1. Взаимодействия свободных радикалов в биосредах с магнитным полем

2. Изменение скорости и механизмов процесса дифузии вещества через клеточные мембраны

- Полупроводниковые эффекты в молекулах ДНК и белков

- Изменение ротационной поляризации молекул, обладающих актив- ным центром

1. Изменение валентных углов связи в парамагнитных молекулах

Таким образом, ответная реакция на воздействие магнитного поля как правило осуществляется (первое) на уровне нейроэндокринной системы, которая запускает сложную цепь метаболических реакций, направленных на сохранение энергетических ресурсов. Вторая метаболическая фаза характеризуется нарастанием тканевой гипоксии, изменением сосудисто-тканевой проницаемости, нарушением активности дыхательных ферментов и др.

В последнее время появились материалы о”информационном воздействии “электромагнитного поля. Сущность этого воздействия заключается в подсознательной обработке информации о состоянии окружающей среды, получаемой через ЭМП. Функциональная схема биоинформационной системы имеет следующий вид:

Э МП рецепторы гипоталямус внутренние органы.

Информация от рецепторов поступает в гипоталямус, где возбуждение является сигналом к исполнительной команде. Тоесть отработка рассогласования внутренних параметров организма и внешней среды.

Приведенняе материалы свидетельствуют, что патогенез метеотропных реакций представляет сложную цепь сано-, и патогенетических реакций по типу клинического синдрома дезадаптации. Метеореакция –это ответная реакция на воздействие комплекса физических факторов природного происхождения в основе которых лежит перестройка вегетативной, далее центральной систем с присоединением гуморальных механизмов.

Учитывая патофизиологическую сущность метеотропных реакций Г.М. Данишевский предложил назвать реакцию на погоду дезадаптационным метеоневрозом . По его мнению именно нарушение процессов адаптации лежит в основе метеопатических реакций. Колическтво таких лиц среди жителей Крыма составляеть 31%. В то время как в Прибалтийских республиках их количество достигает 51%. В Северных районах России > 70%.

В основе метеотропных реакций у лиц страдающих заболеваниями сердечно сосудистой системы лежат вазомоторные реакции ( спазм сосудов, учащение пульса, и повышение АД, учащение фибринолиза и усиление свертываемости крови).

Характерным признаком метеотропных реакций является нарушение биологических ритмов. Так в группе практически здоровых строителей , прибывших в Норильск со средней полосы уже через 2 месяца установлен сдвиг циркадных ритмов содержания 11-ОКС в плазме крови и слюне.

Сегодня ни у кого не вызывает сомнения, что погодно-климатические условия являются фактором риска простудных заболеваний, сердечно-сосудистой патологии. Так у коренного населения (якуты) стенические поражения коронарных артерий наступают на 2 десятилетия позже и на 4,5 раза реже, чем у некоренных жителей. Аналогичная закономерность прослеживается и в случае смены места жительства с крайнего севера в среднюю полосу России (Тверь).

По характеру гелеометеотропные реакции ( МР ) классифицируются на :

1 -й тип- с субъективными ощущениями

11-й тип- с обьективными изменения уровня функционирования

Ш-й тип- на фоне вышеуказанных изменений проявляются в виде клинических проявлений.

Гигиеническое значение погоды не ограничивается ее непосредственным влиянием на здоровье. Большое влияние на здоровье и санитарно-бытовые условия жизни погода оказывает также опосредованно, усиливая вредное влияние других неблагоприятных факторов внешней среды. Наглядным примером в этом плане может быть феномен так называемой температурной инверсии.

Пасмурные, облачные погоды резко (на 40 –50% и более) снижают интенсивность ультрафиолетовой радиации. Влажность воздуха усиливает неблагоприятные последствия загрязнения воздуха (способствуя, например, переходу SO₂ в аэрозоль H₂SO₄.

Многообразие возможных сочетаний погодообразующих факторов обусловливает многочисленность отличающихся друг от друга конкретных погодных условий.

По классификации Л.А.Чубукова, наиболее часто встречающиеся комбинации погодных условий группируют в 16 типов погод (например: 1 тип - солнечная, очень жаркая и очень сухая, У тип - очень жаркая и очень влажная погода, 1Х тип - погода с переходом температуры через 0о, ХП тип - сильно морозная погода и др.).

