Атмосферные условия и здоровье человека

Изучение связи между здоровьем человека и атмосферными явлениями имеет длинную историю, в которой факты перемешаны с легендами. Уже отец медицины Гиппократ в своем знаменитом трактате «О воздухах, водах и местностях» изложил сущность влияния погоды на человека.

Прошло 25 веков, медицина достигла небывалого расцвета, однако изучение этого влияния осталось в стороне от внимания ученых. Невольными виновниками такого пренебрежения в XIX веке стали два гиганта науки: Пастер и Мендель. Открытие микробных инфекций и роли наследственности отодвинуло на второй план метеорологические факторы. А ведь катастрофы, вызванные капризами погоды, по своим масштабам не уступают порой другим стихийным бедствиям. Но отдаем ли мы себе в этом отчет? Прочитав в газете, что на Лондон опустился зеленоватый туман и унес несколько тысяч человеческих жизней, мы сначала пугаемся, а затем начисто забываем о газетном сообщении, полагая, что это было каким-то исключительным явлением. Заблуждение! Изо дня в день и в городе и в сельской местности люди в той или иной степени испытывают на себе влияние атмосферных явлений.

За последнее десятилетие медицина пытается наверстать упущенное. Но исследователям пришлось начинать от нуля: создавать измерительные приборы, накапливать наблюдения, разрабатывать методы профилактики и лечения.

Смертоносные туманы

В декабре 1930 года на долину бельгийской реки Маас вблизи города Льежа опустился туман, полный газовых и пылевых частиц, загрязняющих атмосферу. Продержавшись пять дней, он унес 63 жизни и вызвал плохое самочувствие у еще гораздо большего числа людей. Долина Мааса лежит в котловине, где циркуляция воздуха всегда затруднена, а в те дни здесь не было даже малейшего ветерка.

Другое такое же бедствие произошло в 1948 году в Доноре, неподалеку от Питтсбурга (США).

Но трагедии Льежа и Доноры не идут в сравнение с той, что произошла в Лондоне в 1952 году. 5 декабря лондонцы увидели, что солнце совершенно исчезло с небосвода. Необычайно плотный смог (смесь дыма и тумана) держался над английской столицей три-четыре дня и, по официальным данным, погубил более 4 тысяч человек.

Сам по себе туман не опасен для человеческого организма. Он становится вредным, только когда чрезвычайно загрязнен всяческими примесями (например, воздух долины Мааса загрязнялся предприятиями, вырабатывающими железо, цинк, стекло) и долго застаивается над местностью. Именно так и произошло в тот злополучный день 5 декабря 1952 года, когда почти над всей южной частью Англии возникла зона высокого давления, и в течение нескольких дней не ощущалось ни малейшего дуновения ветра. Подобная метеорологическая обстановка сложилась почти во всей Великобритании, однако трагедия разыгралась только в Лондоне. И объясняется это лишь очень высокой степенью загрязнения атмосферы над столицей Англии. Английские специалисты определили, что смог 1952 года содержал несколько сот тонн дыма и сернистого ангидрида. Доктор Уилкинс ежедневно производил анализы атмосферы и затем сравнивал их с кривой смертности. Он получил поразительные результаты и составил по ним схему, из которой видно, что смертность увеличивается прямо пропорционально концентрации в воздухе дыма и сернистого газа.

За последнее время у парижан изменился цвет легких. Как установили патологоанатомы на вскрытии умерших, поверхность органов дыхания уже не обычного розового цвета, как прежде, а покрыта темным налетом. Это один из многих признаков загрязнения атмосферы.

Астрономы Парижской обсерватории уже не могут пользоваться своими телескопами, потому что прозрачность воздуха уменьшилась более чем наполовину. Теперь им приходится ездить для наблюдений за десятки километров от французской столицы.

Доктор Дюо произвел анализ воздуха, которым дышат парижане. Перечень токсических примесей в нем оказался весьма внушительным: азотная, азотистая и серная кислоты, аммиак, сернистый газ и сероводород в сочетании с углекислым газом, концентрация которого за последние 20 лет непрерывно растет вместе с увеличением числа автомобилей и промышленных предприятий.

Домовые и заводские топки ежегодно выбрасывают на столицу Франции около 100 тонн дыма, который содержит пепел, сажу, деготь и водяные пары. Эти дымы поднимаются на сотни метров в высоту. По данным французского токсиколога Кон-Абреста, «на высоте 300 метров над уровнем почвы существует настоящий дымовой свод, где воздух загрязнен еще сильнее».

