medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2018-97-11-1038-42medlit-688Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEНовый подход к анализу влияния погодных условий на организм человекаA new approach to the analysis of the influence of weather conditions on the human organismhttps://orcid.org/0000-0002-1823-8952СалтыковаМарина МихайловнаSaltykovaMarina M.

Доктор биол. наук, зав. лаб. изучения проблем изменения климата, биометеорологии и арктической медицины ФГБУ «ЦСП» Минздрава России.

e-mail: marinams2002@mail.ru

MD, Ph.D., DSci., Head of the Laboratory for the Study of Climate Change Problems, Biometeorology and Arctic Medicine, Centre for Strategic Planning, Russian Ministry of Health, Moscow, 119991, Russian Federation.

e-mail: marinams2002@mail.ru

marinams2002@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1805-4010БобровницкийИ. П.BobrovnitskiiI. P.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5260-8304ЯковлевМ. Ю.YakovlevM. Yu.noemail@neicon.ruБанченкоА. Д.BanchenkoA. D.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1190-1440НагорневС. Н.NagornevS. N.noemail@neicon.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииCentre for Strategic Planning, Russian Ministry of Health201820102020971110381042Copyright © Салтыкова М.М., Бобровницкий И.П., Яковлев М.Ю., Банченко А.Д., Нагорнев С.Н., 20202020Салтыкова М.М., Бобровницкий И.П., Яковлев М.Ю., Банченко А.Д., Нагорнев С.Н.Saltykova M.M., Bobrovnitskii I.P., Yakovlev M.Y., Banchenko A.D., Nagornev S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/688

Несмотря на длительную историю изучения влияния метео- и гелиогеофизических факторов на организм человека, механизмы этого влияния остаются неясными. Невозможность повлиять на погодные условия делает необходимой разработку новых экспериментальных подходов к таким исследованиям. Для анализа воздействия на организм человека температуры окружающего воздуха, атмосферного давления, влажности и других метеорологических показателей, а также для выявления механизмов такого воздействия предложен новый подход с использованием соответствующего испытательного стенда (метеостенда). Основу такого стенда может составить климатическая камера, технические характеристики которой позволяют проводить в ней исследования с участием человека. В таких исследованиях могут мониторироваться различные физиологические и биохимические показатели, а также проводиться психологическое тестирование. Особую актуальность эти исследования приобретают в связи с интенсивным освоением Арктики, поскольку влияние гелиогеофизических и метеорологических факторов наиболее выражено в высоких широтах. Климату Арктики характерны сочетания значительных колебаний температуры, атмосферного давления, низкой абсолютной и высокой относительной влажности воздуха, сильные ветры, существенные изменения геомагнитного поля и атмосферного электричества, выраженный дефицит УФ-радиации и световая апериодичность. Эти особенности природных условий Севера, видимо, обусловливают высокую заболеваемость пришлого населения (по сравнению с коренным) болезнями системы кровообращения и органов дыхания. Кроме того, в статье обращается внимание на то, что единственным погодным фактором, механизмы влияния которого достаточно хорошо изучены, является изменение температуры окружающего воздуха, и эти механизмы были изучены благодаря исследованиям, проведенным в экспериментальных условиях.

Despite the long history of studying the influence of meteo- and heliogeophysical factors on the human body, the mechanisms of this influence remain unclear. The inability to influence weather conditions makes it necessary to develop new, experimental approaches to such research. To analyze the effect of the ambient air temperature, atmospheric pressure, moisture and other meteorological indices on the human body, and to identify the mechanisms of such impact, there is proposed a new approach using an appropriate experimental stand (weather experimental stand). The basis of such stand can be composed of a climatic chamber, the technical characteristics of which allow carrying out research with human participation. In such studies, various physiological and biochemical indices can be monitored, as well as psychological tests can be administered. Such studies are of particular relevance in relation to the intensive development of the Arctic since in high latitudes the influence of heliogeophysical and meteorological factors is very pronounced. The climate of the Arctic is characterized by a combination of significant temperature fluctuations, atmospheric pressure, low absolute and high relative humidity, strong winds, significant changes in the geomagnetic field and atmospheric electricity, a pronounced deficit of UV radiation and light aperiodicity. Features of the natural conditions of the North, apparently, cause a high incidence of the diseases of the circulatory and respiratory system in the alien population (in comparison with the indigenous one). In addition, the article draws attention to the fact that the only weather factor, whose mechanisms of influence are sufficiently well studied, is the change in ambient air temperature, and these mechanisms were studied through research done under experimental conditions.