На Земном шаре имеются четыре основные зоны формирования погодных воздушных масс: арктическая, антарктическая, тропическая и экваториальная. В результате неравномерности нагрева различных участков водных поверхностей и суши, особенностей рельефа, изменения активности Солнца и других факторов массы воздушной среды перемещаются, что и является главной причиной существенных перемен состояния погоды, так как каждой воздушной массе присущи свойственные именно ей сочетания метеорологических условий. Граница между двумя воздушными массами называется фронтом погоды. Протяженность его совпадает с протяженностью стыка двух воздушных масс и достигает иногда нескольких тысяч километров (обычно в пределах одной тысячи). Ширина фронта составляет 25-50 км.

Прохождение фронта и смена воздушных масс обычно сочетаются с формированием одного из двух основных типов синоптического состояния атмосферы: циклона или антициклона.

Циклон - область пониженного давления (с понижением давления от периферии к центру). В северном полушарии циркуляция воздушных потоков в циклоне происходит против часовой стрелки. Вертикальный ток воздуха имеет преимущественное направление от периферии к центру и вверх от Земли. Погода в циклоне весьма неустойчивая, с большими перепадами температуры, давления, повышенной влажностью, осадками, большой электропроводностью воздуха и уменьшением градиента потенциала электрического поля Земли. Погода циклонического типа может приобретать разрушительную силу (тайфуны, цунами, смерчи и др.), что связано с выделением огромной энергии.

Антициклон - область повышенного давления ( с повышением давления от периферии к центру). Горизонтальная циркуляция воздушных потоков в антициклоне происходит преимущественно по часовой стрелке. Вертикальный ток воздуха - от центра к периферии и сверху вниз, к Земле (верхние холодные слои воздуха “прижимаются к Земле). Погода в установившемся антициклоне преимущественно устойчивая, сухая, без существенных осадков и с небольшим перепадами температуры и давления.

Многообразие состояний погодно-климатических условий и специфический характер воздействия их элементов на организм человека определяет и задачи гигиенической науки как в изучении механизмов реализации биологических эффектов, так и в разработке мер профилактики их неблагоприятного воздействия на организм человека.

Вследствие этого перед медицинскими работниками стоит задача большой важности - разработка критериев медицинского прогнозирования погоды, ее классификации применительно к условиям конкретных географических районов и населенных мест, осуществление мер профилактики метеотропных реакций.

В комплекс задач профилактической медицины следует отнести и:

• Районирование территорий с целью оценки опасности

• Прогнозирование патогенности погоды

• Разработка методов профилактики гелиометеорологических реакций и методов климатотерапии

Наиболее часто применяемыми “медицинскими” классификациями погоды являются классификации В.И.Русанова, И.И.Григорьева и В.Ф.Овчаровой (Табл.3,4).

По классификации А.А. Федорова различают три типа погоды:

1. оптимальный - умеренно влажные (умеренно сухие) погоды, скорость движения воздуха 2 -3 м/сек., суточный перепад температур не более 2оС, атмосферного давления - до 4 мб;

2. раздражающий - перепады температуры и давления составляют соответственно до 4оС и до 8 мб, скорость ветра - до 6-7 м/сек.;

3. острый - пасмурная, часто с осадками погода, перепады температур более 4оС, давления - более 8 мб, скорость ветра более 9 м/сек.

На человека особенно сильное влияние оказывает резкая смена погоды и частота этих смен. Для характеристики частоты смены погодной ситуации, а, следовательно, и для характеристики устойчивости погоды предложены различные показатели. Одним из них является индекс изменчивости погоды, предложенный В.И.Русановым, который вычисляется по формуле :

где К - индекс изменчивости погоды в процентах, М - число изменений классов погоды, N - число дней в рассмотренном периоде. При индексе изменчивости погоды менее 25% погода в данном периоде оценивается как очень устойчивая , при 25-35% - устойчивая, 35-50% - изменчивая, более 50% - сильно изменчивая(Табл. 5).

Для решения многих вопросов текущего, и в особенности предупредительного санитарного надзора, а также для осуществления различных оздоровительных и лечебно-профилактических мероприятий врач должен также располагать сведениями о климате местности. В отличие от погоды, отражающей свойства приземного (нижнего) слоя атмосферы в кратком отрезке времени (например, сутки, несколько суток, недель), климат представляет собой более долговременную характеристику природных условий местности. Под климатом понимают устойчивую, основанную на многолетних наблюдениях совокупность погодных условий, присущих данной местности в разных сезонах года. Термин “ Климат” происходит от греческого слова “клима” –наклон.

K климатоформирующим факторам следует отнести:

• приток солнечной радиации

• высота над уровнем моря, рельеф и тип ландшафта (суша, вода, растительность)

• особенности циркуляции воздушных масс

• близость к морям и океанам

Гигиеническое значение климата весьма велико. От климата местности во многом зависят гигиенические рекомендации по проектированию и строительству гражданских и промышленных зданий, обеспечению рационального питания, одежды, обуви, режима труда и быта, обучению и воспитанию подрастающего поколения, предупреждению возникновения и обострения различных заболеваний.

