Общие представления о влиянии климата на человека

Общие представления о влиянии климата на человека

  Одним из наиболее важных природных факторов, оказывающих влияние на здоровье человека, на возникновение и географию болезней, является климат. Под климатом понимают многолетний режим погоды, определяемый географической широтой местности, высотой над уровнем моря, удаленностью местности от океана, рельефом суши, характером подстилающей поверхности, антропогенными воздействиями и другими факторами, свойственными данной местности.

Показателем непостоянства погоды является индекс изменчивости погоды. Он определяется как отношение числа дней с контрастной сменой погоды к общему числу дней в рассматриваемом периоде и выражается в процентах. Большие значения индекса изменчивости погоды соответствуют неблагоприятному для человека климату.

Среди климатических факторов одно из первых мест по степени воздействия на организм человека (прежде всего на сердечно-сосудистую систему) занимают непериодичные, резкие перепады атмосферного давления. На втором месте по степени воздействия на организм человека стоит действие низких температур, особенно в начальные периоды адаптации. В условиях холода увеличиваются энергозатраты организма, что приводит к значительному напряжению систем, поддерживающих температурный гомеостаз. Особенно негативно влияет на состояние человека сочетание низких температур с сильным ветром, охлаждающее действие которого весьма велико.

Экстремальные для человека природные условия

Понятие экстремальности окружающей среды применяется по отношению к различным типам сред, причем не только природных, но и социальных. Экстремальное действие на человека может оказывать быстрая смена привычных условий на новые – даже на более благоприятные для жизнедеятельности. Экстремальность различных воздействий неодинакова для представителей различных адаптивных типов людей, этносов и рас, а также для различных возрастных групп населения.

Под экстремальными зонами (районами) обычно понимают обширные по площади территории с экстремальными природными условиями. К ним относятся: зона Арктики, охватывающая северные территории Азии, Европы, Северной Америки, а также Антарктический материк, на всей территории которого условия экстремальны для жизни человека.

Выделяют абсолютно экстремальные зоны, в которых жизнь людей без специальных систем жизнеобеспечения практически невозможна, и относительноэкстремальные зоны, в которых жизнь человека возможна, но в значительной степени затруднена.

  Влияние экстремальных условий на человека может быть различно по продолжительности в годовом цикле. Так, например, в Восточной Сибири экстремально холодные условия имеют место в течение зимы, а в центральных областях Антарктиды экстремально холодные условия наблюдаются весь год. К экстремальным можно отнести территории с повторяющимися природными явлениями стихийного характера, например, наводнениями, землетрясениями, извержениями вулканов.

Особенности обитания человека в экстремально холодных регионах

Обычно под экстремально холодными регионами понимают территории, на которых среднесуточная температура самого теплого месяца в году не поднимается выше +100С, южная граница этих территорий соответствует южной границе тундры. Экстремально холодные районы России занимают около двух третей ее территории.

Климат Севера суров и вместе с тем отличается большим разнообразием. Наиболее существенны различия между континентальными и морскими районами. Приморская зона Севера является циклональной, а континентальная – антициклональной. Для первой характерны резкие смены погоды, повышенная влажность и частые ветры, для второй зоны – очень низкие температуры воздуха зимой, его относительная сухость, более теплое лето.

Своеобразие климата Севера определяется тем, что поступление солнечного тепла в течение года в высоких широтах происходит крайне неравномерно. Так, приток солнечной радиации в период полярной ночи отсутствует и происходит охлаждение поверхности земли и прилегающих слоев воздуха; в полярный день происходит интенсивный приток солнечного тепла.

  На сезонный температурный режим большое влияние оказывает рельеф местности. В закрытых долинах резко возрастают годовые амплитуды температуры воздуха за счет интенсивного прогрева летом и выхолаживания зимой. В таких плохо вентилируемых долинах возникает опасность интенсивного загрязнения приземного слоя атмосферы промышленными выбросами; для них типичны морозные туманы антропогенного происхождения, сильно затрудняющие трудовую деятельность человека.

Почти для всех районов Севера характерны слабо минерализованные воды и особые сочетания макро- и микроэлементного состава местных пищевых продуктов. Установлены закономерные связи между геохимическими особенностями некоторых районов и распространением заболеваний у северян.

