Home Климатология

Поиск

Web
Дом Курорта

Погода

Баннер погоды г.Кисловодск

Счетчики


Rambler's Top100

Климатология PDF Печать
Возникновение медицинской климатологии как науки обусловлено потребностями человека. Понадобились тысячелетия для того, чтобы человек, вначале слепо преклонявшийся перед силами природы, от случайных наблюдений за погодой и примитивных умозаключений о связях между явлениями природы и своим самочувствием пришел к мысли о биологическом значении климата, стал более пристально и целеустремленно вести наблюдения за изменением климато-погодных факторов, изучать их действие на организм, вооружившись достижениями физики, химии, биологии, медицины, перешел к их научно обоснованному применению. Климатология — это наука о климате, его формировании и географическом распределении, входящая как часть в метеорологию (физику атмосферы) и в физическую географию, поскольку климат формируется в результате метеорологических процессов, протекающих в определенных географических условиях.
В медицинской климатологии выделяются разделы:
1)медицинская география, изучающая закономерности распространения болезней в различных географических зонах;
2)климатофизиология, изучающая характер формирования приспособительных реакций и функций различных органов и систем организма человека под влиянием климатических и связанных с ними других природных факторов, а также изменений, наступающих при переезде из одного климатического района в другой (акклиматизация), изменений, связанных с влиянием сезонов года и других биоритмов;
3) климатопатология, изучающая зависимость различных патологических состояний от смены климата, необычных (аномальных) изменений погоды в привычном климате, а также от сезонов года с целью разработки методов профилактики этих состояний;
4) климатопрофилактика и климатотерапия — использование влияний метеорологических факторов и особенностей климата данной местности в лечебных и оздоровительных целях.

Климат — многолетний режим погоды, свойственный той или иной местности, определяющийся закономерной последовательностью метеорологических процессов. Погодой называется состояние метеорологических условий в данное время (совокупность космического излучения, лучистой энергии, атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, направления и скорости ветра, облаков, тумана, осадков, аэрохимических, электрических и магнитных явлений в атмосфере).
Состояние погоды обусловливается взаимодействием всех или большей части этих факторов и явлений, а также особенностями подстилающей поверхности Земли (рельеф, растительный покров, водные пространства и др.). Погода на ограниченных участках той или иной климатической зоны (парк, пляж и др.) называется микроклиматом.
Основные черты климата зависят от ряда климатообразующих факторов: радиационного баланса Земли (интенсивности и направленности потоков лучистой энергии в атмосфере, различных на разных широтах и в разное время года, месяца или суток), циркуляции атмосферы, состояния гидросферы и подстилающей поверхности. Под радиационным балансом Земли понимается соотношение прихода к Земле и удаления от нее потоков лучистой энергии Солнца и тепловой энергии самой Земли. Циркуляция атмосферы — это перемещение воздушных масс вследствие взаимодействия движущихся и стационарных областей низкого (циклоны) и высокого (антициклоны) давления. В процессе взаимодействия этих двух областей на границах раздела создаются перепады давления, называемые атмосферными фронтами. Эти фронты сопровождаются резким изменением метеорологических факторов и явлений. Циклону с проходящим теплым атмосферным фронтом свойственна теплая дождливая пасмурная погода. При циклоне с проходящим холодным атмосферным фронтом наблюдаются разорванная облачность, ливневые дожди, сильный ветер. В зоне антициклона формирование фронтальных разделов ограничено, центральная часть характеризуется ясной или малооблачной погодой, безветренной или со слабыми ветрами.
Атмосферная циркуляция зависит от периодического в течение года изменения радиационного баланса Земли. В холодный период года циклоны возникают чаще над океаном, антициклоны — над сушей. Атмосферные фронты летом в основном смещаются к северу, зимой — к югу. Эти глобальные изменения в атмосферной циркуляции отражаются и на важнейших свойствах климата определенной местности.
Атмосферная циркуляция определяется также и физической структурой местности. С увеличением высоты над уровнем моря понижается давление воздуха, уменьшается содержание в нем кислорода, но понижается также и степень загрязненности углекислотой, окисью углерода и другими газами и пылью, повышается ионизация воздуха (преобладают легкие отрицательные аэроионы), возрастает напряженность солнечной радиации с повышением интенсивности коротковолновой ее части, в связи с чем возрастает содержание в воздухе озона.
Над большими водными пространствами в теплое время года температура воздуха днем ниже, чем над сушей, и менее нагретый воздух устремляется от воды к берегу (дневные бризы), ночью это движение имеет обратное направление (ночные бризы). Такое же состояние воздуха наблюдается в теплое время года между лесом и полем, горами и долинами и т. д. В холодные периоды года открытые водные поверхности за счет теплых течений вызывают потепление в близлежащих районах суши. Вблизи и над такими пространствами воздух чист и содержит большее количество кислорода и более ионизирован. Особенности различных местностей — горных, приморских, с климатом пустынь и др. — учитываются при направлении на курорты, а особенности климата являются лечебным фактором при назначении процедур климатотерапии.
По климатическому районированию Земли территории с относительно однородными условиями климата выделены в пояса, зоны и области. По районированию, предложенному Б. П. Алисовым (1950) и ориентированному на особенности общей циркуляции атмосферы, выделены следующие главные пояса:
  • экваториальный климат — в пределах экваториальной области, с пониженным атмосферным давлением;
  • пассатный — по обе стороны экваториальной области, с устойчивым режимом восточных ветров над океанами;
  • климат субтропических пустынь; средиземноморской климат — с жарким летом и прохладной зимой с дождями;
  • климат сухих субтропиков;
  • климат холодных пустынь;
  • климат морской;
  • климат умеренных широт;
  • муссонный климат умеренных широт;
  • климат субарктики;
  • климат Арктического бассейна и Антарктида.

