У людей, которых называют метеозависимыми, при определенных погодных условиях наблюдается ухудшение самочувствия. Особенно сильна восприимчивость к колебаниям температуры воздуха или атмосферного давления утех, кто периодически испытывает повышение АД. Если такой человек постоянно страдает от «метеоударов», на которые его организм реагирует повышением давления, со временем у него может развиться гипертония.
Казалось бы, здесь нет выхода. Ведь человек не в состоянии «установить» оптимальную для себя погоду. Разумеется, он может сменить место жительства, выбрав район с благоприятным для себя климатом. Ho не у всех есть такая возможность. Поэтому медики рекомендуют метеочувствительным людям «подружиться» с природой. Для этого необходимо кардинально изменить образ жизни: уделять больше времени физической активности, соблюдать правильный режим работы и отдыха, грамотно составлять рацион, то есть вести здоровый образ жизни. Ведь реакция организма на изменения погоды напрямую связана с нарушением функций его органов и систем.
Поднятие тяжестей
Скачки АД наблюдаются при поднятии тяжестей. Причем умеренные нагрузки полезны для сердечнососудистой системы, а вот чрезмерные отрицательно сказываются на ее работе.
Профессиональные факторы
He последнее место среди факторов риска развития гипертонии занимает область профессиональной деятельности человека. Если его работа связана с высокой ответственностью и принятием важных решений (руководители, врачи), риском для жизни (военнослужащие, спасатели, полицейские), переработкой огромного потока информации (секретари, диспетчеры), постоянными переговорами и общением с разными по характеру людьми (менеджеры по продажам, продавцы), то риск сердечно-сосудистых заболеваний значительно возрастает.
Как правило, люди не задумываются о влиянии выбранной ими профессии на здоровье и продолжают трудиться, несмотря на тревожные сигналы организма. Правда, существует и другая крайность: человек настолько «бережет» себя, что вообще не работает. Специалисты рекомендуют искать оптимальный для себя вариант: рационально организовать свою трудовую деятельность или изменить ее направленность.
Высокий уровень шума
В последние несколько десятилетий медики относят высокий уровень шума к одной из причин развития гипертонии.
В первобытном обществе шум всегда являлся сигналом опасности. При этом у человека резко активизировалась нервная система, повышался уровень адреналина. И это было необходимо для самозащиты, бегства или атаки.
Мы, конечно же, утратили практическое значение восприятия шума, однако реакции организма на внешние раздражители у нас не изменились. Чрезмерный шум по-прежнему вызывает у людей выброс адреналина и учащение ритма сердца. И это весьма негативно сказывается на здоровье, повышая риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Человек, находясь в условиях естественной внешней среды, подвергается влиянию различных метеорологических факторов : температура, влажность и движение воздуха, атмосферное давление, осадки, солнечное и космическое излучения и т. д. Перечисленные метеорологические факторы в совокупности определяют погоду.
Погода – это физическое состояние атмосферы в данном месте в определенный период времени. Многолетний режим погоды, обусловленный солнечной радиацией, характером местности (рельеф, почва, растительность и т. д.), и связанная с ним циркуляция атмосферы создают климат. Существуют различные классификации погод в зависимости от того, какие факторы положены в основу.
С гигиенической точки зрения различают три типа погоды:
1. Оптимальный тип погоды благоприятно действует на организм человека. Это умеренно влажные или сухие, тихие и преимущественно ясные, солнечные погоды.
2. Краздражающему типу относят погоды с некоторым нарушением оптимального воздействия метеорологических факторов. Это солнечные и пасмурные, сухие и влажные, тихие и ветреные погоды.
3. Острые типы погод характеризуются резкими изменениями метеорологических элементов. Это сырые, дождливые, пасмурные, очень ветреные погоды с резкими суточными колебаниями температуры воздуха и барометрического давления.
Хотя на человека влияет климат в целом, в определенных условиях ведущую роль могут играть отдельные метеорологические элементы. Следует отметить, что влияние климата на состояние организма определяется не столько абсолютными величинами метеорологических элементов, свойственных тому или другому типу погоды, сколько непериодичностью колебаний климатических воздействий, являющихся в связи с этим неожиданными для организма.
Метеорологические элементы, как правило, вызывают у человека нормальные физиологические реакции, приводя к адаптации организма. На этом основано использование различных климатических факторов для активного воздействия на организм с целью профилактики и лечения различных заболеваний. Однако под влиянием неблагоприятных климатических условий в организме человека могут происходить патологические сдвиги, приводящие к развитию болезней. Всеми этими проблемами занимается медицинская климатология.
Медицинская климатология – отрасль медицинской науки, которая изучает влияние климата, сезонов и погоды на здоровье человека, разрабатывает методику использования климатических факторов в лечебных и профилактических целях.
Температура воздуха. Этот фактор зависит от степени прогревания солнечным светом различных поясов земного шара. Перепады температур в природе достаточно велики и составляют более 100 °C.
Зона температурного комфорта для здорового человека в спокойном состоянии при умеренной влажности и неподвижности воздуха находится в пределах 17–27 °C. Следует заметить, что этот диапазон индивидуально обусловлен. В зависимости от климатических условий, местожительства, выносливости организма и состояния здоровья границы зоны термического комфорта для разных лиц могут перемещаться.
Независимо от окружающей среды температура у человека сохраняется постоянно на уровне около 36,6 °C и является одной из физиологических констант гомеостаза. Пределы температуры тела, при которых организм сохраняет жизнеспособность, сравнительно невелики. Смерть человека наступает при повышении до 43 °C и при падении ниже 27–25 °C.
Относительное термическое постоянство внутренней среды организма, поддерживаемое посредством физической и химической терморегуляции, позволяет человеку существовать не только в комфортных, но и в субкомфортных и даже в экстремальных условиях. При этом адаптация осуществляется как за счет срочной физической и химической терморегуляции, так и за счет более стойких биохимических, морфологических и наследственных изменений.
