Багато вчених (Одум, 1986; Горшков, 1991; Кондратьев, 1992; Крисаченко, 1996 та ін.) вважають, що одним з найпростіших шляхів гармонізації взаємодії людини з природним середовищем є зменшення своєї чисельності в 10 разів. Вони вважають, що необхідно перейти до однодітного народження. Величина демографічного навантаження на суспільство дітьми в першому випадку переходить у навантаження людьми похилого віку в другому випадку. Величина демографічного навантаження при цьому визначається як кількість дітей до 15 років і людей старше 60 років, що припадають на одну людину у віці від 15 до 60 років. У зв'язку з тим, що в сучасному суспільстві люди похилого віку довгий час зберігають здоров'я і працездатність і практично завжди забезпечують своє існування, економічне навантаження суспільства, яке визначається як відношення кількості непрацюючих до кількості працюючих, при населенні, що скорочується, може виявитися меншим, ніж у стаціонарному чи зростаючому стані суспільства (Кононенко, Головченко, 2001 р.).
Сьогодні у світі спостерігається зниження престижу багатодітних сімей, і людство морально підготовлене до загального переходу на однодітне народження. Всі ці тенденції, на мою думку, є викликом Богу, який планує прихід на Землю кожної людини і має для неї Свій план, а людина позбавлена присутності та мудрості Божої планує те, на що вона не має право, бо вона не є творцем життя. Ним є Бог. Не треба брати на себе відповідальність за те, на що людина не має права.
Рекомендована література:
· основна – [42, 43, 46];
· додаткова – [1, 2, 4, 5, 8, 9].
Тема 5. ВПЛИВ НА ЛЮДИНУ ПРИРОДНИХ ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ
Фундатор російської фізіології І.М. Сеченов дійшов висновку: "Організм без зовнішнього середовища, що підтримує його існування, неможливий, тому в наукове визначення організму повинно входити і середовище, що впливає на нього".
І.П. Павлов, розвиваючи Сеченівське положення, обґрунтував уявлення про людину як цілісний організм, що перебуває в тісному взаємозв'язку із зовнішнім середовищем і існує лише доти, поки зберігається стан його рівноваги з навколишнім середовищем. Тому всі рефлекси розглядалися ним як реакції постійного пристосування до зовнішнього світу. Наприклад, пристосування людини до різних кліматичних умов і різних середовищ існування.
Розвиток людини неможливо оцінити без урахування того середовища, у якому вона живе, виховується, працює, спілкується, а функції її організму – без урахування екологічних вимог до виробничих і побутових умов, врахування відносин людини з природними екологічними чинниками.
5.1. Метеокліматичні чинники
5.1.1. Хімічні та фізичні чинники атмосфери, що впливають на організм людини
Екологічне значення з погляду впливу на організм людини мають нижні шари атмосфери – тропосфера, де найбільш інтенсивно відбувається теплообмін і вологообмін між атмосферою і земною поверхнею, утворення хмар і опадів. Висота цього шару в середньому становить 10-12 км.
В атмосфері містяться гази природного й антропогенного походження, ароматичні речовини і фітонциди, які виділяються рослинами, зважені рідкі і тверді частки – пилок рослин, бактерії, спори, дим та ін. Вміст цих речовин залежить від різних чинників.
Хімічні чинники атмосфери – це речовини, що містяться в повітрі і можуть активно впливати на організм людини. Так, насичення повітря морськими солями перетворює берегову приморську зону на своєрідний природний сольовий інгаляторій, що чинить сприятливий вплив на організм при захворюваннях верхніх дихальних шляхів і легень. Повітря соснових лісів із високим вмістом терпенів може бути несприятливим для людей, що страждають на серцево-судинні захворювання. Є багато даних про залежність розвитку негативних реакцій від підвищення в повітрі озону.
З хімічних чинників повітря абсолютне значення для життя має кисень.
На організм людини впливає вміст кисню в повітрі, який залежить від атмосферного тиску, температури і вологості повітря. Чим менше тиск, тим менше в ньому міститься кисню. Коливання кількості кисню більш чітко виражається в континентальному і холодному кліматі. У горах парціальний тиск кисню знижується, що приводить до явища кисневої нестачі і розвитку різних компенсаторних реакцій (збільшення об'єму дихання і кровообігу, вмісту еритроцитів і гемоглобіну та ін.).