Свойства климата оказывают большое влияние на организм человека, которое осуществляется через воздействие солнечной радиации, аэрохимических факторов, атмосферного давления, гигротермического и ветрового режимов, ионизации, состояния электрического поля Земли и др.
Кратко остановимся на основных природных факторах внешней среды, влияющих на человека. Выделяют три группы факторов: атмосферные, или метеорологические; космические, или радиационные; теллургические, или земные.
Для медицинской климатологии в основном представляют интерес нижние слои атмосферы — тропосфера. Химические факторы атмосферы — газы и различные примеси. К газам, содержание которых в атмосфере почти постоянно, относятся азот (78,08 об.%), кислород (20,95 об.%), аргон (0,93 об.%), водород (0,0005 об.%), неон (0,0018 об.%), гелий (0,0005 об.%), криптон (0,0001 об.%), ксенон (0,00009 об.%). Содержание других газов подвержено значительным изменениям, в частности содержание углекислого газа колеблется от 0,03 до 0,05 об.%.
Следует отметить, что химические вещества, содержащиеся в воздухе, могут активно воздействовать на организм. Так, насыщение воздуха морскими солями превращает береговую приморскую зону в своеобразный естественный солевой ингаляторий, благоприятно влияющий на больных с заболеванием верхних дыхательных путей и легких. Воздух сосновых лесов с высоким содержанием терпенов может быть неблагоприятным для больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Из всех химических факторов воздуха абсолютное значение для жизни имеет кислород. При подъеме на высоту 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 др.).
К физическим метеорологическим факторам относятся температура воздуха, атмосферное давление, влажность воздуха, облачность, осадки, ветер. Не вдаваясь в детали, остановимся на общей характеристике этих параметров.
Температура воздуха определяется преимущественно солнечной радиацией, в связи, с чем отмечаются периодические (суточные и сезонные) температурные колебания. Также могут наблюдаться внезапные (непериодические) изменения температуры, связанные с общими циркуляционными процессами атмосферы. В климатологии для характеристики термического режима пользуются величинами средних суточных, месячных и годовых температур, а также максимальных и минимальных ее значений. Для определения температурных изменений служит величина, называемая междусуточной изменчивостью температуры (разность между средними суточными температурами двух соседних дней). Слабым похолоданием или потеплением считается изменение среднесуточной температуры на 1—2°С, умеренным — на 3—4°С, резким — более чем на 4°С (Федоров Г. П., Латышев Г. Д., 1989). Неблагоприятное влияние на человека могут оказывать экстремальные (максимальные и минимальные) температуры, способствующие развитию ряда патологических состояний (переохлаждение, простуда, перегрев и т. д.), а также резкие внезапные колебания температуры, требующие значительного повышения компенсаторно-приспособительных механизмов организма. Атмосферное давление измеряется в миллибарах (мб) или миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.), 1000 мб = 750,1 мм рт. ст. В средних широтах на уровне моря давление воздуха составляет 760 мм рт. ст. По мере подъема давление снижается на 1 мм рт. ст. на каждые 11 м высоты. Слабым изменением давления считается понижение или его повышение на 1— 4 мб, умеренным — на 5—8 мб, резким — более чем на 8 мб (Федоров Г. П., Латышев Г. Д., 1998).
Влажность воздуха принято характеризовать двумя величинами — упругостью пара (в мб) и относительной влажностью, т. е. процентным отношением упругости (парциальное давление) водяного пара в атмосфере к упругости насыщающего водяного пара при той же температуре. Летом упругость пара значительно выше, а дефицит насыщения меньше, чем зимой. В метеорологии обычно используют относительную 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% и очень влажным (сырым) — выше 85% (Бутьева И. В., 1988). Влажность воздуха в сочетании с температурой может оказывать существенное влияние на организм. Наиболее благоприятными сочетаниями для организма являются условия, при которых относительная влажность равна 50%, а температура — 16—18°С. При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению, тяжело переносится жара и усиливается действие холода. Холод и жара в сухом климате переносятся значительно легче, чем во влажном.
Облачность образуется над земной поверхностью путем конденсации содержащихся в воздухе водяных паров. Облачность измеряется по одиннадцатибалльной системе, согласно которой 0 соответствует полному отсутствию облаков, а 10—11 баллов — сплошной облачности. Погода считается ясной и малооблачной при 0—5 баллах нижней облачности, облачной — при 6—8 баллах и пасмурной — выше 8 баллов (Бутьева И. В., 1988). Облачность оказывает влияние на световой режим и является причиной выпадения атмосферных осадков, которые резко нарушают суточную температуру и влажность. Именно эти два фактора, если они резко выражены, могут оказывать неблагоприятное влияние на организм при облачной погоде.
Ветер характеризуется направлением и скоростью. Направление ветра определяется той стороной света, откуда он дует (север, юг, запад, восток). Сила ветра определяется по тринадцатибалльной шкале.
К космическим факторам, влияющим на человека, относятся различные виды радиации — солнечного излучения, с которым приходит на Землю огромное количество тепла. Солнечная радиация, достигающая Земли, имеет сложный спектральный состав и оказывает выраженное биологическое действие.
Видимая на небесном своде в форме диска поверхность Солнца, называемая фотосферой, не является однородной. На ней периодически возникают пятна, которые кажутся темными, так как их температура ниже температуры фотосферы. Пятна соответствуют местам расположения сильных магнитных полей. Интенсивность образования пятен выражается числом Вольфа (W). На поверхности Солнца также видны яркие области солнечных возмущений и вспышки в солнечной хромосфере. Все перечисленные явления солнечной активности характеризуются достоверно установленной цикличностью в 27 дней и 11 лет. С изменением солнечной активности связывают развитие различного рода сосудистых катастроф — инсультов, инфарктов миокарда.

