Адаптация, акклиматизация и климатопатические реакции
Под адаптацией понимается процесс приспособления живых организмов к тем или иным условиям существования, обеспечивающий не только нормальную жизнедеятельность организма, но и сохранение высокого уровня трудоспособности в новых, в том числе и социальных, условиях существования.
Акклиматизация является частным случаем адаптации к комплексу внешних природно-климатических факторов и представляет собой сложный социально-биологический процесс, зависящий от природно-климатических, социальио-экономических, гигиенических и психологических факторов. Реакции акклиматизации имеют наследственную основу. Они формируются с детства и касаются всех регулирующих и физиологических систем организма. Процесс акклиматизации проявляется общими и частными, специфическими для того или иного климата чертами приспособления. Общей закономерностью процесса акклиматизации является фазное изменение жизнедеятельности организма.
Первая фаза (ориентировочная) связана с фактором «новизны», при которой, как правило, отмечаются общая, психоэмоциональная заторможенность и некоторое снижение работоспособности.
Вторая фаза (повышенной реактивности) характеризуется преобладанием процесса возбуждения, стимуляцией деятельности регулирующих и физиологических систем организма, преобладанием деятельности симпатического отдела вегетативной нервной системы и адренергических механизмов регуляции, обеспечивающих мобилизацию функциональных и метаболических резервов организма. В этот период акклиматизации наблюдается снижение надежности функциональных систем организма в целом и, прежде всего, систем ранее поврежденных (функционально ослабленных).
В третью фазу акклиматизации реализуется основной (универсальный) закон полезного результата действия, обеспечивающий положительную энтропию (накопление энергии). В этот период значительно углубляются процессы внутреннего торможения, стимулируются холинергические механизмы регуляции, перестраивающие различные физиологические системы и специализированные структуры организма на более экономный уровень функционирования. Это создает базис для повышения физиологической устойчивости, выносливости и сопротивляемости организма к различным неблагоприятным воздействиям внешней среды. В эту фазу наблюдаются изменения не только в наиболее подвижных «реактивных» системах организма, но и в биохимических и биофизических свойствах тканей, что обеспечивает возможность более длительного их сохранения. На этой фазе обычно заканчивается развитие процесса акклиматизации при кратковременном пребывании в новом климате.
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 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 от 1000 до 1500 м и верхний пояс — от 1500 до 2000 м) и высокогорные районы (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, а летом в два раза больше, чем на равнине. При этом в горах особенно интенсивно возрастает коротковолновый спектр УФ-радиации, обладающий наиболее выраженным биологическим действием. Следует подчеркнуть, что по сравнению с равниной в горах 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. Как известно, одним из основных специфических факторов горного климата является разрежение воздуха и связанное с нею низкое парциальное давление кислорода.
Длительность и специфика процесса акклиматизации к любому типу климата зависят не только от внешних природно- климатических факторов, но и от индивидуальных особенностей организма человека — возраста, конституции, степени закаленности и тренированности, от характера и степени тяжести основного и сопутствующего заболевания. 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.
Климатопатические реакции
Резкая смена климата, особенно у лиц пожилого и детского возраста, а также у астенизированных каким-либо острым или хроническим заболеванием, преимущественно в начальные сроки акклиматизации, может вызвать ряд патологических, так называемых климатопатологических (климатопатических) реакций с преобладанием мозгового, кардиального, вегетососудистого, артрологического и другого симптокомплекса в зависимости от индивидуальных особенностей организма, специфики психосоматического заболевания, а также от особенностей непривычного климата.
В этих случаях климатопатические реакции протекают либо остро (по типу «стресса»), либо постепенно (по типу болезни адаптации). Экстремальные погодно-климатические факторы являются стрессорными раздражителями, активирующими симпатико-адреналовую, гипофизарно-надпочечниковую систему, обусловливающих в процессе акклиматизации повышенный выброс различных гормонов, в том числе глюкокортикоидов, способствующих повышению адаптационных возможностей и общей резистентности организма.