До фізичних чинників атмосфери належать температура повітря, атмосферний тиск, вологість повітря, хмарність, опади, вітер, іонізація повітря. Температура повітря визначається переважно сонячною радіацією, у зв'язку з чим відзначають періодичні (добові і сезонні) температурні коливання. Слабким похолоданням чи потеплінням вважають зміну середньодобової температури на 1-2 °С, помірним – на 3-4 °С, різким – більше 4 °С.
Температура повітря даної місцевості залежить від фізико-географічних умов і характеру ландшафту. Наявність великих водних просторів у прибережних районах зменшує добові і річні коливання температури. Поверхня, вкрита рослинністю, нагрівається вдень і охолоджується вночі менше, ніж відкрита.
Температурні показники покладені в основу характеристики погоди, сезону. З огляду на температурний чинник виділяють три групи погоди – безморозні, з переходом температури через 0 °С і морозні погоди. Важливою ознакою кліматичних меж сезонів вважають річний хід температури за середньомісячними даними у денний час і тенденцію до її зміни від місяця до місяця.
Терморегуляторна система людини регулює температуру організму через тепловіддачу навколишньому середовищу шляхом випромінювання, конвенції і випаровування. Будь-які зміни погоди, які пов'язані із коливанням температури, позначаються на загальному стані організму, особливо хворих людей.
Несприятливий вплив на людину можуть чинити екстремальні (максимальні і мінімальні) температури, що сприяють розвитку патологічних станів (обмороження, застуда, перегрівання і т.д.), а також різкі раптові коливання.
Відповідно до фізіологічних характеристик людини умови теплового комфорту досягають при величинах тепловіддачі в межах 40-75 Вт/м2. Ці умови забезпечуються різними поєднаннями температури і швидкості руху повітря, величини теплового опромінення, випарування вологи і теплоізолюючих властивостей одягу. Найлегше тепловий комфорт досягається при температурі 18-25 °С, швидкості руху повітря не більше 0,2 м/с, відсутності прямого сонячного опромінення, відносній вологості повітря в межах 40-60 % і теплоізоляції одягу порядку 0,14-0,18 (град·м2)/Вт, що відповідає звичайному одягу європейця для приміщень.
У природних умовах до цього режиму найбільш близький кліматичний пояс поблизу річної ізотерми 21 °С. У Старому Світі він проходить через Єгипет, Палестину, Дворіччя, долини Гангу, Інду і Південний Китай; у Новому Світі – залежно від висоти н.р.м. поширюється на центральноамериканські країни. Саме в цьому поясі з комфортними природними умовами виникли стародавні цивілізації. Просування на північ потребувало створення капітального житла, теплого одягу і споживання калорійної їжі (Акимова, Хаскин, 1998 р.).
Атмосферний (барометричний) тиск на поверхні Землі створюється під впливом гравітації і характеризується сильними періодичними коливаннями, що пов'язані з нерівномірним нагріванням мас повітря. У середніх широтах на рівні моря тиск повітря становить 760 мм рт. ст. У міру піднімання вгору тиск знижується на 1 мм рт. ст. через кожні 11 м висоти. Поряд зі зрушеннями ряду інших метеоелементів, зміна атмосферного тиску може викликати в людини різні патологічні погодні реакції. Відчутним порогом зміни тиску є величина його перепаду, що дорівнює 18 мм рт. ст.
Організм людини більш чутливий до зниження атмосферного тиску. Зниження атмосферного тиску супроводжується адекватним підвищенням артеріального тиску і навпаки. Причому найбільш істотних змін зазнає діастолічна частина, що свідчить про зв'язок судинного тонусу периферійної судинної системи з барометричним тиском.
Зміни атмосферного тиску перед погіршенням погоди у гіпертоніків викликають порушення нервово-психічного стану, появу ознак депресії, посилення головних і серцевих болів.
Вологість повітря характеризується відсотковим відношенням пружності (парціального тиску) водяної пари в атмосфері до пружності водяної пари, що насичує, при тій самій температурі.