Быстрые изменения магнитного поля

Земли — магнитные возмущения, магнитные бури — возникают в связи с усилением притока от Солнца в верхние слои атмосферы электрически заряженных частиц. Цикл магнитных возмущений соответствует циклу солнечной активности (27 дней). Резкое изменение геомагнитного поля может способствовать возникновению различных патологических явлений.
Импульсное электромагнитное поле атмосферы возникает вследствие электрических разрядов, сопровождающихся грозой и прохождением холодных фронтов. Электромагнитные импульсы распространяются со скоростью света и улавливаются с дальних расстояний. Опережая изменение основных метеорологических факторов при прохождении фронтов, они могут вызвать различного рода метеопатические реакции еще до видимого изменения погоды.
К группе теллурических факторов относятся особенности подстилающей поверхности Земли: геологический фактор почвы, покрывающая ее растительность, водоемы, рельеф. Эти особенности земной поверхности оказывают влияние на ход метеорологических и радиационных факторов, изменяя, усиливая или ослабляя их влияние.
Все перечисленные выше факторы внешней среды оказывают влияние на организм человека. Однако эти факторы, находясь в тесной связи друг с другом, влияют не изолированно, а комплексно. В зависимости от характера сочетания этих факторов, влияние их на организм будет различно, поэтому необходима комплексная оценка внешней среды. Понятия «погода» и «климат» включают именно такую комплексную оценку.
Для характеристики климата необходим анализ результатов многолетних метеорологических наблюдений при помощи методов, применяемых при изучении как отдельных метеорологических элементов, так и погоды в целом. Большое разнообразие погод вызывает необходимость их классификации.
В настоящее время в медицинской климатологии широкое распространение получила классификация погод Е. Е. Федорова (1950), модернизированная Л. А. Чубуковым (1986).
По классификации Федорова — Чубукова все погоды разделены на три основные группы: безморозные погоды, погоды с переходом температуры через 0°С и морозные погоды. Эти группы в общей сложности включают 16 классов погод.
Говоря о медицинской оценке климата и погод, следует остановиться на методах, связанных с характеристикой теплового состояния человека. Существует несколько методов: метод интегральных показателей, аналитический и приборный. Наибольшее признание и широкое применение получил метод интегральных показателей — эквивалентно-эффективные температуры (ЭЭТ) и радиационно-эквивалентно-эффективные температуры (РЭЭТ). ЭЭТ характеризует воздействие на теплоощущение человека температуры воздуха, относительной влажности и скорости ветра. Определение ЭЭТ при назначении климатотерапии проводится по специальным формулам, номограммам и таблицам (рис. 1). В качестве интегрального показателя воздействия тех же метеорологических элементов, а кроме того, еще и напряжения солнечной радиации, используется РЭЭТ. Этот показатель определяет теплоощущение человека на солнце и рассчитывается по специальной номограмме (рис. 2). Разработка данных показателей основана на том физиологическом принципе, что одно и то же тепловое ощущение человек может испытывать при различных комбинациях метеорологических факторов.
На основании ряда исследований установлены пределы ЭЭТ, характеризующие зоны различного теплоощущения человека, уточненные клинико-физиологическими наблюдениями над абсолютными величинами теплопотерь организма при различных метеорологических условиях. Продолжительность периода с комфортными условиями теплоощущения определяет биоклиматические особенности регионов, обусловливает особенности проектирования терренкуров и климатосооружений.
При проведении климатотерапии в отдельных регионах необходимо учитывать, что пределы зоны комфорта могут различаться у людей, живущих в различных природных зонах, в различные сезоны года, а также в зависимости от характера, степени и тяжести заболевания.
Для определения охлаждающей силы внешней среды в холодный период года используется ряд индексов. Наиболее распространенным и широко используемым является индекс суровости погоды Бодмана, рассчитываемый по номограмме или формуле. По степени суровости (в баллах) морозные погоды типизированы как: мягкая — суровость менее 1 балла, мало суровая — 1—2 балла, умеренно суровая — 4,1—5 баллов, жестко суровая — более 5 баллов.
Комплексное влияние метеорологических факторов на организм человека, учитываемое приведенными выше интегральными показателями, не исключает возможности преимущественного воздействия одного из них, проявляющегося большей частью при экстремальных значениях метеорологических элементов или при их резких колебаниях. При рассмотрении температурного режима следует обращать внимание на резкие колебания температуры воздуха от суток к суткам, а также на возможность перегревания или охлаждения организма.
При определении типов погоды для медико-метеорологического прогнозирования ежедневно анализируется суточный ход температуры воздуха и других метеорологических элементов. Их среднее отклонение от средних многолетних величин рассчитывается для каждого конкретного климато-географического региона.
Существуют также аналитический и приборный методы расчета теплового баланса организма, однако из-за сложности они практически не применяются в широкой практике.

