-15 м3 кислорода, а выделяет приблизительно 580 л углекислого газа. Поэтому атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных элементов окружающей нас среды.  
 
У детей, проживающих вблизи мощных электростанций, не оборудованных пылеуловителями, обнаруживают изменения в легких, сходные с формами силикоза. Большая загрязненность воздуха дымом и копотью, продолжающаяся в течение нескольких дней, может вызвать отравление людей со смертельным исходом.  
 
Особенно губительно действует на человека загрязнение атмосферы в тех случаях, когда метеорологические условия способствуют застою воздуха над городом.  
 
Содержащиеся в атмосфере вредные вещества воздействуют на человеческий организм при контакте с поверхностью кожи или слизистой оболочкой. Наряду с органами дыхания загрязнители поражают органы зрения и обоняния, а воздействуя на слизистую оболочку гортани, могут вызвать спазмы голосовых связок. Вдыхаемые твердые и жидкие частицы размерами 0,6-1,0 мкм достигают альвеол и абсорбируются в крови, некоторые накапливаются в лимфатических узлах.  
 
Загрязненный воздух раздражает большей частью дыхательные пути, вызывая бронхит, эмфизему легких, астму. К раздражителями, вызывающими эти болезни, относятся SO2 и SO3, азотистые пары, HCl, HNO3, H2SO4, H2S, фосфор и его соединения. Пыль, содержащая окислы кремния, вызывает тяжелое легочное заболевание - силикоз. Исследования, проведенные в Великобритании, показали очень тесную связь между атмосферным загрязнением и смертностью от бронхитов.  
 
Признаки и последствия действий загрязнителей воздуха на организм человека проявляются большей частью в ухудшении общего состояния здоровья: появляются головные боли, тошнота, чувство слабости, снижается или теряется трудоспособность. [16] 
 
 
Заключение. 
 
Состояние атмосферы, погода и климат оказывают значительное влияние на здоровье человека, на его трудоспособность и психоэмоциональное состояние. Наибольшее воздействие оказывает резкая смена климатических условий (например, перемещение из одной климатической зоны в другую), что нарушает установившееся равновесие организма с внешней средой. Однако сказываются и менее значимые изменения погоды, особенно при ее быстрых переменах (например, при прохождении атмосферного фронта). В первую очередь изменение погоды влияет на людей с сердечно-сосудистыми и бронхолегочными заболеваниями, а также на людей с психоэмоциональными расстройствами. Также следует обратить внимание на все возрастающее техногенное воздействие на здоровье людей и экологическую ситуацию в целом. 
 
Климатические условия могут влиять на состояние организма человека как отрицательно, так и положительно. Использование знаний в области климатотерапии и медицинской климатологии поможет укрепить здоровье и повысить сопротивляемость неблагоприятным воздействиям климатических факторов. 
 
 
Список литературы: 

1.  
   Семенченко Б.А. «Физическая метеорология» М.: Аспект Пресс, 2002 – 415 с.
2.  
   Большая советская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. А. М. Прохоров. - 3-е изд. - М.: Сов. энцикл., 1969-1978
3.  
   Бокша В.Г. Справочник по климатотерапии. — Киев: Здоровья, 1989. — 202 с.
4.  
   Валеология – наука о здоровье / Под ред. И. И. Брекмала. М., 2005. 765 с. 
5.  
   Климова В. И. Человек и его здоровье. М., 2003. 215 с.
6.  
   Царфис П. Г. Действие природных факторов на человека. М., 2000. 45 с.
7.  
   Воронин Н.М. Основы медицинской и биологической климатологии. — М.: Медицина, 1981. — 352 с.
8.  
   Смирнов С. Н. Общество и природная среда. М., 2005. 452 с.
9.  
   Иванов Е.М. Медицинская климатология и климатотерапия//Физиотерапия, бальнеология и реабилитация. — 2006. — №3. — С. 41—48.
10.  
    Чубуков Л. А., Комплексная климатология, М. — Л., 1949
11.  
    Мезерницкий П. Г., Медицинская метеорология, 2 изд., Ялта, 1937
12.  
    Данишевский Г. М., Акклиматизация человека на Севере, М., 1955
13.  
    Тихомиров И. И., Очерки по физиологии человека в экстремальных условиях, М., 1965