Между организмом человека и окружающей его средой происходит непрерывный процесс теплового обмена, состоящий в передаче вырабатываемого организмом тепла в окружающую среду. При комфортных метеорологических условиях основная часть тепла, вырабатываемого организмом, переходит в окружающую среду путем излучения с его поверхности (около 56 %). Второе место в процессе теплопотери организма занимает отдача тепла путем испарения (примерно 29 %). Третье место занимает перенос тепла движущейся средой (конвекция) и составляет примерно 15 %.
Температура окружающей среды, влияя на организм через рецепторы поверхности тела, приводит в действие систему физиологических механизмов, которая в зависимости от характера температурного раздражителя (холод или жара) соответственно уменьшает или увеличивает процессы теплопродукции и теплоотдачи. Это, в свою очередь, обеспечивает сохранение температуры тела на нормальном физиологическом уровне.
При понижении температуры воздуха возбудимость нервной системы и выделение гормонов надпочечниками значительно повышаются. Основной обмен и выработка тепла организмом увеличиваются. Периферические сосуды сужаются, кровоснабжение кожи уменьшается, тогда, как температура ядра тела сохраняется. Сужение сосудов кожи и подкожной клетчатки, а при более низких температурах и сокращение гладких мышц кожи (так называемая «гусиная кожа») способствуют ослаблению кровотока во внешних покровах тела. При этом кожа охлаждается, разница между ее температурой и температурой окружающей среды сокращается, а это уменьшает теплоотдачу. Указанные реакции способствуют сохранению нормальной температуры тела.
Местная и общая гипотермия способны вызвать ознобление кожи и слизистых оболочек, воспаление стенок сосудов и нервных стволов, а также отморожение тканей, а при значительном охлаждении крови – замерзание всего организма. Охлаждение при потении, резкие перепады температур, глубокое охлаждение внутренних органов нередко ведут к простудным заболеваниям.
При адаптации к холоду терморегуляция изменяется. В физической терморегуляции начинает преобладать расширение сосудов. Несколько снижается артериальное давление. Выравнивается частота дыхания и сердечных сокращений, а также скорость кровотока. В химической терморегуляции усиливается несократительное теплообразование без дрожи. Перестраиваются различные виды обмена веществ. Сохраняются гипертрофированными надпочечники. Уплотняется и утолщается поверхностный слой кожи открытых участков. Увеличивается жировая прослойка, а в наиболее охлаждаемых местах откладывается высококалорийный бурый жир.
В реакции приспособления к холодовому воздействию вовлекаются почти все физиологические системы организма. При этом используются как срочные меры защиты обычных реакций терморегуляции, так и способы повышения выносливости к продолжительному воздействию.
При срочной адаптации происходят реакции термической изоляции (сужение сосудов), понижения теплоотдачи и усиления теплообразования.
При длительной адаптации те же реакции приобретают новое качество. Реактивность понижается, но резистентность повышается. Организм начинает отвечать значительными изменениями терморегуляции на более низкие температуры внешней среды, поддерживая оптимальную температуру не только внутренних органов, но и поверхностных тканей.
Таким образом, в ходе адаптации к низким температурам в организме происходят стойкие приспособительные изменения от клеточно-молекулярного уровня до поведенческих психофизиологических реакций. В тканях идет физико-химическая перестройка, обеспечивающая усиленное теплообразование и способность переносить значительные охлаждения без повреждающего действия. Взаимодействие местных тканевых процессов с саморегулирующимися общеорганизменными происходит за счет нервной и гуморальной регуляции, сократительного и несократительного термогенеза мышц, усиливающего теплообразование в несколько раз. Повышается общий обмен веществ, усиливается функция щитовидной железы, увеличивается количество катехоламинов, усиливается кровообращение мозга, сердечной мышцы, печени. Повышение метаболических реакций в тканях создает дополнительный резерв возможности существования при низких температурах.
Умеренное закаливание значительно повышает устойчивость человека к повреждающему действию холода, к простудным и инфекционным заболеваниям, а также общую сопротивляемость организма к неблагоприятным факторам внешней и внутренней среды, повышает работоспособность.
При повышении температуры основной обмен, а соответственно и выработка тепла у человека снижаются. Физическая терморегуляция характеризуется рефлекторным расширением периферических сосудов, что увеличивает кровоснабжение кожи, при этом отдача тепла организмом увеличивается в результате усиления излучения. Одновременно увеличивается потоотделение – мощный фактор теплопотери при испарении пота с поверхности кожи. Химическая терморегуляция направлена на понижение теплообразования путем снижения обмена веществ.
При адаптации организма к повышенной температуре вступают в действие механизмы регуляции, направленные на поддержание термического постоянства внутренней среды. Первыми реагируют дыхательная и сердечно-сосудистая системы, обеспечивающие усиленную радиационно-конвекционную теплоотдачу. Далее включается наиболее мощная потоиспарительная система охлаждения.
Значительное повышение температуры вызывает резкое расширение периферических кровеносных сосудов, учащение дыхания и пульса, увеличение минутного объема крови с некоторым снижением артериального давления. Кровоток во внутренних органах и в мышцах уменьшается. Возбудимость нервной системы падает.
Когда температура внешней среды достигает температуры крови (37–38 °C), возникают критические условия терморегуляции. При этом теплоотдача осуществляется главным образом за счет потения. Если потение затруднено, например, при сильной влажности окружающей среды, происходит перегревание организма (гипертермия).
Гипертермия сопровождается повышением температуры тела, нарушением водно-солевого обмена и витаминного равновесия с образованием недоокисленных продуктов обмена веществ. В случаях недостатка влаги начинается сгущение крови. При перегревании возможны нарушения кровообращения и дыхания, повышение, а затем падение артериального давления.
Длительное или систематически повторяющееся действие умеренно высоких температур приводит к повышению толерантности к тепловым факторам. Происходит закаливание организма. Человек сохраняет работоспособность при значительном повышении температуры внешней среды.
