Климат и здоровье

Климат и здоровье. Живая природа нашей планеты многообразна.

Она являет нам колоссальное количество примеров изумительной приспособленно¬сти организмов к условиям их существования в различных регионах Земли. Как мы уже указывали, существует некое определенное сочета¬ние условий среды обитания, оптимальное для жизнедеятельности каждого организма его роста, развития и размножения. Эти условия определяются как физическими факторами внешней, среды (атмосферное давление, газовый состав, свет, температура и т.п.), так и разнообразными взаимоотношениями между организмами.

Одна из наиболее характерных особенностей современной эпо¬хи — превращение нашей планеты в единый, целостный объект ис¬следований. Это стало возможным благодаря успехам наук о Земле и вместе с тем космонавтики. Последняя не только вооружила есте¬ствоиспытателей новыми средствами и методами наблюдений, но и расширила горизонты видения, обогатила мышление новыми пред¬ставлениями, внесла новые черты в научное сознание. Земля, как мы уже не раз говорили (и будем повторять это и впредь) — общий дом всего человечества.

Живая оболочка Земли хотя и «изворотливая», но весьма ранимая и хрупкая. В.И. Вернад¬ский делил вещество географической оболочки — биосферы — на материю косную (минеральную), живую и биокосную (отмершее живое вещество, биогенные породы). Толщина «пленки жизни», обволакивающей земной шар, очень мала: почти все живое вещест¬во сконцентрировано в слое мощностью всего около 150-200 м (для наглядности укажем, что самые высокие и могучие эвкалипты под¬нимаются на 150 м). Нижняя граница фотосинтеза лежит на глуби¬не 200 м. Начальные представления о климате и его закономерностях сложились еще в Древней Греции.

Гиппократ справедливо отмечал что для понимания медицины необходимы знания о климате, пого¬де, силе и направлении ветров, о воде, почве, рельефе местности об особенностях питания и быта людей и даже о законах и формах государственного устройства страны. В его сочинениях содержится краткая оценка влияния сезонных, погодных и различных географических факторов на течение болезней и общее состояние людей Выдающийся врач древнего мира, он в своих «Афоризмах» писал что «организмы людей ведут себя различно в отношении времен* года; одни расположены больше к лету, другие к зиме, и болезни протекают различно — хорошо или плохо — в разные времена года. в разных странах и условиях жизни.

Что касается влияния различ¬ных условий погоды, то всегда сухие времена здоровее и менее опасны, чем дождливые. Болезни могут возникать в любое время года, однако есть такие, которые в определенные сезоны встречают¬ся чаще или ухудшаются». За прошедшие более чем два тысячелетия человеческий орга¬низм не потерпел эволюционных изменений, которые сделали бы его свободным от влияния погоды.

Поэтому высказывания Гиппо¬крата не потеряли значения и в наши дни. Больше того, организм •современного человека испытывает дополнительную нагрузку, так как к экстремальным природно-климатическим факторам добави¬лись еще негативные явления антропогенного происхождения. И хотя человеческий организм обладает колоссальной гибкостью, ог¬ромной приспособляемостью к условиям внешней среды, однако нельзя игнорировать важной оздоровительной роли климатических факторов: резервные возможности организма во многом зависят от физико-географических и экологических условий.

Климат — режим погоды, свойственный той или иной местности на Земле и являющийся одной из ее географических характери¬стик. Для выявления особенностей климата необходимы многолет¬ние метеорологические наблюдения Основными метеорологическими элементами, характеризую¬щими климат, являются: атмосферное давление, скорость и направ¬ление ветра, температура и влажность воздуха, облачность и атмо¬сферные осадки.

Учитывают также продолжительность солнечной радиации, дальность видимости, высоту и состояние снежного по¬крова, температуру верхних слоев почвы и водоемов, различные ат¬мосферные явления. Интегративными климатическими показателя¬ми служат характеристики элементов теплового баланса земной по¬верхности, таких, как суммарная солнечная радиация, радиацион¬ный баланс, величины теплообмена между земной поверхностью и атмосферой, затраты тепла на испарение.

По особенностям воздействия на организм различают следую¬щие типы климатов: морской, континентальный, горный, пустын¬ный, полярный и др. В отдельных географических регионах, например в Арктике, на ледяном плато Антарктиды, а также в пустынях, в высокогорных областях климат настолько суров, что пребывание в подобных экс¬тремальных условиях находится на грани физических возможностей человека.

