Влияние геофизических факторов на здоровье человека

2

Магнитное поле Земли является неотъемлемой физической характеристикой нашей планеты, отражающей сложные энергетические процессы во внутреннем и внешнем  ядре. Считается, что основной причиной образования магнитного поля Земли, является течение огромных масс жидкого  железа, составляющих внешнее ядро Земли, вокруг внутреннего твердого ядра. 

Впервые предположение о наличии магнитного поля Земли было выдвинуто английским врачом и натурфилософом Уильямом Гильбертом (William Gilbert) в 1600 году в своей книге «De Magnete». Наблюдения английского астронома Генри Геллибранда (Henry Gellibrand) показали, что геомагнитное поле не постоянно, а медленно изменяется. Карл Гаусс (Carl Friedrich Gauß) выдвинул теорию о происхождении магнитного поля Земли и в 1839 году доказал, что основная его часть выходит из Земли, а причину небольших, коротких отклонений его значений необходимо искать во внешней среде. Коротко рассмотрим структуру магнитосферы Земли. На расстоянии от Земли, порядка трех радиусов, магнитные силовые линии имеют диполе подобное расположение. Эту область называют плазмосферой.

При удалении от поверхности Земли воздействие  солнечного ветра усиливается: геомагнитное поле со стороны Солнца сжимается, а с противоположной стороны вытягивается в длинный шлейф. Токи в ионосфере оказывают существенное влияние на магнитное поле на поверхности Земли. Верхняя область атмосферы (плазмосфера), порядка 100 км и выше, содержит большое количество ионов.

Плазма  удерживается магнитным полем Земли, но ее состояние формируется взаимодействием магнитного поля Земли с солнечным ветром, чем и объясняется связь земных магнитных бурь с солнечными вспышками (Белов К.П., Бочкарев Н.Г., 1983 г.).

Средняя напряженность магнитного поля на поверхности Земли сильно зависит от географического положения и равна, около 0,5 э (50 мкТл). Напряженность магнитного поля на магнитном экваторе составляет около 0,34 э (Эрстед). У магнитных полюсов около 0,66 э.

В районах  магнитных аномалий напряженность  резко возрастает и, например, в зоне Курской аномалии достигает 2 э. Магнитное поле Земли периодически испытывает возмущения, называемые магнитными пульсациями, возникающими вследствие возбуждения гидромагнитных волн в магнитосфере Земли. Частотный диапазон пульсаций варьирует от миллигерц до одного килогерца (Троицкая В.А., Гульельми А.В., 1969 г.).

Геомагнитное  поле не так уж постоянно и оно  время от времени меняется. Так, 2500 лет назад величина магнитного поля была в полтора раза выше, чем  сейчас. В истории Земли неоднократно наблюдались, так называемые, инверсии геомагнитного поля или переполюсовка, когда менялись местами северный и южный магнитные полюса. Наряду с инверсией геомагнитных полюсов существуют и менее радикальные смещения геомагнитного поля, так называемые «экскурсы», когда геомагнитные полюса начинают интенсивно смещаться на достаточно значительные расстояния, но при этом переполюсовки не происходит. Так, в истории Земли неоднократно происходили «экскурсы» геомагнитных полюсов, когда северный геомагнитный полюс двигался к экватору, но затем, доходя до него, менял направление движения на противоположное и возвращался в свое прежнее положение.

Роль  геомагнитного поля для существования  и развития жизни на Земле трудно переоценить, ибо силовые линии магнитного поля Земли, создают вокруг планеты своеобразный магнитный экран, защищающий поверхность Земли от губительных, для всего живого, космических лучей и потока заряженных частиц высоких энергий. 
 
 

Графически интегрированный  показатель изменения адаптивной устойчивости организма после биологически значимого  изменения геофизического, погодного, климатического, ритмологического или экологического фактора можно представить в виде кривой (рис.1), на которой видно как сразу же после действия средового фактора за счет мобилизации внутренних резервов возникает заметный достоверный подъем уровня адаптивной устойчивости организма человека. Это, как мы уже показали в таблице 1, сопровождается усилением функциональной активности всех гомеостатических систем. При этом высокий уровень функционирования жизнеобеспечивающих органов и систем сохраняется на протяжении двух-пяти суток в зависимости от экстремальности воздействовавшего фактора и от уровня резервных возможностей организма.

