КЛИМАТОФИЗИОЛОГИЯ

Климатофизиология (климат + физиология) — раздел медицинской климатологии, изучающий характер формирования приспособительных реакций и функций различных органов и систем организма человека под влиянием климатических и связанных с ними других природных факторов. Климатофизиология тесно связана с общей биологией, физиологией и экологией.

Природные (климатогеографические) факторы, к к-рым относятся солнечная радиация, атмосфера, космическое излучение, физические и химические свойства воздуха, электромагнитные и гравитационные поля Земли и другие, образуют среду обитания и обеспечивают возможность жизнедеятельности.

Периодические смены погодных и климатических условий, а также перемещение людей в различные климатические зоны вызывают временные или стойкие реакции приспособления, которые касаются всего организма и его отдельных функциональных систем до клеточного и молекулярного уровня; они выражаются в биохимических, морфологических и в общих физиологических процессах адаптации (см. Акклиматизация).

Физиологические, реакции на действие факторов погоды и Климатопатология).

Влияние отдельных природных факторов на организм человека имеет свои характерные черты. Космическое излучение и связанные с ним потоки элементарных частиц, достигающих поверхности Земли, создают определенный фон ионизирующего излучения, к-рое является для человека естественной средой, и оказывают биол, влияние на метаболические и мутагенные процессы, протекающие в организме.

УФ-лучи, проникая в кожу на глубину 0,5—1 мм, вызывают бактерицидный эффект; под их воздействием в коже из провитамина D образуется витамин D3. Кроме того, УФ-лучи повышают возбудимость нервных окончаний и функцию сальных желез, способствуют образованию гистамина и других биологически активных веществ, УФ-лучи могут также изменять характер воздушной среды, вызывая фотоэлектрический и ионизирующий эффекты, оказывающие вторичное влияние на организм.

Повторные умеренные облучения стимулируют деятельность нервной и эндокринной систем, улучшают иммунобиологическую реактивность, обменные процессы, способствуют регенерации тканей (см. Ультрафиолетовое излучение).

Видимая часть радиации Солнца, кроме обеспечения зрительных восприятий, повышает уровень жизнедеятельности организма. Изменение освещенности, смена дня и ночи приобретает условнорефлекторное сигнальное значение для проявления суточных и сезонных Климатопатология). Сезонные изменения физиологических функций резко очерчены у животных, у человека сезонность выражена в меньшей степени. Весной наблюдается нек-рая активизация деятельности желез внутренней секреции, обмена веществ, повышение общей реактивности. Летом усиливается теплоотдача, основной обмен несколько снижается с последующим небольшим повышением осенью и медленным падением к зиме.

В теплое время года АД несколько снижается, а минутный объем сердца возрастает. Сезонная перестройка эндокринной регуляции, гелиогеофиз. и погодные периодические изменения отражаются на течении некоторых хронических заболеваний.

Инфракрасная радиация Солнца обеспечивает температурный режим окружающей среды, необходимый для жизни, оказывая влияние на физ. и хим. системы терморегуляции (см.). Высокая температура воздуха вызывает значительное расширение периферических кровеносных сосудов, учащение пульса, увеличение минутного объема сердца с нек-рым снижением АД. Кровоток во внутренних органах и в мышечной ткани несколько замедляется. Возбудимость нервной системы и секреция пищеварительных желез временно снижается, возможно небольшое понижение обмена веществ. Низкая температура воздуха приводит к сужению периферических сосудов, особенно конечностей; количество циркулирующей крови уменьшается, теплоотдача замедляется. Возбудимость нервной системы и выделение гормонов коры надпочечников значительно повышаются. Теплообразование, обмен веществ возрастают, если отсутствует переохлаждение. По мере адаптации указанные реакции сглаживаются. Умеренная влажность воздуха повышает увлажнение кожи и слизистых оболочек дыхательных путей; в случае низких температур она способствует охлаждению, а в случае высоких, ослабляя испарение пота, затрудняет теплоотдачу.

Движение воздуха обеспечивает нормальный теплообмен, ветер увеличивает теплообмен организма путем конвекции и испарения пота, а также действует как механический раздражитель. Умеренный ветер, вызывая нек-рое раздражение рецепторов кожи, способствует стимуляции обмена веществ, сильный ветер понижает его, а при скорости в 10 м/сек он вызывает и затруднение дыхания. Ветер в сочетании с низкой температурой воздуха усиливает эффект охлаждения, повышая теплоотдачу, при температуре же воздуха выше температуры тела — затрудняет ее.