Климатопатические реакции наиболее часто констатируются у лиц, мигрирующих из районов средних широт в районы с экстремальными и субэкстремальными параметрами климата (высокие широты, аридные зоны, высокогорье и др.), характеризующиеся крайними (экстремальными) значениями температуры, влажности, давления воздуха, солнечного режима и др.
У ряда лиц при переезде, особенно в зимний сезон года, в суровые климатические условия высоких широт нередко раз вивается комплекс патологических реакций, проявляющийся нарушением деятельности центральной нервной системы, функции дыхания, кровообращения, термоадаптации, которые
В. П. Казначеев определил как «синдром полярного напряжения», а А. П. Авцын — как «синдром полярной гипоксии». Развитие реакций такого типа связано с чрезвычайно интенсивным охлаждающим свойством воздушной среды в холодный период года, когда степень суровости погоды достигает 5-7 баллов по шкале Бодмана, с длительным (5-6 мес) периодом дефицита УФ-радиации, нарушением фотопериодизма и световой недостаточностью в течение 2-3 месяцев полярной ночи.
Процесс акклиматизации к этим условиям отягощается повышенной интенсивностью электромагнитных колебаний космического происхождения вследствие близости в этих широтах магнитного полюса Земли, а также высокой напряженностью электрического поля атмосферы. Специфические условия приполярных районов могут провоцировать обострения хронических заболеваний сердца, легких, суставов, нервной системы, которые в этих районах отличаются весьма тяжелым течением. Профилактика климатопатических реакций у лиц, переезжающих в даннные регионы, должна включать лечение основного заболевания, а также набор средств и мероприятий, направленных на повышение общей и специфической устойчивости организма к УФ-облучениям, витаминизация комплексом витаминов А, группы В, С, РР, прием так называемых адаптогенов (настойка женьшеня, элеутерококка, «акклиматизина», представляющего собой смесь элеутерококка, лимонника и желтого сахара. Условия климата полупустынь (аридные зоны), сочетающие высокую температуру и низкую влажность воздуха с интенсивной солнечной радиацией, предрасполагают к развитию острых ели обострению хронических заболеваний кожи — фотодерматозов. В этих условиях нередко развивается, особенно у приезжих, симптоматика «болезни пустынь», в основе которой лежит нарушение водно-солевого обмена, обезвоживание тканей организма.
В отличие от аридных зон климат влажных субтропиков, сочетающий высокую температуру с большой влажностью воздуха, обусловливающих метеорологические элементы духоты и перегрева, существенно влияет на кислородный обмен и термоадаптацию. Он способствует развитию состояния гипертермии, проявляющегося симптомами теплового или солнечного «удара». В целях профилактики этих состояний используют различного рода солнцезащитные устройства, средства индивидуальной защиты от повышенной инсоляции, а также вносят соответствующую коррекцию в водно-солевой рацион питания.
Жители равнин сравнительно легко приспосабливаются к условиям среднегорного климата, который до высоты 2000 м характеризуется умеренно разреженным воздухом, пониженным содержанием кислорода в нем на фоне благоприятных погодных, циркуляционных, радиационных и электромагнитных факторов. На высоте 2000 м и выше увеличивается предрасположенность к развитию горной болезни. Необходимо также отметить, что смена климата нередко сочетается с десинхронизацией суточного и сезонного ритма метеорологических факторов, что в свою очередь усугубляет проявление климатопатических реакций.
Сезонные заболевания
От погодных особенностей различных сезонов года в прямой зависимости находятся обострения многих хронических заболеваний. Сезонная перестройка эндокринной регуляции и вегетативной нервной системы, протекающая на фоне сезонной изменчивости погодного режима, сочетающегося с дефицитом или отсутствием некоторых природных компонентов преимущественно в осенне-зимний сезон года (световые, УФ-лучи, терпены, фитонциды, аэроионы и др.), а также с недостаточностью некоторых витаминов в пищевом рационе преимущественно в весенний сезон года заметно отражается на течении и распространении различных заболеваний.