Рис.1

Субъективно все эти  явления здоровым человеком воспринимаются как улучшение самочувствия, подъем настроения. При этом может развиться  некоторая эйфория, благодушие, переоценка собственных возможностей. Именно на такой почве возникает уверенность  в своей независимости от природы  и начинается поиск научно обоснованных объяснений этой независимости.

Совершенно иная реакция  на изменение геофизических и  погодных факторов наблюдается у  людей с истощенными адаптивными  резервами. В эту группу входят больные, ослабленные и переутомленные люди. В дни, характеризующиеся резкими  изменениями одного или нескольких геофизических условий, у них  ухудшаются показатели (табл.1) энергетики, иммунной защиты, состояния сердечно-сосудистой, пищеварительной, выделительной систем, органов дыхания. Замедляются реакции центральной нервной системы, снижается работоспособность. Организм начинает терять способность быстро перестраивать свои внутренние реакции применительно к новым, изменившимся условиям окружающей среды, что проявляется субъективным ощущением ухудшения самочувствия, появлением головной боли, одышки, гипертонических кризов и других, так называемых субъективных метеопатических, реакций.

На рисунке 2 интегрированный  показатель изменения адаптивной устойчивости организма у больного после биологически значимого изменения геофизического, погодного, климатического, ритмологического или экологического фактора можно представить в виде кривой, на которой видно как сразу же после действия средового фактора за счет мобилизации внутренних резервов возникает незначительный краткосрочный (в течение 2-4 часов) подъем уровня адаптивной устойчивости, сменяющийся затем достоверным ее снижением.

Рис. 2

Это, как мы уже  показали в таблице 1, сопровождается снижением функциональной активности большинства гомеостатических систем. При этом низкий уровень функционирования жизнеобеспечивающих органов и  систем сохраняется на протяжении двух-пяти суток в зависимости от экстремальности  воздействовавшего фактора и  от уровня резервных возможностей организма.

Наглядно взаимосвязь  болезненной метеочувствительности с расстройствами функции отдельных систем представлена в таблице 2.

Таблица 2

Взаимосвязь болезненной метеочувствительности с расстройствами функций отдельных систем (по данным корреляционного анализа)

Как следует из приведенных  данных, практически любое расстройство функций гомеостатических систем проявляется  возникновением метеопатической реакции  той или иной степени выраженности. Об этом же свидетельствует наличие корреляции болезненной метеочувствительности со степенью нарушений липидного обмена (r=0,68), с повреждением клеточных мембран (r=0,43), с нарушением пигментного обмена (r=0,36), с повышением уровня кортикостероидов в крови (r=0,50), с уровнем повышения артериального давления (r=0,79), с ощущением внутреннего времени (r=0,88), со степенью заторможенности нервных процессов (r=0,47).

Одновременно наши динамические наблюдения за больными показали, что в периоды магнитных  бурь, гравитационных возмущений и  резких перепадов атмосферного давления наряду с увеличением жалоб на метеопатические реакции объективно фиксировались: повышение холестерина, триглицеридов, липопротеидов низкой и очень низкой плотности, кортизола, циркулирующих иммунных комплексов в крови, уменьшение числа Т-лимфоцитов и снижение степени антиоксидантной защиты клеточных мембран (табл.1).

Таким образом, можно  сформулировать вывод словами авторов  книги "Москвичу о погоде", что  современный человек с помощью  разнообразной одежды и помещений  с искусственным климатом не стал практически независим от метеорологических  и других геофизических факторов. Влияние природных условий сказывается  в нашей повседневной жизни не в меньшей, а в некоторых случаях  даже в большей степени, чем это  было в прошлом. В комфортной обстановке современного жилища (а зачастую и производства) создаются "тепличные" условия, возрастает "изнеженность" организма (Дмитриев, Ягодинский,1984).