Таким образом, изменение температуры окружающей среды в ту или иную сторону от зоны температурного комфорта приводит в действие комплекс физиологических механизмов, способствующих сохранению температуры тела на нормальном уровне. В экстремальных температурных условиях при срыве адаптации возможны нарушения процессов саморегуляции и возникновение патологических реакций.
Влажность воздуха. Зависит от присутствия в воздухе водяных паров, которые появляются в результате конденсации при встрече теплого и холодного воздуха. Абсолютной влажностью называют плотность водяного пара или его массу в единице объема. Переносимость человеком температуры окружающей среды зависит от относительной влажности.
Относительная влажность воздуха – это процентное отношение количества содержащихся в определенном объеме воздуха водяных паров к тому их количеству, которое полностью насыщает этот объем при данной температуре. При падении температуры воздуха относительная влажность растет, а при повышении – падает. В сухой и жаркой местности днем относительная влажность составляет от 5 до 20 %, в сырой – от 80 до 90 %. Во время выпадения осадков она может достигать 100 %.
Относительную влажность воздуха 40–60 % при температуре 18–21 °C считают оптимальной для человека. Воздух, относительная влажность которого ниже 20 %, оценивается как сухой, от 71 до 85 % – как умеренно влажный, более 86 % – как сильно влажный.
Умеренная влажность воздуха обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма. У человека она способствует увлажнению кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. От влажности вдыхаемого воздуха в определенной мере зависит поддержание постоянства влажности внутренней среды организма. Сочетаясь с температурными факторами, влажность воздуха создает условия для термического комфорта или нарушает его, способствуя переохлаждению или перегреванию организма, а также гидратации или дегидратации тканей.
Одновременное повышение температуры и влажности воздуха резко ухудшает самочувствие человека и сокращает возможные сроки пребывания его в этих условиях. При этом происходит повышение температуры тела, учащение пульса, дыхания. Появляется головная боль, слабость, понижается двигательная активность. Плохая переносимость жары в сочетании с повышенной относительной влажностью обусловлена тем, что одновременно с усилением потоотделения при высокой влажности окружающей среды пот плохо испаряется с поверхности кожи. Теплоотдача затруднена. Организм все больше перегревается, и может возникнуть тепловой удар.
Повышенная влажность при пониженной температуре воздуха является неблагоприятным фактором. При этом происходит резкое увеличение теплоотдачи, что опасно для здоровья. Даже температура 0 °C может привести к отморожению лица и конечностей, особенно при наличии ветра.
Низкая влажность воздуха (менее 20 %) сопровождается значительными испарениями влаги со слизистых оболочек дыхательных путей. Это приводит к уменьшению их фильтрующей способности и к неприятным ощущениям в горле и сухости во рту.
Границами, в пределах которых тепловой баланс человека в покое поддерживается уже со значительным напряжением, считают температуру воздуха 40 °C и влажность 30 % или температуру воздуха 30 °C и влажность 85 %.
В любом явлении окружающей нас природы существует строгая повторяемость процессов: день и ночь, прилив и отлив, зима и лето. Ритмичность наблюдается не только в движении Земли, Солнца, Луны и звезд, но и является неотъемлемым и универсальным свойством живой материи, свойством, проникающим во все жизненные явления – от молекулярного уровня до уровня целого организма.
В ходе исторического развития человек приспособился к определенному ритму жизни, обусловленному ритмическими изменениями в природной среде и энергетической динамикой обменных процессов.
В настоящее время известно множество ритмических процессов в организме, называемых биоритмами. К ним относятся ритмы работы сердца, дыхания, биоэлектрической активности мозга. Вся наша жизнь представляет собой постоянную смену покоя и активной деятельности, сна и бодрствования, утомления от напряженного труда и отдыха.
При резкой смене погоды снижается физическая и умственная работоспособность, обостряются болезни, увеличивается число ошибок, несчастных и даже смертных случаев. Изменения погоды не одинаково сказываются на самочувствии разных людей. У здорового человека при изменении погоды происходит своевременное подстраивание физиологических процессов в организме к изменившимся условиям внешней среды. В результате усиливается защитная реакция и здоровые люди практически не ощущают отрицательного влияния погоды.
Солнечная радиация и её профилактика
Самым мощным природным фактором физического воздействия является солнечный свет. Длительное пребывание на солнце может привести к ожогам различной степени, вызвать тепловой или солнечный удар.
Метеопатология. Большинство здоровых людей практически не чувствительны к изменениям погоды. Вместе с тем довольно часто встречаются люди, которые проявляют повышенную чувствительность к колебаниям метеопогодных условий. Таких людей называют метеолабильными. Как правило, они реагируют на резкие, контрастные смены погод или на возникновение метеоусловий, необычных для данного времени года. Известно, что метеопатические реакции обычно предшествуют резким колебаниям погоды. Как правило, метеолабильные люди чувствительны к комплексам погодных факторов. Однако существуют лица, плохо переносящие отдельные метеорологические факторы. Они могут страдать анемопатией (реакции на ветер), аэрофобией (состояние страха на резкие изменения в воздушной среде), гелиопаией (повышенная чувствительность к состоянию солнечной активности), циклонопатией (болезненное состояние на погодные изменения, вызванные циклоном) и т. п. Метеопатические реакции связаны с тем, что адаптивные механизмы у таких людей или недостаточно развиты, или ослаблены под влиянием патологических процессов.
Субъективными признаками метеолабильности являются ухудшение самочувствия, общее недомогание, беспокойство, слабость, головокружение, головная боль, сердцебиение, боли в области сердца и за грудиной, повышение раздражительности, снижение работоспособности и т. п.
