Влияние биоклиматических ресурсов на организм человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Исследования влияния окружающей среды на человека не теряют своей актуальности в настоящее время по причине широко обсуждаемых в научной среде наблюдаемых изменений климата. Биоклиматология изучает воздействие климата и отдельных его характеристик на человека. На здоровье и самочувствие человека существенное влияние оказывает комплексное воздействие температуры и влажности воздуха, солнечной радиации, атмосферного давления, скорости ветра, которое можно оценить с помощью биоклиматических индексов, таких как эффективные температуры, индексы суровости погоды, дискомфорта и т.д.

Функционально-динамические свойства любого организма зависят от его приспособленности к условиям существования, что и определяет сущность гомеостаза живых существ. Под этим термином подразумевается то динамическое единство и равновесие, в котором находится другой живой организм с внешней средой, её многочисленными факторами. Основными факторами внешней среды, определяющими гомеостаз, являются атмосферное давление, температура, влажность, освещённость, естественные магнитные и электрические поля, одним словом комплекс, который входит в понятие метеорологических условий среды.

Воздействие различных типов климата на здоровье и жизнедеятельность человека может быть как положительным, так и отрицательным, что позволяет рассматривать его как ресурс.

Объектом исследования выступает климат, предметом - климатические характеристики, определяющие, биоклиматические ресурсы.

При написании работы был использован научно-поисковый метод, выразившийся в поиске и обобщении материала по теме исследования.

Целью работы является характеристика биоклиматических ресурсов. Для реализации поставленной цели необходимо решение следующих задач:

- проанализировать влияние отдельных климатических характеристик на человека;

- изучить структуру биоклиматических ресурсов;

В данной мне работе будет рассмотрена важная тема - биоклиматические характеристики.

1. Влияние отдельных климатических характеристик на человека

1.1 Способность человека к адаптации к внешним условиям

Реакция организма на внешнюю среду зависит от адаптации человека к внешним условиям, к климату, в котором он проживает. Человеческий организм реализует две формы адаптации к климату: генетическую и приобретённую.

К приобретённой адаптации относится акклиматизация человека, попавшего в другие климатические условия. Как частный случай можно предположить, что человек, живущий в умеренных широтах, проходит ежегодную акклиматизацию при смене сезонов. В тёплый сезон снижается частота пульса и дыхания. Более постоянной сохраняется температура тела, уменьшается теплопродукция, более интенсивно идёт процесс потоотделения. В холодный период года теплопродукция возрастает, увеличивается объём кровотока через конечности, которые более подвержены охлаждению. В период акклиматизации обостряется течение болезней, появляется слабость и быстрая утомляемость, учащаются головные боли, снижается работоспособность. Особенно сильно проявляются эти реакции в переходные сезоны [7].

В настоящее время большинство заболеваний человека (до 80%) имеют природное происхождение в результате изменения условий окружающей среды. Отставание адаптационных возможностей человеческого организма от меняющихся условий среды проявляется в увеличении заболеваний, смертности, уменьшении продолжительности жизни.

По мнению экспертов ВОЗ, глобальная проблема человечества в третьем тысячелетии - проблема сохранения генофонда и здоровья человека в условиях ухудшения среды обитания. Решение этой фундаментальной задачи современности возложено на биоклиматологию - науку, которая базируется на комплексе естественных и медицинских наук, изучает влияние изменения метеорологических условий окружающей среды на адаптационные механизмы человеческого организма [8].

Выделяют три группы факторов: атмосферные или метеорологические; космические или радиационные; теллурические или земные. Химические факторы - газы и различные примеси; физические метеорологические факторы - температура воздуха, атмосферное давление, влажность воздуха, облачность, осадки, ветер; космические факторы - космические лучи, радиационное поле, импульсивное электромагнитное поле атмосферы; при этом электромагнитные импульсы являются одним из признаков развития атмосферы, которые могут вызывать разного рода метеопатические реакции до видимого изменения погоды; к группе теллурических факторов относятся особенности подстилающей поверхности Земли: геологический характер почвы, покрывающая её растительность, водоёмы, рельеф (долины, горы).

Эти особенности земной поверхности оказывают влияние на ход метеорологических и радиационных факторов, в определённой мере изменяя их влияние. Кроме того, природные ландшафты являются источником положительных эмоций. Все перечисленные факторы внешней среды непосредственно воздействуют на организм человека. Однако эти факторы действуют не изолировано, а комплексно. В зависимости от характера сочетания факторов влияние их на организм будет разным, поэтому необходима комплексная оценка внешней среды. При этом следует отметить, что понятие «погода» и «климат» включают именно такую комплексную оценку. Погода - это физическое состояние атмосферы, возникающее под влиянием солнечной радиации и циркуляционных процессов в атмосфере, а также подстилающей поверхности. Погоду рассматривают как целостное образование природы, характеризуемое комплексом взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов.

Температура - один из важных абиотических факторов, влияющих на все физиологические функции всех живых организмов.

Температура на земной поверхности зависит от географической широты и высоты над уровнем моря, а также времени года.

Для человека в легкой одежде комфортной будет температура воздуха + 19…20 градусов Цельсия, без одежды - + 28…31 градус Цельсия.

В этом случае он вырабатывает специфические реакции приспособление относительно каждого фактора, то есть адаптируется. Адаптация - это процесс приспособления к условиям среды.

Терморегуляцию обеспечивает основные холодовые и тепловые рецепторы кожи. При различных температурных влияниях сигналы в центральную нервную систему поступают не отдельных рецепторов, а от целых зон кожи, так называемых рецепторных полей, размеры которых непостоянны и зависят от температуры тела и окружающей среды [7].

Температура тела в большей или меньшей степени влияет на весь организм (на все органы и системы). Соотношение температуры внешней среды и температуры тела определяет характер деятельности системы терморегуляции.