Нельзя забывать и о пыли – мельчайших минеральных или растительных частичках – отбросах ремесленных и промышленных предприятий. Она содержит кремний, окись железа, барий, мышьяк и растительную пыльцу. Исследователи установили, что в кубическом сантиметре парижского воздуха находится более 100 тысяч пылинок, тогда как в том же объеме воздуха над Тихим океаном – всего 500. А помимо этого, горожане дышат форменным бульоном из микробов. Доктор Дюо определил, что вблизи Шамоникса на кубический сантиметр воздуха приходится всего 1...4 микроба, а на площади Мадлен в Париже – 500 в 8 часов и 30 тысяч в 18 часов. Что же касается больших столичных магазинов, то там в кубическом сантиметре воздуха содержится 50 тысяч микробов, а накануне праздников – 4 миллиона.

Что может сделать человек, чтобы предотвратить пагубное влияние атмосферы? Самое действенное здесь – уменьшение ее загрязнения. А для этого требуется много средств, времени и сил.

Пока же одним из способов профилактики может быть использование метеорологических прогнозов. Они позволяют предвидеть дни, когда отсутствие ветра и атмосферная влажность могут превратить дымы в смертоносные туманы. Некоторые специалисты рекомендуют в подобных случаях широко оповещать население о предстоящих метеорологических изменениях по радио и телевидению. И тогда люди больные или просто очень чувствительные к состоянию атмосферы примут меры предосторожности, чтобы защитить себя от влияния загрязнений воздуха, ставших на какое-то время особенно опасными.

Попытки сотрудничества между метеорологами и гигиенистами в некоторых странах увенчались успехом. Так, в некоторых городах Соединенных Штатов и Канады научились регулировать количество выброса в воздух токсических продуктов в соответствии с предстоящим изменением погоды. В штате Вашингтон промышленников обязывают максимально ограничивать сжигание различных отходов в периоды, когда ветер спадает, и над городом могут образоваться опасные туманы.

Всем уже давно известно оздоравливающее действие парков и зеленых пространств, которые очищают воздух, уничтожают пыль и микробы, увеличивают концентрацию кислорода и уменьшают содержание углекислого газа в воздухе. В новых городах градостроители планируют множество таких зеленых зон.

Однако старые города строились без учета этих принципов. Очень не повезло в этом отношении Парижу – в центре столицы площадь зеленых насаждений меньше 3% от общей площади. Этого явно недостаточно.

При распределении территории промышленных и жилых районов будет учтено преобладающее направление ветров. И, наконец, градостроители уже сейчас стараются предусмотреть создание раздельных дорог для автомобилей и пешеходов, чтобы люди не дышали выхлопными газами.

Роза ветров

«Тому, кто изучил ветры, молнии и погоду, известно происхождение болезней», – утверждал великий врач XVI века Парацельс.

Название «фён» восходит к средним векам. На розе ветров в рукописях эпохи Возрождения он обозначен Foenician (финикийский), ибо предполагалось, что он приходит из Финикии. Позднее это название было сокращено и превратилось просто в «фён».

Фён – южный ветер, дующий из Италии и увлекающий массы влажного воздуха по направлению к Альпам, над которыми они проливаются дождем, а уже сухие и теплые воздушные массы распространяются по северному склону Альп. Горцы называют фён «пожирателем снега», потому что благодаря его теплу снег исчезает, иногда даже не успев растаять.

Появление фёна (нередко он захватывает весь Тироль, всю Австрию и Швейцарию) сопровождается значительным падением барометрического давления. Обычно уже при приближении этого ветра у людей отмечаются весьма типичные симптомы: нервозность, мигрень, тоска, бессонница или кошмары. Многие немецкие, австрийские и швейцарские врачи описали симптомы угнетения у сердечников и возбуждения у нервнобольных. Увеличивается количество преступлений и самоубийств.

Южный ветер дует в районе Лиона и доходит до долин рек Роны и Сены. Этот сильный и горячий ветер сопровождается подъемом температуры воздуха, уменьшением влажности и падением давления. Влияние на человека этого близнеца австрийского фёна прекрасно описал лионский профессор Мурикан. Он отметил, что первыми реагируют на южный ветер грудные дети: младенец начинает беспокоиться и перестает спать. В период действия южного ветра все ясли оглашаются пронзительными криками, которые прекращаются лишь при перемене ветра.