В отличие от погоды, которую характеризуют метеорологические и гелиогеофизические показатели, зарегистрированные в данный момент, либо в течение другого краткого промежутка времени, для характеристики климата необходимо знать показатели, отражающие долгосрочные процессы в окружающей природной среде.

Таковыми являются абсолютные минимальные, абсолютные максимальные, среднегодовые, среднемесячные и т.д., показатели основных метеорологических факторов.

Ведущим для характеристики климата является показатель температуры воздуха. Для решения практических вопросов теплозащиты необходимо знать среднюю температуру наиболее холодного (январь) и наиболее теплого (июнь) месяцев, годовой ход температуры, амплитуду ее колебаний и др.

Наряду с температурой важнейшими показателями климата являются такие синоптические показатели как количество выпадающих осадков, атмосферное давление, преимущественное направление и скорость движения воздуха, световой климат, глубина промерзания почвы и т.д..

Каждой климатической зоне присущи свои параметры и особенности годового хода перечисленных показателей. Например, при равной сумме годовых осадков они в разных местностях могут выпадать неравномерно: в одной местности - пропорционально во все месяцы года, в другой - за1-2 месяца выпадает более 90% всей годовой суммы.

Климатические особенности местности определяются тремя взаимосвязанными процессами: обменом тепла, обменом влаги и характером циркуляции воздушных масс.

Циркуляция атмосферы возникает в связи с наличием разницы в нагреве между полярными, умеренными и экваториальными широтами, между континентами и океанами (таково происхождение воздушных масс атмосферы). Воздушные массы тропосферы движутся из областей с более высоким давлением в область с меньшим давлением.

Определенным закономерностям подчиняются и морские (океанические) течения. Известно, например, отепляющее влияние Гольфстрима на климат восточной части Атлантического океана и на западную Европу. Над районами холодных океанических течений увеличивается повторяемость туманов (например, Ньюфаундленд, где воздух с теплых вод Гольфстрима проходит над холодными водами Ламбрадорского течения).

Снежный и ледяной покров поверхности уменьшает потери тепла почвой. Но сама поверхность такого покрова сильно отражает солнечную радиацию днем и сильно охлаждается излучением ночью, поэтому она и охлаждает находящийся над ней воздух.

Кроме того, климатические условия местности во многом зависят от рельефа (например, в Киргизии, Туркмении и других “жарких” регионах есть населенные пункты - высокогорные - характеризующиеся весьма холодным суровым климатом)

Климатические условия местности не хаотичны, они подчиняются определенным географическим закономерностям. Основываясь на средних значениях перечисленных выше основных климатических показателей (температуры, осадки, влажность, световой климат, ветры и др.) и с учетом географического положения местности различают 7 основных климатических поясов: (таб. 6)

1. тропический (от 0 до 13^о географической широты, среднегодовая температура 20-24^оС).

2. жаркий (13-26^о и 12-16^оС).

3. теплый (26-39^о и 12-15^оС).

4. умеренный (39-52^о и 8-12^оС).

5. холодный (52-65^о и 4-8^оС).

6. суровый (65-78^о и 0-4^оС).

7. полярный (69-90^о и -4 - (-2)^оС).

Климатическое районирование Украины

В пределах Украины различают следующие климатические зоны: (таб.7)

1. полесье - северная часть республики, южная граница - по линии Луцк, Шепетовка, Житомир, Киев, Нежин, Конотоп. Лето умеренно теплое, зима сравнительно мягкая. Средние температуры января в Западном Полесье - 4,5оС, в Левобережье - 7,8^оС, в июле - соответственно 17-18 и 19-20^оС, среднегодовые - от 7 до 5,5^оС. Зимой часты оттепели. Годовая сумма осадков 500-600 мм (70% - апрель-октябрь, 30% - холодные месяцы). Общее количество дней с осадками 170-190.

2. лесостепь = южная граница проходит по линии Котовск, Кировоград, Кременчуг, Полтава, Харьков. Климат умеренно теплый. Средняя температура в январе (-7)-(-8)^о, в июле +18-21^оС. Безморозный период 160-170дней. Осадки 500-700 мм, менее к востоку; устойчивый снежный покров 90-100 дней (с 15-20 декабря).