Температура окружающей среды преимущество ниже температуры тела. Вследствие этого между средой и организмом человека постоянно происходит обмен теплом благодаря его отдаче поверхностью тела и через дыхательные пути в окружающее пространство. Этот процесс принято называть теплоотдачей. Образование же тепла в организме человека в результате окислительных процессов называют теплообразованием. В состоянии покоя при нормальном самочувствии величина теплообразования равняется величине теплоотдачи. В жарком или холодном климате, при физических нагрузках организма, заболеваниях, стрессе и т.д. уровень теплообразования и теплоотдачи может изменяться.

Условия, при которых организм человека адаптируется к холоду, могут быть различными (например, работа в неотапливаемых помещениях, холодильных установках, на улице зимой). При этом действие холода не постоянное, а чередующееся с нормальным для организма человека температурным режимом. Адаптация в таких условиях выражена нечетко. В первые дни, реагируя на низкую температуру, теплообразование возрастает неэкономно, теплоотдача еще недостаточно ограничена. После адаптации процессы теплообразования становятся более интенсивными, а теплоотдача снижается.

Иначе происходит адаптация к условиям жизни в северных широтах, где на человека влияют не только низкие температуры, но и свойственные этим широтам режим освещения и уровень солнечной радиации.

Вследствие раздражения холодовых рецепторов изменяются рефлекторные реакции, регулирующие сохранение тепла: сужаются кровеносные сосуды кожи, что на треть уменьшает теплоотдачу организма. Важно, чтобы процессы теплообразования и теплоотдачи были сбалансированными. Преобладание теплоотдачи над теплообразованием приводит к понижению температуры тела и нарушению функций организма. При температуре тела 35 градусов Цельсия наблюдается нарушение психики. Дальнейшее понижение температуры замедляет кровообращение, обмен веществ, а при температуре ниже 25 градусов Цельсия останавливается дыхание.

Одним из факторов интенсификации энергетических процессов является липидный обмен. Например, полярные исследователи, у которых в условиях низкой температуры воздуха замедляется обмен веществ, учитывают необходимость компенсировать энергетические затраты. Их рационы отличаются высокой энергетической ценностью (калорийностью) [1].

У жителей северных районов более интенсивный обмен веществ. Основную массу их рациона составляют белки и жиры. Поэтому в их крови содержание жирных кислот повышено, а уровень сахара несколько понижен.

У людей, приспосабливающихся к влажному, холодному климату и кислородной недостаточности Севера, также повышенный газообмен, высокое содержание холестерина в сыворотке крови и минерализация костей скелета, более утолщенный слой подкожного жира (выполняющего функцию теплоизолятора).

Однако не все люди в одинаковой степени способны к адаптации. В частности, у некоторых людей в условиях Севера защитные механизмы и адаптивная перестройка организма могут вызвать дезадаптацию - целый ряд патологических изменений, называемых «полярной болезнью».

Одним из наиболее важных факторов, обеспечивающих адаптацию человека к условиям Крайнего Севера, является потребность организма в аскорбиновой кислоте (витамин С), повышающей устойчивость организма к различного рода инфекциям [2].

Высокая температура может влиять на организм человека в искусственных и естественных условиях. В первом случае имеется в виду работа в помещениях с высокой температурой, чередующаяся с пребыванием в условиях комфортной температуры.

Высокая температура среды возбуждает тепловые рецепторы, импульсы которых включают рефлекторные реакции, направленные на повышение теплоотдачи. При этом расширяются сосуды кожи, ускоряется движение крови по сосудам, теплопроводность периферических тканей увеличивается в 5-6 раз. Если для поддержания теплового равновесия этого недостаточно, повышается температура кожи и начинается рефлекторное потоотделение - самый эффективный способ отдачи тепла (наибольшее количество потовых желез на коже рук, лица, под мышками). У коренных жителей Юга средняя масса тела меньше, чем у жителей Севера, подкожный жир не очень развит. Особенно ярко проявляются морфологические и физиологические особенности у популяций, живущих в условиях высокой температуры и недостатка влаги (в пустынях и полупустынях, районах, прилегающих к ним). Например, аборигены Центральной Африки, Южной Индии и других регионов с жарким сухим климатом имеют длинные худощавые конечности, небольшую массу тела.

Интенсивное потоотделение во время пребывания человека в жарком климате приводит к понижению количества воды в организме. Чтобы компенсировать потерю воды, нужно увеличить ее потребление. Местное население более адаптировано к этим условиям, чем люди, приехавшие из умеренной зоны. У аборигенов вдвое-втрое меньше суточная потребность в воде, а также в белках и жирах, так как они имеют высокий энергетический потенциал, и усиливает жажду. Поскольку в результате интенсивного потоотделения в плазме крови уменьшается содержание аскорбиновой кислоты и других водорастворимых витаминов, в рационах местного населения преобладают углеводы, увеличивающие выносливость организма, и витамины, позволяющие выполнять тяжелую физическую работу в течение длительного времени [4].

Наиболее чувствительно усиливает температурное ощущение ветер. При сильном ветре холодные дни кажутся еще холоднее, а жаркие - еще жарче. На восприятие организмом температуры влияет также влажность. При повышенной влажности температура воздуха кажется более низкой, чем в действительности, а при пониженной влажности - наоборот.

Восприятие температуры индивидуально. Одним людям нравятся холодные морозные зимы, а другим - теплые и сухие. Это зависит от физиологических и психологических особенностей человека, а также эмоционального восприятия климата, в котором прошло его детство.

Здоровье человека в значительной степени зависит от погодных условий. Например, зимой люди чаще болеют простудными, легочными заболеваниями, гриппом, ангиной [4].

