НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОМЕТЕОРОЛОГИИ
статья по биологии по теме

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОМЕТЕОРОЛОГИИ

В процессе эволюции в организме животных и человека выработалась способность приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям внешней среды и нейтрализации ее неблагоприятного влияния. И.М. Сеченов (1952) писал: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование невозможен. Поэтому в научное определение организма должна входить среда, влияющая на него, так как без последней существование организма невозможно». К факторам внешней среды, обуславливающим нормальное существование человека и животных, наряду с множеством других относится и окружающая нас атмосфера. Среди ее физических характеристик наибольшее значение для жизнедеятельности человека и животных имеют метеорологические (погодные) факторы.

Изучение основных общебиологических и специфических механизмов приспособления организмов к погодным условиям с целью разработки комплексных программ укрепления здоровья и уменьшение метеочувствительности – одно из основных социально значимых направлений медицины и биологии.

Как показали исследования, изменение свойств и характеристик организма в процессе его взаимодействия с внешней средой обусловлено, в первую очередь, переформированием регуляционных структур различного уровня, начиная от систем целого организма и кончая внутриклеточными системами. Новые характеристики взаимодействий в системе организм-среда связаны не столько с формированием новых свойств, сколько с изменением связи между уже имеющимися свойствами и качествами. Необходимость знания механизмов взаимосвязей гелиогеофизических явлений и биофизических процессов, а также прогностических параметров, позволяющих предвидеть изменение состояния человека, обусловленного воздействием внешней среды, требует проведения комплексных исследований. Следует отметить, что воздействие гелиофизических факторов на организм происходит на фоне влияния метеорологических параметров или через посредство последних.

Немного истории

Первые мысли о биологическом значении погоды встречаются уже в трудах древних ученых Греции, Рима, Востока. В Древней Греции это труды основоположника классической медицины Гиппократа (около 460-377 г. до н.э.), который исследовал воздействие климата и погоды на организм и в своих сочинениях дал этому объяснение. В своих семи книгах об эпидемических заболеваниях описание каждой формы болезни он предваряет рассмотрением метеорологических условий. До наших дней дошли сочинения по биоклиматологии греческого врача Диокла из Кариста (4 век до н.э.). Известный ритор и врач Древнего Рима Асклепий из Бифинии (около 130-91 г. до н.э.) придерживался мнения, что при кровопускании следует учитывать природные условия, в частности погоду.

В Средние века познания древних греков, римлян и арабов в области биоклиматологии проникли в Среднюю Европу благодаря монахам. Они прилежно переписывали в своих кельях древние рукописи, изучали их, приобретая среди прочего и знания по медицине. «Монашеская» медицина составляла в то время основу врачебной науки Запада.

В рукописях IX в. упоминаются ранения, после излечения которых сохраняются боли в плохую погоду. Великий философ и историк Лейбниц (1646-1716) так же интересовался метеорологическими наблюдениями и вместе с врачами предпринял статистическую обработку случаев расстройств здоровья, обусловленных погодой.

В XVIII-XIX вв. стало известно об особом значении для организма морского климата и его стали использовать в терапевтических целях. В 1906 г. Дорно (1865-1942) основал в Давосе физико-метеорологическую обсерваторию. Он считается основоположником точных медико-метеорологических исследований. Значительные работы по радиационной климатологии и исследования теплового баланса послужили новым толчком в развитии биометеорологии. К началу ХХ в. помимо исследования лечебных свойств различных климатов вновь занялись изучением влияния погодных факторов на организм человека и животных. Однако причинно-следственные отношения и механизмы чувствительности организмов к постоянно изменяющимся условиям внешней среды, в том числе и метеорологическим, еще далеки от своего окончательного решения.

Биометеорологический подход в науке о живом организме

Погода и климат существенно влияют на жизнедеятельность животных и человека. С научной точки зрения эта проблема очень сложна. Считается, что точно определить и рассчитать влияние погоды на организм невозможно. Нельзя не принять во внимание и то, что компенсаторные механизмы организма, реагирующие на изменение погоды, всегда бывают комплексными. Погода – физическое состояние нижнего слоя атмосферы, характеризующееся комплексом метеорологических элементов, одновременно наблюдаемых в том или ином пункте земной поверхности. Такое определение относится к погоде момента. Но часто имеют ввиду характер изменения физического состояния нижнего слоя атмосферы в данном пункте в пределах большого промежутка времени, например суток. Погода, будучи сложным явлением природы, характеризуется совокупностью различных свойств и признаков, непосредственно ощущаемых и наблюдаемых. Влияние погоды на живой организм по Х. Кюглеру можно определить так: «Под влиянием погоды периодичное, продолжительно нормальное течение жизненных процессов становится апериодичным и краткосрочным». Н.Р. Деряпа (1983) считает, что феномен гелиометеочувствительности, характерный для всех биологических систем, включая человека, определяет сущность метеотропных реакций. Толчком для развития данного научного направления послужили труды основоположника отечественной гелиобиологии А.Л. Чижевского.

Организм тесно связан с окружающей его средой в широком смысле этого слова, т.е., включая в это понятие все химические и физические факторы среды и всю протяженность пространства от приземного слоя до космоса. Будучи своеобразной и открыто-замкнутой системой организм «отслеживает» небольшие изменения естественных физических полей, воздействующих на него, ибо это - среда его обитания. Реакция на космические факторы – интегральный результат сочетанного действия и взаимоотношения двух систем – многообразных эндогенных процессов в организме и сложносопряженных связей астро-гелио-геофизических факторов, служащих синхронизаторами биологических функций. Даже кратковременное действие физических факторов среды, в том числе и климатических, оставляет после себя длительное последействие. При повторном действии того же раздражителя последующее воздействие наслаивается на затянувшееся последействие от предшествующего действия раздражителя. Климатические факторы влияют практически на все рецепторные приборы организма, вовлекая в реакцию самые различные уровни структурно-функциональной организации, от молекулярных и клеточных до организменных, от периферических нервных приборов до психоэмоциональной сферы.

Особенность климатических факторов – их весьма сложная физико-химическая структура. Погодные влияния многообразны. Метеоэлементы, формирующие тот или иной тип погоды, обладают специфичностью, зависящей от его физико-химической природы. В каждом типе погоды имеется ведущий агент, определяющий физиологическое действие, однако формирование ответных реакций организма на действие комплексных раздражителей, как правило, носит смешанный характер, а действие специфического раздражителя не всегда выступает отчетливо. Большинство биологических видов приспособлено не к конкретным значениям заданного фактора, а к определенному интервалу его изменений в