Известно, что с января по апрель наблюдается некоторое повышение уровня артериального давления даже у практически здоровых лиц. Отмечены определенные различия в активности процесса коагуляции с выраженной гиперкоагуляционной направленностью в осенне-зимние месяцы по сравнению с весенне-летними, а также в сезонной динамике водно-электролитного обмена и адаптивных гормонов (катехоламины, глюкокортикостероиды).
В тесной связи с указанными выше изменениями регулирующих систем организма находится сезонная динамика обострений заболеваний сердечно-сосудистой системы. По данным различных авторов, в климатических условиях средней полосы наблюдается наибольшее количество обострений по поводу гипертонической болезни, ИБС, нарушений ритма сердца, а также смертельных исходов в зимне-весенний сезон года (рис. 5). Весной и осенью повышается частота обострений язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Отмечается весенний максимум обострения туберкулеза, болезней бронхолегочной системы. В летний сезон года чаще возникают и дают обострения заболевания кожи.
Метеопатические реакции
Организм человека сравнительно легко приспосабливается даже к значительным колебаниям погодных и метеорологических условий благодаря механизмам саморегуляции. Для здорового организма обычные колебания погоды являются тренирующим фактором, поддерживающим основные адаптивные системы организма на оптимальном уровне. Однако некоторые люди все же страдают повышенной чувствительностью к изменению погодно-метеороло-
гическнх условий. Повышенная метеочувствительность (метеолабильность) чаще констатируется у лиц, страдающих различного рода хроническими психосоматическими заболеваниями, а также у лиц с неполноценными, вследствие переутомления, нарушения режима труда и отдыха, механизмами саморегуляции.
Рис. 5. Сезонная динамика количества вызовов станций скорой медицинской помощи по поводу заболеваний сердечно-сосудистой системы (Москва 1978-1979 гг.).
Повышенная метеочувствительность (по субъективным признакам) у больных заболеваниями сердечно-сосудистой системы констатируется в 30-50% случаев. Основная масса метеопатически чувствительных лиц приходится на возраст от 40 до 60 лет. У жителей загородной местности повышенная метеочувствительность в среднем отмечается в 28%, а у горожан — в 64,5% случаев. Неблагоприятные погодно-метеорологические условия могут изменять общий психоэмоциональный фон, влиять на уровень работоспособности, выступать в роли провоцирующего или разрешающего фактора, способствующего либо выявлению скрытых патологических процессов, либо обострению хронических заболеваний.
Выделен ряд признаков метеопатических реакций, отличающих их от реакций обострения, обусловленных другими причинами. К ним относят: а) одновременное и массовое появление Патологических реакций у больных с однотипными заболеваниями в неблагоприятные погодные условия; б) кратковременное ухудшение состояния больных, синхронное с изменением погоды; в) относительную стереотипность повторных нарушений у одного и того же больного в аналогичной погодной ситуации. По интенсивности метеопатические реакции подразделяют на легкие (появление жалоб общего психосоматического характера, незначительные сдвиги в отдельных адаптивных си- ремах организма без выраженной клинической симптоматики) и выраженные, когда субъективные расстройства сочетаются с выраженной клинической семиотикой обострения или ухудшения течения того или иного заболевания.
В подавляющем числе случаев отдельные метеорологические факторы слабо коррелируют с изменениями физиологических функций, а также с частотой обострений хронических заболеваний. Выявляется некоторая зависимость отдельных показателей жизнедеятельности здорового организма от изменений атмосферного давления, температуры воздуха, влажности, скорости ветра.