Одним из сложных в экологическом отношении районов проживания человека является высокогорье. Главными абиотическими факторами, влияющими в этом случае на организм, являются изменения парциального давления атмосферных газов, в частности кислорода, понижение среднесуточной температуры, повышение солнечного излучения. Некоторые города расположены на значительной высоте над уровнем моря: Мехико - 2277 м, Аддис-Абеба - около 2000 м. На большой высоте расположено много сельских селений на Кавказе, в Гималаях, на Памире и других местах. В общем, в условиях высокогорья живут десятки миллионов людей. Популяции людей, издавна живущих в этих условиях, имеют ряд адаптивных приспособлений. Так, в крови индейцев Перуанских Анд (живущих и работающих на высоте около 4000 метров) наблюдается повышенное содержание гемоглобина и количество эритроцитов.

Но не каждый человек, попавший в условия горного климата, может преодолеть влияние этих факторов. Это зависит от его физиологических особенностей и тренированности организма. Если адаптации не произошло, у человека вследствие падения парциального давления кислорода развивается так называемая горная болезнь. Ее вызывает гипоксия - недостаток кислорода в тканях организма. В случае внезапного перемещения (самолетом) человека в высокогорные районы (свыше 3000 метров) развивается острая форма горной болезни: отмечается одышка, слабость, усиление сердцебиения, головокружение, головная боль, угнетенное состояние. Дальнейшее пребывание человека в таких условиях может привести к его смерти.

Для профилактики острой горной болезни тот, кто планирует осуществить турпоход в горы, должен пройти медосмотр и специальную тренировку.

На ранних этапах исторического развития температурный фактор играл важную роль в выборе мест поселения людей. Когда человек научился высекать огонь, появилась некоторая его независимость от отрицательных влияний среды. Но, несмотря на это, температурный фактор сохраняет свое значение и по сей день. Об этом свидетельствует зависимость плотности населения от среднегодовой температуры конкретной географической зоны. Важным показателем является сезонная разница. Минимальные сезонные колебания температуры в тропических зонах очень благоприятны для жизни. В северных районах народонаселение увеличивается преимущественно за счет увеличения городов, где есть условия для частичной изоляции человека от неблагоприятных влияний окружающей среды.

Издавна известно, как важно для больного свежий воздух, теплый климат, чистая вода. Часто человеку, чтобы вылечиться, достаточно поменять климат, пожить в горной или сельской местности, около леса или моря. С открытием в современной медицине эффективных препаратов природные факторы не утратили своего оздоровительного значения.

Нарушение природного равновесия приводит к разбалансированию целостной системы «человек - окружающая среда». Загрязнение воздуха, воды, грунта, продуктов питания, шумовые нагрузки, стрессовые ситуации в результате ускоренного ритма жизни, негативно отражаются на здоровье человека как физическом, так и психическом [4].

Проблема взаимоотношений человека и природы, гармония между обществом и окружающей средой всегда была актуальной. Большинство геронтологов (ученых которые работают над проблемой долголетия), биологов, экологов и врачей-клиницистов считают, что человеческий организм может и должен нормально функционировать более 100 лет. Здоровье, биологическое и моральное совершенство каждого человека в значительной мере зависит от состояния социальной и природной среды его жизни. Комплексное влияние жизненных компонентов должно образовывать оптимальные экологические условия для существования человека.

адаптация биоклиматический внешний среда

1.2 Солнечные лучи

Животворные свойства солнечных лучей человек узнал давно. «Куда часто заходит солнце, туда редко заглядывает врач», - говорит народная мудрость. Солнечная радиация - это ряд электромагнитных колебаний с различной длиной волн. Длина волн измеряется в специальных единицах - нанометрах (1 нанометр - 0,001 микрона). В зависимости от длины волн в солнечном спектре различают световые, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи (есть ещё радио, гамма и космические лучи, лучи Рентгена). Каждый вид лучей оказывает на организм человека специфическое действие. Световые обеспечивают возможность зрительных восприятий, усиливают протекание биохимических процессов в организме, повышают его иммунобиологическую реактивность. Хорошо известно влияние различной освещённости на самочувствие и настроение. У большинства жителей средних широт восход Солнца повышает обмен веществ и общий тонус организма. Сумерки действуют успокаивающе, а очень тёмная ночь может вызвать состояние беспокойства. Инфракрасные лучи бывают коротковолновые и длинноволновые. И те и другие оказывают тепловое воздействие [9].

Инфракрасные лучи с короткой волной проникают в ткани тела на большую глубину и создают большой тепловой эффект, а длинноволновые - на меньшую глубину и вызывают меньший тепловой эффект. Ультрафиолетовые лучи вызывают в организме очень широкий спектр биологических эффектов. Они обладают бактерицидным действием: убивают многие микроорганизмы, бактерии и вирусы. Под их влиянием вещество тирозин превращается в пигмент меланин, в результате чего кожа приобретает смуглый цвет, так называемый загар. Поэтому витамин D называют антирахитическим. Эти лучи активизируют другие витамины - А, С, Е. Под влиянием оптимального ультрафиолетового облучения активизируется деятельность желез внутренней секреции, повышаются выносливость к физическим нагрузкам и умственная работоспособность. Длительное отсутствие действия этих лучей вызывает «световое, или солнечное, голодание». В результате в организме детей снижается прочность костной ткани - развивается рахит, разрушается зубная эмаль, повышается восприимчивость к простудным и инфекционным заболеваниям, обостряются хронически протекающие заболевания, снижается умственная и физическая работоспособность. Следует помнить, что активность витамина D, образующегося под влиянием солнечных лучей, во много раз превосходит эффективность его препаратных аналогов. Поэтому нужно всемерно использовать возможности пребывания детей на солнце, чтобы исключить солнечное голодание [10].