Субъективные жалобы, как правило, сопровождаются объективными изменениями, происходящими в организме. Особенно чутко реагирует на перепады погоды вегетативная нервная система: парасимпатический, а затем и симпатический отдел. В результате появляются функциональные сдвиги во внутренних органах и системах. Возникают сердечно-сосудистые расстройства, происходят нарушения мозгового и коронарного кровообращения, изменяется терморегуляция и т. п. Показателями подобных сдвигов являются изменения характера электрокардиограммы, векторкардиограммы, реоэнцефалограммы, параметров артериального давления. Увеличивается количество лейкоцитов, холестерина, повышается свертываемость крови.
Метеолабильность обычно наблюдается у людей, страдающих различными заболеваниями: вегетативными неврозами, гипертонической болезнью, недостаточностью коронарного и церебрального кровообращения, глаукомой, стенокардией, инфарктом миокарда, язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, желчно- и мочекаменной болезнью, аллергией, бронхиальной астмой. Часто метеолабильность появляется после перенесенных заболеваний: гриппа, ангины, воспаления легких, обострения ревматизма и т. п. На основании сопоставления синоптических ситуаций с реакциями организма (биоклиматограмма) стало известно, что наиболее чувствительны к метеофакторам больные с сердечно-сосудистой и легочной недостаточностью по причине возникновения у них спастических состояний.
Механизмы возникновения метеопатических реакций недостаточно ясны. Полагают, что они могут иметь разную природу: от биохимической до физиологической. При этом известно, что местами координации реакций организма на внешние физические факторы являются высшие вегетативные центры головного мозга. С помощью лечебных и особенно профилактических мероприятий метеолабильным людям можно помочь справиться со своим состоянием.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И УЧЕБНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ
Метеорологические факторы рабочей зоны
Нормальное самочувствие человека на предприятии и в быту в первую очередь зависит от метеорологических условий (микроклимата). Микроклиматом называют совокупность физических факторов производственной среды (температуры, влажности и скорости движения воздуха, атмосферного давления и интенсивность теплового излучения), которые комплексно влияют на тепловое состояние организма.
Атмосферный воздух является смесью 78% азота, 21% кислорода, около 1% аргона, углекислого и других газов в незначительной концентрации, а также воды во всех фазовых состояниях. Снижение содержания кислорода до 13% затрудняет дыхание, может привести к потере сознания и смерти, высокое содержание кислорода может вызвать вредные окислительные реакции в организме.
Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. В организме постоянно вырабатывается тепло, а его излишки выделяются в окружающий воздух. В состоянии покоя человек за сутки теряет около 7 120 кДж, при совершении легкой работы – 10 470 кДж, при осуществлении работы средней тяжести – 16 760 кДж, при выполнении тяжелых физических работ потери энергии составляют 25 140 – 33 520 кДж. Выделение теплоты происходит в основном через кожу (до 85%) путем конвекции, а также в результате испарения пота с поверхности кожи.
За счет терморегуляции температура тела остается постоянной – 36,65°С, что является важнейшим показателем нормального самочувствия. Изменение температуры окружающего воздуха приводит к изменениям в характере теплообмена. При температуре окружающего воздуха 15 – 25°С организм человека вырабатывает постоянное количество теплоты (зона покоя). При повышении температуры воздуха до 28°С осложняется нормальная умственная деятельность, ослабляется внимание и сопротивление организма различным вредным воздействиям, работоспособность падает на треть. При температуре выше 33°С выделение тепла из организма происходит только за счет испарения пота (I фаза перегрева). Потери могут составлять до 10 литров за рабочую смену. Вместе с потом из организма выводятся витамины, что нарушает витаминный обмен.
Обезвоживание приводит к резкому уменьшению объема плазмы крови, которая теряет вдвое больше воды, чем другие ткани и становится более вязкой. Дополнительно с водой уходят из крови хлориды поваренной соли до 20 – 50 г за смену, плазма крови теряет способность удерживать воду. Возмещают потерю хлоридов в организме за счет приема подсоленной воды из расчета 0,5 – 1,0 г/л. При неблагоприятных условиях теплообмена, когда отдается меньше тепла, чем вырабатывается в процессе труда, у человека может наступить II фаза перегрева организма – тепловой удар.
При снижении температуры окружающего воздуха кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется, снижается отдача тепла. Сильное охлаждение приводит к обморожению кожи. Снижение температуры тела до 35°С вызывает болезненные ощущения, при снижении ее ниже 34°С наступает потеря сознания и смерть.
Санитарными нормами и правилами (СН) установлены оптимальные микроклиматические условия производственной среды: 19 – 21°С для кабинетов компьютерной техники; 17 – 20°С для учебных классов, кабинетов, аудиторий и спортивного зала; 16 – 18°С для учебных мастерских, вестибюля, гардероба и библиотеки. Относительная влажность воздуха принята за норму 40 – 60%, в теплое время до 75%, в классах компьютерной техники 55 – 62%. Скорость движения воздуха должна находиться в пределах 0,1 – 0,5 м/с, а в теплое время года 0,5 – 1,5 м/с и 0,1 – 0,2 м/с для помещений с вычислительной техникой.
Жизнедеятельность человека может проходить в широком диапазоне давлений 73,4 – 126,7 кПа (550 – 950 мм. рт. ст.), однако наиболее комфортное самочувствие имеет место при нормальных условиях (101,3 кПа, 760 мм. рт. ст.). Изменение давления в несколько сотен Па от нормальной величины вызывает болезненные ощущения. Также для здоровья человека опасна быстрая смена давления.
Каковы же, в подробностях, , приводящие к вышеотмеченным результатам, довольно трудно уточнить. Попытки установить с точностью (хотя бы относительной) эти факторы привели лишь к неполным, сомнительным, иногда противоречивым результатам. Из множественных входящих в состав метеорологического комплекса факторов, которые были изучены (воздушные течения, сквозняки, сырость, температура, атмосферное электричество, барометрическое давление, фронты воздуха, атмосферная ионизация, и пр.), более всего обращено внимание на атмосферную ионизацию, фронты воздуха и атмосферное давление, которые активны.