метеочувствительностьмеханизмы влиянияметеофакторыадаптацияmeteosensitivitymechanisms of influenceweather conditionsadaptationReferenceshttp://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs355/ru/http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs355/ru/Cold exposure and winter mortality from ischaemic heart disease, cerebrovascular disease, respiratory disease and all causes in warm and cold regions of Europe. The Eurowinter Group. Lancet. 1997; 349:1341-1346.Cold exposure and winter mortality from ischaemic heart disease, cerebrovascular disease, respiratory disease and all causes in warm and cold regions of Europe. The Eurowinter Group. Lancet. 1997; 349:1341–1346.Barnett A.G., Dobson A.J., McElduff P. , Salomaa V., Kuulasmaa K., Sans S., et al. Сold periods and coronary events: an analysis of populations worldwide. J. Epid. Comm. Health. 2005; 59:551-557.Barnett A.G., Dobson A.J., McElduff P. , Salomaa V., Kuulasmaa K., Sans S., et al. Сold periods and coronary events: an analysis of populations worldwide. J. Epid. Comm. Health. 2005; 59:551–557.Analitis K., Katsouyanni A., Biggeri M., Baccini M., Forsberg B., Bisanti L., et al. Effects of Cold Weather on Mortality: Results From 15 European Cities Within the PHEWE Project. Am. J. Epidemiol. 2008; 168:1397-1408.Analitis K., Katsouyanni A., Biggeri M., Baccini M., Forsberg B., Bisanti L., et al. Effects of Cold Weather on Mortality: Results From 15 European Cities Within the PHEWE Project. Am. J. Epidemiol. 2008; 168:1397–1408.Бойцов С.А., Лукьянов М.М., Концевая А.В., Деев А.Д., Баланова Ю.А., Капустина А.В. и др. Особенности сезонной смертности населения от болезней системы кровообращения в зимний период в регионах Российской Федерации с различными климатогеографическими характеристиками. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2013; 9 (6): 627-632Boytsov S.A., Lukyanov M.M., Kontsevaya A.V., Deev A.D., Balanova Yu.,A., Kapustina A.V. et al. Features of seasonal mortality of the population from diseases of the circulatory system in winter in the regions of the Russian Federation with different climatic and geographic characteristics. Racional’naya farmakoterapiya v kardiologii. 2013; 9 (6): 627-632. (in Russian).Cowperthwaite M.C., Burnett M.G. The Association Between Weather and Spontaneous Subarachnoid Hemorrhage: An Analysis of 155 US Hospitals. Neurosurgery. 2011; 68: 132-139.Cowperthwaite M.C., Burnett M.G. The Association Between Weather and Spontaneous Subarachnoid Hemorrhage: An Analysis of 155 US Hospitals. Neurosurgery. 2011; 68: 132–139.Neidert M.C., Sprenger M., Mader M., Esposito G., Hosp J.A., Bozinov O., et al. A High-Resolution Analysis on the Meteorological Influences on Spontaneous Intracerebral Hemorrhage Incidence. World Neurosurg. 2017; 98: 695-703.Neidert M.C., Sprenger M., Mader M., Esposito G., Hosp J.A., Bozinov O., et al. A High-Resolution Analysis on the Meteorological Influences on Spontaneous Intracerebral Hemorrhage Incidence. World Neurosurg. 2017; 98: 695-703.Салтыкова М.М., Бобровницкий И.П., Яковлев М.Ю., Банченко А.Д. Влияние погоды на пациентов с болезнями кровообращения; главные направления и основные проблемы. Экология человека. 2017; 6Saltykova M.M., Bobrovnitsky I.P., Yakovlev M.Yu., Banchenko A.D. The effect of weather on patients with circulatory diseases; main directions and main problems. Ehkologiya cheloveka. 