Климатообразующие факторы определяются рядом географиче¬ских показателей, основными из которых являются: географическая широта, высота над уровнем моря, распределение суши и моря, океанические течения, растительный покров, состав воздуха. Типы климата и их распределение по земному шару оказывают существенное влияние на водный режим, почву, на животный и растительный мир. Климат в значительной мере влияет и на рассе¬ление, размещение промышленности, условия жизни и здоровье населения.

В последние годы появилась новая отрасль медицинской науки — медицинская климатология, изучающая влияние на организм че¬ловека климатологических и погодных факторов, разрабатывающая методы их использования в лечебных и оздоровительных целях. Важное место заняли проблемы географического распространения болезней и влияния географических факторов на развитие болезней человека.

Закономерности географического распространения и воз¬никновения ряда болезней прослеживаются от полюсов к экватору, от сухих районов к влажным, зависят от уровня высоты и степени разрежения атмосферы и так далее. Как мы уже указывали, климатом называется совокупность всех типов погоды, которые наблюдаются в данной местности. Как и погода, климат зависит от Солнца и находится под влиянием физи¬ческих условий земной поверхности: расстояния от океана, наличия или отсутствия гор, преобладающих ветров и т.п. Будучи комплекс¬ным понятием, климат того или иного места земного шара сравни¬тельно постоянен и характеризуется свойственным лишь ему одно¬му сочетанием тепла и холода, осадков и солнечной погоды.

Основной фактор, определяющий его, — географическая широ¬та: от приполюсных тундр и покрытой льдом Антарктиды до зной¬ных пустынь и влажных тропиков. Так, над полюсами воздух всегда холодный, в экваториальных странах температура всегда высока. При удалении от экватора климат постепенно меняется от жаркого влажного через жаркий сухой к холодному влажному и, наконец, к холодному сухому.

Вот четыре главных типа климата. Морской климат характеризуется меньшими годовыми и суточ¬ными колебаниями температуры, что свойственно западным побе¬режьям материков. Земная поверхность также способствует быст¬рым изменениям погоды. Суша может иметь густой растительный покров или быть оголенной, плоской, каменистой, гористой. Если проанализировать данные о колебаниях климата на земном шаре за последние сто лет, то удастся отметить, что температу¬ра в Северном полушарии поднялась на 0,5-1°. Стало теплее и в Ан¬тарктиде.

Измерения, проводившиеся на американской станции Литтл — Америка, показывают, что за последние 50 лет температура здесь повысилась примерно на 2,5°. Средние зимние температуры на Шпицбергене и на востоке Гренландии в последние годы оказа¬лись на 3-6° выше, чем в начале столетия. Период вегетации расте¬ний в Финляндии увеличился примерно на 20 дней. Озера на севере европейской территории нашей страны стали замерзать на семь дней позже, а вскрываться на пять дней раньше.

Реки Темза и Тибр, которые зимой нередко замерзали, уже многие годы не оста¬навливались на зиму. Современные теории изменений климата уделяют большое внимание таким факторам, как поднятие и опускание материков, колебания положения земной оси, перемена положения океаниче¬ских течений, изменения интенсивности солнечной радиации, со¬держания пыли в воздухе и количества углекислого газа в атмосфе¬ре. По мере того как климат становился все более и более измен¬чивым, живые существа приобретали все большую способность к приспособлению.

А те, кто не смог приспособиться, вымерли (например, динозавры). Многолетние наблюдения ученых показывают, что размеры те¬ла у теплокровных животных связаны с климатом. Для более холод¬ных климатов, как правило, характерны более крупные размеры. Это тоже один из способов приспособления. Ведь чем крупнее жи¬вотное при одинаковых формах, тем меньше отношение площади поверхности кожи к заключенному в ней объему (с увеличением размеров площадь возрастает в квадрате, а объем — в кубе) и тем меньше расходуется крови для поддержания необходимой темпера¬туры тела. Небольшие млекопитающие, например мыши, съедают в сутки количество пищи, превышающее их вес, чтобы тем самым компенсировать потери тепла со сравнительно большой поверхно¬сти их тела. Средний вес людей, постоянно живущих в разных климатиче¬ских зонах, тем меньше, чем выше средняя температура.

По данным американского профессора Клайда Орра, жители Финляндии имеют средний вес 69,3 кг, монголы и жители Северного Китая — 63,9, испанцы — 59,4, берберы в Алжире — 55,8, а вьетнамцы — всего 50,4 кг. Наименьшие размеры и вес> имеют жители экваториальных областей.