Физиологические механизмы влияния климата на организм

Климатофизиология изучает влияние на организм комплекса различных климатопогодных факторов (климата, сезонов, погод, отдельных климатических воздействий-процедур) в различных географических регионах и микроклиматических условиях, а также изменения, наступающие в организме под влиянием суточной и сезонной периодики (смена дня, смена сезонов), смены климатических районов (акклиматизация).
Изучение климатофизиологических реакций и их особенностей лежит в основе выявления механизмов действия различных климатических факторов, климатопогодных ситуаций и т. д., позволяет выявить наиболее благоприятные для организма климатические влияния. Пути влияния климатических факторов многогранны, поскольку они воздействуют на все рецепторы организма.
Климатические факторы являются естественными биологическими раздражителями, которые благодаря сложной структуре влияют практически на все рецепторные приборы организма человека, вовлекая в реакцию самые различные уровни: от молекулярных и клеточных до органных и организменных, от периферических нервных приборов до психоэмоциональной сферы.
Только взаимодействуя с внешней средой, постоянно используя кислород воздуха, подвергаясь воздействию солнечной радиации, потребляя из окружающей среды необходимые вещества, приспосабливаясь к изменяющимся климатическим условиям, человек может нормально существовать и развиваться. Поэтому является логичным, что использование климатических факторов с целью стимуляции жизнедеятельности организма является биологически обоснованным оздоровительным и лечебным мероприятием. Широкий спектр климатических воздействий ведет, с одной стороны, к развитию общих реакций, а с другой — к развитию специфических сдвигов, характерных для отдельных климатических факторов. Неспецифические и специфические сдвиги, развивающиеся под влиянием климатических факторов, находятся в тесном единстве и приводят к развитию многообразных ответных реакций организма.
Наблюдения за реакциями больных на курортное лечение обосновали наличие неспецифического компонента в действии климатических факторов, чем иначе можно объяснить то, что на одном и том же климатическом курорте положительный лечебный эффект наблюдается у больных с различными заболеваниями — сердечно-сосудистой, бронхолегочной, нервной и других систем. Это дает обоснование для признания наличия каких-то общих механизмов воздействия климатических факторов на организм. Анализ многообразных сдвигов, которые имеют место при климатолечении, позволил выделить ряд таких признаков:
  • одинаковая направленность сдвигов под влиянием одного и того же метода климатотерапии различных заболеваний;
  • один и тот же климатический метод оказывает профилактическое действие при разных заболеваниях. Эти данные легли в основу представления о неспецифическом действии климатических факторов.