2017; 6. (in Russian).Vodonos A., Novack V., Horev A. Abu Salameh I., Lotan Y., Ifergane G. Do Gender and Season Modify the Triggering Effect of Ambient Temperature on Ischemic Stroke? Women’s Health Issues. 2017; 27(2):245-251.Vodonos A., Novack V., Horev A. Abu Salameh I., Lotan Y., Ifergane G. Do Gender and Season Modify the Triggering Effect of Ambient Temperature on Ischemic Stroke? Women’s Health Issues. 2017; 27(2):245–251.Azcarate T., Mendoza B. Influence of geomagnetic activity and atmospheric pressure in hypertensive adults. Int. J. Biometeorol. 2017; 61:1585-1592.Azcarate T., Mendoza B. Influence of geomagnetic activity and atmospheric pressure in hypertensive adults. Int. J. Biometeorol. 2017; 61:1585–1592.Хаснулин В.И., Гафаров В.В., Воевода М.И., Разумов Е.В., Артамонова М.М. Влияние метеорологических факторов в различные сезоны года на частоту возникновения осложнений гипертонической болезни у жителей Новосибирска. Экология человека. 2015; 7:3-8.Khasnulin V.I., Gafarov V.V., Voevoda M.I., Razumov E.V., Artamonova M.M. Influence of meteorological factors in different seasons of the year on the incidence of complications of hypertensive disease among residents of Novosibirsk. Ehkologiya cheloveka. 2015; 7: 3-8. (in Russian).Яковлев А.В., Извозчикова О.В., Кудрин А.И., Ганапольский В.П., Юсупов В.В., Пелешок С.А. Анализ характеристик климатических камер, применяемых для физиолого-гигиенической оценки современных образцов боевой экипировки и средств индивидуальной защиты, разрабатываемых для специалистов силовых структур РФ. Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2012; 5-6: 29-34.Yakovlev A.V., Izvozchikova O.V., Kudrin A.I., Ganapolsky V.P., Yusupov V.V., Peleshok S.A. Analysis of the characteristics of climatic chambers used for physiological and hygienic assessment of modern samples of combat equipment and personal protective equipment, developed for specialists of law enforcement agencies of the Russian Federation. Voprosy oboronnoj tekhniki. Series 16: Technical Countermeasures to Terrorism. 2012; 5-6: 29-34 (in Russian).Механизмы адаптации человека в условиях высоких широт. Ред. В.П. Казначеев. Л.: Медицина; 1980.Mechanisms of human adaptation in high latitude conditions. Ed. V.P. Kaznacheev. L.: Medicine; 1980. (in Russian).Панин Л.Е. Фундаментальные проблемы приполярной медицины. Бюллетень СО РАМН. 2013; 33(6):5-10.Panin L.E. Fundamental problems of circumpolar medicine. Byulleten’ SO RAMN. 2013; 33 (6): 5-10. (in Russian).Агбалян Е.В., Клименко О.А., Буяк М.А., Шинкарук Е.В. Ведущие предикторы развития и дальнейшего прогрессирования ишемической болезни сердца среди мигрантов Арктики. Успехи современного естествознания. 2014; 9: 8-10.Agbalyan E.V., Klimenko O.A., Buyak M.A., Shinkaruk E.V. Leading predictors of the development and further progression of coronary heart disease among migrants in the Arctic. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2014; 9: 8-10. (in Russian).Авцын А. П., Марачев А. Г., Матвеев Л. Н. Циркумполярный гипоксический синдром. Вестн. АМН СССР. 1979; 6: 32-39.Avtsyn A.P., Marachev A.G., Matveev L.N. Circumpolar hypoxic syndrome. Vestn. AMN SSSR. 1979; 6: 32-39. (in Russian).Барабаш Н.А., Двуреченская Г.Я. Адаптация к холоду. В кн. Физиология адаптационных процессов. М.: Наука; 1986.Barabash N.A., Dvurechenskaya G.Ya. Adaptation to cold. In the book. Physiology of adaptation processes. M.: Science; 1986. (in Russian).Величковский Б.