1.3 Температура окружающей среды

Почти 75% тепла тела тратится на излучение в окружающую среду и уносится движущимся воздухом. Порядка 22% идет на испарение и теряется с выделениями. И только около 2-3% расходуется на нагревание потребляемой пищи и воздуха.

При низкой температуре среды организм увеличивает теплопродукцию и уменьшает теплоотдачу. Это происходит за счет следующих механизмов. После раздражения кожных рецепторов по сигналу центральной нервной системы происходит сужение сосудов кожи, подкожной клетчатки и слизистых. Вспомните, как выглядит продрогший на морозе человек. Губы у него посиневшие, лицо бледное, на теле «гусиная кожа» - признак непроизвольного сокращения ее мускулатуры. Но стоит обогреться, как розовеют щеки, губы - наступает расширение капилляров [8].

За счет сокращения капилляров на холоде ток крови в поверхностных тканях тела замедляется и тело уменьшается в объеме. Это ведет к снижению излучения - важнейшей статьи расхода тепла. Только за счет регуляции кровенаполнения сосудов кожи и слизистых можно снизить (или повысить) на 70% теплопотери тела.

У больных и незакаленных людей теплорегулирующие системы могут не справляться со своими задачами. Поэтому у ослабленных и нетренированных людей (особенно детей) даже небольшое охлаждение вызывает ухудшение самочувствия, простудные и хронические заболевания. Да и у здоровых людей резкое охлаждение, особенно при повышенной влажности и движении воздуха (сквозняк), нередко заканчивается насморком или даже более серьезными заболеваниями (или их осложнениями) [7].

При жаре рефлекторно расширяются сосуды кожи, учащаются дыхание, пульс, нередко падает кровяное давление. Температура кожи повышается, что приводит к большей теплопотере за счет излучения. Но основным механизмом регуляции в случае перегрева является потоотделение. Интенсивность охлаждения зависит от объема и скорости испарения пота с поверхности тела. Считается, что у жителей жаркого пояса сальные и потовые железы кожи более развиты, чем у людей, проживающих на севере. Выделяемые сальными железами жировые вещества также способствуют более быстрому испарению пота.

При высоких температурах окружающей среды самочувствие человека резко ухудшается. Особенно неблагоприятно сочетание высокой температуры и повышенной влажности воздуха. Например, при температуре 40 °С и относительной влажности 30% самочувствие может быть примерно таким же, что и при 30 °С и влажности 80%. При повышенных значениях этих элементов самочувствие людей, как правило, сильно страдает.

Влагопотери человека в жаркий день при физической работе средней трудности на открытом воздухе составляют от 2 до 4-6 л. Скажем, если вы копаете огород на солнцепеке, то теряете порядка 2-4 л влаги, а туристы в жаркий день могут «сбросить» за счет влагопотерь до 6 кг. При больших физических нагрузках и в жаркую погоду следует особо соблюдать питьевой режим и беречься от теплового удара [8].

Даже в обычную, не очень солнечную погоду на пляже где-нибудь у Рублевского или Клязьминского водохранилища или на опушке леса влагопотери могут составлять до 100-200 г. в час. При умеренной температуре воздуха - порядка 15 °С - и в состоянии покоя человек выделяет в среднем 1 г пота в 1 минуту.

При повышении температуры до 30 °С потоотделение увеличивается в 4-5 раз. Тот же эффект наблюдается, когда человек приступает к работе или начинает двигаться. Так, уже при ходьбе по открытому шоссе выделение пота возрастает в 2-3 раза, а при беге - в 4-6 раз по сравнению со спокойным состоянием.

Затраты энергии и влагопотери следует учитывать при организации физической работы, туристских походов, дозировании нагрузки при спортивных играх, а также и в повседневной жизни. Особенно это касается больных и пожилых людей.

В средней полосе европейской части нашей страны, в частности в Подмосковье, поступление тепла к организму меньше, чем его расход. Поэтому для поддержания постоянства внутренней среды мы надеваем ту или иную одежду и поддерживаем определенную температуру своего жилища. Терморегулирующие свойства одежды оценивают в специальных единицах - «кло» (от англ. clothes - одежда).

Итак, формы и степень влияния температуры на человека различны в разные сезоны, при различной бытовой и производственной обстановке.

Это влияние зависит от величины и знака отклонений фактически наблюдаемых значений метеофакторов, от некоторого оптимального их сочетания, которое принято называть «комфортным». Дело в том, что на теплоощущение влияет не только приход тепла, но и влажность и интенсивность движения воздуха. Поэтому зона комфорта, то есть таких параметров внешней среды, при которых человек чувствует себя наилучшим образом (не испытывая жары, духоты, холода, сырости и пр.), определяется рядом условий - не только погодных, но и других сопутствующих факторов жизнедеятельности человека.

Ощущение холода или жары, кроме всего прочего, зависит от характера нервной системы, размеров и веса тела, общего состояния здоровья и, конечно, закалки человека. Как удивляют нас иногда легко одетые в морозную погоду люди. А они чувствуют себя нисколько не хуже, чем мы, закутанные в шубы и шарфы, соответственно показаниям термометра. Многое обусловлено и образом жизни, бытовыми традициями людей. Например, великий художник И.Е. Репин круглый год спал при открытых окнах, еще более жестких правил придерживались знаменитые полярные путешественники (Нансен, Амундсен, Пири).

Комфортной для московских условий считается температура воздуха около 23 °С, для полярных районов - 17 °С, а для юга страны-25 °С. Оценка температуры зависит не только от места, но и от времени наблюдений. Так, в Подмосковье температура плюс 4-6 °С в марте расценивается как теплая, но уже в середине мая мы будем считать ее холодной [10].