Возникающие физиологические сдвиги способствуют повышению неспецифической резистентности организма, т. е. его устойчивости к неблагоприятным воздействиям климатических факторов.
Одной из наиболее важных и ярко выраженных реакций в ответ на климатическое воздействие является изменение механизмов термоадаптации, их тренировка, лежащая в основе закаливания. Под влиянием внешней среды в каждом конкретном случае рефлекторно включаются определенные механизмы, входящие в функциональную систему термоадаптации и направленные на поддержание постоянства температуры. В этом случае существенную роль играет и состояние воспринимающих приборов, их способность быстро и адекватно реагировать на изменения окружающей среды. В обычных условиях функция терморегуляции у человека ослаблена, так как он почти всю жизнь проводит в условиях «климата жилища» и «пододежного климата», в которых терморецепторы не подвергаются постоянным раздражениям факторами внешней среды, способность реагирования снижается, что приводит к ослаблению или нарушению биологических связей с внешней средой. Использование методов климатолечения способствует восстановлению этих связей, закаливанию организма. В последние годы получено много данных, подтверждающих вышесказанное, есть достоверные научные выводы, свидетельствующие о тренировке термоадаптационных механизмов под влиянием климатолечения у больных с различными заболеваниями. Так, при изучении влияния аэротерапии и талассотерапии на больных с легочной патологией было выявлено, что нарушенные до лечения термоадаптационные процессы к концу лечения нормализовались у большинства больных.
Аналогичная перестройка компенсаторных реакций наблюдается и в системе кровообращения. Под влиянием климатолечения у больных улучшается клиническое состояние, исчезают или уменьшаются жалобы, нормализуется артериальное давление, отмечается улучшение функции сердца, обменных процессов в миокарде, улучшение кровоснабжения сердечной мышцы, на что указывает положительная динамика показателей электрокардиограммы. К концу климатолечения у большинства больных отмечалось клиническое улучшение, наблюдалось соответствие между минутным объемом сердца и удельным периферическим сопротивлением сосудов. Все это указывает на то, что климатические воздействия способствуют нормализации регулирующих механизмов. Под влиянием климатолечения улучшается функциональное состояние центральной нервной системы.
Все это дает основание сделать вывод о физиологических механизмах восстановления нарушенных функций при климатолечении, т. е. климатолечение можно рассматривать как один из методов восстановительной терапии, кроме того, функциональное восстановление организма является физиологической основой реабилитации.
Кроме общих, неспецифических реакций под влиянием климатических факторов возникают и специфические сдвиги в организме. Климатические и физические факторы являются не просто факторами неспецифического действия, но и вызывают на общем фоне специфические для каждого фактора или группы сходных по свойствам факторов ответные реакции. При климатических воздействиях на первый план может выдвигаться реакция определенной физиологической системы в зависимости от особенностей раздражителя — системы термоадаптации (при аэротерапии), симпатико-адреналовой нейрогуморальной регуляции (при гелиотерапии), для тренировки органов кровообращения, дыхания, движения и терморегуляции (при талассотерапии). Точки приложения различных климатических факторов той или иной степени разные, в этом и проявляется специфичность их действия, по-разному отражающаяся на ответных реакциях организма. Конечный эффект при адекватно подобранном климатовоздействии — это повышение устойчивости организма, уровня функционирования всех систем — является общим, неспецифическим, т. е. неспецифический эффект достигается через специфическое влияние климатофакторов.
Приведенные данные о механизмах действия климатотерапии позволяют определить области ее рационального применения. Тренирующее действие климатотерапии на термоадаптационные механизмы обосновывает важность широкого применения климатических воздействий с целью закаливания организма и повышения устойчивости его к неблагоприятным внешним воздействиям для профилактики заболеваний. Возможность направленного изменения обменных процессов при климатотерапии обосновывает ее использование у больных с различными обменными нарушениями (сахарный диабет, ожирение и др.). Достоверные данные о влиянии климатолечения на все звенья сердечно-сосудистой, дыхательной систем, окислительных процессов говорят о важности ее применения при заболеваниях органов кровообращения и дыхания. Данные об улучшении функционального состояния организма обосновывают применение климатотерапии как метода восстановления трудоспособности больных более быстрой их подготовки к труду после длительных заболеваний. Включение в санаторно-курортное лечение комплекса климатотерапевтических процедур повышает эффективность реабилитации различных категорий больных. Поэтому курорты и санатории, где имеются возможности наиболее широкого использования климатических воздействий, должны стать центрами реабилитации больных с различными заболеваниями.
Опираясь на значение общих механизмов действия климатических факторов, необходимо правильно использовать особенности климатических условий курортов. Расположенные в разных климатогеографических зонах, они оказывают различное влияние на организм и создают тот климатический фон, на котором наиболее эффективно действуют специальные климатические и другие лечебные курортные процедуры.
Процесс приспособления живых организмов к тем или иным условиям существования, обеспечивающим нормальную жизнедеятельность организма и сохранение высокого уровня трудоспособности, называется адаптацией. Адаптация на курорте — процесс приспособления организма к новым условиям окружающей среды, в которых проходит отдых и лечение. Часто приспособительные реакции на климатическом курорте, особенно когда поездка на курорт связана со сменой климатических зон, обозначают термином «акклиматизация».
Акклиматизация — это частный случай адаптации, при котором происходит приспособление к определенному климату. Акклиматизация — это негенетическая форма адаптации (Корешкин А. В., 2001), и, следовательно, это приспособление носит временный характер и не сопровождается глубокими морфологическими изменениями, а лишь проявляется кратковременными физиологическими сдвигами в связи с изменением условий среды.
Акклиматизация организма — сложный биологический процесс, зависящий от интеграции и взаимодействия различных систем и органов в ответ на воздействие различных климатопогодных факторов. С точки зрения системного подхода, процесс акклиматизации заключается в каждый данный момент мобилизацией определенных физиологических механизмов. Если изменения внешних факторов не выходят за пределы допустимых, образуется функциональная система, обеспечивающая в результате процессов саморегуляции жизнедеятельность организма, его приспособление к новым условиям. При воздействии экстремальных факторов мобилизуются дополнительные механизмы, компенсирующие недостаточность привычных физиологических механизмов. Общей закономерностью процесса акклиматизации является фазность изменения жизнедеятельности (реактивности) организма. Первая фаза (ориентировочная) связана с фактором «новизны», при которой отмечается общая центральная заторможенность и некоторое снижение работоспособности. Вторая фаза (повышенной реактивности) характеризуется преобладанием процессов возбуждения, некоторой центральной расторможенностью, повышенной деятельностью симпатического отдела нервной системы, усилением функции дыхания, кровообращения и других систем. В этой фазе снижается общая физиологическая устойчивость организма. Третья фаза (выравнивания) характеризуется такой перестройкой физиологических функций организма, при которой на их осуществление необходима наименьшая затрата энергии, что создает предпосылки для повышения общей устойчивости организма. Изменения, происходящие в этой фазе, лежат в основе оздоравливающего действия климатических факторов (Воронин Н. М.).
Помимо общих закономерностей и реакций, процесс акклиматизации проявляется частными, специфическими для того или иного климата чертами приспособления. Эта специфичность определяется теми факторами, которые в наибольшей степени отличаются от постоянных условий жизни. Акклиматизация к холодному климату (зона тайги и тундры) связана с резко охлаждающим влиянием температуры, влажности, ветра в зимний сезон года, сочетающимся с полярной ночью (десинхроноз), УФ-недостаточностью. Акклиматизация к жаркому климату субтропиков и тропиков сухих и влажных зон связана с метеорологическими условиями термического дискомфорта (гипертермия, духота), с избыточной солнечной, в том числе и УФ-радиацией. Акклиматизация к горному климату связана со спецификой горной местности, зависящей от ее высотной и климатической зональности. Выделяют низкогорные районы (высота 400—1000 м), среднегорные (нижний пояс — 1000—1500 м и верхний пояс — от 1500 до 2000 м) и высокогорные (выше 2000 м над уровнем моря). В горных районах, по сравнению с равниной, больше часов солнечного сияния (в среднем на 20—30%). Зимой в горах УФ-радиация в четыре раза, а летом в два раза больше, чем на равнине, при этом интенсивно возрастает коротковолновый спектр УФ-радиации, который обладает наиболее выраженным биологическим действием. Кроме того, в горах, по сравнению с равниной, на фоне повышенной солнечной радиации наблюдаются более низкие значения температуры воздуха. Такое сочетание метеоэлементов обусловливает своеобразный гигротермический режим горной местности, который благоприятно влияет на процессы терморегуляции и термоадаптации.
Длительность и специфика процесса акклиматизации к любому климату зависят не только от внешних природно-климатических факторов, но и от индивидуальных особенностей организма человека — возраста, конституции, степени закаленности и тренированности, характера и тяжести основного и сопутствующего заболеваний.
Возвращение — реакклиматизация — в привычные климатические условия вызывает в организме ряд приспособительных реакций, которые в общих чертах мало отличаются от реакций акклиматизации, но выражены они менее четко, быстро сглаживаются и угасают.
Биологические ритмы — ритмические изменения физиологических функций, присущие живым организмам. Ритмическая деятельность присуща любой сложной системе, состоящей из многих взаимодействующих элементов. Последние также обладают ритмичностью, при этом процессы всех элементов, составляющих систему, согласованы между собой во времени — возникает определенный ритм чередования процессов и изменение (повышение или понижение) интенсивности каждого из них. В результате создается определенная синхронизация различных процессов в системе. В свою очередь, данная система взаимодействует с системой высшего порядка, которой также присущ свой биоритм.
Различают несколько групп ритмических процессов в организме:
  • ритмы высокой частоты с периодом от долей секунд до 30 мин (электрические явления в организме, дыхание, пульс и др.);
  • ритм средней частоты с периодом от 30 минут до 6 дней (изменения обменных процессов, биологически активных веществ крови и другие процессы, связанные со сменой деятельности и покоя, сна и бодрствования);
  • низкочастотные ритмы с периодом колебания от 6 дней до 1 года (овариально-менструальный цикл, недельный, лунный, годичный ритм экскреции гормонов и др.).