Т. Причины и механизмы снижения коэффициента использования кислорода в лёгких человека на Крайнем Севере. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2013; 2: 97-101.Velichkovsky B.T. Causes and mechanisms of reducing the oxygen utilization factor in the lungs in the Far North. Byulleten’ VSNC SO RAMN. 2013; 2: 97-101. (in Russian).Фомин А.Н. Особенности формирования приспособительных реакций у пришлого населения на Севере. Автореф. дисс. к м.н. Новосибирск, 2004. 25 c.Fomin A.N. Features of the formation of adaptive reactions in the newcomer population in the North. Author’s abstract of PhD thesis. Novosibirsk, 2004. 25 p. (in Russian).Колпаков А.Р. Энергетический обмен и метаболическая функция печени при адаптации организма к холоду. Автореф. дисс. докт. мед. наук. Новосибирск. 1997. 44 с.Kolpakov A.R. Energy metabolism and metabolic function of the liver when the organism adapts to the cold. Author’s abstract of DSc thesis. Novosibirsk. 1997. 44 p. (in Russian).Климова Т.М., Федорова В.И., Балтахинова М.Е., Кривошапкин В.Г. Липидный профиль и дислипопротеинемии у коренного сельского населения Якутии. Сибирский медицинский журнал. 2012; 27(3): 142-146.Klimova T.M., Fedorova V.I., Baltahinova M.E., Krivoshapkin V.G. Lipid profile and dyslipoproteinemia in the indigenous rural population of Yakutia. Sibirskij medicinskij zhurnal. 2012; 27 (3): 142-146. (in Russian).Гырголькау Л.А., Щербакова Л.В., Иванова М.В. Содержание липидов в крови и частота дислипопротеинемий у коренных жителей Чукотки. Бюллетень СО РАМН. 2011; 31(5): 79-83.Gyrgolkau L.A., Shcherbakova L.V., Ivanova M.V. The lipid content in the blood and the frequency of dyslipoproteinemia in the indigenous inhabitants of Chukotka. Byulleten’ SO RAM. 2011; 31 (5): 79-83. (in Russian).Young M.D., Bjerregaard P., Dewailly E., Risica P.M., Jørgensen M.E., Ebbesson S.E. Prevalence of obesity and its metabolic correlates among the circumpolar Inuit in 3 countries. Am. J. Publ. Health. 2007; 97(4): 691-695Young M.D., Bjerregaard P., Dewailly E., Risica P.M., Jørgensen M.E., Ebbesson S.E. Prevalence of obesity and its metabolic correlates among the circumpolar Inuit in 3 countries. Am. J. Publ. Health. 2007; 97(4): 691–695.Солонин Ю. Г., Бойко Е. Р. Медико-физиологические аспекты жизнедеятельности в Арктике. Арктика: экология и экономика. 2015; 1:70-75Solonin Yu. G., Boyko E.R. Medico-physiological aspects of life in the Arctic. Arktika: ehkologiya i ehkonomika. 2015; 1: 70-75. (in Russian).Cardona A., Pagani L., Antao T., Lawson D.J., Eichstaedt C.A., Yngvadottir B., et al. Genome-wide analysis of cold adaption in indigenous Siberian populations. PLoS ONE. 2014; 9: e98076Cardona A., Pagani L., Antao T., Lawson D.J., Eichstaedt C.A., Yngvadottir B., et al. Genome-wide analysis of cold adaption in indigenous Siberian populations. PLoS ONE. 2014; 9: e98076.Пастухов Ю.Ф., Максимов А.Л., Хаскин В.В. Адаптация к холоду и условиям Субарктики: проблемы термофизиологии. Магадан: СВНЦ ДВО РАН; 2003. Т.1.Pastukhov Yu.F., Maksimov A.L., Khaskin V.V. Adaptation to the cold and conditions of the Subarctic: problems of thermophysiology. Magadan: SSC of FEB RAS; 2003. T.1. (in Russian).Иванов К.П. Основы энергетики организма: Теоретические и практические аспекты. Том. 1. Общая энергетика, теплообмен и терморегуляция. Л., Наука; 1990.Ivanov K.P. Fundamentals of the energy of the organism: Theoretical and practical aspects. V.1. General energy, heat exchange and thermoregulation. L., Science; 1990. (in Russian).