На курортных пляжах можно встретить щиты, где приводится комплексная оценка теплоощущений человека при одновременном действии нескольких факторов - температуры и влажности воздуха, атмосферного давления и ветра, а также солнечной радиации. Такова эквивалентно-эффективная температура (ЭЭТ) или радиационно-эквивалентная эффективная температура (РЭЭТ). Последняя, кроме совокупного действия температуры и влажности, характеризует также влияние солнечной радиации.

В зависимости от значений метеоэлементов каждый из них может ослаблять или усиливать действие другого на живой организм. Так, высокая влажность усиливает действие на организм как высокой, так и низкой температуры. Сильный ветер в сочетании с высокой или низкой температурой способствует в одних случаях перегреву, а в других - переохлаждению организма. Умеренный же ветер в жаркую погоду является благоприятным фактором в борьбе с перегревом. Наиболее благоприятной считается температура внешней среды в пределах 18-20 °С при относительной влажности 40-60% и слабом ветре.

1.4 Магнитные бури

Геомагнитные бури - возмущение магнитного поля Земли длительностью от нескольких часов до нескольких суток, вызванное поступлением в окрестности Земли возмущенных высокоскоростных потоков солнечного ветра и связанной с ними ударной волны. Геомагнитные бури происходят в основном в средних и низких широтах Земли.

В результате вспышек на Солнце в космическое пространство выбрасывается огромное количество вещества (в основном протонов и электронов), часть которого, двигаясь со скоростью 400-1000 км/с, за один - два дня достигает земной атмосферы. Магнитное поле Земли захватывает из космического пространства заряженные частицы. Слишком сильный поток частиц возмущает магнитное поле планеты, из-за чего быстро и сильно изменяются характеристики магнитного поля [6].

Таким образом, геомагнитная буря - это быстрые и сильные изменения в магнитном поле Земли, возникающие в периоды повышенной солнечной активности.

Пик активности Солнца во время предыдущего солнечного цикла пришелся на 2001-2002 годы, когда солнечные ветры исходили с поверхности нашего светила почти постоянно, а солнечные пятна достигли своего максимума. Тогда же специалисты отмечали и крайне неблагоприятные последствия активности и для нашей планеты - электронное оборудование давало сбои, спутники на орбите работали с ошибками.

Самая мощная за всю историю наблюдательной астрономии вспышка произошла 4 ноября 2003 года. Ее энергии, как показали расчеты, могло бы хватить для снабжения электричеством такого города, как Москва, в течение 200 млн. лет.

Геомагнитные бури оказывают влияние на многие области деятельности человека, из которых можно выделить нарушения связи, систем навигации космических кораблей, возникновение поверхностных зарядов на трансформаторах и трубопроводах и даже разрушение энергетических систем.

Магнитные бури также оказывают влияние на здоровье и самочувствие людей. Они опасны в первую очередь для тех, кто страдает артериальной гипертонией и гипотонией, болезнями сердца. Примерно 70% инфарктов, гипертонических кризов и инсультов происходит именно во время солнечных бурь [9].

Магнитные бури нередко сопровождаются головными болями, мигренями, учащенным сердцебиением, бессонницей, плохим самочувствием, пониженным жизненным тонусом, перепадами давления. Ученые связывают это с тем, что при колебаниях магнитного поля замедляется капиллярный кровоток и наступает кислородное голодание тканей.

В 1930-х годах в Ницце (Франция) случайно было замечено, что частота инфарктов миокарда и инсультов у пожилых людей резко возрастала в дни, когда в работе местной телефонной станции наблюдались сильные нарушения вплоть до полного прекращения связи. Впоследствии было установлено, что нарушения телефонной связи происходят во время магнитных бурь. На этом основании и был сделан вывод, что инфаркты и инсульты, как и сами срывы телефонной сети, связаны с магнитными бурями.

Острые споры вызывал в свое время вопрос о влиянии солнечной активности на возникновение несчастных случаев и травматизма на транспорте и в производстве. На это впервые указал еще в 1928 году Александр Чижевский, а в 1950-х годах немецкие ученые Рейнхольд Рейтер и Карл Вернер из анализа около 100 тысяч автокатастроф установили их резкое увеличение на второй день после солнечной вспышки. Позже российский судебный медик из Томска Владимир Десятов обнаружил резкое возрастание числа самоубийств (в 4 - 5 раз по сравнению с днями спокойного Солнца) также на вторые сутки после вспышки на Солнце. А это как раз соответствует началу магнитных бурь [9].

Негативному воздействию магнитных бурь подвержены по разным данным от 50 до 75% населения Земли. При этом момент начала стрессовой реакции может сдвигаться относительно начала бури на разные сроки для различных бурь и для конкретного человека. Многие люди начинают реагировать не на сами магнитные бури, а за 1-2 дня до них, т.е. в момент вспышек на самом Солнце.

Также замечено, что до 50% населения планеты способны к адаптации, т.е. к уменьшению до нуля реакции на подряд идущие друг за другом несколько магнитных бурь с интервалом 6-7 дней, и что молодые люди практически не ощущают воздействия магнитных бурь.

1.5 Атмосферное давление

Атмосферное давление - давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице площади. С высотой атмосферное давление убывает. Нормальным атмосферным давлением (на уровне моря) принято значение 760 мм ртутного столба (мм. рт. ст.) при температуре 0 градусов по С.

На самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное, т.е. характерное давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия [7].

Пребывание в условиях повышенного атмосферного давления почти ничем не отличается от обычных условий. Лишь при очень высоком давлении отмечается небольшое сокращение частоты пульса и снижение минимального кровяного давления. Более редким, но глубоким становится дыхание. Незначительно понижается слух и обоняние, голос становится приглушенным, появляется чувство слегка онемевшего кожного покрова, сухость слизистых и др. Однако все эти явления относительно легко переносятся.

Более неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления - повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека.

