Экологическая реабилитология. Климатогеографические и гелиофизические факторы. Характеристика экологических факторов

Основными климатогеографическими (климатообразующими) и гелиофизическими факторами являются световой режим, давление и циркуляция атмосферы (ветровой режим), температурный режим, влажность (осадки), атмосферные явления (магнитные и электрические аномалии), а также гравитационное, магнитное и электромагнитное поля Земли и природное ионизирующее излучение.

Характеристика экологических факторов

Климатические (погодные) факторы среди других природных факторов имеют самое большое значение. Состояние атмосферы в данной географической зоне в определенный момент и за ограниченный промежуток времени (сутки, месяц) называется погодой. Она обусловлена физическими процессами, происходящими при взаимодействии атмосферы с Космосом и земной поверхностью, и характеризуется изменением метеорологических элементов (атмосферное давление, влажность, температура, скорость ветра и т. п.). Статистически определенный многолетний режим погодных условий определяется как климат.

Если его параметры экстремальны, то это обусловливает дополнительную нагрузку на адаптационные системы организма. Например, резко континентальный климат Крайнего Севера, Сибири, характеризующийся низкими температурами в сочетании с сильными ветрами, дефицитом ультрафиолетового излучения или полным его отсутствием в условиях полярной ночи. Кроме того, здесь имеются особенности гелиогеофизических условий вследствие близости магнитного и географического полюсов. Повышенные требования к адаптационным механизмам организма предъявляются также в аридных зонах, включающих районы пустынь и полупустынь, высокогорья, влажных субтропиков.

Так, например, климат пустынь с высокой температурой и низкой влажностью, гиперинсоляцией инициирует развитие острых и хронических заболеваний кожи (фотодерматоз, хроническое расстройство водноэлектролитного баланса). В субтропическом климате с чрезмерной влажностью, затрудняющей теплоотдачу, чаще, чем в других зонах, могут развиваться такие патологические состояния, как тепловой и солнечный удар. Условия высокогорья (более 2000 м над уровнем моря) предрасполагают к развитию «горной болезни», связанной с понижением парциального давления кислорода в атмосфере.

Во всех случаях при смене климатических районов развиваются так называемые реакции акклиматизации, которые могут носить и патологический характер. Изучением неблагоприятных реакций, связанных с изменением климатических и погодных факторов, занимается медицинская климатология - наука, тесно связанная с профилактической и реабилитационной медициной. В рамках последней предполагается проведение специальных профилактических и реабилитационных мероприятий, направленных как на предупреждение климато-адаптационных болезней, так и на предотвращение прогрессирования патологических процессов (обострений заболеваний) с учетом и использованием климатических факторов. Полученные в последние годы результаты дают основание считать климатореабилитацию одним из эффективных методов.

Географические факторы, определяющие здоровье человека, включают в себя: а) величину солнечной радиации, в том числе изменение фотопериодизма (зависит от широты)- б) ландшафт и геохимические признаки территории- в) географические особенности строения магнитосферы Земли и, как следствие, степень защищенности географических пространств от вторгающихся из Космоса корпускулярных потоков различной природы- г) географические размеры страны проживания (количество часовых поясов).

Поскольку адаптация человека к условиям постоянного места проживания тесно связана с режимом локального фотопериодизма (биологические ритмы - биологические часы), то быстрые и значительные географические перемещения приводят к нарушениям работы биологических часов и возникновению десинхро-нозов - особых функциональных состояний напряжения организма и рассогласования работы систем жизнеобеспечения. Для возникновения десинхроноза достаточно быстрого перемещения на расстояние более двух часовых поясов.



Ряд географических территорий характеризуется устойчивым избытком или дефицитом некоторых химических элементов (микроэлементов), например фтора, йода, селена и др., что может негативно сказываться на здоровье человека. Известен ряд заболеваний, которые являются следствием геохимических особенностей территории обитания. Наиболее известными являются гипотиреоз, флюороз и др.