Некоторые исследователи , в своих работах, более всего ссылаются на часть вышеуказанных, другие же высказываются широко, неопределенно, без особого анализа и уточнения, о метеорологических факторах вообще. Тижевский считает способствующим эпидемиям фактором - электромагнетические расстройства атмосферы; Гаас считает, что падение барометрического давления способствует вылуплению аллергических проявлений, в особенности анафилактическому шоку; Фритше приписывает атмосферным электрическим явлениям метеоротропическое благотворное влияние на тромбоэмболические процессы; Коже обвиняет внезапные изменения атмосферного давления, как факторы развязывающие инфаркт миокарда, в то время, как А. Михай утверждает, что существенную роль играют фронты воздуха и, что не встречал ни одного случая инфаркта вне бесфронтового дня, а Данишевский ссылается на магнитные бури и т.д.
Только иногда появляются яснее: это случай определенных атмосферных течений (фен, сирокко), патогенное действие которых показывается ясно и которые вызывают массовые расстройства, настоящие малые эпидемические взрывы патологии. Так как в большинстве случаев действие метеорологических факторов относительно незаметно, понятно, что оно часто ускользает идентификации и особенно уточнению. Кажется, что речь идет о комплексном действии, множественном, многостороннем, а не о действии одного из вышеозначенных факторов: таково мнение как русских исследователей (Тижевский, Данишевский и др.), так и западных (Пикарди и др.).
Поэтому в работах, касающихся патогенного действия меторологических факторов , часто используются различные понятия; потому же среди них нет - лишь изредка - общих факторов и одинаковых мероценки; также по этой причине редко можно сравнивать результаты. Отсюда и многочисленные использованные наименования и выражения, а также и определенные сущности и ярлыки, под какими иногда был представлен патологический отголосок метеорологических факторов: „синдром бурной погоды" (Неттер), „синдром конца ночи"" (Аннес Диас). неговоря уже о синдроме сирокко или,Fohnkrankheit („болезнь фена"), фактически соответствуя некоторым более точным условиям.
Между тем было замечено, что некоторые патологические моменты , у человека, могли бы быть отнесены к определенным космическим и солнечным факторам. Было замечено, в первую очередь, что определенные атмосферные перемены, приливы-отливы морские, эпидемии совпадали и совпадают с особыми космическими моментами: солнечные вспышки, солнечные пятна и пр. (Тижевский, Делак, Ковач, Поспишил и др.).
Даже некоторые широкие экономические расстройства совпали с подобными космическими моментами и были отнесены к ним (Барэйль). Более тщательные исследования последнего времени установили, что между космическими происшествиями и определенными атмосферными расстройствами и бедствиями существует некоторая параллельность. Кажется, что связь действительна и, что космические факторы, действительно, оказывают определенное влияние (но незаметное, трудно выявляемое) на атмосферу, в которой иногда вызывают магнитные бури и другие расстройства, посредством которых далее воздействуют на землю, море, людей, также как вляют на них времена ми года, климатом, в доброй доле также подчиненных космическим факторам.
Таким образом от космических факторов зависят (более или менее непосредственно) биологические ритмы, та периодичность развертывания биологических элементов организма, ритмы налаженные, как видно, согласно всеобщему ритму космических явлений (суточная периодичность, сезонная периодичность т.д.). Также от вмешательства космических факторов зависят, кажется, и странные появления, серийно, некоторых атмосферных, социальных или патогенетических явлений, породившие так называемый „закон серий", видимо таинственного (Форе), потому что часто указанные явления совпадают с солнечными вспышками или пятнами и связанными с ними магнитными бурями.
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ - группа природных факторов внешней среды, воздействующих, наряду с космическими (радиационными) и теллурическими (земными), на организм человека. Непосредственное влияние на человека оказывают физические и химические факторы атмосферы.
К химическим факторам относятся газы и различные примеси. К газам, содержание которых в атмосфере почти постоянно, относятся азот (78,08 об.%), кислород (20,95), аргон (0,93), водород (0,00005), неон (0,0018), гелий (0,0005), криптон (0,0001), ксенон (0,000009). Содержание других газов в атмосфере значительно меняется. Так, содержание углекислого газа колеблется от 0,03 до 0,05 %, а вблизи некоторых промышленных предприятий и углекислых минеральных источников может повышаться до 0,07-0,16 %. Образование озона связано с грозовыми явлениями и процессами окисления некоторых органических веществ, поэтому его содержание у поверхности Земли ничтожно и весьма непостоянно. В основном озон образуется на высоте 20-40 км под влиянием УФ-лучей Солнца и, задерживая коротковолновую часть УФ-спектра (УФ-С с длиной волн короче 280 нм), предохраняет живое вещество от гибели, т. е. играет роль гигантского фильтра, защищающего жизнь на Земле. Благодаря химической активности озон обладает выраженными бактерицидными и дезодорирующими свойствами. В атмосферном воздухе могут содержаться в незначительных количествах и другие газы: аммиак, хлор, сероводород, оксид углерода, различные соединения азота и др., являющиеся в основном результатом загрязнения воздуха отходами промышленных предприятий. Из почвы в атмосферу поступает эманация радиоактивных элементов и газообразные продукты обмена почвенных бактерий. В воздухе могут содержаться ароматические вещества и фитонциды, выделяемые растениями. Многие из них обладают бактерицидными свойствами. Воздух лесов содержит в 200 раз меньше бактерий, чем воздух городов. Наконец, в воздухе имеются взвешенные частицы в жидком и твердом состоянии: морские соли, органические вещества (бактерии, споры, пыльца растений и др.), минеральные частицы вулканического и космического происхождения, дым и т. д. Содержание этих веществ в воздухе определяется различными факторами - особенностями подстилающей поверхности, характером растительности, наличием морей и т. д.
