Среда обитания человека практически во всех своих проявлениях способна в разной степени оказывать отрицательное влияние на здоровье. Среди многообразия негативно действующих факторов одним из ведущих является погода, включая ее аномальные режимы, гелио- и геомагнитные возмущения, экстремальные гидрометеорологические явления. «Сочетание различных метеорологических, геофизических, экологических факторов в условиях изменяющегося климата провоцирует новые опасности для здоровья человека на индивидуальном и популяционном уровне, которые еще недостаточно изучены и могут увеличивать риски влияния на здоровье человека и рост климато- и погодозависимых причин смертности», — отмечалось в 4-м Докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). Вышеизложенное требует разработки соответствующих защитных мер, методов профилактики и коррекции погодообусловленных обострений. Организм человека хорошо приспособлен к влиянию внешних неблагоприятных факторов, однако способность безболезненно переносить колебания погодных условий у каждого индивидуальна и зависит от возраста, пола, состояния здоровья, тяжести течения хронической болезни, адаптационных возможностей и биоклиматической характеристики постоянного места жительства [1–3].

Негативное влияние климата и погоды на организм человека всесторонне и до конца не изучено. Остаются спорными вопросы, касающиеся так называемых биотропных погодно-климатических факторов, которые могут в значительной степени влиять на организм человека, и тех причинно-следственных взаимосвязей, возникающих в ответ на изменение внешних условий. Сохраняет актуальность необходимость разработки программ профилактики, коррекции и лечения погодообусловленных обострений хронических неинфекционных заболеваний.

В результате клинических, медико-метеорологических исследований, проводимых в последние годы, выявлены некоторые закономерности динамики метеорологических характеристик погоды и медицинских показателей, установлены причинно-следственные связи между процессами внешней погодной среды и заболеваемостью, доказано, что для организма человека любая перестройка, связанная с приспособлением к резко меняющимся погодным условиям, является дополнительной нагрузкой, которая при суммировании с другими неблагоприятными факторами может не только негативно влиять на самочувствие, работоспособность, настроение, но и неблагоприятно отразиться на клиническом течении ряда психосоматических заболеваний, вплоть до развития тяжелых осложнений, снижать эффективность лечебных мероприятий и ухудшать качество жизни [4–9].

Цель исследования — научно обосновать необходимость медико-метеорологического мониторинга для определения наиболее биотропных погодных условий в московском мегаполисе и оценить метеокорригирующую эффективность немедикаментозных методов реабилитации.

Материал и методы

Медико-метеорологическая оценка погоды Москвы проводилась по современной модифицированной системе мезомасштабного моделирования атмосферных процессов в 2017–2019 гг. Медико-метеорологические исследования включали ежедневный мониторинг основных метеорологических параметров и условий атмосферной циркуляции, которые предоставлялись Гидрометеорологическим бюро Москвы и Московской области (договор о научном сотрудничестве). Фактические метеорологические параметры (температура, абсолютная и относительная влажность воздуха, атмосферное давление, средняя скорость ветра, наличие и количество осадков) оценивали по четырем основным срокам наблюдения (в 3:00, 9:00, 15:00, 21:00 ч), что позволяет оценить суточный ход, а также их междусуточную изменчивость и среднеквадратическое отклонение от суточной нормы (σ) с учетом степени отклонения (0,5–1,0 — незначительное; 1,0–1,4 — выраженное, более 1,4 — резкое). Показатели содержания кислорода в приземном слое воздуха определяли по методике В.Ф. Овчаровой [10].

Из числа многих вероятных факторов космического происхождения, которые влияют на биосферу Земли и являются одной из возможных причин, формирующих биотропные погодные условия, может стать солнечная активность [11, 12]. Магнитное поле атмосферы оценивали по величинам Ак, геомагнитным возмущениям (магнитные бури) и числовому показателю количества пятен на Солнце (число Вольфа — W). Научный прогноз геомагнитной активности (2-суточный) получали из Института прикладной геофизики им. Е.К. Федорова (договор о научном сотрудничестве).

Клинические наблюдения для выявления метеолабильности, степени тяжести метеопатических реакций были проведены на базе филиала №2 ГАУЗ МНПЦ МРВСМ у 335 пациентов с установленным диагнозом остеоартроз/остеоартрит различных локализаций, в том числе и после тотального эндопротезирования тазобедренных и коленных суставов, которые дали информированное согласие на включение в исследование.

В работе были использованы анкеты, которые содержали 71 уточняющий вопрос, ежедневные дневники самонаблюдения, что позволило из общего числа обследуемых (335 пациентов) включить в группу метеочувствительных 272 (81,2%) пациентов, а остальные 63 (18,8%) пациента не считали себя метеозависимыми.

