В современном мире применение целебных природных ресурсов для сохранения и восстановления здоровья становится все более актуальным. По мнению ученых, санаторная реабилитация является важнейшим этапом медицинской реабилитации пациентов с пневмониями, ассоциированными с новой коронавирусной инфекцией COVID-19, и включает применение технологий курортной медицины, природных лечебных физических факторов – лечебных грязей, естественных парогазотермальных источников, минеральных вод, фитокомплексов, а также ряда технологий аппаратной физиотерапии, лечебной физической культуры при реабилитации пациентов с патологией органов дыхания. Академик А.Н. Разумов и др. [1] показали, что основными технологиями в реабилитации больных, перенесших пневмонию, связанную с коронавирусом, обладающими высшей степенью доказательности 1А, являются физические упражнения, дыхательная гимнастика, мультимодальный подход (курортная терапия), и гидротерапия. Дополнительными технологиями, обладающими степенью доказательности 2B, служат методы неинвазивной вентиляции легких (СРАР-терапия). Вспомогательными реабилитационными технологиями являются терренкур, оксигенотерапия (лечение кислородом), аэровоздействие, воздействие климатом, ванны минеральные лечебные, ванны лекарственные лечебные, ванны газовые лечебные. Авторы предлагают рассмотреть возможность использования санаторно-курортных учреждений страны при переводе пациентов с COVID-19 на этап медицинской реабилитации в местные санатории.
Целью исследования является анализ особенностей климата предгорных и горных территорий Кабардино-Балкарии и их влияния на организм человека.
Материалы и методы исследования
Авторами проанализированы литературные данные и вычислены значения биоклиматических индексов.
Результаты исследования и их обсуждение
Кабардино-Балкария обладает благоприятными для человека свойствами климата: продолжительным летом, теплой осенью, мягкой зимой, что создает длительный комфортный период [2]. Благодаря этому в КБР круглогодично функционируют рекреационные учреждения, а климатическая комфортность – одно из главных условий организации рекреационной деятельности и полноценного отдыха. Большое значение имеет значительное количество штилей, которые в основном наблюдаются в осенне-зимний сезон. Наличие горно-долинных и феновых ветров со средней скоростью 1,8 м в секунду и частые штили оказывают заметное влияние на климат и благотворное действие на больных, отдыхающих на курорте Нальчик. Относительная влажность воздуха в среднем составляет около 76 %, летом 70 %, в осенне-зимний сезон – 80–85 %. В последние годы наблюдается рост среднегодовой температуры воздуха, который особенно ярко проявляется в летние месяцы (рис. 1). Накоплено огромное количество фактических данных, определяющих влияние глобального изменения климата на здоровье человека.
Рис. 1. Изменение температуры воздуха в Нальчике за последние 40 лет (по данным ФБГУ «Кабардино-Балкарский ЦГМС»)
В высокогорье (Приэльбрусье) преобладают морозные погоды с повышенной ясностью зим. Зимой здесь солнечных дней больше, чем в предгорье. Климат высокогорья характеризуется прозрачностью, малой запыленностью, большой продолжительностью солнечного сияния. На организм человека благоприятно влияет состояние небольшой гипоксии, которая возникает в горах. Низкий уровень кислорода в окружающей среде, возникающий в результате пониженного атмосферного давления, вызывает повышенную выработку красных кровяных телец. Это приводит к высокой концентрации гемоглобина. Избыточная масса эритроцитов обеспечивает ускоренную доставку кислорода к тканям. Однако также может произойти увеличение вязкости крови, что создает нагрузку на систему кровообращения. Под влиянием низкого уровня кислорода в горах падает работоспособность. Также появляются проблемы с работой пищеварительной системы. По данным специалистов, целебные свойства горного воздуха способствуют нормализации реактивности организма, нормализации различных видов нарушения обмена веществ, стимулируют ряд физиологических систем, повышают иммунитет [3, 4].
Для проведения биоклиматического анализа были выбраны г. Нальчик как основной санаторно-курортный центр Республики и поселок Терскол, находящийся в высокогорной части Республики, как перспективный район для санаторно-курортного развития.
Исследования климата проводились по одному из важнейших направлений прикладной климатологии – биоклиматической составляющей, путем вычисления следующих индексов.
Радиационная эквивалентно-эффективная температура (РЭЭТ) [5] учитывает поглощенную поверхностью тела солнечную радиацию, интенсивность солнечной радиации и альбедо кожи человека. Комфортными значениями считаются от 21 °С до 32 °С (рис. 2).
РЭЭТ = 125 lg [1 + 0,02Т +
+ 0,001(Т – 8)(f – 60) –
– 0,045(33 – Т) + 0,185 β], (1)
где Т – температура воздуха, °С;
f – относительная влажность воздуха, %;
V – скорость ветра, м/с;
β – поглощенная поверхностью тела солнечная радиация, кВт/м2;
β = ε (1 – ά), где: ε – интенсивность солнечной радиации; ά – альбедо кожи человека
Рис. 2. Радиационная эквивалентно-эффективная температура (РЭЭТ) для г. Нальчика и с.п. Терскол
Тепловое воздействие окружающей среды, с которым сталкивается человек на открытом воздухе, зависит от воздействия ветра, температуры, излучения солнца, влажности, а также от уровня активности человека, одежды и позы. Следовательно, необходимо идентифицировать комбинированное воздействие окружающей среды. Воздействие всех факторов на организм человека обобщено в виде единого индекса. Особого внимания при оценке биоклимата заслуживает интенсивность солнечной радиации. Солнечный ожог, иммунодепрессия, фотостарение и фотоканцерогенез – одни из наиболее серьезных побочных эффектов воздействия солнечной радиации на человека. Воздействие на кожу солнечного УФ-излучения (~295–400 nm) приводит к воспалению (возникают эритема / солнечный ожог), которое обычно достигает максимума примерно через 24 ч. Поэтому при вычислении биоклиматической комфортности необходимо учитывать уровень воздействия солнечной радиации.