Зв'язок вологості з організмом виявляється, з одного боку, через систему терморегулювання, а з іншого – систему дихання. Величина відносної вологості визначає ступінь перегрівання чи переохолодження організму.
Для людини має значення відносна вологість, тому що її зміна може безпосередньо відчуватися людиною. Повітря вважається сухим при вологості до 55 %, помірно сухим – при 56-70 %, вологим – при 71-85 %, дуже вологим (сирим) – вище 85 %.
У реальних умовах вплив вологості на організм людини завжди відбувається в поєднанні з температурним чинником і залежно від цього людина по-різному сприймає ступінь відносної вологості повітря. Найбільш сприятливі для людини умови, за яких відносна вологість дорівнює 50 %, а температура – 16-18 °С. При підвищеній вологості повітря, що перешкоджає випаровуванню, важко переноситься спека і посилюється дія холоду, сприяючи більшій втраті тепла. Холод і спека в сухому кліматі переносяться легше, ніж у вологому.
Зниження температури викликає конденсування вологи, що міститься в повітрі. Це приводить до утворення туману. Таке можливе при змішуванні теплого вологого повітря з холодним і вологим. У промислових районах туман може поглинати токсичні гази, які вступають в хімічну реакцію з водою, утворюючи сірчисті й азотисті речовини, які випадають на землю у вигляді кислотних дощів. Це може приводити до масових отруєнь людей. У районах епідемій крапельки туману можуть містити збудників інфекційних захворювань. Краплі вологи мають велику здатність до дифузії, більшу, ніж сухий пил, і тому вони можуть потрапляти в найбільш віддалені ділянки легень.
Причиною порушення світлового режиму і випадання атмосферних опадів є хмарність. Опади різко порушують добову температуру і вологість повітря. Саме ці два чинники, якщо вони різко виражені, і можуть впливати на організм за хмарної погоди. Зміна прозорості атмосфери послаблює стимулювальну дію сонячних променів.
Слід також зазначити, що нерідко короткочасний дощ і сніг поліпшують стан метеолабільних людей, сприяючи зникненню скарг, пов'язаних з погодою, які були до цього.
Важливим чинником є іонізація повітря, яким дихає людина. Легкі негативні іони поліпшують самопочуття людини, особливо її дихальної системи. Позитивні і важкі негативні іони погіршують її стан. Тому легкі іони негативної полярності мають лікувальне значення і використовуються в аероіонотерапії хворих на гіпертонію.
Причиною вітру є різниця в тиску: повітря переміщається з області з високим тиском у місця з низьким тиском. Чим більша різниця в тиску, тим сильніший вітер.
При низьких температурах вітер посилює тепловіддачу, що може привести до переохолодження організму. Чим нижча температура повітря, тим важче переноситься вітер. У спекотний час вітер посилює шкірне випаровування і поліпшує самопочуття. Сильний вітер стомлює, дратує нервову систему, утруднює дихання; невеликий вітер має тонізувальний і стимулювальний вплив.
Електричний стан атмосфери визначається напруженістю електричного поля, електропровідністю повітря, іонізацією, електричними розрядами в атмосфері. Електропровідність повітря обумовлена кількістю позитивно і негативно заряджених атмосферних іонів (аероіонів), що містяться в ньому. Аероіони утворюються шляхом іонізації молекул повітря внаслідок відриву від них електронів під впливом космічних променів, радіоактивного випромінювання ґрунту та інших іонізуючих чинників. Вивільнені електрони негайно приєднуються до інших молекул. Так утворюються позитивно і негативно заряджені молекули (аероіони), що мають велику рухливість. Малі (легкі) іони, осідаючи зі зваженими частками повітря, утворюють середні, важкі й ультра-важкі іони. Максимальна концентрація легких іонів припадає на ранкові години.
Найбільш сприятливо впливають на організм негативні іони, їх концентрація найбільш різко зростає поблизу гірських річок, водоспадів, де відбувається розбризкування води.
Усі перелічені чинники впливають на людину комплексно. Залежно від поєднання цих чинників вплив їх на організм людини різний, тому необхідна комплексна оцінка зовнішнього середовища. Поняття "погода" і "клімат" містять саме таку комплексну оцінку.