Атмосферное давление и его колебания оказывают влияние на организм путем изменения насыщения кислородом артериальной крови и механически — действием давления на рецепторы замкнутых полостей тела (плевры, брюшины), а также сосудов. При повышении атмосферного давления в пределах обычных колебаний несколько снижается систолическое и диастолическое АД, возрастает частота пульса, при понижении давления эти реакции имеют противоположную направленность. Хим. состав воздуха обеспечивает функцию Аэроионизация). Легкие отрицательные ионы, видимо, активизируя молекулы кислорода, оказывают благоприятное влияние на функцию дыхания, сердечно-сосудистую систему, обменные процессы. Положительные ионы, особенно тяжелые, в ряде случаев оказывают угнетающее влияние на эти системы и функции организма.

Гравитационное поле Земли способствует развитию костно-мышечной системы. Сила мышц и кровообращение в значительной степени связаны с силой земного притяжения и корригируются антигравитационными рефлексами. Электрические и магнитные поля в земной атмосфере оказывают влияние на биоэлектрические процессы и функц, состояние организма. Резкие магнитные возмущения, связанные с повышенной солнечной активностью, способны оказывать нек-рое угнетающее действие на в. н. д.

Влияние погодных условий складывается из сочетанного действия перечисленных выше метеорол, элементов и других природных явлений. При этом, в зависимости от характера погоды и климата, роль отдельных метеофакторов может быть более или менее выражена.

Влияние климатогеографических зон на организм человека обусловлено характером местных погодных условий. Применением целого ряда технических устройств, приспособлений, одежды и жилья, а также совершенствованием физиологической адаптации путем Климат).

У людей, постоянно живущих в условиях климата тундры, тайги и полярных р-нов или акклиматизировавшихся к этим условиям, развиваются приспособительные реакции организма к значительному охлаждению; недостаточность ультрафиолетовой и световой радиации в определенной степени компенсируется в солнечную часть года. Климат лесов и степей умеренной зоны способствует разносторонней адаптации к умеренно холодной и умеренно жаркой погоде, к резко выраженным сезонным изменениям года. Климат жаркой зоны приводит к усиленным процессам теплоотдачи, некоторому снижению теплообразования организма и к усилению водно-солевого обмена. Интенсивная инсоляция компенсируется повышенной пигментацией кожи. Морской климат через аэрозоли воздуха обогащает организм солями морской воды, ослабляет влияние жаркой и холодной погоды. Горный климат вызывает главным образом приспособительные реакции к пониженному атмосферному давлению, усиливает функцию внешнего дыхания, кровообращения и кроветворения; постепенно повышается утилизация кислорода тканями, усиливается гликолиз.

Особенности различных географических зон, смена погоды и сезонов года, переезды людей в непривычные климатические условия, характер труда и быта способны приводить к недостаточности или к избыточности действия отдельных климатических факторов, затрудняющих реакции приспособления. В любом климате при недостаточной адаптации возможны климатопатологические реакции.

Возраст также имеет существенное значение в формировании приспособительных реакций на действие климатических факторов. Так, дети весьма чувствительны к недостатку и избытку ультрафиолетовой радиации, у маленьких детей еще слабо развиты терморегуляционные системы. В раннем детском, подростковом и юношеском возрасте отмечается высокая реактивность на действие непривычных климатических факторов. В пожилом возрасте реактивность снижена, но вместе с тем сужен диапазон приспособительных возможностей организма (см. адаптации (см.) повышать выносливость, общую резистентность позволяет использовать стимулирующую роль природных факторов как средство укрепления здоровья, закаливания, а также для более эффективного отдыха, лечения и мед. реабилитации.

См. также Климатотерапия.

Библиография: Бартон А. и Эдхолм О. Человек в условиях холода, пер. с англ., М., 1957; Воронин H. М. Современные проблемы медицинской климатологии, в кн.: Вопр. Эксперим, и клин, курортол. и физиогер., под ред. Ю. Е. Данилова, с. 201, М., 1973; Голиков А. П. и Голиков П. П. Сезонные биоритмы в физиологии и патологии, М., 1973, библиогр.; Климат и человек, Вопр, геогр., № 89, М., 1972; Матюхин В. А., Демин Д. В. и Евцихевич А. В. Биоритмология перемещений человека, Новосибирск, 1976, библиогр.; Сердюк А. М. Взаимодействие организма с электромагнитными полями как с фактором окружающей среды, Киев, 1977, библиогр.; Физиология человека в пустыне, под ред. Э. Адольфа, пер. с англ., М., 1952, библиогр.; Харрисон Дж. и др. Биология человека, Климатическая адаптация, пер. с англ., с. 367, М., 1968; Чижевский А. Л. Земное эхо солнечных бурь, М., 1976, библиогр.; Юнусов А. Ю. Адаптация человека и животных к высокой температуре, Ташкент, 1971, библиогр.; Ярославцев В. Л. Суточный цикл физиологических функций у человека . в условиях постоянного места жительства и при дальних переездах, Иркутск, 1968, библиогр.; Sulman F. G. Health, weather and climate, Basel, 1976.

H. М. Воронин, B. O. Альбер.