Радиационная эквивалентно-эффективная температура (РЭЭТ) является комфортной в Нальчике с середины мая (22 °С) до сентября (21 °С). Умеренные показатели солнечной радиации до 280 nm (в начале и в конце расчетного периода, за исключением июля и августа) способствуют активизации обменных процессов и повышению иммунитета. С середины апреля до середины мая весной, а также с середины сентября до середины октября чувствуется умеренный дискомфорт. В остальное время РЭЭТ является некомфортной. В поселке Терскол в течение всего года РЭЭТ является некомфортной (холодовой дискомфорт). Даже в июле значения РЭЭТ не превышают 11,5 °С. Низкие показатели радиационной эквивалентно-эффективной температуры являются следствием высокой солнечной радиации в горах. Ее интенсивность увеличивается в среднем на 3–4 % на каждые 100 м подъема на высоту.
Эквивалентно-эффективная температура (ЕТ) [5] показывает теплоощущение человека в тени в зависимости от температуры, влажности воздуха и скорости ветра. Комфортные значения составляют 12–24 °С (рис. 3).
(2)
где t – температура воздуха, °С;
f – влажность, %;
v – скорость ветра, м/с.
Рис. 3. Эквивалентно-эффективная температура (ЕТ) для г. Нальчика и с.п. Терскол
Эквивалентно-эффективная температура (ЕТ) на территории Нальчика является в целом дискомфортной, меняется от прохладного до холодового дискомфорта, за исключением летних месяцев, когда отметки поднимаются до комфортных значений. В Терсколе постоянно наблюдаются дискомфортные значения ЕТ.
Биологически активная температура окружающей человека среды (БАТ) – позволяет определить комплексное воздействие температуры и влажности воздуха, скорости ветра, суммарной солнечной радиации, длинноволновой радиации подстилающей поверхности [5]. Комфортные значения находятся в пределах от +10 °С до +20 °С, относительно комфортные –21–23,9 °С и дискомфортные – более 23,9 °С (сильное тепловое воздействие) и менее 6 °С (холодовой дискомфорт). Нами вычислены значения БАТ для города Нальчика и с.п. Терскол (рис. 4).
БАТ = 9 + 0,8ЕТ (3)
ЕТ – Эквивалентно-эффективная температура (формула 2).
Рис. 4. Биологически активная температура окружающей человека среды (БАТ) для г. Нальчика и с.п. Терскол
Анализ полученных данных показывает, что температура на территории Нальчика БАТ с середины ноября (10 °С) по март (10 °С) относительно комфортна. Самыми комфортными месяцами в году являются апрель, май, июнь, сентябрь и октябрь. В июле и августе устанавливается высокая дискомфортная температура, ощущается сильное тепловое воздействие. Известно, что высокие температуры вызывают тепловое истощение, тепловой удар, гипертермию и обезвоживание. Более того, они могут ухудшить течение гипертонической болезни, сердечно-сосудистых, респираторных, цереброваскулярных, почечных заболеваний. Например, волна жары в Европе в 2003 г. стала причиной более 70 000 преждевременных смертей. Расчет заболеваемости и смертности из-за сильной жары затруднен, поскольку медицинские записи редко содержат связанные с этим явлением данные. В поселке Терскол дискомфортная холодная температура держится с ноября (9 °С) по апрель (5,8 °С). Все остальное время года биологически активная температура окружающей среды является относительно комфортной для человека. В горных условиях на организм оказывает влияние пониженное атмосферное давление. Недостаточное содержание кислорода в воздухе, более низкая температура окружающей среды, высокая концентрация ультрафиолетовых лучей, наличие озона, малое количество бактерий и запыленности воздуха, ветры, сниженная влажность воздуха [6].
Заключение
Биоклиматические условия на исследуемых территориях далеки от комфортных в холодный сезон и приближаются к комфортным или относительно комфортным в теплый сезон. В целом для города Нальчика биоклимат можно назвать комфортным в теплый период года. Тип погоды изменяется от комфортной до дискомфортной в июле и августе из-за повышения тепловой нагрузки и увеличения уровня солнечной радиации в этот период. Зима умеренно прохладная, поэтому проведение климатотерапии в зимние месяцы не принесет существенной пользы. В связи с тем, что биоклиматические параметры имеют важное значение для курортного комплекса Нальчика, целесообразно организовать медико-метеорологический мониторинг микроклиматических условий на базе санаториев для более рационального использования климатических ресурсов. В Терсколе биоклиматические условия меняются от дискомфортных до относительно комфортных. Редко наблюдаются комфортные значения. В высокогорье биоклимат меняется от комфортного в летние месяцы до умеренно прохладного в осенне-весенний период, а в зимний период наблюдается холодовой дискомфорт. Несмотря на частые дискомфортные значения температуры, климат высокогорья обладает уникальными целебными свойствами за счет чистого, разряженного воздуха с большим количеством фитонцидов, небольшой гипоксии, которую организм человека ощущает в горах. Санаторно-курортные учреждения в таких районах обычно специализированные, рассчитанные на лечение и профилактику узкого круга заболеваний.
Полученные результаты имеют научно-справочный характер и могут быть использованы при исследованиях в области воздействия климата на здоровье человека и изучении местных целебных природных ресурсов.