Наиболее тесная зависимость обнаружена при сочетании отдельных метеоэлементов. При сопоставлении числа случаев инфаркта миокарда с различными сочетаниями атмосферного давления и влажности воздуха было выявлено, что в 40% случаев смерть от инфаркта миокарда наступала при снижении атмосферного давления и увеличении влажности и в 25% случаев — при повышении атмосферного давления и увеличении влажности воздуха. Приступы стенокардии чаще констатировали при снижении атмосферного давления, усилении ветра, особенно в теплый сезон года. Наиболее выраженные метеопатические реакции отмечались в период усиления атмосферной циркуляции и выраженного фронтогенеза, когда происходила смена контрастных воздушных масс (теплой на холодную или холодной на теплую). В период вторжения холодной воздушной массы у людей наблюдались повышение артериального давления, тонуса периферических сосудов, относительный алкалоз крови и понижение концентрации С02. На фоне гипергликемии отмечалось увеличение концентрации холестерина и калия в крови, а также гиперкоагуляционная направленность реологических свойств крови. В то же время концентрация ионов хлора, фосфора, кальция значительно снижалась, что в свою очередь существенным образом отражалось стоянии вегетативной нервной системы, на функции других регулирующих систем организма.
Клинико-физиологические и клинико-биохимические сдвиги выявленные в различные погодные условия, находят отражение в клиническом течении различных заболеваний, их исходе, а также частоте обострений и осложнений. Число гипертонических кризов возрастает главным образом в погодные ситуации со спастическим и гипоксическим эффектом с любой степенью междусуточной изменчивости метеоэлементов. Сопоставление частоты обращаемости больных к врачу с погодными условиями позволяет выделить для определенных нозологическим групп больных погодные условия с разной степенью риска обострения заболевания.
Для больных, страдающих гипертонической болезнью, бронхиальной астмой, церебральным атеросклерозом повышения риска обострения можно ожидать в погодные ситуации со спастическим эффектом, некоторое снижение риска — в погодный ситуации с гипотензивным эффектом. Для больных, страдающих ИБС, нарушениями ритма сердца, повышение риска обострения можно ожидать в погодные ситуации с гипоксическим эффектом, некоторое снижение — в погодные ситуации с тонизирующим эффектом.
При ослаблении циклонической деятельности и отсутствий фронтальных разделов метеопатические эффекты в атмосфере, как правило, не формируются. В отдельных случаях при трансформации или слабой адвекции однородной массы могут наблюдаться отрицательные реакции, вызванные формированием в атмосфере дискомфортных гигротермических условий. В теплый период года возникают метеорологические условия перегрева и духоты, в холодный - охлаждения в сочетании с повышенной влажностью воздуха. Комплексное воздействие повышенной влажности воздуха и высоких температур может привести к заметному снижению количества кислорода в воздухе (гипертермическая гипоксия воздуха). Резкое охлаждение, особенно сопровождающееся сильным ветром, нередко способствует развитию реакций спастического характера. Влажно-прохладные, влажно-морозные метеорологические условия могут неблагоприятно влиять на течение воспалительного процесса бронхолегочной системы и опорно-двигательного аппарата.
Для выделения дискомфортных по теплоощущению метеорологических условий теплого периода года проводят расчеты ЭЭТ и РЭЭТ по специальным номограммам, а в холодный период года рассчитывают степень суровости погоды по шкале Бодмана. Погода считается «душной» в том случае, когда,
хотя бы один из сроков метеонаблюдений абсолютная влажность воздуха равна или превышает 18 мбар. Духота является субъективным ощущением, связанным с физическим процессом терморегуляции, под критерием духоты принимают значение абсолютной влажности, эквивалентное температуре воздуха при точке росы. При изучении влияния духоты разной степени выраженности необходимо учитывать не только абсолютную влажность и величину температуры воздуха, но и скорость ветра, а также зону теплоощущения человека по данным ЭЭТ и РЭЭТ. Влажно-прохладные метеорологические условия формируются в виде колебания температуры в пределах 16-18 °С и абсолютной влажности воздуха, превышающей 18 мбар, влажно-морознее — при отрицательных значениях температуры воздуха и абсолютной влажности, превышающей 4 мбар.