В школе из-за рассеянности и постоянной возбужденности дети получают плохие отметки. Мурикан пишет: «Во время южного ветра в школах наказания сыплются, как из рога изобилия». У взрослых южный ветер вызывает упадок сил, раздражительность. Многие мучаются бессонницей. Особенно уязвимы сердечные больные, в частности с поражением венечных сосудов сердца. Люди страдают от мигреней, ревматизма, невралгии. Профессор Пьери отметил учащение кровохаркания у туберкулезных больных, а хирург профессор Понсе заявил, что при южном ветре оперированные «скисают», их состояние внезапно ухудшается, и возникают тяжелые осложнения.

Мистраль, сильный северный ветер, вызывает мигрень и бессонницу и обостряет невралгии, не говоря уже о простудах, особенно губительных для легочных больных. Трамонтана – другой северный ветер Средиземноморья, отмечен тем же влиянием.

Действие ветра на человека отнюдь не связано с его силой, ведь от любого ветра надежно защищают стены домов. Все объясняется сопровождающими ветер резкими перепадами: температуры, давления, влажности, электрического потенциала. От этого и зависят все описанные выше клинические симптомы, указывающие на нарушение сердечно-сосудистой и гормональной систем человека. Каким образом это происходит, читателю станет ясно после того, как мм рассмотрим процессы прохождения воздушного фронта.

Современные метеорологи не довольствуются классическими определениями температуры, влажности, атмосферного давления, силы и направления ветра. Им требуются более полные данные.

Понятие «воздушная масса» было сформулировано норвежской метеорологической школой. Это определенный объем воздуха, обладающий одинаковыми физическими и химическими свойствами. Воздушная масса может простираться на сотни километров, а толщина ее часто превышает 1 000 метров.

Воздушная масса никогда не образуется в наших широтах, где атмосфера находится в постоянном движении, а лишь на полюсах или на экваторе, когда там наступает относительное затишье. Воздушная масса довольно долго остается в месте своего зарождения, приобретая особенности, свойственные этому району. Потом в один прекрасный день по еще не выясненным причинам она вдруг начинает перемещаться, превращаясь в своего рода «движущийся климат». Проходя через те или иные территории, воздушная масса сообщает им климат своей родины. Она резко отличается от воздуха, который попадается ей на пути.

Что происходит, когда встречаются две воздушные массы? Та, что господствовала над территорией, вытесняется вновь прибывшей, не смешиваясь с ней. Теплый воздух, стремящийся кверху, более или менее перекрывает холодный. Но они не наслаиваются друг на друга, как вода и масло, – линия их раздела образует острый угол с почвой. Метеорологи называют эту линию раздела на почве – фронт. Когда одна воздушная масса изгоняет другую, говорят о «прохождении фронта». Вот такое прохождение воздушного фронта и есть то, что метеорологи былых времен называли «переменой погоды».

Несходство характеров воздушных масс различного происхождения и неожиданность прохождения фронта оказывают тяжкие воздействия на человеческий организм. В течение суток почти без перехода холодная погода становится жаркой и наоборот. Температурные перепады достигают иногда 15° Цельсия, а то и больше, В зоне фронтов царят сильнейшие атмосферные возмущения, вызывающие изменения и всех других метеорологических показателей: силы ветра и барометрического давления, влажности воздуха и многих других факторов, которые пока еще не все изучены.

Борьба двух воздушных масс, когда одна пытается вытеснить другую, длится примерно 24 часа, пока не победит та, что захватит всю область. Сверхчувствительный организм некоторых людей улавливает уже первые признаки, предшествующие борьбе двух воздушных масс. Этим и объясняется их удивительная способность предсказывать погоду.

Действительно, некоторые люди обладают загадочной способностью предвидеть погоду за день-два. В одних странах их так и называют «пророки погоды», в других даже врачи называют их «буревестниками».

Интересно, что это – одно из самых древних медицинских наблюдений. Уже Гиппократ упоминал о болях, предвещающих перемену погоды. В средних веках об этих симптомах говорится даже в юридических декретах. В IX веке во фрисландском Своде законов, являвшемся одновременно и гражданским и уголовным кодексом одной из провинций Нидерландов, было написано следующее: «За причиненное увечье, если оно оставляет после себя рубец, чувствительный к перемене погоды, налагается штраф». В нескольких юридических документах XIV века указывается также, что за нанесенные раны полагается более тяжкая кара, если впоследствии они причиняют истцу боли при перемене погоды.