Химические вещества, содержащиеся в воздухе, могут активно влиять на организм. Так, морские соли, содержащиеся в приморском воздухе, ароматические вещества, выделяемые растениями (монарда, базилик, розмарин, шалфей и др.), фитонциды чеснока и т. д. благоприятно влияют на больных с заболеваниями верхних дыхательных путей и легких. Летучие вещества, выделяемые тополем, дубом, березой, способствуют повышению окислительно-восстановительных процессов в организме, а летучие вещества сосны, ели угнетают тканевое дыхалие. Токсическое действие на организм оказывают летучие вещества дурмана, хмеля, магнолии, черемухи и других растений. Высокие концентрации терпенов в воздухе сосновых лесов могут оказывать неблагоприятное воздействие на больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Имеются данные о зависимости развития отрицательных реакций от повышения содержания в воздухе озона.
Из всех химических факторов воздуха абсолютное жизненное значение имеет кислород. При подъеме в гору снижается парциальное давление кислорода в воздухе, что приводит к явлениям кислородной недостаточности и развитию различного рода компенсаторных реакций (увеличение объема дыхания и кровообращения, содержания эритроцитов и гемоглобина и т. д.). В условиях равнины относительные колебания парциального давления кислорода весьма незначительны, однако относительные изменения его плотности более существенны, так как зависят от соотношения давления, температуры и влажности воздуха. Повышение температуры и влажности, снижение давления ведут к понижению парциальной плотности кислорода, а снижение температуры, влажности и повышение давления - к увеличению плотности кислорода. Изменения температуры от -30 до +30°C, давления в пределах 933-1040 мбар, относительной влажности от 0 до 100 % приводит к изменению парциальной плотности кислорода в пределах 238-344 г/м 3 , тогда как парциальное давление кислорода в этих условиях колеблется в пределах 207-241 мбар. По мнению В. Ф. Овчаровой (1966, 1975, 1981, 1985), изменение парциальной плотности кислорода может вызывать биотропные эффекты гипоксического и гипотензивого характера при снижении и тонизирующего и спастического - при повышении. Слабое изменение парциальной плотности кислорода ±5 г/м 3 , умеренное ±5,1-10 г/м 3 , выраженное ±10,1-20 г/м 3 , резкое ±20 г/м 3 .
К физическим метеорологическим факторам относятся температура и влажность воздуха, атмосферное давление, облачность, осадки, ветер.
Температура воздуха определяется преимущественно солнечной радиацией, в связи с чем отмечаются периодические (суточные и сезонные) температурные колебания. Кроме того, могут быть внезапные (непериодические) изменения температуры, связанные с общими процессами циркуляции атмосферы. Для характеристики термического режима в климатолечении пользуются величинами среднесуточных, месячных и годовых температур, а также максимальных и минимальных значений. Для определения температурных изменений пользуются такой величиной, как межсуточная изменчивость температуры (разность среднесуточной температуры двух соседних дней, а в оперативной практике - разность значений двух последовательных утренних сроков измерения). Слабым похолоданием или потеплением считается изменение среднесуточной температуры на 2-4°C, умеренным похолоданием или потеплением - на 4-6°C, резким - более 6°C.
Воздух нагревается путем передачи ему тепла от земной поверхности, которая поглощает солнечные лучи. Эта передача тепла происходит главным образом путем конвекции, т. е. вертикального перемещения нагретого от контакта с подстилающей поверхностью воздуха, на место которого опускается более холодный воздух из верхних слоев. Таким путем нагревается слой воздуха толщиной около 1 км. Выше, в тропосфере (нижнем слое атмосферы), теплообмен определяется турбулентностью планетарного масштаба, т. е. перемешиванием воздушных масс; перед циклоном теплый воздух выносится из низких широт в высокие, в тылу циклонов холодные воздушные массы из высоких широт вторгаются в низкие. Распределение температуры по высоте определяется характером конвекции. При отсутствии конденсации водяных паров температура воздуха понижается на ГС с повышением на каждые 100 м, а при конденсации водяных паров - только на 0,4 °C. По мере удаления от поверхности Земли температура в тропосфере снижается в среднем на 0,65 °C на каждые 100 м высоты (вертикальный градиент температуры).
Температура воздуха данной местности зависит от ряда физико-географических условий. При наличии обширных водных пространств суточные и годовые колебания температуры в прибрежных районах уменьшаются. В горных местностях, помимо высоты над уровнем моря, имеет значение расположение горных хребтов и долин, доступность местности ветрам и т. д. Наконец, играет роль характер ландшафта. Поверхность, покрытая растительностью, нагревается днем и охлаждается ночью меньше, чем открытая. Температура является одним из важных факторов характеристики погоды, сезонов. По классификации Федорова - Чубукова выделяются три большие группы погод на основе температурного фактора: безморозные, с переходом температуры воздуха через 0°C и морозные.
Неблагоприятное влияние на человека могут оказывать резкие внезапные колебания температуры и экстремальные (максимальные и минимальные) температуры, вызывающие патологические состояния (обморожение, простуда, перегрев и т. д.). Классическим примером этого является массовое заболевание (40 000 человек) гриппом в Петербурге, когда в одну из январских ночей 1780 г. температура повысилась от -43,6 до +6 °C.
Атмосферное давление измеряется в миллибарах (мбар), паскалях (Па) или миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). 1 мбар=100 Па. В средних широтах на уровне моря давление воздуха составляет в среднем 760 мм рт. ст., или 1013 мбар (101,3 кПа). По мере подъема давление снижается на 1 мм рт. ст. (0,133 кПа) на каждые 11 м высоты. Давление воздуха характеризуется сильными непериодическими колебаниями, связанными с изменениями погоды, при этом колебания давления достигают 10-20 мбар (1-2 кПа), а в резко континентальных районах - до 30 мбар (3 кПа). Слабым изменением давления считается понижение или повышение его среднесуточной величины на 1-4 мбар (0,1-0,4 кПа), умеренным - на 5-8 мбар (0,5-0,8 кПа), резким - более 8 мбар (0,8 кПа). Значительные перепады атмосферного давления могут привести к различным патологическим реакциям, особенно у больных.