Салтыкова М.М. Основные физиологические механизмы адаптации человека к холоду. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2017; 103(2): 138-151.Saltykova M.M. The basic physiological mechanisms of human adaptation to the cold. Ros. fiziol. zhurn. im. I.M. Sechenova. 2017; 103 (2): 138-151. (in Russian).Козырева Т.В., Ткаченко Е.Я., Симонова Т.Г. Функциональные изменения при адаптации к холоду. Успехи физиологических наук. 2003; 34(2):76-84.Kozyreva T.V., Tkachenko E.Ya., Simonova T.G. Functional changes in adaptation to cold. Uspekhi fiziologicheskih nauk. 2003; 34 (2): 76-84. (in Russian).Хаскин В.В. Биохимические механизмы адаптации к холоду. В кн. Физиология терморегуляции. Л., Наука; 1984.Khaskin V.V. Biochemical mechanisms of adaptation to cold. In the book. Physiology of thermoregulation. L., Science; 1984. (in Russian).Wijers S. L. J., Schrauwen P., Saris W.H.M., van Marken Lichtenbelt W.D. Is Associated Human Skeletal Muscle Mitochondrial Uncoupling with Cold Induced Adaptive Thermogenesis. PLoS ONE. 2008; 3 (3): e1777Wijers S. L. J., Schrauwen P., Saris W.H.M., van Marken Lichtenbelt W.D. Is Associated Human Skeletal Muscle Mitochondrial Uncoupling with Cold Induced Adaptive Thermogenesis. PLoS ONE. 2008; 3 (3): e1777.Скулачев В.П., Богачев А.В., Каспаринский Ф.О. Мембранная биоэнергетика. Издательство Московского университета; 2010.Skulachev V.P., Bogachev A.V., Kasparinskiy F.O. Membrane bioenergetics. Publishing house of Moscow University; 2010. (in Russian).Пайдыганов А.П. Влияние температуры и ионов водорода на разобщающее действие жирных кислот в митохондриях печени Автореф. дисс. к.б.н. 2004. 18 с.Paidyganov A.P. Influence of temperature and hydrogen ions on uncoupling effect of fatty acids in liver mitochondria Author’s abstract of Ph.D thesis. 2004. 18 p. (in Russian).Silva J.E. The Thermogenic Effect of Thyroid Hormone and Its Clinical Implications. Ann Intern Med. 2003; 139 (3): 205-213Silva J.E. The Thermogenic Effect of Thyroid Hormone and Its Clinical Implications. Ann Intern Med. 2003; 139 (3): 205-213.Кандрор И. С. Очерки по физиологии и гигиене человека на Крайнем Севере. М.: Медицина; 1968.Kandror I.S. Essays on the physiology and hygiene of man in the Far North. M.: Medicine; 1968. (in Russian).Ушаков И.Б., Бобровницкий И.П. Воздействие факторов внешней среды на здоровье человека: методы оценки и профилактики заболеваний. Russian Journal of Rehabilitation Medicine. 2016 (2): 3-31.Ushakov IB, Bobrovnitsky I.P. The impact of environmental factors on human health: methods for assessing and preventing diseases. Russian Journal of Rehabilitation Medicine. 2016; (2): 3-31.Бобровницкий И.П., Нагорнев С.Н., Яковлев М.Ю. Уянаева А.И., Худов В.В., Банченко А.Д., Шашлов С.В. Методология персонализированной немедикаментозной профилактики распространенных метеозависимых заболеваний системы кровообращения как основа активного здорового долголетия у населения России. Вестник восстановительной медицины. 2017; 1:72-78.Bobrovnitskii I.P., Nagornev S.N., Yakovlev M.Yu., Uyanaeva A.I., Khudov V.V., Banchenko A.D., Shashlov S.V. Methodology of personalized non-medicamentous prophylaxis of common meteodependent diseases of the circulatory system as the basis of active healthy longevity in the population of Russia. Vestnik vosstanovitel’noj mediciny. 2017; 1: 72-78. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.