Здоровые люди реагируют на прохождение воздушного фронта не так сильно, как «предсказатели погоды». Тем не менее почти у всех людей в это время изменяются различные биологические показатели. По всей вероятности, резкие атмосферные колебания, вызванные прохождением фронтов, нарушают работу механизмов, регулирующих функции человеческого организма. Меняются, например, свойства крови. Свертываемость ее ускоряется перед самым прохождением фронта. Фибринолиз, то есть рассасывание кровяных сгустков, значительно усиливается при прохождении холодных фронтов. Количество выделяемой мочи увеличивается при прохождении холодных фронтов и уменьшается при появлении массы тропического воздуха. Изменяется также и функция эндокринных желез. Изменяется содержание в крови сахара, кальция, фосфатов, натрия и магния.

И вот в повседневной практике районному врачу приходится сталкиваться со страшными «черными полосами», появляющимися как будто без всякой видимой причины. Речь идет о ряде неотложных вызовов, как будто не имеющих между собой прямой связи. За двое суток врача могут вызвать десятки раз то к больному, у которого произошел инфаркт миокарда, то к астматику, страдающему от приступов удушья. Одновременно врача зовут по поводу обострения желчно-каменной болезни или к человеку, у которого наступило кровоизлияние в мозг. Потом этот аврал стихает до следующей «черной полосы».

Особенно хорошо это знают хирурги. Самые страшные осложнения во время операции и в послеоперационные дни – это внезапное кровотечение и эмболия, зависящие от изменения состава крови, точнее, ее свертываемости.

В некоторых европейских странах для изучения этой проблемы были проведены специальные обследования. Классическим было признано исследование доктора Кюммеля, доказавшего, что операции при неустойчивой погоде опаснее. Другой исследователь, доктор Рапперт из Вены, опубликовал труд, озаглавленный «Связь послеоперационных осложнений с погодой». Автор изучал в течение года состояние здоровья 2 100 оперированных. Из них у 386 отмечались осложнения, которые шли волнами: 90% волн отмечено в периоде перемены погоды, 10% – во время устойчивой погоды; 60% осложнений произошло при прохождении холодного фронта, 30% – при прохождении теплого фронта.

Свое исследование доктор Рапперт заканчивает советом хирургам – учитывать погоду и наладить постоянную связь с метеорологической службой. Это даст возможность выбрать наиболее благоприятное время для плановых операций.

Электричество в воздухе

В нашей атмосфере действуют довольно сильные электрические поля. В нормальных условиях земля заряжена положительно, а основание облаков – отрицательно. Следовательно, в норме поле ориентировано сверху вниз. Но бывает, что это направление меняется. В среднем разница потенциалов – 100 вольт на метр, достигая иногда при грозах, метелях, пылевых бурях 1 000 вольт на метр.

Большие изменения электрического потенциала непосредственно связаны с метеорологическими явлениями. Они вызывают выпадение дождя, снега, туманов. Гроза – одно из наиболее впечатляющих метеорологических явлений, связанных с атмосферным электричеством. И не счесть предгрозовых патологических симптомов, которые известны врачам испокон веков.

В 1960 году врач Ж.-К. Жардель опубликовал свою интересную диссертацию о влиянии изменений электрического потенциала на больных. В течение двух лет он наблюдал людей, находившихся на излечении в санаториях Безансона, и установил, что максимум обострений почти всегда совпадал с резкими и продолжительными колебаниями земного электрического потенциала. В дни таких электрических пертурбаций Жардель отмечал учащение мигреней, бессонницы, усиление болей, приступов астмы и т.п.

Что же при этом происходит в человеческом организме? Биологи полагают, что при вторжении большего, чем обычно, количества электрических частиц в организме нарушаются процессы обмена, причем положительные и отрицательные электрические заряды оказывают различное действие.

Воздух, которым мы дышим, содержит заряженные частицы – ионы. Ионы – это атомы или молекулы, потерявшие или приобретшие электроны. Отрицательные ионы – атомы или молекулы, заполучившие электрон, а положительные – утратившие его. Содержание тех и других ионов в воздухе меняется в зависимости от времени года, чистоты атмосферы, а главное – от метеорологических условий. Вся атмосфера пронизана этими частицами, находящимися в непрерывном движении, причем преобладают то положительные, то отрицательные ионы.