Погода – це фізичний стан атмосфери, що виникає під впливом сонячної радіації і циркуляційних процесів в атмосфері, а також підстильної поверхні. Погоду можна розглядати як цілісне утворення природи, що характеризується комплексом взаємозалежних і взаємообумовлених метеорологічних елементів і явищ.
Багаторічний режим погоди, що складається в даному районі, називається кліматом. На формування погоди впливають процеси циркуляції повітряних мас в атмосфері, що виникають у зв'язку з різницею у нагріванні земної поверхні в різних широтах, а також між континентами й океанами. Також має значення різниця температур у високих і низьких шарах тропосфери, обертання Землі, що відхиляє повітряні потоки. Серед основних повітряних мас виділяють арктичне повітря, повітря помірних широт, тропічне й екваторіальне повітря, які, в свою чергу, поділяються на морське і континентальне повітря. Переміщення повітряних мас є важливим кліматотвірним чинником. Місце розмежування повітряних мас, де відбуваються особливо виражені зміни погоди, які різко впливають на організм, називаються фронтами. Частина фронту, що переміщається у бік холодного повітря, називається теплим фронтом, а частина, що переміщається у бік теплого повітря, – холодним фронтом. При змиканні холодного і теплого фронтів утворюється комплексний фронт оклюзії.
На тих ділянках атмосферного фронту, де зближаються найбільш термоконтрастні повітряні маси, їх упорядкований рух (хвильовий) переходить у неупорядкований (вихровий). У центрі такого вихору утворюється область зі зниженим тиском – циклон, куди спрямовуються повітряні потоки з периферії.
Область зі підвищеним тиском – антициклон – характеризується умовами, що виключають можливість утворення фронтальних зон чи обмежують їх розвиток на периферії.
З фронтальною діяльністю пов'язана різка міждобова неперіодична мінливість температур, перевага похмурих і дощових днів. При цьому змінюються й електричні властивості атмосфери, причому виникнення електромагнітних імпульсів є сигналом зміни погоди. Можливо, з цим пов'язане виникнення різних патологічних реакцій у людини при наближенні фронтальних погод.
У центральній частині антициклону спостерігається ясна малохмарна погода зі слабким вітром.
Зараз накопичилося багато фактів, що свідчать про залежність між порушенням різних функцій організму людини, виникненням різного роду несприятливих реакцій, аж до тяжких захворювань і смертельного результату, і зміною метеокліматичних умов. Такі несприятливі реакції одержали назву метеопатичних. Метеопатичні реакції різноманітні і найчастіше торкаються вже порушених систем організму. Встановлено зв'язок погодних реакцій з частотою серцево-судинних ускладнень.
Виділяють три типи метеопатій:
а) ревматоїдний, що виявляється артралгіями, міалгіями і невралгіями;
б) катаральний (шлунково-кишковий);
в) конгестивний (церебральний) з явищами роздратованості, збудження, головними болями, тахікардією, задишкою, депресією, відчуттям страху і т.д.
Метеопатичні реакції можуть передувати зміні погоди: біль в ділянці серця найчастіше виникає напередодні різкого похолодання, підвищення чи зниження тиску; біль у суглобах кісток – напередодні різкого підвищення тиску; невралгічні болі з'являються напередодні підвищення вологості і т.д.
Для медико-екологічних цілей важливо оцінити погоду з погляду її впливу на організм людини. Загальноприйнятою є класифікація погод Федорова – Чубукова.
З урахуванням мінливості метеофакторів створено динамічну класифікацію погод, де виділяють 4 класи: 1) клінічно сприятливий, що характеризується міждобовим підвищенням атмосферного тиску і температури; 2) клінічно менш сприятливий при міждобовому зниженні тиску і температури; 3) клінічно несприятливий при міждобовому знизкенні тиску і підвищенні температури; 4) клінічно дуже несприятливий при міждобовому підвищенні тиску і зниженні температури.
Сутність метеопатичних реакцій і станів полягає в тому, що метеорологічні чинники впливають на найтонші життєві процеси, в основу яких покладені різноманітні складні фізико-хімічні реакції, що регулюються нейрогуморальними механізмами.