В курортологии важное значение имеют сезонные или околосуточные — циркадные (от лат. cirka — около и dies — день) — ритмы. Их необходимо учитывать при направлении больных и отдыхающих на курорт в контрастные климатические регионы, при назначении лечебных процедур.
Для приспособления к новым условиям среды при перемещении человека необходимы изменение биоритмов, развитие хронофизиологической адаптации. Этими вопросами занимается биоритмология перемещения — наука, объективно изучающая и количественно оценивающая механизмы биологической временной структуры, включая ритмические проявления жизни, реакцию биоритмов на изменение географического положения организма (Матюхин В. А., 2000).
Сезонные ритмы определяются климатом данного региона. Размах годовых колебаний освещенности зависит от географической широты местности, а также от ряда других географических факторов, связанных с протеканием климатообразующих процессов (атмосферная циркуляция и др.). Перемещаясь с севера на юг или с юга на север, человек попадает в новые условия среды, отличающиеся от прежних характером освещенности и климатопогодными особенностями. Наиболее заметно нарушение различных процессов при переходе с юга на север зимой или летом, т. е. в условия полярной ночи или полярного дня. Сроки сезонов в разных географических широтах не совпадают: когда на юге уже наступает весна, на севере еще бушуют снежные метели; когда человек попадает в другой сезон, нарушается закрепившийся в процессе развития сезонный ритм обменных процессов и физиологических функций. Например, в зимний период стимулируется симпатико-адреналовая система, повышается легочная вентиляция, основной обмен, изменяется его характер в виде усиления липидного обмена и т. д. В летнее время изменения часто носят противоположный характер (Воронин Н. М., 1986; Гаврилов Н. Н., Чкотуа М. Э., 1999).
Суточные ритмы определяются сменой дня и ночи, т. е. характером освещенности. Они изменяются при переезде с севера на юг или с юга на север (особенно зимой и летом), и с запада на восток или с востока на запад. В последнем случае быстрое перемещение (перелет) всегда вызывает более выраженную реакцию, чем в первом, с севера на юг.
В каждом биоритме различают: период — время, в течение которого изменяющаяся величина совершает полный цикл; частоту — число периодов в единицу времени; амплитуду — разность между наибольшим и наименьшим значениями изменяющейся величины (размах); фазу — положение определенной точки кривой по отношению к оси времени (акрофаза — время появления наибольшего значения показателя). При нарушении биоритмов все указанные показатели изменяются.
При перестройке суточной ритмики человека возможно развитие патологических состояний — десинхронозов. Они возникают вследствие значительного нарушения биоритма, вызванного рассогласованием между физиологическими ритмами организма и внешними датчиками времени.
Клинически десинхронозы проявляются утомлением, разбитостью, понижением работоспособности, нарушением сна и бодрствования, деятельности пищеварительного тракта и т. д. При значительных нарушениях суточного стереотипа может развиться неврастенический синдром.
Выраженность изменений биоритмов, скорость их приспособления к новым условиям зависят от ряда факторов. При прочих равных условиях при перелетах с запада на восток, когда биоритмы должны как бы «догонять» местное время, адаптационный период более длительный, чем при перелетах с востока на запад, когда биоритмы человека как бы «опережают события» и должны «ожидать», когда их «догонит» местное время (Катинас Г. С, Моисеева Н. И., 1999). При этом важное значение имеет место постоянного жительства человека, характер установившегося биоритма. В этих случаях при возвращении в привычные условия биоритмы перестраиваются быстрее, чем при переходе в новые условия, вне зависимости от направления перемещения. Так, у жителей Сибири при перелете в Крым новый суточный стереотип устанавливается медленно, носит «рыхлый» характер, а после перелета обратно он быстро разрушается и восстанавливается прежний ритм. Немаловажную роль играют расстояние, на которое перемещается человек, скорость перемещения. По мнению ряда авторов, при пересечении 2—3 часовых поясов десинхронозы не развиваются (Евуихевич А. В., 1997), другие отмечали развитие десинхронозов при сдвиге на 2 часа (Степанова С. И., 1995). Быстрое перемещение оказывает более выраженное влияние на биоритмы, чем медленное.
Изменение биоритмов является сильной, стрессовой нагрузкой не только для больных, у которых приспособительные механизмы обычно ослаблены, но и для здоровых. В связи с этим необходимо принимать меры для ускорения хронофизиологической адаптации с учетом индивидуальных особенностей биоритмов человека. По положению максимума активности различают ритмы с утренней («жаворонки») и вечерней («совы») временной организацией. «Совы» несколько легче, чем «жаворонки», адаптируются к задержке датчика времени (перелет на запад), так как в этом случае сутки удлиняются, и требуется активность в период, соответствующий вечерним часам по местному времени. «Жаворонки» несколько легче, чем «совы», адаптируются к опережению датчика времени (перелет на восток). При этом немаловажное значение имеют психофизиологические особенности человека. Лица с преобладанием тонуса парасимпатической вегетативной нервной системы, имеющие устойчивые ритмы, адаптируются хуже, чем лица с преобладанием тонуса симпатической части, пожилые люди — тяжелее, чем молодые (Матюхин В. А., 2001).
Хронофизиологическую адаптацию можно ускорить. Так, для более быстрого засыпания рекомендуются теплые ванны, успокаивающие упражнения и самовнушение, снотворные, не вызывающие последействия и не нарушающие структуру сна (эуноктин, квиадон). Для сохранения бодрости рекомендуются прогулки и физические нагрузки. Умеренные физические нагрузки способствуют нормализации и синхронизации суточных ритмов, тогда как гипокинезия приводит к их уплощению и сдвигу на более поздние часы.
Рекомендуются различные адаптогены (женьшень, элеутерококк, золотой корень и др.). Для перелета через 2—4 часовых пояса рекомендуются утренние и дневные часы, через 6—8 часовых поясов — вечернее время.
На протяжении всего периода хронофизиологической адаптации необходим строгий медицинский контроль.
Учитывать биологические ритмы необходимо и в период лечения. Хронофармакология как раздел хронопатологии и фармакологии исследует эффект влияния лекарственных веществ в зависимости от времени и применения, а также изменения временной (ритмической) структуры организма под влиянием соответствующих воздействий. Здесь также уместно говорить о хронотерапии, т. е. о таком применении лечебных мероприятий, которое обеспечивает наибольший лечебный эффект благодаря учету биоритмов. Климатология — раздел медицинской климатологии, изучающей зависимость различных патологических состояний от смены климата, необычных (аномальных) изменений погоды в привычном климате. Различают климатопатические и метеопатические реакции.