Влажность воздуха характеризуется упругостью пара (в мбар) и относительной влажностью, то есть процентным отношением упругости (парциального давления) водяного пара в атмосфере к упругости насыщающего водяного пара при той же температуре. Иногда упругость водяного пара называют абсолютной влажностью, которая на самом деле представляет собой плотность водяного пара в воздухе и, будучи выражена в г/м 3 , по величине близка к упругости пара в мм рт. ст. Разность между полностью насыщающей и фактической упругостью водяного пара при данных температуре и давлении называют дефицитом влажности (недостатком насыщения). Кроме того, выделяют так называемое физиологическое насыщение, т. е. упругость водяных паров при температуре человеческого тела (37 °C). Оно равно 47,1 мм рт. ст. (6,28 кПа). Физиологический дефицит насыщения составит разницу между упругостью водяных паров при температуре 37 °C и упругостью водяного пара в наружном воздухе. Летом упругость пара значительно выше, а дефицит насыщения меньше, чем зимой. В метеосводках обычно указывается относительная влажность, так как ее изменение может непосредственно ощущаться человеком. Воздух считается сухим при влажности до 55 %, умеренно сухим при 56-70 %, влажным - при 71-85%, сильно влажным (сырым)- свыше 85%. Относительная влажность изменяется в противоположном направлении по отношению к сезонным и суточным колебаниям температуры.
Влажность воздуха в сочетании с температурой оказывает выраженное влияние на организм. Наиболее благоприятными для человека являются условия, при которых относительная влажность равна 50 %, температура-17-19 °C, а скорость ветра не превышает 3 м/с. Повышение влажности воздуха, препятствуя испарению, делает тягостной жару (условия духоты) и усиливает действие холода, способствуя большей потере тепла путем проведения (влажно-морозные условия). Холод и жара в сухом климате переносятся легче, чем во влажном.
При понижении температуры содержащаяся в воздухе влага конденсируется, и образуется туман. Он возникает также при смешении теплого влажного воздуха с холодным и влажным. В промышленных районах туман может поглощать токсические газы, которые, вступая в химическую реакцию с водой, образуют сернистые вещества (токсические смоги). Это может привести к массовым отравлениям населения. При влажном воздухе опасность воздушной инфекции выше, так как капельки влаги, в которых могут содержаться возбудители болезни, обладают большей способностью к диффузии, чем сухая пыль, и поэтому могут попадать в самые отдаленные участки легкого.
Облачность образуется над земной поверхностью путем конденсации и сублимации содержащихся в воздухе водяных паров. Образующиеся при этом облака могут состоять из водяных капелек или кристаллов льда. Облачность измеряют по 11-балльной шкале, согласно которой 0 соответствует полному отсутствию облаков, а 10 баллов - сплошной облачности. Погода расценивается как ясная и малооблачная при 0-5 баллах нижней облачности, облачная - при 6-8 баллах, пасмурная - при 9-10 баллах. Характер облаков на разной высоте различен. Облака верхнего яруса (с основанием выше 6 км) состоят из ледяных кристаллов, легких, прозрачных, белоснежных, почти не задерживающих прямых солнечных лучей и в то же время, диффузно отражая их, заметно увеличивающих приток радиации от небесного свода (рассеянной радиации). Облака среднего яруса (2-6 км) состоят из переохлажденных капель воды или смеси ее с ледяными кристаллами и снежинками; они более плотные, приобретают сероватый оттенок, солнце просвечивает их слабо или вообще не просвечивает. Облака нижнего яруса имеют вид низких серых тяжелых гряд, валов или пелены, закрывающей небо сплошным покровом, солнце обычно их не просвечивает. Суточные изменения облачности не носят строго закономерного характера, а годовой ход ее зависит от общих физико-географических условий и особенностей ландшафта. Облачность оказывает влияние на световой режим и является причиной выпадения атмосферных осадков, которые резко нарушают суточный ход температуры и влажности воздуха. Эти два фактора, если они резко выражены, и могут оказывать неблагоприятное влияние на организм при облачной погоде.
Осадки могут быть жидкими (дождь) или твердыми (снег, крупа, град). Характер осадков зависит от условий их образования. Если восходящие воздушные потоки при большой абсолютной влажности достигают больших высот, для которых характерны низкие температуры, то водяные пары сублимируются и выпадают в виде крупы, града, а растаявшие - в виде ливневого дождя. На распределение осадков влияют физико-географические особенности местности. Внутри континентов количество осадков обычно меньше, чем на побережье. На склонах гор, обращенных к морю, их обычно больше, чем на противоположных. Дождь играет положительную санитарную роль: он очищает воздух, смывает пыль; капли, содержащие микробы, опускаются на землю. В то же время дождь, особенно затяжной, ухудшает условия климатотерапии. Снежный покров, имея высокую отражательную способность (альбедо) к коротковолновому излучению, существенно ослабляет процессы аккумуляции солнечного тепла, усиливая зимние морозы. Особенно высоко альбедо снега к УФ-излучению (до 97 %), что повышает эффективность зимней гелиотерапии, особенно в горах. Нередко кратковременный дождь и снег улучшают состояние метеолабильных людей, способствуют прекращению имевшихся до этого жалоб, связанных с погодой. Погода считается без осадков, если за сутки их суммарное количество не достигает 1 мм.
Ветер характеризуется направлением и скоростью. Направление ветра определяется той стороной света, откуда он дует (север, юг, запад, восток). Кроме этих основных направлений выделяются промежуточные, составляющие в сумме 16 румбов (северо-восточное, северо-западное, юго-восточное и т. д.). Сила ветра определяется по 13-балльной шкале Симпсона-Бофорта, по которой 0 соответствует штилю (скорость по анемометру 0-0,5 м/с), 1-тихому ветру (0,6- 1,7), 2 - легкому (1,8-3,3), 3 - слабому (3,4-5,2), 4 - умеренному (5,3-7,4), 5 -свежему (7,5-9,8), 6 -сильному (9,9-12,4), 7 - крепкому (12,5-15,2), 8 - очень крепкому (15,3-18,2), 9-шторму (18,3-21,5), 10 - сильному шторму (21,6-25,1), 11 - жестокому шторму (25,2-29), 12 - урагану (более 29 м/с). Резкое кратковременное усиление ветра до 20 м/с и более называется шквалом.