Медико-метеорологическое прогнозирование. Основные принципы метеопрофилактики
Изменения отдельных метеорологических параметров в природных, естественных условиях не могут быть теми единственными или главными патогенетическими факторами, которые обусловливают формирование метеопатических реакций. Свидетельством тому является тот факт, что у большей части метеолабильных лиц болезненные проявления, сопряженные со сменой погоды, развиваются накануне изменения давления, температуры и других метеорологических характеристик, когда еще только приближается циклон или тот или иной атмосферный фронт. В то же время те же метеолабильные лица, находясь в условиях изменяющегося давления воздуха (в кабине самолета, скоростного лифта и др.) или температуры и влажности воздуха (при переходе из закрытого помещения зимой в условия открытого пространства), но при неизношенной синоптической обстановке, как правило, не отмечают сколько-нибудь выраженных отклонений в самочувствии и состоянии здоровья. В настоящее время выделены те неблагоприятные для организма человека погодные и метеорологические условия, которые способствуют повышению риска обострения различных психосоматических заболеваний: а) нарушение привычного суточного или сезонного ритма гелиогеофизических и метеорологических факторов; б) резкую междусрочную и междусуточную изменчивость основных метеорологических элементов и количества кислорода в воздухе; в) дискомфортные по теплоощущению метеорологические условия; г) различного рода метеофизиологические или метеопатические эффекты атмосферы; д) электромагнитные колебания, обладающие сигнальными свойствами, определяющими формирование в организме человека опережающих реакций либо физиологического, либо патологического характера.
С целью медико-метеорологического прогнозирования в настоящее время предложено несколько медицинских типизаций погодных условий. Базируясь на классификации погоды суток Федорова-Чубукова, предложено выделять четыре типа погод: благоприятный (I) благоприятный (II), неблагоприятный (III), весьма неблагоприятный (IV). Основным недостатком, данной типизации является однозначная оценка (благоприятная или неблагоприятная) погодных условий для больных разной патологии. В основу типизации погодных условий для медицинских целей положены три основных показателя: генезис погоды, степень ее комфортности и изменчивость. Данная типизация, так же как и предыдущая, не раскрывая влияния на организм человека ожидаемых погодных условий, не дает возможности проводить медицинскую интерпретацию ожидаемых погодных условий.
С. М. Чубинский (1980), основываясь на выдвинутой им термоэлектромагнитной теории, предлагает выделять два класса (устойчивой и неустойчивой) погоды с 22 подтипами, отличающимися друг от друга по величине среднесуточной температуры и влажности, наличию атмосферных явлений, характеру осцилляций электромагнитного фона. Данная типизация, также как и две предыдущие, не дает медицинской оценки ожидаемых погодных условий.
Нами разработан способ составления медицинских комментариев к обычным синоптико-метеорологическим прогнозам. Основным материалом для анализа и прогноза погоды в медицинском аспекте являются метеорологические данные (температура, влажность, атмосферное давление, скорость ветра, осадки, освещенность и др.), сведения о количестве кислорода в воздухе текущих суток и метеорологический прогноз на ближайшие сутки-двое. Необходимы также синоптический прогноз с указанием ожидаемой барической обстановки и характера атмосферных фронтов и уточнения термобарической ситуацийтекущих суток. Динамика атмосферных процессов и прогноз их развития уточняются с помощью синоптических карт. Наблюдаемые и расчетные данные вписываются в специальные таблицы, на основании которых строятся биоклиматограммы.
В ряде крупных промышленных городов и на крупных курортах страны организованы пункты медицинского прогноза погоды и метеопрофилактики, в задачу которых, наряду с составлением медицинских комментариев к метеорологическим прогнозам, входит активное выявление среди населения лиц с повышенной метеочувствительностью, диспансерный учет и наблюдение за ними, а также проведение плановой, сезонной в индивидуальной метеопрофилактики с максимальным включением в систему комплексных профилактических мер природно-климатических, физиотерапевтических средств и методов лечебной физической культуры.
Необходимо подчеркнуть, что если другие факторы «риска» (психоэмоциональные напряжения и физические перегрузки) можно в какой-то степени предвидеть и по мере возможности ограничивать их воздействие, то изменение погодно-климатических трудно предвидеть.