При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец. В основе неблагоприятного влияния пониженного атмосферного давления на организм лежит кислородное голодание. Оно обусловлено тем, что с понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода.

Повлиять на погоду мы не в состоянии. Но вот помочь своему организму пережить этот тяжелый период совсем несложно. При прогнозе значительного ухудшения погодных условий, а следовательно и резких перепадов атмосферного давления, прежде всего следует не паниковать, успокоиться, максимально снизить физическую нагрузку, а для тех у кого адаптация протекает довольно сложно, необходимо посоветоваться с врачом о назначении соответствующих лекарственных средств [10].

2. Структура биоклиматических ресурсов

2.1 Рекреационно-климатические ресурсы

Биоклимат - климатические условия, которые наряду с другими факторами среды определяют существование, развитие, размножение и размещение живых организмов. Биоклиматические ресурсы представлены применительно к человеку и характеризуют связь климата с его тепловым состоянием, здоровьем, особенностями рекреации и санитарно-гигиенической оценкой в естественных условиях.

Выделены следующие составляющие биоклиматических ресурсов:

· рекреационно-климатические ресурсы;

· санитарно-гигиенические климатические ресурсы для градостроительства;

· физиолого-климатические ресурсы теплового состояния человека;

· лечебно-профилактические климатические ресурсы для основных видов заболеваний; (сердечно-сосудистых, хронических неспецифических заболеваний органов дыхания, ревматических и простудных, туберкулёза, глазных).

Влияние климата и погоды на организм человека быть как положительным, так и отрицательным. Климатотерапия является одним из способов профилактики и лечения ряда болезней. Биологическое воздействие факторов способствует нормализации и укреплению нарушенных физиологических функций организма. Некоторые погодные ситуации (особенно их резкая смена) могут вызывать незначительные нарушения в самочувствии даже здоровых людей, влиять на уровень работоспособности, общее физическое и психическое состояние, эмоциональное настроение. В настоящее время так называемую чувствительность к неблагоприятным условиям погоды затрагивает почти каждого второго человека. Особенно она велика у больных людей и проявляется в ощущении дискомфорта, раздражительности, иногда в обострении патологических процессов или даже в осложнении течения болезни [3].

Чёткий механизм влияния метеотропных ситуаций на человека, особенно больного, до сих пор не определен и нуждается в дальнейшем изучении. Установлено, что они вызывают патологические нарушения у людей, склонных к простудным заболеваниям, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, желчнокаменной и почечнокаменной болезнями, заболеванием органов дыхания, ревматическими болезнями, а так же с неустойчивой нервной системой.

Число дней с между суточной изменчивостью температуры воздуха более 8 градусов Цельсия. Междусуточная изменчивость температуры воздуха - это разность средних суточных температур двух соседних суток. Число дней с межсуточной изменчивостью температуры воздуха более 8 градусов колеблется от 2 до 40 в год.

Среднее квадратичное отклонение среднего суточного атмосферного давления на уровне станции. Данный показатель характеризует изменчивость атмосферного давления. На большей части России он колеблется в пределах 11-15 гПА. Особенно велики перепады давления на северо-западе России. В нашем регионе этот показатель составляет 9-10 гПА [6].

Число дней с относительной влажностью более 80%. В зимний период число дней с относительной влажностью воздуха более 80% на большей части территории России довольно велико и относительно постоянно, что облегчает его учёт при оценке возможного влияния на самочувствие человека.

В целом в течение года максимальное число дней с высокой влажностью (более 150) характерно для заполярных районов европейской части России и Западной Сибири. В Центрально-Чернозёмных регионах областях оно составляет 100-120 дней.

Повторяемость сочетаний температуры воздуха более 20С и относительной влажности более 80%. Многие медицинские исследования свидетельствуют об увеличении частоты некоторых заболеваний в зависимости от определённого уровня температурно-влажностного режима, который формируется в различные года на конкретной территории.

В тёплый период года негативные реакции в организме не только больного, но и здорового человека может вызывать сочетание высокой температуры воздуха и высокой относительной влажности. На большей части территории России повторяемость данных сочетаний температуры и влажности, называемых душными погодами, находятся в пределах 1-6% в год.

Повторяемость сочетаний температуры воздуха менее 0 и относительной влажности более 80%. В холодный период года сочетание отрицательной температуры и относительной влажности воздуха более 80% усиливает ощущение холодного дискомфорта, что приводит к частым переохлаждениям. На большей части территории России повторяемость данного комплекса находится в пределах 20-25%. Максимальное значение (30-35%) отмечается на севере и северо-востоке европейской части России, севере Западной Сибири. К наиболее комфортным по данному показателю (5-15%) относят районы Северного Кавказа и Приморье. В Центрально-Чернозёмном регионе этот показатель составляет 20% [4].

Число дней с переходом температуры воздуха через 0 градусов Цельсия. Данный показатель включает в себя как оттепели, так и заморозки. Различие состоит в том, что оттепели отмечаются на фоне отрицательных значений температуры, а заморозки - на фоне положительных значений. В европейской части России данный показатель мало изменяется, находится в пределах 50-70 дней в год. Адвективные оттепели являются неблагоприятными для здоровья, так как очень часто сопровождаются высокой относительной влажностью, большой скоростью ветра и осадками, вызывая простудные заболевания и провоцируя обострение ревматизма, астмы, туберкулёза и др.

Число дней с жидкими и смешанными осадками. Жидкие осадки характерны для тёплого времени года, а смешанные связанны с переходными сезонами. Обычно смешанные осадки резко увеличивают теплопроводность одежды и обуви, что приводит к увеличению простудных и острых респираторных заболеваний. На большей части территории России число дней с смешанными и жидкими осадками близко к 100 и лишь в западных регионах включая Калининградскую область, возрастает до 130.