Причиной ветра является разница давления: воздух перемещается из области с высоким давлением в места с низким давлением. Чем больше разница давлений, тем сильнее ветер. Создаются воздушные циркуляции с различной периодичностью, имеющие большое значение для формирования микроклимата и оказывающие определенное воздействие на человека. Неоднородность давления в горизонтальных направлениях обусловлена неоднородностью теплового режима на земной поверхности. Летом суша нагревается сильнее, чем водная поверхность, вследствие чего воздух над сушей от нагревания расширяется, поднимается вверх, где растекается в горизонтальных направлениях. Это приводит к уменьшению общей массы воздуха и, следовательно, к понижению давления у земной поверхости. Поэтому летом сравнительно прохладный и влажный морской воздух в нижних слоях тропосферы устремляется с моря на сушу, а зимой сухой холодный воздух - с суши к морю. Такие сезонные ветры (муссоны) наиболее выражены в Азии, на границе крупнейшего материка и океана. В пределах СССР они чаще наблюдаются на Дальнем Востоке. Такая же смена ветров наблюдается в прибрежных районах в течение суток - это бризы, т. е. ветры, дующие днем с моря на сушу, а ночью - с суши на море, распространяющиеся на 10-15 км по обе стороны береговой линии. На южных приморских курортах летом в дневное время они уменьшают ощущение жары. В горах возникают горно-долинные ветры, дующие днем вверх по склонам (долинам), а ночью - вниз, с гор. Они возникают в основном в теплое время года, в ясную тихую погоду и оказывают благоприятное влияние на человека. В горных местностях, когда на пути воздушного течения располагаются горы с большой разницей давления между той и другой стороной горного хребта, образуется своеобразный теплый и сухой ветер, дующий с гор,- фён. В этом случае при подъеме воздух теряет влагу в виде осадков и несколько охлаждается, а перевалив за горный хребет и опускаясь, значительно нагревается. В результате температура воздуха при фёне может за небольшой промежуток времени (15-30 мин) повыситься на 10-15 °C и более. Фёны обычно возникают зимой и весной. Наиболее часто среди курортных зон СССР они формируются в Цхалтубо. Сильные фёны вызывают подавленное, раздраженное состояние, ухудшают дыхание. В случае перемещения воздуха в горизонтальном направлении из жарких и очень сухих местностей возникают суховеи, при которых влажность может падать до 10-15%. Бора - горный ветер, наблюдающийся в холодное время года в местностях, где невысокие горные хребты подходят близко к морю. Ветер порывистый, сильный (до 20-40 м/с), продолжительность 1-3 сут, часто вызывает метеопатические реакции; бывает в Новороссийске, на побережье озера Байкал (сарма), на средиземноморском побережье Франции (мистраль).
При низких температурах ветер усиливает теплоотдачу, что может привести к переохлаждению организма. Чем ниже температура воздуха, тем тяжелее переносится ветер. В жаркое время ветер усиливает кожное испарение и улучшает самочувствие. Сильный ветер оказывает неблагоприятное влияние, утомляет, раздражает нервную систему, затрудняет дыхание, небольшой ветер - тонизирует и стимулирует организм.
Электрическое состояние атмосферы определяется напряженностью электрического поля, электропроводностью воздуха, ионизацией, электрическими разрядами в атмосфере. Земля имеет свойства отрицательно заряженного проводника, а атмосфера - положительно заряженного. Разность потенциалов Земли и точки, находящейся на высоте 1 м (градиент электрического потенциала), составляет в среднем 130 В. Напряжение электрического поля атмосферы имеет большую изменчивость в зависимости от метеорологических явлений, в особенности от осадков, облачности, гроз и др., а также от времени года, географической широты и высоты местности. При прохождении облаков атмосферное электричество в течение 1 мин меняется в значительных пределах (от +1200 до -4000 В/м).
Электропроводность воздуха обусловлена количеством содержащихся в нем положительно и отрицательно заряженных атмосферных ионов (аэроионов). В 1 см 3 воздуха каждую секунду в среднем образуется 12 пар ионов, в результате чего в нем постоянно присутствует около 1000 пар нонов. Коэффициент униполярности (отношение числа положительно заряженных ионов к числу отрицательно заряженных) во всех зонах, кроме горных, выше 1. Перед грозой накапливаются положительные, а после грозы - отрицательные ионы. При конденсации водяного пара преобладают положительные ионы, при испарении - отрицательные.
Параметры атмосферного электричества имеют суточную и сезонную периодичность, которая, однако, весьма часто перекрывается более мощными непериодическими колебаниями его, вызванными сменой воздушных масс.
Атмосферные процессы изменяются во времени и пространстве, являясь одним из основных факторов погодо- и климатообразования. Основной формой общей циркуляции атмосферы во внетропических широтах является циклоническая деятельность (возникновение, развитие и перемещение циклонов и антициклонов). При этом резко изменяется давление, вызывая круговое движение воздуха от периферии к центру (циклон) или от центра к периферии (антициклон). Циклоны и антициклоны различаются и по параметрам атмосферного электричества. При повышении давления, особенно на гребне, который является периферической частью антициклона, градиент потенциала резко возрастает (до 1300 В/м). Электромагнитные импульсы распространяются со скоростью света и улавливаются с дальних расстояний. В связи с этим они являются не только признаком развития процессов в атмосфере, но и определенным звеном в его развитии. Опережая изменение основных метеорологических факторов при прохождении фронтов, они могут быть первыми раздражителями, вызывая различного рода метеопатические реакции до видимого изменения погоды.