Причиною метеопатичних реакцій і станів може бути як швидка і різка зміна окремих метеорологічних елементів, які становлять погоду, так і фронтальний процес, що характеризується різкими зрушеннями стану атмосфери, встановленням циклону чи антициклону. Особливе значення також мають геліофізичні чинники – зміна сонячної активності, електромагнітні збурення в атмосфері, зміна геомагнітного поля.
Найбільш часто метеопатичні реакції і стани виникають при переїзді людини в нову кліматичну зону. Особливо це стосується зон з екстремальними кліматичними умовами.
Виявлено сезонну тенденцію до розвитку метеопатичних реакцій. Максимальна чутливість до метеопогодних чинників припадає на другу половину дня. Метеопатичні реакції, як правило, виникають у людей, що мають порушення нервової системи та інших функцій організму, зі зниженими пристосувальними можливостями до змін зовнішнього середовища. У медичній кліматології було запропоновано термін "метеорологічна толерантність", під яким розуміють межу несприятливих метеорологічних впливів, які можуть переноситися організмом без патологічних реакцій у результаті властивостей протистояння цим впливам, що виробилися в процесі еволюції. Зниження метеорологічної толерантності сприяє розвитку метеопатичних реакцій і станів.
Усі розглянуті класи погоди поділяють на три групи: сприятливі, відносно несприятливі і несприятливі. Кожна група містить у собі певні класи погод з урахуванням фронтальної активності і пов'язаних з нею метеорологічних явищ (хмарність, вітер, опади та ін.) та інформацію про імпульсні поля атмосфери, сонячну активність і напруженість геомагнітного поля атмосфери.
Група погод (сприятлива) характеризується рівним ходом основних метеорологічних елементів при стійких повітряних масах і відсутністю фронтальної активності, міждобової мінливості атмосферного тиску не більше 4 мб; температури повітря 2 °С; сили вітру вдень не більше 3 м/с; відносної вологості від 55 до 85 %.
Імпульсне електромагнітне поле атмосферного походження має малу активність (до 50 імпульсів за добу з напруженістю поля від 0,3 В/м при вимірі частоти 12 кгц та інтегральній смузі пропускання 500 Гц). Амплітуда добової зміни геомагнітного поля до 50 гамм (малий ступінь). Мала сонячна активність при значенні числа Вольфа менше 75 % від його середньої величини за попередні 30 днів.
До цієї групи належать погоди II, II, IV, V, IX, X і XI класів. Сприятлива погода добре переноситься метеочутливими людьми.
II група погод (відносно сприятлива) характеризується зміною рівного ходу метеорологічних елементів, слабкою циклонічною діяльністю з проходженням не різко виражених фронтів зі швидкістю до 35-40 км; міждобова зміна атмосферного тиску 5-8 мб; температури 3-4 °С; відносна вологість може бути нижче 55 % і більше 85 %; швидкість вітру більше 4 м/с (упродовж 12 годин і більше); невеликі опади.
Активність імпульсного електромагнітного поля атмосфери середнього ступеня (від 50 до 300 імпульсів за добу), мінливість геомагнітного поля від 50 до 90 гамм і сонячна активність знаходиться в проміжку між великим і малим ступенями.
До групи входять погоди І, VI, VIII і XII класів.
Група відносно сприятливих погод добре переноситься здоровими людьми, але в ряді випадків можуть спостерігатися метеопатичні реакції.
III група погод (несприятлива) характеризується різкими змінами рівного ходу метеорологічних елементів при вираженій циклонічній активності; міждобова мінливість атмосферного тиску більше 8 мб, температури – більше 4 °С. Можуть спостерігатися грім, туман, град, заметіль, пилові бурі. Імпульсне електромагнітне поле атмосферного походження може досягати великої активності (300 і більше імпульсів за добу). Мінливість варіацій геомагнітного поля може перебувати в межах великих добових амплітуд (від 100 і більше гамм для місцевостей, розташованих у зоні 40-50° п. ш.). Сонячна активність береться до уваги за умови, що значення числа Вольфа за досліджуваний день більше на 25 % його середньої величини за попередні 30 днів.
