Влияние природных факторов на развивающийся организм

Космогеофизические факторы.Особое значение в эволюции живого вещества и формировании свойств развивающихся организмов принадлежит физическим факторам биосферы Земли, которые зависят прежде всего от динамики космических процессов. Известно, что в каждый данный момент космогеофизическая обстановка неповторима и определяется активностью Солнца, взаимным расположением планет, фазами Луны, положением Земли в межпланетном магнитном поле, галактическим космическим излучением. Это, в свою очередь, определяет параметры магнитных и гравитационных полей, интенсивность электромагнитных и корпускулярных потоков, электрические свойства биосферы, погодные условия на Земле. Сдвиги параметров физических полей в биосфере Земли могут менять функционирование организмов, влияя на физико-химические свойства молекул организма, в частности через явление ядерного магнитного резонанса, активность ферментов, скорость биохимических реакций, структуру и транспортные свойства клеточных мембран, активность электро– и хемоуправляемых ионных каналов, экспрессию генов и клеточных рецепторов, возбудимость нейронов и т. д. Эти изменения могут влиять на формирование конституциональных особенностей организмов.

• Внешняя среда, в которой происходило зачатие, внутриутробное развитие и рождение человека, накладывает существенный отпечаток на его биоритмическую структуру и адаптационный потенциал.

Все больше данных свидетельствует о том, что сила воздействия факторов внешней среды в период развития плода, а также изменения в самом организме матери определяют устойчивость будущего человека к тем или иным экстремальным условиям, а также склонность к определенным заболеваниям. Это позволяет предположить, что сила воздействия космических, геофизических, погодных и других факторов, их соотношение и ритм, влияния на организм беременной женщины – все это, а возможно, и многое другое «заводит» биологические часы каждого человека и определяет его приспособленность к изменяющимся условиям среды и долголетие. Если же в период беременности какой-либо из экологических факторов не имел необходимой интенсивности, либо воздействовал в другом ритме, организм, встречаясь с ним, уже не имеет необходимой программы для его преодоления. Таким образом, существенно снижается его устойчивость к экстремальным условиям среды, сокращаются резервы здоровья и прогноз возможной продолжительности жизни.

• Годы активного Солнца(когда отмечается, в частности, существенное увеличение напряженности геомагнитного поля) накладывают на людей, родившихся в эти годы, свой отпечаток – они отличаются более высокой сопротивляемостью к действию различных патогенных факторов по сравнению с теми, кто родился в годы относительно спокойного Солнца. Они менее чувствительны к магнитным бурям. Этот феномен получил название гелиомагнитного, или гелиогеофизического, импринтинга, т. е. запечатлевания развивающимся организмом параметров той электромагнитной среды, которая действовала в период пренатального онтогенеза и влияла на формирование закономерностей реактивности организма. Феномен импринтинга зависит от конкретных геофизических условий. Так, например, в некоторых регионах Камчатки и Курильских островов степень его проявления у людей, родившихся в годы минимальной активности Солнца, в четыре раза выше по сравнению с людьми, родившимися в эти же годы в Новосибирске.

Накопленные к настоящему времени факты свидетельствуют, что развитие эмбриона и плода при высокой солнечной активности приводит к появлению детей, более устойчивых к изменению условий внешней среды. При этом считается, что 2-й и 5-й месяцы пренатального онтогенеза могут быть отнесены к периодам повышенной чувствительности организма в отношении различных экзогенных факторов. Установлено, что чем выше уровень активности Солнца в период внутриутробного развития, тем меньше рост и масса тела младенцев.

Уровень систолического и диастолического давления у школьников тем выше, чем больше солнечная активность в год их рождения. Причем разница в величинах артериального давления у детей, родившихся в годы с минимальной и максимальной активностью Солнца, существенна.

• Повышенная гравитация. Население, рожденное в зоне повышенной гравитации, в 1,5 раза реже болеет ишемической болезнью сердца, сосудистыми поражениями мозга в сравнении с населением, живущим в районах с обычной силой тяжести.

Интересна проблема генеза функциональной асимметрии у человека, в частности право– и леворукости. Накопленные к настоящему времени сведения позволяют считать, что важное значение в распределении право– и леворукости принадлежит резким изменениям напряженности геомагнитного и гравитационного полей в период пренатального онтогенеза.