Так, бушмены мужчины в Калахари достигают в среднем 40 кг. В настоящее время наиболее развитые страны сосредоточены в районах со среднегодовой температурой 14-16°. Некоторые зару¬бежные ученые, считая холод необходимым для стимуляции дея¬тельности человека, пророчат дальнейшее продвижение на север центров мирового влияния.

Высказывание, что теплый климат спо¬собствует расслаблению организма и понижает работоспособность, по нашему мнению, не совсем верно. И вряд ли только температур¬ным фактором можно объяснить нынешнее расположение центров мировой культуры на земном шаре. Многочисленные факты показывают, что на нашей планете нет такого климата, в условиях которого современные люди, вооружен¬ные знаниями и техникой, не могли бы физически существовать и духовно развиваться.

Человечество успешно расселяется не только на Севере и Юге планеты, но и начало осуществлять свою дерзно¬венную мечту — проникать в космос, чтобы в будущем завоевать все околосолнечное пространство. Огромно разнообразие географических ландшафтов России. Кроме области умеренного климата европейской и азиатской час¬тей, на территории нашей страны имеются также влажные субтро¬пики (Кавказ и Южный Прикаспий), аридная зона, таежная зона (Сибирь), тундровая зона европейского и азиатского Севера, охва¬тывающая климатические области Субарктики и Арктики.

Горный ландшафт включает обширные районы Кавказа. Между популяцией людей и средой «пролегает» производство. А через производство человеческое общество преобразует внешнюю среду обитания Природные ландшафты классифицируются на основе различных показателей (географических, биологических, геологических и др.). Тот или иной район ландшафтов есть открытая система не только по энергетическому обмену (Земля — Солнце), но и по своим взаи¬мосвязям с соседними районами.

Среди этих связей можно выявить три: 1) физическую (потоки воздушных масс, течение водоемов и пр.); 2) биологическую (миграция животных организмов); 3) соци¬альную (социальные коммуникации). Классификация ландшафтов по степени их экстремальности для жизни человека предложена Б.Б. Прохоровым (1975). Окружающая среда должна оцениваться как система жизнеобес¬печения человечества, и параметры ее долгосрочного прогнозиро¬вания определяются прежде всего медико-биологическими крите¬риями.

При этом приходится учитывать, что прочность, надежность генетического аппарата (фонда) современной популяции людей вследствие быстрых изменений среды находятся в состоянии значи¬тельного напряжения. Связь между природными условиями и здоровьем людей оче¬видна. Ведь они — часть природы. От «качества» атмосферы, кли¬мата, почв, растений и животных зависят их питание, состояние здоровья, трудоспособность и долголетие. «Нельзя забывать, — пи¬шет академик Н.В. Лазарев, — что изменяющее природу человече¬ство не вырвется все же из-под власти ее законов, из-под ее влия¬ния, хотя последнее в разные исторические эпохи выражается не¬одинаково». Только рациональная стратегия может служить на благо человека.

Человечество в целом — это огромная лаборатория, которая ста¬вит все новые и новые задачи перед различными отраслями науки, в том числе и перед медициной.

Проблемы экологической физиологии привлекают внимание как физиологов, так и специалистов смежных областей. Намечается создание весьма обширного направления знаний, включающего фи¬зиологию организма в различных природных и экстремальных ус¬ловиях, начиная с физиологии насекомых и морских беспозвоноч¬ных и кончая человеком. Работы по экологической физиологии имеют много общих черт и направлений исследования, включая общие проблемы микроэво¬люции и адаптивной эволюции организмов.

Практически жизнь возможна в местах с любыми сочетаниями температуры и влажности, существующими на земном шаре, — ес¬тественно, при наличии необходимых питательных веществ, света и воды. «Можно с уверенностью утверждать, — писал Ч. Дарвин, — что каждый уголок земного шара обитаем. Будь то озера или соле¬ные озера горячие минеральные источники даже вечные снега — все дает возможность развиваться органическим существам». На земле есть лишь несколько уголков, где жизнь невозможна.

Горячая лава и ядовитые газы препятствуют заселению острова Суртсэй, недавно образовавшегося близ Исландии. Жестокие холо¬да на склонах г. Мак-Кинли (Аляска) не допускают развития здесь жизни. Это же можно сказать о пиках Хан-Тенгри и Победа, а так¬же обо всех горных вершинах мира, покрытых вечными снегами и окруженных мощными ледниками. Вода в этих труднодоступных горных областях имеется только в виде льда и поэтому совершенно недоступна для растений. Проблема воды делает также невозможной жизнь в Долине смерти (Калифорния), а также в других крупнейших пустынях ми¬ра, где ничтожное количество влаги, выпадающее в виде дождей, либо испаряется, либо сразу просачивается сквозь песок.