Резкая смена климата у лиц, астенизированных какими-либо острыми или хроническими заболеваниями, а также у пожилых людей и детей может вызвать ряд патологических реакций с преобладанием церебрального, кардиального, вегетативно-сосудистого, артралгического и других симптомокомплексов, а также нарушений некоторых видов обмена в зависимости от специфики основного и сопутствующего заболеваний и особенностей непривычного климата. Указанные реакции развиваются обычно в начале акклиматизации и протекают иногда остро (по типу стресса) или постепенно (по типу болезни адаптации (дизадаптационный метеоневроз). Климатические реакции могут наблюдаться у лиц, мигрирующих из районов средних географических широт в районы с экстремальными климатическими условиями (районы Крайнего Севера, пустыни и полупустыни, высокогорье и др.), а также у жителей Юга, перемещающихся в районы полярного климата.
Так, например, у лиц с повышенной метеочувствительностью при переезде, особенно в зимний сезон года в суровые климатические условия высоких широт (районы Крайнего Севера) нередко развивается комплекс патологических реакций, которые могут проявляться некоторыми нарушениями нервной деятельности, функций дыхания и кровообращения, механизмов термоадаптации и др. (так называемый «синдром полярного напряжения», Казначеев В. П., 1974). Развитие реакций такого типа, по мнению В. П. Казначеева с сотрудниками, связано с чрезвычайно интенсивным охлаждающим свойством воздушной среды, с длительным периодом дефицита ультрафиолетовой радиации и световой недостаточностью. Подобные реакции могут усугубляться и более интенсивными электромагнитными колебаниями космического происхождения вследствие близости в этих широтах магнитного поля атмосферы. Специфические климатические условия этих районов часто провоцируют и обострения хронических заболеваний (бронхолегочной, сердечно-сосудистой и нервной систем), которые в этих районах отличаются сравнительно тяжелым течением.
Профилактика климатопатические реакций у лиц, приезжающих в данные районы, должна быть направлена на повышение общей и специфической резистентности организма (УФ-облучение, прием поливитаминов, адаптогенов). Профилактика обострений хронически текущих заболеваний должна включать соответствующее медикаментозное лечение.
В условиях климата пустынь и полупустынь (аридные зоны), где сочетаются высокая температура и низкая влажность воздуха с интенсивной солнечной радиацией, могут часто наблюдаться заболевания кожи — фотодерматозы. Кроме того, у приезжающих в эти климатические районы нередко развивается симптоматика «болезни пустынь», в основе которой лежит нарушение водно-солевого обмена, сгущение крови, обезвоживание тканей организма и др., а также развивается состояние гипертермии. В этих случаях необходимо использовать солнцезащитные устройства, средства индивидуальной защиты от повышенной инсоляции, специальный режим труда и отдыха, питьевой режим, а при необходимости — медикаментозное лечение.
К условиям среднегорного климата (до 2000 м над уровнем моря), который характеризуется умеренно разряженным воздухом с пониженным содержанием кислорода на фоне благоприятных погодных, циркуляционных, радиационных факторов, обычно приезжающие с равнин хорошо приспосабливаются, и никаких болезненных симптомокомплексов не наблюдается. А на высоте более 2000 м над уровнем моря уже могут наблюдаться признаки горной болезни.
Сезонная изменчивость погодно-метеорологических факторов, сочетающаяся часто с дефицитом или отсутствием некоторых природных компонентов (световых и УФ-лучей в солнечном спектре, терпенов и фитонцидов, выделяемых зелеными растениями, резких колебаний метеофакторов и атмосферной циркуляции в осенне-зимний период), может способствовать сезонным обострениям хронических заболеваний, которые протекают на фоне сезонной функциональной перестройки эндокринной регуляции, высшей нервной деятельности, процессов метаболизма и др. У людей здоровых и закаленных такая сезонная перестройка компенсируется защитно-приспособительными механизмами, возникающими в процессе эволюции. У больных и ослабленных людей с хроническими заболеваниями защитные реакции, в том числе и правильный сезонный ритм физиологических процессов, нарушены, что способствует перенапряжению ряда органов и систем и отягощает течение заболевания. Установлен ряд закономерностей обострений многих хронических заболеваний от погодных особенностей различных сезонов года в различных климатических регионах. Так, например, максимум обострений заболеваний сердечно-сосудистой системы и смертности от инфаркта миокарда и инсультов приходится на поздний осенний и зимний сезоны года. Весной и осенью наблюдается пик обострений язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Максимум обострений туберкулеза приходится на весну, болезни бронхов и легких, а также обострения аллергических заболеваний отмечаются ранней весной. Летом наблюдается рост кожных заболеваний. Профилактика сезонных обострений ряда хронических заболеваний должна предшествовать смене сезонов года и включать не только обычное специфическое медикаментозное лечение, но и мероприятия, направленные на повышение защитных сил организма, способствующих закаливанию (УФ-облучение, аэроионотерапия, водные процедуры и др.).
Одним из признаков снижения приспособительных возможностей организма является возникновение метеозависимости, или метеочувствительности. Под метеочувствительностью понимают предрасположенность организма к возникновению неблагоприятных реакций, обусловленных погодой. Изменения, происходящие в организме в ответ на смену погоды, называются метеопатическими реакциями.
Здоровые люди благодаря наличию хороших адаптационных возможностей обычно не реагируют на изменения погодных условий. Организм здорового человека находится в своеобразном динамическом равновесии с окружающими его условиями внешней среды и гибко подстраивается к изменяющимся погодным ситуациям, причем, пожалуй, решающую роль в этом приспособлении играют нервная и сердечнососудистая системы.
Появление метеочувствительности свидетельствует или о значительном ослаблении адаптационных процессов или о наличии какого-то скрытого патологического процесса. По характеру метеопатических реакций можно предположить, каким заболеванием скрыто или явно страдает данный человек.
По данным различных авторов, повышенная метеочувствительность наблюдается от 27 до 73% (Женич И. П., 1982; Ермолаев В. Б., 1989).
Отличительными особенностями метеопатических реакций от обострения основного заболевания являются:
  • указание в анамнезе больного на наличие у него метеочувствительности ;
  • отсутствие других возможных причин ухудшения состояния;
  • одновременность и множественность появления метеопатических реакций у целого ряда больных во время неблагоприятных погодных ситуаций;
  • синхронность возникновения ухудшения состояния у больных в связи с резкими колебаниями погоды;
  • относительная стереотипность повторных нарушений у одного и того же больного в аналогичной погодной ситуации.