3. степь - различают северную, центральную, южную степь. Южная граница по линии Раздельная,Одесса, Николаев, Северный Крым, Мариуполь. Средняя температура января -5-2, июля 20-22^оС, осадков относительно мало (250-300 мм); часты суховеи, скорость ветра до 10-12 м/сек.

4. Карпаты. Температурные условия примерно такие как в лесостепи, но лето и осень дождливые, осадки до 800-900 мм.

Крымские горы. Средняя температура января +4, июля +24, солнечно, относительно мало осадков (400), сухо, относительная влажность 60-64% (отличие от черноморского побережья Кавказа).

Многообразное повторяющееся влияние климатических условий на организм человека (температура, давление, световой климат, периодичность смены дня и ночи, сезонов года, ландшафты, связанные с этим особенности жилища, питания, одежды и т.п.) сопровождающееся более или менее однообразным раздражением различных анализаторов приводит к образованию многочисленных сложных рефлексов и формированию определенного динамичного стереотипа взаимодействия с оуркжающей средой и адаптации.

Особую акутальность приобретают проблемы адаптации к изменяющимся погодно-климатическим условиям на современном этапе ноосферогенеза. Являясь характерной особенностью ноосферогенеза, урбанизация сопровождается мощными миграционными потоками. В этих условиях знание закономерностей медико-биологических процессов, лежащих в основе механизмов адаптации к изменяющейся среде обитания, имеют принципиальное значение.

Акклиматизация - сложный социально-биологический процесс активного приспособления к иным климатическим условиям, выработка нового динамического стереотипа, наиболее рационально соответствующего данным климатическим условиям. Другими словами, акклиматизация -это физиологическое приспособление, возможность которого во многом зависит от условий труда и быта, питания, климатических условий.

Различают следующие физиологические реакции, связанные с акклиматизацией:

Север - сужение капилляров, увеличение объема циркулирующей крови, снижение частоты пульса, увеличение эритропоэза, повышение основного и других видов обмена, гиперсекреция желудка, усиление тормозных процессов, снижение условно-рефлекторной деятельности, первичные расстройства питания, отрицательные психологические реакции (вследствие особенности светового климата, ландшафта, одежды), пониженная работоспособность, быстрая утомляемость, одышка, расстройство сна, раздражительность (особенно в период полярной ночи). Возможность обострения хронических заболеваний, ИБС, ревматизма, гипертонической болезни, болезней желудка, кишечника и др.

Жаркий климат - затруднение отдачи тепла конвекций и радиацией, расширение капилляров (в том числе почечных), снижение артериального давления, повышение частоты пульса, дыхания, снижение эритропоэза, гипосекреция желудка, понижение обмена, потеря потоотделением до 90% влаги, жажда, снижение аппетита.

Высокогорье - увеличение процента гемоглобина и числа эритроцитов, жизненной емкости легких, сдвиг кислотно-щелочного равновесия в сторону алкалоза, кислородное голодание. Отдаленное последствие - снижение плодовитости

Схема периодизации процессов акклиматизации

1. начальная фаза (фаза тревоги)- наблюдаются физиологические реакции, перечисленные выше. В их основе как правило лежат процессы мобилизации физиологических механизмов адаптации.

2. фаза перестройки динамического стереотипа (резистентности)- она может проходить по двум типам. В первом, благоприятно протекающем (чему способствуют правильные социально-гигиенические мероприятия), вторая фаза плавно переходит в третью. При неблагоприятном течении второй фазы наблюдаются выраженные дизадаптационные метеоневрозы, метеоартралгии, цефалгии, миалгии, невралгии, обострение хронических заболеваний. Но при эффективных лечебно-профилактических и гигиенических мероприятиях и такой тип второй фазы может перейти в третью фазу. Лишь при крайне неблагоприятном течении такой переход не наблюдается, патологические проявления усиливаются, акклиматизации не наступает. (таб.8)

3. Фаза устойчивой акклиматизации - характеризуется стабильностью обменных процессов, отсутствием расстройств питания, нормальной работоспособностью, обычным уровнем и характером заболеваемости, нормальной рождаемостью, хорошим физическим состоянием, нормальным развитием новорожденных детей.

Акклиматизация - активное приспособление. Чтобы она была успешной, необходимо проведение комплекса определенных мероприятий. Большое значение отводится исходному состоянию здоровья, типу нервной системы. Велика роль индивидуального закаливания, тренировки, переездов в иную климатическую зону в переходные периоды, когда не так резки различия климато-погодных условий. Важнейшее значение в акклиматизации имеют гигиенические мероприятия, способствующие не только “смягчению” этих процессов, но и позволяющие прогнозировать возможные медико-социальные последствия. при перемещении значительных количеств населения.