Повторяемость скорости ветра более 8 м/с. При большой скорости ветра человек испытывает прежде всего динамическую нагрузку для преодоления которой необходимы физиологические затраты организма. В зимний период ветер существенно увеличивает холодовой дискомфорт, вызывая дополнительное напряжение терморегуляторной системы организма человека. В большинстве районов европейской части России и Западной Сибири повторяемость высокой скорости ветра в течение года составляет 10-20% [4].

Энергетическая освещённость (интенсивность) солнечной радиации зависит от широты места, высоты солнца и прозрачности атмосферы. Она увеличивается от высоких широт к низким. В годовом ходе наибольшие значения приходятся на летние часы, а в суточном - на полуденные часы. Максимальные значения интенсивности прямой радиации наблюдаются при ясном небе. Существенные коррективы в пространстве и временное распределение данной характеристики вносит облачность [4].

При средних условиях области наименьшая энергетическая освещённость прямой солнечной радиации летом в полуденные часы отмечается на побережье морей Северного Ледовитого и Тихого океанов.

Больные, страдающие сердечно сосудистыми и гипертоническими заболеваниями, отличаются ослабленной адаптацией к воздействиям внешней среды и поэтому остро реагируют на изменение погодных условий.

Резкие междусуточные колебания температуры воздуха и атмосферного давления, высокие и низкие значения температуры, высокая влажность воздуха, сильный ветер по отдельности или в различных сочетаниях вызывают у больных данного типа усиление болевого синдрома, нарушение ритма сердечной деятельности. Возможны изменения показателей ЭКГ, артериального давления, пульса. Больные жалуются на головокружение, шум в голове, вялость, быструю утомляемость.

Низкая температура в холодное время года может провоцировать развитие гипертонической болезни. Спастические сокращения артерий при местном охлаждении приводит к ишемическим болезням сердца. Резкое снижение атмосферного давления способствует затруднению дыхания, повышению свёртываемости крови [4].

Среди людей с болезнями органов дыхания, на метеорологические факторы особенно чутко реагируют больные бронхиальной астмой. Медицинские исследования дали основания полагать, что эта болезнь предопределяется генетически, в основном является аллергическим заболеванием и зависит от специфики аллергенов. При этом не исключается, что климатические условия способны предопределять тяжесть болезни, частоту повторения её симптомов. Для всех форм заболеваний вредны сильный ветер и высокая влажность. Число больных астмой во влажных районах гораздо выше, чем в сухих. Сочетание высокой влажности воздуха с высокой или низкой температурой увеличивает число приступов. Неблагоприятны и резкие колебания температуры и атмосферного давления.

2.2 Санитарно-гигиенические ресурсы для градостроительства

Высокий уровень загрязнения воздуха промышленных городов и посёлков при наличии сильного ветра определённого направления способен усиливать патологические изменения у больных, страдающих болезнями органов дыхания.

На территории России достаточно большое количество регионов, погодные и климатические условия в которых могут вызывать раздражающее воздействие на людей с заболеваниями дыхательных путей. Прежде всего это северные или северо-восточные районы азиатской части России отличающиеся высокой влажностью (в среднем 100-160 дней в году) и сильным ветром (более 15-20%). Близки к неблагоприятным районам север европейской части России и практически вся Западная Сибирь, север Камчатки с существенными колебаниями давления воздуха, Каспийского морей, юга Приморья из-за большой повторяемости душных погод летом (30-35%) и высокой скорости ветра (30-40%) в течение года [4].

Средние условия складываются в умеренной и южной зонах европейской части России, большинстве районов Восточной Сибири и Дальнего Востока. Близки к оптимальным условия в республиках Северного Кавказа, Предбайкалье и Забайкалье, где в течение года отмечается наименьшая междусуточная изменчивость атмосферного давления, а повторяемость душных погод в тёплый период не превышает 5%.

адаптация способность внешний среда

2.3 Лечебно-профилактические ресурсы для основных видов заболеваний

Ревматизм относится к инфекционно-аллергическим заболеваниям с поражением соединительной ткани, главным образом сердечно-сосудистой системы и суставов. Больные, страдающие ревматизмом, особенно чутко реагируют на холодную влажную погоду. Простудные заболевания чаще всего проявляются при слабо морозной погоде в сочетании с сильным ветром, высокой влажностью воздуха или осадками. Особо неблагоприятными для больных ревматизмом и людей, склонных к частым простудам, являются северные и северо-западные районы России, отличающиеся большой повторяемостью неустойчивой влажной погоды с достаточно сильным ветром. В данном регионе в течение года обычно отмечаются около 100-130 дней с смешанными и жидкими осадками и 160-190 дней с относительной влажностью воздуха более 80%. К относительно комфортным следует отнести Центрально-Чернозёмный регион, а так же районы Северного Кавказа, Восточную Сибирь, Дальний Восток.

Больным туберкулёзом показан ровный, сухой, тёплый климат со слабым ветром и небольшими колебаниями атмосферного давления.

Особенно вредными и вызывающими обострение болезни являются жаркие дни с душными ночами, холодная погода при высокой влажности воздуха, частая повторяемость туманов, дождливых, ветреных дней, резкие междусуточные колебания температуры воздуха и атмосферного давления, причем последнее вызывает у больных колебания артериального давления. Во влажном воздухе опасность воздушной инфекции выше, чем в сухом [4].

В Центрально-Чернозёмном регионе климатические условия достаточно благоприятны для больных туберкулёзом.