До цієї групи належать VII, XIII, XIV, XV, XVI класи погод.
При несприятливих погодах у метеочутливих людей спостерігаються метеопатичні реакції.
На людину істотний вплив має зміна погод, особливо контрастна зміна. Контрастна зміна погод розширює вплив циркуляції атмосфери на режим місцевої погоди. Визначення контрастності змін погод має значення як для даної місцевості, дозволяючи оцінити стійкість її клімату і передбачити можливість розвитку метеопатичних реакцій, так і для порівняння різних місцевостей за даним параметром, що особливо важливо для вибору часу поїздок метеочутливих людей в інші регіони на відпочинок, курортне лікування, а для здорових людей – для вибору найбільш сприятливого часу для зміни місця проживання.
Байбакова Б.М. зі співавторами (1964 р.) розробила методику визначення мінливості погод між двома добами. Наприклад, зміна II класу погоди на І, III чи V (або навпаки, І, III і V класів на І) розглядається як малоконтрастна зміна погоди, а зміна II класу на IV, VI, VIII, IX, XVI класи – як контрастна зміна погоди.
Можливість зміни в даній місцевості II класу погод на інші класи (X-XV) малоймовірні або неможливі; переїзд з II класу погод в іншу кліматичну зону (X-IV класи) є різко контрастною зміною погоди.
5.1.2. Особливості перебування людини в екстремальних природних кліматичних умовах
Значним випробуванням адаптаційних механізмів організму людини є екстремальні кліматичні умови. Перебування в них у більшості людей спричиняє виникнення метеопатичних реакцій. Високі вимоги до адаптаційних механізмів організму ставляться в умовах різко континентального клімату Крайньої Півночі, Сибіру, Далекого Сходу. Тут низькі температури в поєднанні із сильними вітрами обумовлюють високий ступінь суворості погоди. Дані умови ускладнюються дефіцитом ультрафіолетового випромінювання чи повною його відсутністю в умовах полярної ночі, особливостями геофізичних процесів, що залежать від близькості магнітного полюса, і т.д.
Дослідники виділяють 5 зон сумісної дії холоду і вітру на організм людини в екстремальних умовах середовища: І – при достатньому захисті організму і невеликій швидкості вітру, становить тепловий комфорт; II – відчувається сильний холод; III – дуже сильний холод; IV – розпочинається із замерзання тіла; V – для виживання необхідно вжити спеціальних заходів (Микитюк та ін., 2004 р.).
Критичною для європейців є температура в межах від –27…–29 °С. Вони реагують на зниження температури середовища за межі критичної підвищенням рівня метаболізму.
В умовах півночі захист тіла забезпечується особливим багатошаровим одягом, що надійно захищає тіло при температурі до –50 °С. Енергетичні витрати організму тут у два рази вищі, ніж у помірних широтах, тому зростає потреба у висококалорійній їжі.
Специфічні умови північних районів сприяють розвитку "синдрому полярного напруження" (Казначеєв В.П., 1974 р.). Не будучи вираженим патологічним станом, цей синдром унаслідок зміни обмінних процесів, імунологічного статусу та інших функцій організму може сприяти розвитку різних захворювань, а при їх виникненні погіршувати перебіг патологічних процесів. Наприклад, хронічна неспецифічна пневмонія в умовах Півночі звичайно
5.1.3. Адаптація людини до кліматичних умов (акліматизація)
Акліматизація є пристосувальним процесом, що розвивається в організмі людей, які більш чи менш тривалий час (впродовж декількох років) проживають у районах з певним кліматом, з усіма властивими цим районам особливостями природного середовища й умовами життя. Акліматизацію називають ще "кліматичною адаптацією".
Процес акліматизації охоплює всі рівні функціональної організації – від молекулярного до тканинно-органного й організменного, при цьому організм прагне зберегти найважливіші константи, що зазнають дії нових, незвичних для організму чинників середовища. У кожний даний момент організм мобілізує певні фізіологічні механізми, що об'єднуються за принципом саморегулювання його життєдіяльності на необхідному рівні. Загальною закономірністю процесу акліматизації є фазність зміни життєдіяльності (реактивності) організму.