Нормальное атмосферное давление составляет 1013,25 гПа (760 мм рт. ст.). В обычных условиях человек его не ощущает, так как оно соответствует давлению газов и жидкостей в организме. Повышение давления может возникать при различных атмосферных явлениях или в производственных условиях, при водолазных спусках, в подводных домах, при подводном плавании, кессонных работах, при лечении и операциях в камерах с повышенным давлением. В этих условиях человек подвергается комплексному действию и других факторов, которые можно расценивать как экстремальные: физические свойства газов под давлением- свойствами замкнутого объема, создаваемого гипербарической техникой- физические свойства воды под давлением.

С каждым годом возрастает число лиц, живущих и работающих в условиях пониженного давления. Это сопряжено не только с бурным развитием авиации и космической техники, но и с более частым проведением работ на значительной высоте (строительные, горнорудные и другие работы). Достаточно указать, что в настоящее время более 25 млн человек живут и трудятся на высоте свыше 3000 м над уровнем моря. При этом к работе привлекаются люди, постоянно живущие в долинах и не адаптированные к высоте.



К гелиофизическим факторам относят геомагнитное поле Земли (ГМП), состоящее из основного (постоянного) поля (его вклад - 99%) и переменного поля (1%). Существование постоянного магнитного поля объясняется процессами, протекающими в жидком металлическом ядре Земли. Оно ориентировано относительно магнитных полюсов планеты, не совпадающих с географическими полюсами. Напряженность ГМП убывает от магнитных полюсов к экватору и в средних широтах составляет примерно 40 000-60 000 нТл.

Существуют локальные аномалии ГМП, различные по уровню напряженности и пространственной величине, например Курская или Вилюйская геомагнитные аномалии. Переменное магнитное поле, порождаемое токами в магнитосфере и ионосфере, более неустойчиво. Процессы в магнитосфере вызывают колебания ГМП в широком диапазоне частот (от 10 до 10 000 Гц). Сильные возмущения магнитосферы (магнитные бури) многократно увеличивают амплитуду переменной составляющей ГМП.

Естественное ионизирующее излучение - радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики) или возникающие при некоторых процессах, происходящих в атмосфере Земли (например, разряды молнии), при возбуждении колебаний в ионосфере Земли. Высокоширотная область слабо защищена от вторгающихся в ее атмосферу корпускулярных потоков космической природы. Вследствие этого возникают значительные колебания ГМП, намного превышающие таковые в области средних широт. Естественное электрическое поле Земли создается избыточным электрическим зарядом на поверхности, его напряженность на открытой поверхности обычно составляет от 100 до 500 В/м. Грозовые облака могут увеличивать напряженность этого поля до десятков и даже сотен киловатт на 1 м.

Еще одним существенным фактором, влияющим на живой организм, является гравитационное поле Земли, но механизмы его влияния изучены недостаточно и в экологической структуре факторов не представлены.

В последние годы доказан выраженный биотропный эффект (в том числе и на человека) всех вышеперечисленных факторов. Особенно следует выделить факторы геомагнитной и космической активности, которые воздействуют непосредственно на клеточные, молекулярные и субмолекулярные структуры. Организация управления ими затруднена в отличие от неспецифических кли-матогеографических факторов, неблагоприятное влияние которых на организм человека в значительной степени может быть демпфировано за счет комфортности микроклимата жилищ и одежды.

Особо следует сказать о солнечной радиации, которая инициирует фотобиологические процессы в организме, обусловленные в основном разрушением белков и нуклеиновых кислот. Но, с другой стороны, под влиянием УФО образуются специальные химические вещества, способствующие восстановлению структуры нуклеиновых кислот и образованию витаминов (например, превращение провитамина D в витамин D3).

Кроме того, УФ-лучи изменяют характер воздушной среды, вызывая в ней фотоэлектрические и ионизирующие эффекты, которые, в свою очередь, оказывают биологическое действие на организм. Зона дефицита УФ-лучей охватывает большую часть территории Беларуси.

А.С. Медведев