Метеопатические реакции у чувствительных к погоде больных могут проявляться различно — от легких функциональных расстройств до тяжелых сосудистых катастроф. По степени тяжести можно выделить: легкие (наличие жалоб общего характера, преимущественно психоэмоционального); выраженные (наличие субъективных расстройств в сочетании с выраженными гемодинамическими сдвигами и усилением некоторых неврологических симптомов); тяжелые (протекающие в виде сосудистых кризов).
Метеопатические реакции возникают чаще всего при резких изменениях погоды, наблюдающихся при прохождении атмосферных фронтов и глубоких циклонов. При этих синоптических процессах отмечаются наиболее значительные колебания основных метеофакторов (атмосферного давления, температуры, влажности, скорости ветра).
Поскольку оградить больных от действия неблагоприятной погоды полностью невозможно, возникает вопрос о возможности профилактики и лечения метеопатических состояний. Накопленный медициной опыт свидетельствует о том, что от метеочувствительности можно избавиться или значительно ее ослабить.
В комплексе метеопрофилактики можно выделить три взаимосвязанных, но методически различных вида профилактики: плановую, сезонную и срочную, или экспресс-профилактику (Ермолаев Г. Т., 1997).
Плановая метеопрофилактика включает весь комплекс лечения и проводится в течение всего срока пребывания больного на стационарном или санаторно-курортном лечении. Комплексное лечение в санатории — первый основной вид метеопрофилактики, он должен включать в себя систематическую тренировку и закаливание организма с помощью применения во все сезоны годы климатотерапевтических и физиобальнеотерапевтических процедур, назначение адекватной двигательной нагрузки, а также средств, ликвидирующих кислородную и ультрафиолетовую недостаточность. В систему плановых мероприятий можно включать (по показаниям) талассотерапию, контрактные воздушные ванны, контрастную гидротерапию, сочетание солнечных ванн с купанием в открытых водоемах или бассейнах. В последние годы с успехом применяются методы гипертермии в сауне. В профилактических целях можно назначить также и медикаментозные средства (седативные, гипотензивные, спазмолитические, антиаритмические и др.). В литературе последних лет появились новые научные данные, свидетельствующие о том, что повышенную метеочувствительность сглаживают некоторые бальнеофизиотерапевтические воздействия. Отмечено положительное влияние гидроаэроионизации, электросна, углекислых и йодобромных ванн, гипертермии в сауне в сочетании с контрастными водными процедурами.
Сезонная профилактика обострений хронических заболеваний проводится в переходные сезоны года (ранней весной и поздней осенью), когда особенно резко проявляются резкие перепады метеорологических параметров. К этим периодам надо приурочивать курсовое лечение патогенетическими средствами, кроме того, сезонная профилактика должна включать обязательное использование лекарственных средств, повышающих неспецифическую резистентность организма. Сюда относятся адаптогены (китайский лимонник, элеутерококк, корень женьшеня и др.), ангиопротекторы типа продектина, пармидина и витаминные препараты, которые назначаются в среднетерапевтических дозах. Общеукрепляющее лечение (ЛФК, массаж, закаливающие процедуры) также должно включаться в сезонную профилактику.
Срочная, или экспресс-профилактика проводится при получении информации о предстоящей неблагоприятной смене погодных условий. В этот период, прежде всего, необходимо рекомендовать метеочувствительным больным щадящий двигательный режим, отменить активно действующие процедуры (грязевые, общие физиотерапевтические), подключить аутогенную тренировку, назначить или усилить медикаментозную терапию. Накопленный опыт показывает, что использование комплексных мероприятий заметно снижает или полностью прекращает метеопатические реакции на неблагоприятную погоду.