В соответствии с принятыми показателями особенно противопоказаны больным туберкулёзом районы Черноморского побережья Кавказа с высокой температурой и влажностью воздуха в тёплый период (более 25%). Несколько менее дискомфортно на североевропейской части России, в Калмыкии, Дагестане, Западной Сибири. Сильный ветер довольно частой повторяемости (около 30%) в сочетании с низкой или высокой температурой, а также высокая влажность, особенно в тёплое полугодие в прибрежных районах Дагестана и Приморья, способствует уровню болезни. К благоприятным можно отнести южные районы Урала и Восточной Сибири с сухим, солнечным климатом. Наш регион считается относительно благоприятным [4].

Офтальмологи полагают, что некоторые метеорологические факторы могут способствовать возникновению ряда глазных заболеваний. Так, хотя развитие катаракты относят за счёт нарушения обмена веществ или последствий травматизма, была выдвинута гипотеза, что заболевания возникают при образовании окисляющих веществ в глазах под влиянием ультрафиолетовой радиации.

Резкие колебания температуры воздуха и атмосферного давления могут вызвать обострение глаукомы из-за острой непроходимости сосудов сетчатки и нарушения кровообращения. При воспалении соединительной прозрачной слизистой оболочки глаза одной из причин считают влияние солнечной радиации как раздражителя.

Дискомфортными районами являются побережье северных морей, Западная Сибирь, Красноярский край из-за большой изменчивости атмосферного давления. Сравнительно благоприятными условия складываются в горных районах Северного Кавказа, на юге Дальнего Востока, где особенно в тёплый сезон наблюдается наименьшая междусуточная изменчивость температуры и атмосферного давления [5].

Север европейской части России, Предуралье, Южный Урал, Камчатка не благоприятны для профилактики глазных болезней, особенно в переходные сезоны и зимой из-за частой смены погоды при прохождении атмосферных фронтов [4].

Заключение

Исследования различных авторов показали, что влияние изменений атмосферного давления на организм человека неоднозначно. Известное практическое значение имеет тот факт, что при понижении атмосферного давления газы, находящиеся в желудочно-кишечном тракте, расширяются, вызывая растяжение органов. Это может сопровождаться ухудшением аппетита и нарушением процесса пищеварения. Кроме того, связанное с пониженным давление высокое стояние диафрагмы может привести к затруднению дыхания и нарушению функций сердечнососудистой системы.

Существует ряд гипотез о колебаниях атмосферного давления с периодом 3-15 минут и даже нередко с амплитудой до 4 мм. рт. ст. При некоторых метеорологических процессах возникают колебания такой частоты, которые могут оказывать биологическое действие.

Температура воздуха играет большую роль в процессах теплообмена человека. Терморегулирование человека играет большую роль в процессах теплообмена человека. Терморегулирование человеческого организма - поддержание постоянной температуры тела (испарение, излучение, конвекция, теплопроводность) [4].

Но терморегулирование выполняется организмом автоматически, без дополнительных усилий и без неприятных ощущений, только в определённых пределах значений температуры окружающего нас воздуха, т.е. когда сохраняется тепловой баланс организма - так называемая зона комфорта [3].

Верхний и нижний пределы значений температур, составляющих зону комфорта, ограничивают, «критические температуры». Значения их у различных людей могут существенно отличаться. Средние значения зоны комфорта - 21-24 градусов Цельсия, нижний предел критической температуры - 18 градусов Цельсия, верхний - 27 градусов. Значения эти могут изменяться в зависимости от влажности воздуха и скорости ветра.

Влажность воздуха, в сочетании с температурой она оказывает большое влияние на организм. Результирующая температура, т.е. воспринимаемая температура тем выше, чем выше влажность воздуха. При одной и той же температуре влажный воздух «теплее» сухого [6].

Для человеческого организма оптимальными следует считать условия, при которых относительная влажность составляет 50%, а температура 16 - 18 градусов. При более высокой температуре желательно, чтобы влажность, а, следовательно, результирующая температура были ниже.

При влажном воздухе повышается опасность воздушной инфекции. При дыхании тёплым влажным воздухом происходит недостаточное охлаждение лёгких, это оказывает неблагоприятное воздействие на организм.

Помимо основных метеорологических показателей, на здоровье и самочувствие человека влияют: солнечная активность, электромагнитные свойства атмосферы, атмосферное электричество, ионизация воздуха, содержание кислорода в воздухе. Они не всегда связаны с климатическими факторами, некоторые из них климатическими факторами, некоторые из них являются отдельными агентами, способные вызвать у человека метеотропные реакции у человека [3].

Установлено, что солнечная активность воздействует на молекулярном уровне, влияет на поведенческие функции человека, провоцирует обострение ряда заболеваний. В последние годы делаются попытки составления гелио-медицинских прогнозов, используемых в здравоохранении.

Солнечная активность влияет на электромагнитное поле Земли. Электрические заряды (электроны и ионы) являются «регулировщиками» в проходах клеточных мембран и определяют основные процессы жизнедеятельности клетки.

Молекулы тканей организма и, прежде всего, молекулы воды в них реагируют на изменение внешнего электромагнитного поля, которое ориентирует их в определённом направлениях, нарушая нормальную работу человека.

В период солнечных и магнитных бурь возникают дополнительные биотоки, что приводит к нарушению некоторых физиологических функций, увеличению числа случаев инфарктов и скоропостижной смерти.

При прохождении атмосферных фронтов, наряду с изменением давления меняется и электрическое поле атмосферы. Напряжённость электрического поля в этом случае увеличивается в 10 раз и превышает норму у поверхности земли. Соответственно увеличивается число обращений за медицинской помощью, особенно среди больных, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Ионизация воздуха так же как активный биологический фактор. Предполагается, что через лёгкие и кожу аэроионы осуществляют электрический обмен между организмом и окружающей средой. Ионизируемый воздух оказывает определённое воздействие на многие функции организма, причём оно может быть положительным и отрицательным в зависимости от концентрации аэроионов, их полярности, продолжительности воздействия [4].