Приведенная в табл.9 система профилактических мероприятий объединяет 4 основные группы (медико-метеорологическое прогнозирование, повышение неспецифической устойчивости организма, ограничительные медицинские меры и медикаментозная профилактика). Прежде всего климат следует учитывать при планировке жилища и населенных мест. В зависимости от расчетной наружной температуры наиболее холодного месяца (пятидневки) проектируется теплозащита зданий (отопление, ограждающие конструкции).

Очень велико влияние питания на процесс акклиматизации.

На севере питание по калорийности должно компенсировать повышенные на 15-25% энерготраты, быть рациональным по составу (учесть образ жизни, склонность к запорам, недостаток свежих овощей и фруктов). В рационе по калорийности должно быть не менее 14% белков, в т.ч. 60% животного происхождения, не менее 38% жиров. Особое значение имеет витаминизация, поскольку непривычные климатические раздражители приводят к резкой интенсификации работы симпатической нервной системы, что вызывает првышенное потребление аскорбиновой кислоты и мобилизацию ее из тканевых депо. Последнее ведет к развитию гиповитаминоза С уже в первой фазе акклиматизации - даже при поступлении в организм “нормальных” для умеренной полосы 70-100 мг/сутки. Чаще наблюдается гиповитаминоз Д. Исследования с целью выявления ранних его стадий ( определение щелочной фосфатазы) показало, что на 2-3 году жизни в Арктике содержание ЩФ возрастало и у 90% обследованных было выше нормы (20-30 ее в 1 мл плазмы крови), что свидетельствует о гиповитаминозе Д. Его развитию способствует недостаток УФИ. Эффективность профилактических мер: две группы обследованных, первой давили витамин Д + глицерофосфат кальция - нормальное содержание ЩФ достигнуто у 20% лиц; второй группе дополнительно к витамину Д и глицерофосфату кальция проводили облучение в фотарии - нормальное содержание ЩФ достигнуто у 34% лиц.

На юге можно ограничить калорийность суточного рациона за счет жиров и белков животного происхождения, давать больше углеводов, для компенсации потерь влаги - подсоленную воду. Особенности режима питания состоят в том, чтобы основные приемы пищи осуществлялись утром и во второй половине дня (не в разгар жары).

Одежда на севере должна обеспечить снижение теплопотерь, в частности, радиационных. Поэтому она должна быть мало теплопроводной, сухой (влага увеличивает теплопроводность)), ветрозащитной (двухслойгая одежда: верхняя одежда + влагозащитная накидка, плащ).

На юге одежда должна способствовать потере тепла испарением (ватные халаты - малая теплопроводность, широкие вырезы - “продуваемость”).

Обувь на севере должна быть на 2-3 размера больше (дополнительные носки, чулки), необходимы защитные очки.

Если на севере условия для выживания микроорганизмов неблагоприятны, то на юге наоборот, что способствует распространению кишечных, в том числе особо опасных инфекций.

На севере менее благоприятные условия для почечных больных, гипертоников, больных с выраженными эндокринными расстройствами и неврозами.

Важность рассматриваемой проблемы подтверждается многообразием научных дисциплин и специальностей, которые занимаются медико-биологическими и социальными проблемами акклиматизации. Наряду с гигиенистами вопросами влияния погодно-клиамтических условий на человека занимаются экологи и биологи, социологи и демографы. В последние годы появилось ряд новых медицинских специальностей, научные интересы которых связаны с решением актуальных проблем курортологи и использования бальнеологических факторов и рекреационных ресурсов для востановительного лечения..

Актуальность рассматриваемой проблемы, имеющей междисциплинарный характер подтверждается и тем ,что сегодня в рамках международных организаций (ВОЗ, ЮНЕСКО, ООН и др.) успешно реализуется многочисленные программы и проекты по решению ряда медико-социальных и социально-демографических проблем , связанных с процессами миграции , акклиматизации и других явлений в результате взаимодействия природы и общества.

ЛИТЕРАТУРА:

1.Андронова Т.И. и др. Гелиометеотропные реакции здорового и больного человека-М.:Медицина,-1982,-246с.

2.Бобров Н.И. и др. Физиолого-гигиенические аспекты акклиматизации человека на Севере-Ленинград,-Медицина,-1979,-182с.

3.Бокща В.Г,,Богуцкий Б.В. Медицинская климатология и климатотерапия-Киев,-Здоровье,-1980,-262 с

4.Общая гигиена/Под ред. Гончарук Е.И./-Киев,-Вища школа,-1991 ,-382 с..