• Влияние Луны. При сопоставлении частоты рождения детей (на примере 510 тыс. случаев) с фазами лунного цикла установлено, что наименьшая частота рождений отмечается в новолуние, а наибольшая в полнолуние. На обширном статистическом материале показано, что, если человек рождается в новолуние или в полнолуние, он дружелюбен, отзывчив, уступчив, легко внушаем, поэтичен, у него хорошо развито творческое воображение.

Анализ литературы свидетельствует о том, что работ, посвященных влиянию Луны на детский организм, очень мало. Так, у школьников выявлен лунный ритм увеличения массы тела, но его длительность и амплитуда постоянно сдвигаются. На ход проявления данных ритмов наибольшее влияние оказывает возмущение геомагнитного поля: в магнитоспокойные дни характерные точки лунного ритма прироста массы тела точно совпадают с ходом фаз Луны, а в магнитоактивные дни сдвигается фаза и изменяется амплитуда этого ритма.

• Геофизические факторы.Организм ребенка весьма чувствителен к изменению геофизических факторов. Реакции детей на резкие колебания геофизической обстановки можно объяснить несовершенством приспособительных механизмов, которые полностью формируются лишь в юношеском возрасте. Меньший коэффициент полезного действия организма ребенка определяет более высокие энергозатраты на перестройку основных функций в соответствии с изменяющимися условиями внешней среды. Известно, что любая нагрузка дается детям с большим напряжением психических, эмоциональных и физических функций. Именно поэтому растущему организму в период экстремальных геофизических ситуаций может просто не хватить энергоресурсов для своевременной адаптации. При этом страдает не только энергетика, но и сердечно-сосудистая система и органы дыхания. Развиваются функциональные расстройства со стороны нервной и эндокринной систем. Ребенок ощущает дискомфорт, который не может объяснить. Появляются нарушения сна, беспокойство, плаксивость, теряется аппетит. Возможен подъем температуры. С окончанием экстремальной геофизической ситуации все приходит в норму, и в этом случае прибегать к лекарственной терапии не следует. В такие периоды ребенку больше необходимы теплота и внимание близких людей. Это нужно подчеркнуть особо, так как у детей появляются повышенная возбудимость, нарушение внимания. Некоторые из них становятся агрессивными, излишне обидчивыми. Ребенок может медленнее выполнять домашнюю работу. Непонимание состояния детей в такие периоды со стороны родителей, учителей, воспитателей, попытка наказать ребенка лишь усугубляют его отрицательный эмоциональный фон. Могут возникать конфликтные ситуации.

Много трудностей доставляют геофизические факторы детям в начале учебного года. Свободный режим жизни, который за летние месяцы сблизил ребенка с природой, меняется на жесткий социальный режим. Вполне естественно, что противоречие биологических часов школьника и режима обучения существенно влияет на способность к запоминанию, приводит к быстрому утомлению, проявлению негативного отношения к учебному процессу. Следует отметить, что именно на сентябрь – октябрь обычно приходится наибольшее усиление сезонной геофизической активности. В связи с этим можно ожидать от детей отсутствия внимания на уроках, повышения эмоционального напряжения, некоторой агрессивности и конфликтности, либо стремления замкнуться в себе. Отсюда – ухудшение успеваемости, потеря интереса к учебе. Вживание ребенка в режим школьной жизни оказывается при этом еще труднее.

В данном случае необходимо создать такие условия, которые стимулировали бы более мощное функционирование адаптационных механизмов к отрицательным факторам внешней среды. Таким стимулом могут быть положительные эмоциональные переживания. Выделяющиеся при этом в кровь химические вещества увеличивают способность к обучению. Поэтому освоение школьного материала должно быть направлено в первую очередь не на механическое запоминание, а на урок-игру. Игра снимает напряжение, которое возникает у ребенка под действием факторов окружающей среды, позволяет избавиться от отрицательных эмоций, является условием его успешной адаптации.

• Метеорологические факторы. Организм здорового ребенка чутко реагирует на изменение метеоусловий: повышение и понижение температуры, сдвиги барометрического давления, перемещение воздушных масс. У детей под влиянием сильного ветра, особенно при повышенной влажности воздуха, может наблюдаться ухудшение настроения, рассеянность внимания, уменьшение скорости реакции. Одновременно в организме развиваются приспособительные реакции к гипоксии, наступающей вследствие снижения парциального давления кислорода в воздухе при такой погоде и пониженном атмосферном давлении. В этих условиях ребенку сложно сосредоточиться на выполнении какого-либо объемного задания, трудно воспринимать объяснение материала, так как вышеописанные сдвиги метеофакторов вызывают изменения функций вегетативной нервной системы и деятельности внутренних органов. Особенно неблагоприятные условия, негативно влияющие на ребенка, возникают при скорости ветра до 19 м/с, шквалах, метелях и пыльных бурях, когда, кроме косвенного воздействия, имеет место и непосредственное – механическое.