Типичными для Севера являются разные формы патологий, вызываемых холодом, тяжело и необычно текущие болезни сердечно-сосудистой системы, дыхательной, нервной и пищеварительной систем, инфекционные заболевания, гиповитаминозы.

Специфична для Севера и совокупность синдромов, получивших название холодовая болезнь. Она представляет собой глубокие нарушения нервной системы и связана не только с холодом, но и с характерной для Севера погодной ситуацией – низкой температурой воздуха в сочетании с сильным ветром и высокой влажностью. Холодовая болезнь сопровождается дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточностью, гипоксией, отеком мозга и легких.

Обычным недомоганием является одышка, которая не связана с недостатком кислорода в воздухе, ее причиной является так называемый северный гипоксический синдром. У северян происходит перестройка всех параметров в системе обеспечения организма кислородом. Коренные жители Севера обладают более эффективной легочной вентиляцией, чем приезжие. Для них характерно увеличение объема грудной клетки, повышение минеральной насыщенности скелета.

У коренных северян, по сравнению с другими адаптивными типами людей, повышен уровень гемоглобина и иммунных белков в крови. Для них характерна меньшая частота простудных заболеваний и проявлений ревматизма.

Здоровье мигрантов в северные районы подвержено многим патологическим изменениям (рис. 3). Хронический стресс функций желез внутренней секреции, наблюдаемый у приезжих людей, приводит к повышению уровня гормонов надпочечников и снижению концентрации сахара в крови. Для мигрантов характерны общая повышенная заболеваемость, более тяжелое течение болезней и более высокая смертность, чем в умеренных широтах. Это в значительной мере связано со снижением общей иммунологической реактивности, характерной для периода адаптации, а также относительной стерильностью среды Севера.

 Среди приезжих 40% всех заболеваний приходится на болезни, провоцируемые чрезмерным охлаждением (форенгиты, тонзиллиты, бронхиты, пневмонии, миозиты, грипп, ангина, невралгия).

Рис. 3. Природные факторы, влияющие на мигрантов в условиях Севера

У значительной части мигрантов во время полярной ночи наблюдается повышенная утомляемость, раздражительность, угнетенное состояние.

  Наибольшие функциональные изменения возникают после десяти лет пребывания на Севере. После этого срока резко возрастает заболеваемость инфарктом миокарда и смертность от него. Для северных территорий характерен так называемый северный вариант гипертонии, когда уже через пять лет после прибытия в полярные районы у молодых людей наблюдаются частые кризы, нередко сопровождающиеся инсультами.

  В условиях Севера отмечается существенное снижение работоспособности у лиц, ранее проживавших в других климатических зонах. Физическая работоспособность и период ее восстановления существенно зависят от исходного места миграции; она восстанавливается тем быстрее, чем ближе климатическая зона мигрантов к климатической зоне Севера.

Особенности обитания человека на территориях с жарким климатом

  Экстремально жаркие территории подразделяются на две основные группы – жаркие сухие и жаркие влажные. К экстремально жарким сухим территориям относятся пустыни субтропических и тропических поясов. Наиболее неблагоприятны для человека внутриконтинентальные пустыни, отличающиеся преобладанием чрезвычайной погоды (дневная температура в тени +40, +500С), резкой сезонной и суточной сменой температурного режима, низкой влажностью воздуха. Экстремальность сухих жарких территорий определяется и недостаточной обеспеченностью населения водой и высокой минерализацией источников воды. В связи с этими факторами пустыни слабо заселены – их территория составляет 18% суши, а обитает на ней всего 4% населения земного шара.

При нахождении людей в сухом жарком климате особую нагрузку испытывают терморегуляционные системы организма. Основным путем обеспечения постоянства внутренней среды организма в чрезвычайно жарких условиях является испарение при потоотделении и дыхании. Характерным является интенсивное дыхание при повышении внешней температуры (тепловая одышка). Существенные нагрузки испытывает сердечно-сосудистая и выделительная системы.

У мигрантов из умеренных широт акклиматизация к условиям жаркого сухого климата обычно занимает 1-2 месяца и сопровождается рядом функциональных сдвигов – усилением потоотделения и сердечно-сосудистой деятельности, сокращением диуреза, понижением артериального давления, увеличением вязкости крови, обострением хронических заболеваний и др. (рис. 4).