Как правило, положительные ионы отрицательно действуют на здоровье человека. Большое скопление их в атмосфере вызывает неприятные ощущения. Одно из самых первых наблюдений было сделано московским профессором А.Л. Чижевским, – он описал угнетающее влияние положительных ионов. С тех пор его открытие было неоднократно подтверждено. Недавно Т. Уинсор и Дж. Бакетт (США) доказали вредность положительных ионов следующим экспериментом: добровольцам давали дышать в течение 20 минут воздухом, содержащим 32 миллиона положительных ионов на кубический сантиметр. К концу опыта все жаловались на головокружение и затрудненное дыхание, появились признаки раздражения слизистой оболочки носа, голос стал хриплым.

Исследования, проводившиеся в Советском Союзе, установили связь избытка положительных ионов с сердечными приступами и операционными осложнениями, в результате чего советские врачи стали уменьшать опасность осложнений, заранее нейтрализуя положительные ионы в операционных при помощи дозированного излучения электронов.

В противоположность положительной ионизации обилие в атмосфере отрицательных ионов действует на человеческий организм благоприятно: облегчается дыхание, стимулируются биологические процессы, улучшается настроение.

Города же, к несчастью для их обитателей, являются настоящими генераторами избыточных положительных ионов. В результате скопления выхлопных газов автомашин, дымов и пыли положительные ионы объединяются в так называемые «тяжелые ионы», которые открыл французский физик Ланжевен. Они концентрируются на поверхности почвы, и их можно с полным правом назвать «ионы-убийцы». Катастрофы в Льеже, Доноре и Лондоне, по-видимому, зависели в равной мере как от самой токсичности воздуха, так и от количества тяжелых ионов.

Отрицательные ионы – одно из недавно открытых средств защиты здоровья человека от вредного влияния загрязнения атмосферы. На последнем конгрессе в Чикаго ученые пришли к такому выводу: «Имеются все основания полагать, что в ближайшем будущем мы сумеем регулировать количество ионов в местах обитания и труда людей так же, как в настоящее время мы регулируем степень температуры или влажности».

Несомненно, следует пресекать слухи о том, что ингаляция отрицательными ионами – панацея от всех болезней. Необходимо также предостеречь людей от кустарного изготовления генераторов отрицательных ионов и от самолечения. Приборы эти далеко не просто изготовить, а лечиться следует только по назначению и под контролем врача. Теоретический аспект и удивительные свойства отрицательных ионов еще подлежат углубленному исследованию.

53 тысячи посетителей выставки транспортных средств в Мюнхене (это было в 1958 году), принявшие ради забавы участие в небольших опытах по исследованию быстроты рефлекса, даже не знали о том, что на основании этого будет сделано очень важное открытие.

Полученный материал анализировали два физика – Рейтер и Кёниг. Они заметили странную вещь: в некоторые дни у всех посетителей выставки реакция была быстрее, в другие же – медленнее. Ученые стали доискиваться причины такой разницы. И установили, что в дни замедленных реакций атмосфера насыщена длинными электромагнитными волнами.

Наличие длинных волн в атмосфере тесно связано с метеорологической обстановкой. Волны появляются перед сильными депрессиями и бурями, чаще весной и реже зимой. Они почти всегда сопровождают массы тропического воздуха.

Каково их действие на человеческий организм? Кёниг и его сотрудник Анкермюллер поместили добровольцев в изолированное помещение и подвергли их воздействию искусственного поля длинных волн. Через некоторое время испытуемые записали свои ощущения. Одни отметили, что появилась мигрень, другие – что вспотели ладони, третьи написали просто: «утомление» или «тяжесть в груди» и т.п.

Итак, электрические процессы в нашем организме нарушаются при насыщении атмосферы длинными электромагнитными волнами. А поскольку их возникновение связано с погодой, всем ясно, какое значение имеет это открытие для предупреждения аварий на транспорте и на производстве, где координация движения особенно важна для человека. Когда мы сумеем более точно прогнозировать погоду, появится возможность предупреждать население о возможном появлении опасных волн: «Внимание! Соблюдайте завтра осторожность на дорогах и на стройках! Ваша реакция будет замедленна, а координация движений ухудшится!»

Наука и жизнь. 1972. №9.