И наоборот, хорошее самочувствие, бодрое настроение, высокая работоспособность наступают у школьников под влиянием слабого (не более 5-10 м/с) ветра, низкой абсолютной влажности воздуха, высокого атмосферного давления и парциального давления кислорода в окружающем воздухе, т. е. метеоусловий, стимулирующих физиологические функции организма.

• Температурное воздействие.У детей, несмотря на большую термолабильность, температура тела мало изменяется даже при значительных колебаниях температуры среды. У годовалого ребенка повышение температуры тела отмечается только при температуре воздуха выше 23–24 °C. При колебании температуры воздуха от 6 до 28 °C температура тела у детей дошкольного возраста изменяется только на 0,5 °C.

Теплоустойчивость ребенка значительно ниже, чем у взрослого человека. Резкое повышение температуры, когда организму приходится перестраивать механизмы сердечно-сосудистой деятельности, потоотделения, неблагоприятно влияет на детский организм. При этом наблюдается некоторое усиление тормозных процессов в ЦНС, что сказывается на физической и умственной работоспособности.

В зимний период часто приходится сталкиваться с эффектами резкого понижения температуры, когда у ребенка может развиться холодовой стресс, спазм периферических сосудов, а на открытом пространстве еще и обморожение. В такие дни у детей при посещении школы снижается эффективность умственной деятельности.

• Атмосферное давление. Сдвиги барометрического давления оказывают влияние на организм ребенка в основном двумя путями: изменением насыщения артериальной крови кислородом и механическим воздействием на рецепторы замкнутых полостей тела. Колебания атмосферного давления отражаются на содержании эритроцитов в крови, частоте пульса, величине кровяного давления, самочувствии детей. Здоровые дети могут ощущать изменения барометрического давления более чем за час. Это выражается в возможном нарушении пищеварения и, следовательно, ухудшении аппетита, что происходит вследствие расширения газов, находящихся в желудочно-кишечном тракте.

• Метеочувствительность.Перечисленные виды реакций организма ребенка на действие погодных факторов называют метеотропными.

Выделяют также патологические метеотропные реакции, связанные с нарушением гомеостаза и срывом адаптационных механизмов. Особенно часто их возникновение регистрируется у детей грудного возраста. Затем их количество снижается, а в периоды усиленного роста, когда происходит физиологическая перестройка механизмов адаптации, снова увеличивается. Показатели стабилизируются к юношескому возрасту. В начале 90-х годов некоторые ученые стали говорить об омоложении метеочувствительности, что, по их мнению, связано с общими явлениями акселерации и заметным увеличением числа больных детей в популяции. Были проведены исследования, доказывающие, что к изменениям погоды наиболее чувствительны дети и подростки с избыточной массой тела, имеющие недостаточную физическую подготовку, мало бывающие на свежем воздухе и нарушающие режим питания. Необходимо отметить, что погода и ее компоненты не являются причиной болезни, а лишь играют роль провоцирующего или разрешающего момента, способствуя проявлению болезни.

А. В. Мазурин и К. И. Григорьев (1990) приводят перечень клинических критериев детской метеочувствительности, среди них: «…признаки метеочувствительности в анамнезе; сигнальные клинические проявления до начала перемены погоды; повышенная раздражительность, утомляемость, депрессивность состояния; повторяемость одних и тех же клинических признаков в дни с неблагоприятной погодой; синхронность возникновения реакции у группы наблюдаемых лиц; нормализация клинических показателей в длительное время благоприятной погоды; непродолжительность клинических ухудшений; отсутствие других причин, вызывавших ухудшение состояния больного ребенка».

Доказано, что наибольшее влияние на здоровье детей оказывают не величина температуры, давления, ветра сами по себе, а резкие их изменения, которые чаще всего бывают связаны с прохождением атмосферных фронтов. Особенно быстрая и бурная смена погоды бывает в зоне холодного фронта. В обычной жизни связанные с этим процессом резкое падение температуры, атмосферного давления, сильный дождь, часто с грозой, или снегопад, сопровождающийся резким ветром, именуют непогодой.