Другими словами, результаты изучения реагирования человека на изменение  погодных, геомагнитных, гравитационных, биоритмологических и других биосферных факторов позволили выделить понятия физиологической и патологической метеочувствительности.

Н.М.Воронин и др. (1965) также выделили два типа реакции  организма на действие погодных факторов: с одной стороны, метеотропные, патологические реакции, связанные с неспособностью организма поддерживать гомеостаз  и, с другой стороны, физиологическая  адаптация к непривычным климатическим  факторам - процесс, связанный с выработкой нового устойчивого состояния.

Реакции на изменение  погодных условий наиболее ярко проявляются  в связи с переездами людей  в непривычные климатические  условия. Как оказалось, в начальном  периоде акклиматизации основной обмен  увеличивается на 16-40%, а иногда даже на 70% по сравнению с исходными  величинами.

Отмечено, что при  резких сменах погодных условиях при  нормальной физиологической реактивности прежде всего проявляются неспецифические реакции, характеризующиеся общим "напряжением" организма. Н.М.Воронин (1959), проводит аналогию этих процессов со стадией тревоги общего адаптационного синдрома (по Селье). При этом усиливается деятельность ряда физиологических систем организма, меняется уровень обменных процессов. Усиление реактивности нервной системы в начальном периоде адаптации протекает с превалированием общих подкорковых реакций. При достаточно длительном действии измененной среды эта "регуляторная" фаза адаптации сменяется фиксацией изменений в функциях тканей. Эта фаза клеточной адаптации, которая проявляется в том, что изолированные ткани адаптированного организма обладают иными свойствами, чем ткани нормальных животных.

Подтверждение необходимости  для поддержания высокого уровня здоровья гармонии человека с такими факторами внешней среды как  метеорологические мы находим в  работе О.Н.Липовецкой с соавт. (1988). Эти исследователи показали, что периодические, вызванные суточными и сезонными колебаниями погодообразующих факторов, и непериодические, обусловленные сменой воздушных масс, изменения характеристик воздушной среды не только не оказывают губительного влияния на здорового человека, но и являются необходимым тренингом для его организма. При нарушениях в работе каких-либо систем организма, то есть при наступлении болезни, самочувствие человека входит во все большую зависимость от изменений в условиях окружающей среды, а степень метеотропности больного повышается.

Рассмотрим подробнее  понятие физиологической метеочувствительности. Физиологическая метеочувствительность - это свойство организма обеспечивать свое здоровье за счет постоянного согласования жизнеобеспечивающих процессов человеческого организма с космическими, солнечными, планетарными, геофизическими, метеорологическими, полевыми и ритмологическими процессами в окружающей нас среде. Именно под этим термином подразумеваются возможности здорового организма постоянно отслеживать внешние пульсации Солнца, космоса, геофизических, погодных, других природных явлений. Можно сказать, что метеочувствительность - реагирование человеческого организма на изменение погодных, геофизических и космических условий нашего существования - это самая обычная, нормальная физиологическая реакция, направленная на совершенствование живой материи, на поддержание гармонии с постоянно изменяющимся миром.

Эта способность своевременного и адекватного реагирования организма  на изменение внешних воздействий  среды, особенно в регионах с экстремальными климато-геофизическими условиями, зависит от индивидуальных гено-фенотипических особенностей механизмов адаптации, степени их истощения в данный период, от сочетания тех или иных погодных и геофизических факторов, от локального геомагнитного, гравитационного, геохимического, антропогенного фона. Следует напомнить, что некоторые исследователи для обозначения физиологической метеочувствительности использовали определения "метеотолерантность" или "метеорезистентность", подчеркивая этим свойство организма обеспечивать устойчивость человека к действию неблагоприятных метео-геофизических факторов. В этом случае речь идет об индивидуальной способности организма переносить погодные и геофизические влияния без патологического реагирования на них (Григорьев И.И.,1996 и др.).