С увеличением высоты местности на каждые 1000 м температура воздуха падает на 6°С. Параллельно понижению температуры в гор¬ных местообитаниях понижается продуктивность растений. Зоны, климат которых характеризуется очень жарким сухим ле¬том, опоясывают Землю на широте примерно 30° к северу и югу от экватора. В этих весьма жестких условиях среды могут существовать лишь немногие виды растений и животных, приспособленных к засухе.

В горных местообитаниях климат гораздо холоднее и часто су¬ше, чем на окружающих их низменностях. Ветер на больших высо¬тах — один из важных экологических факторов. Все живое на Земле постоянно обменивается с окружающей средой биологически активными веществами. Явление это универ¬сально, и при всем структурно-функциональном разнообразии жи¬вых существ, обитающих на нашей планете, есть много общих за¬кономерностей реагирования живого на вещества или влияния ве¬ществ на все проявления жизни.

Уже сейчас биологически активные вещества широко использу¬ются в микробиологической промышленности, растениеводстве, животноводстве и в других областях не только для лечения болез¬ней, но и для достижения определенных практических целей. Не случайно ставится вопрос о необходимости создания науки об общих закономерностях реагирования живого на биологически активные вещества.

Мы уже говорили, что эта наука должна фор¬мироваться на стыке многих наук. И это понятно, так как сейчас как никогда химическое воздействие на живые организмы стано¬вится все более многообразным и активным. А это требует, чтобы наши знания о химической регуляции жизненных процессов все более углублялись. Великий диалектик Древней Греции Гераклит подчеркивал, что наши тела подобны ручьям, материя возобновля¬ется в них, как вода в потоке. Поток поступающих и движущихся в организме веществ определяет его состояние, здоровье, способность работать, дерзать и наслаждаться жизнью.

По мнению некоторых ученых, основной причиной, вызываю¬щей у людей так называемое третье состояние, т.е. состояние про¬межуточное между здоровьем и болезнью, является неправильное питание. Нарушение возникает не только при недостаточностях (голодание, авитаминозы и пр.), но и по причине дефицита или относительного избытка ряда составных элементов в воде и пище. Распространение животных бывает ограничено также их пище¬вым рационом.

Ярким примером может служить коала, или австра¬лийский «игрушечный медвежонок», который питается листьями определенных видов эвкалиптов и поэтому не может жить за преде¬лами области распространения этих деревьев. Несмотря на то, что гомеостатические приспособительные реак¬ции помогают животным и растениям жить и функционировать в изменяющихся условиях среды, организмы в результате экстре¬мальных сдвигов в природе нередко сразу после «пиршества» обре¬каются на голодное существование.

Чтобы не произошло катастро¬фы, многие животные и растения «научились» заблаговременно, в хорошие дни создавать запасы пищи и воды — своеобразные энер¬гетические резервы на те периоды, когда станет трудно добывать пищу. Иными словами, гомеостатические механизмы представляют собой приспособления, благодаря которым организм может под¬держивать свою активность в неадекватных условиях среды обита¬ния. Совокупность таких приспособительных механизмов у популя¬ций, входящих в состав биологического сообщества, представляет собой один из главных компонентов гомеостаза экосистемы.

В свою очередь, гомеостаз экосистемы в значительной мере зависит от го¬меостаза отдельных особей, как и сохранность гомеостаза отдель¬ного индивидуума — от гомеостаза и функционирования экосисте¬мы в целом. Нанося ущерб окружающей экосистеме, люди тем самым оказы¬вают неблагоприятное влияние на функции своего организма — свою жизнедеятельность, вызывая дополнительное напряжение соб¬ственных гомеостатических механизмов.

Р. Риклефс указывает: «Каждому уровню экологической организации присущи свои особые структурные и функциональные характеристики. Каждая сек¬ция на каждом уровне нашего здания характеризуется единствен¬ным в своем роде сочетанием наблюдаемых явлений, выявляемых закономерностей и создаваемых на их основе концепций, и вместе с тем все они, очевидно, управляются неким основным набором законов природы. Поиски этих законов и составляют предмет изу¬чения экологии».