Научный сотрудник Центрального института курортологии и физиотерапии В. Ф. Овчарова установила, что падение атмосферного давления всего на 10 мбар при смене погоды может вызвать сосудистые кризы. У некоторых детей при этом появляются ощущение недостатка воздуха, удушье, слабость. Такие болезненные явления могут быть связаны, как считает В. Ф. Овчарова, с изменением плотности кислорода в воздухе.

Исследования показали, что величина плотности кислорода на протяжении суток и года меняется ритмично, возрастая в ночные и предутренние часы и в зимне-осеннее время. Но при смене погоды, при прохождении воздушного фронта этот циклический ход нарушается.

Весьма возможно, что такие скачкообразные изменения плотности кислорода усугубляют болезненные явления у тех детей, которые страдают гипертонией, неврастенией. А может быть и так, что они являются сигнальными раздражителями, предупреждающими о надвигающейся смене магнитного напряжения, электрического поля, проводимости воздуха, температуры, влажности, ветра, т. е. метеорологических условий.

Исследования рижского биоклиматолога Н. С. Темниковой свидетельствуют о том, что чем более резко изменяется давление воздуха, тем чаще у детей регистрируются обострения сердечно-сосудистых заболеваний. Статистика подтверждает, что в дни с низким атмосферным давлением бывает вдвое больше гипертонических кризов, чем в дни с нормальными его величинами. Особенно плохо переносится сочетание пониженного давления с высокой влажностью.

Здоровый детский организм, в котором рефлекторные процессы протекают нормально, реагирует на смену погоды безболезненно. При этом непроизвольно углубляется и делается более частым дыхание, что приводит к повышенному потреблению кислорода и усилению кровообращения. У детей с ослабленным организмом или страдающих хроническими заболеваниями приспособление к изменяющимся условиям окружающей среды затруднено, что создает большую нагрузку на организм.

Плохо действует смена погоды на детей, больных легочным туберкулезом. Особенно тяжело реагируют на резкую смену погоды дети с расстройствами функций вегетативной нервной системы. Выявлено, что в неблагоприятные метеодни у них преобладает симпатикотония, которая приводит к избыточной вегетативной реактивности, что, возможно, обусловлено повышением уровня катехоламинов (адреналина накануне, норадреналина в неблагополучные дни).

Установлена прямая зависимость силы болезненных метеотропных реакций от быстроты наступления фронта и от величины диапазона изменений температуры, влажности и ветра.

Значительное снижение температуры воздуха приводит также к разладу терморегуляции, особенно у детей незакаленных и мало бывающих на воздухе, что сопровождается простудными заболеваниями, частыми в тех случаях, когда похолодание сочетается с усилением ветра.

Интересно отметить, что степень проявления метеотропной реакции на изменение погоды не всегда находится в соответствии с тяжестью заболевания. По-видимому, происходящие при этом сдвиги в реактивности нервной системы при различных ее типах сказываются по-разному. Вопросы действия погоды на детский организм до сих пор изучены довольно мало. Определенно можно утверждать, что изменение погоды или отдельных ее составляющих элементов может усиливать уже имеющиеся болезни.

Комплексные меры по улучшению детской адаптации. В настоящее время разработан целый комплекс средств для улучшения функциональных возможностей и повышения адаптационных резервов детского организма.

Режим дня, правильное питание, закаливание – непременные условия повышения адаптационных возможностей ребенка.

Регулярные занятия физической культурой, утренняя зарядка, бег трусцой, плавание усиливают кровоснабжение мозга, обеспечивая при этом наиболее оптимальное функционирование обоих полушарий.

Чередование высоких и умеренных температур при приеме водных процедур улучшает функциональные способности вегетативной нервной системы, тренирует систему терморегуляции.

Благоприятный психологический климат в семье и школе ослабляет психоэмоциональное напряжение ребенка и является условием его успешной адаптации. Для снятия нервных нагрузок используют художественные образы, цветные изображения. Эффективно воздействие окружающей природы: шума дождя, шелеста листвы, плеска воды, пения птиц, звука ветра, сочетающихся с видом зеленых или заснеженных деревьев, плещущихся волн в озере, реке, море, ручье, с горными, зимними или летними пейзажами.

В последние годы медицина начала возрождать такое направление нелекарственной терапии, как лечение запахами – ароматерапию. Вдыхание запахов эфирных масел, валерианы, ромашки, мелиссы, герани, хмеля или хвои используют для достижения успокаивающего, снотворного эффекта.