Рис. 4. Факторы природной среды, вызывающие функциональные изменения

у мигрантов на территориях с сухим жарким климатом

К экстремально жарким влажным районам относятся тропики и территория, прилегающая к экватору. Они совпадают с зонами влажных тропических, субэкваториальных и экваториальных лесов. Экстремальность природной среды обусловлена, прежде всего, преобладанием в течение года влажной и жаркой погоды. Разница температур между самыми жаркими (+280С) и самыми холодными месяцами (+240С) невелика, избыточное увлажнение воздуха в сочетании с высокой температурой сильно затрудняет теплоотдачу и создает ощущение влажной духоты.

  В дополнение к рассмотренным факторам экстремальности для тропиков характерны факторы риска развития большого числа различных эндемических инфекционных и паразитарных болезней.

  На начальных стадиях адаптации к таким условиям происходит изменение водно-солевого обмена (солевой дефицит может вызывать тепловые судороги), отмечается повышение сердечного ритма, понижение артериального кровяного давления, ухудшаются функции пищеварительной системы. Для мигрантов в тропический климат повышается риск развития ишемической болезни сердца, бронхиальной астмы и почечно-каменной болезни, а также различных инфекционных и паразитарных заболеваний.

Морфоструктурными особенностями коренного населения жарких влажных территорий является малый рост, худощавость, пигментация кожи. С механизмами биологической адаптации связаны признаки, обеспечивающие понижение теплопродукции организма и усиление теплоотдачи: увеличение количества потовых желез, усиление потоотделения, понижение основного обмена и уровня холестерина в крови. Усиленное потоотделение стимулирует распространение различных кожных заболеваний. Наряду с биологической адаптацией к влажному жаркому климату, местное население тропиков обладает рядом социальных адаптационных приспособлений. К ним относятся подсознательное избегание перегрева и частый отдых при физической нагрузке.

Особенности обитания человека в районах высокогорного климата

Экологической особенностью высокогорного климата является прогрессирующее снижение содержания кислорода в атмосферном воздухе с увеличением высоты над уровнем моря. При переезде с равнинной местности в горы развивается горная болезнь, связанная недостаточным снабжением тканей кислородом вследствие его дефицита во вдыхаемом воздухе. Коренные горцы адаптированы к недостатку кислорода, у них наблюдается повышенное содержание эритроцитов в кровяном русле и увеличение размеров правой системной половины сердца.

 У  пришлого населения на начальных  этапах адаптации обнаруживается  гиперфункция респираторного аппарата. Затем наступает гипертрофия  нейронов дыхательного центра, дыхательной  мускулатуры и легких, активация  правой половины сердца; эти явления  сопровождаются восстановлением  работоспособности.

 Другие  особенности горного климата, такие, как: обилие света и повышенная  ультрафиолетовая радиация, резкие  смены дневных и ночных температур  воздуха, также откладывают свой  отпечаток на физиологию и  патологию человека. Однако, несмотря  на наличие здесь ряда лимитирующих факторов, горный климат обладает лечебными свойствами при бронхиальной астме и анемии.

Особенности обитания человека в районах морского климата

Районы морского климата характеризуются такой биологической особенностью, как содержание в воздухе химических элементов: натрия, хлора, йода, брома, фтора, – нехарактерных для удаленных от моря районов. Насыщение воздуха химическими элементами является следствием их испарения с поверхности моря.

  Морской климат подразделяется на морской холодный, морской умеренный и морской климат жаркого пояса. На морской климат влияют особенности примыкающей суши. Формирование адаптивных реакций человека в разных районах Мирового океана весьма различно. В северных морях адаптация соответствует адаптациям к условиям полярного климата. При освоении тропического и субтропического морского климата происходит адаптация к действию высоких температур. Муссонный климат зимой приводит к повышению обмена веществ, потребления кислорода, артериального давления и кроветворения, к активации симпатического отдела вегетативной нервной системы. Во время летнего муссона происходит понижение обмена веществ, уменьшение потребления кислорода и повышение тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Такая разнонаправлененная адаптация в условиях муссонного климата может неблагоприятно влиять на организм человека.