Анализ данных литературы свидетельствует, что у лиц с повышенной метеочувствительностью в 40–45% случаев отмечаются психологический дискомфорт и другие проявления психоэмоционального стресса [13, 14]. В связи с этим были проведены исследования по оценке психологического статуса пациентов с заболеваниями суставов до и после лечения с использованием тестов САН (самочувствие, активность, настроение), СМОЛ (сокращенный многофакторный опросник для исследования личности) и Госпитальной шкалы тревоги и депрессии (Hospital Anxiety and Depression Scale — HADS).

Методики лечения. Для изучения метеокорригирующего действия немедикаментозных методов пациенты были распределены на 4 группы: 1-я группа (67 пациентов) получала «сухие» углекислые ванны; 2-я группа (60 пациентов) — общие радоновые ванны; 3-я группа (61 пациент) — общие хлоридные натриевые ванны; 4-я группа (84 пациента) — процедуры локальной криотерапии. Все больные находились на общеклиническом режиме и занимались лечебной гимнастикой.

Статистический анализ. Полученные результаты были проанализированы с использованием методов вариационной статистики на основе компьютерной программы Statistica, достоверность различий при оценке параметрических показателей определяли с помощью критерия Стьюдента, достоверность различий между группами — с помощью критерия χ² Пирсона, различия считались достоверными при значении p<0,05.

Результаты и обсуждение

Впервые на основе статистической обработки результатов длительного мониторинга синоптико-метеорологической обстановки была выявлена суточная и сезонная динамика формирования биотропных погодных условий в Московском регионе. При анализе медицинских аспектов изменения климата и региональных особенностей погоды прежде всего было важно рассмотреть изменение во времени таких характеристик, которые в наибольшей степени оказывают влияние на формирование метеопатологии, а также выявить наиболее биотропные факторы погоды или их сочетания, способные приводить к развитию повышенной метеочувствительности и росту погодообусловленных обострений хронических неинфекционных заболеваний.

Сегодня бесспорным является тот факт, что последние 100 лет человечество живет в эпоху глобального изменения климата, которое закономерно вызывает изменение локальных и региональных погодных условий, сопровождающихся более частыми и резкими перестройками атмосферных процессов и числом случаев с аномальными метеопусковыми характеристиками. Анализ полученных данных показал, что основной вклад в формирование биотропных погодных условий происходит за счет положительного тренда температуры, который только за период исследования составил 1,2—1,9 °C (рис. 1).

Рис. 1. Среднегодовая температура воздуха в Москве (1985—2019 гг., МГЦ им. И.М. Ломоносова).

Проведенные расчеты по 9 станциям, которые равномерно расположены на территории московского мегаполиса и имеют одинаковые ряды наблюдений, показали, что интенсивнее всего процесс потепления протекал в центре и на юго-западе. При этом зимой потепление происходило значительно быстрее, аномалия температуры в отдельные годы достигала 2,8 °C в центре и на юго-западе мегаполиса.

При медицинском прогнозировании погоды представляет интерес, как климатические факторы проявляются в структуре медико-метеорологических показателей. Поскольку медицинские типы погоды являются интегральным показателем изменения температуры, давления, влажности и количества кислорода в воздухе, были посчитаны среднесуточные отклонения от нормы и повторяемость биотропных погодных условий.

Ежедневный мониторинг температуры (T), атмосферного давления (P), влажности воздуха (φ), скорости ветра, содержания кислорода в воздухе (O₂), атмосферной циркуляции и показателей солнечной активности с определением отклонений среднесуточных значений от климатической нормы позволил определить медицинский тип погоды (табл. 1).

Таблица 1. Сезонная динамика формирования биотропных погодных условий в Москве (2016—2019 гг.)

Как видно из табл. 1, в приземной циркуляции основную роль играют циклонические процессы и вторжение теплых атмосферных фронтов, что оказало заметное влияние на формирование погоды с дискомфортным температурно-влажностным режимом.

Для медицинской оценки погоды особый интерес представляют как перечисленные выше параметры, так и гелиогеофизические показатели. Исследование геомагнитной активности (2017—2019 гг.) показало, что колебания магнитного поля Земли (магнитные бури), вызываемые солнечными вспышками, были более интенсивными в зимний период года. Магнитные бури очень большие (ОБ) и большие (Б), которые фиксировались в среднем в 17 и 12 случаях соответственно, сопровождались развитием гребня высокого атмосферного давления (37%), реже (29%) — антициклона, и формированием погодных ситуаций спастического типа. При этом наблюдались резкое отклонение в ходе атмосферного давления от многолетних значений (на 2,5–3,0 σ) и сохранение спастической погодной ситуации через двое, реже трое суток после окончания магнитной бури. Было также отмечено, что при малых магнитных бурях выраженных изменений атмосферной циркуляции и резких колебаний атмосферного давления не наблюдалось. Весенние месяцы характеризовались преобладанием ОБ (15) и Б (27) магнитных бурь, при этом колебания атмосферного давления находились в пределах ±1,0—1,5 σ, преобладающим в ходе атмосферных процессов был гребень повышенного давления, что трактовалось как внешние условия спастического типа.

В летний и осенний периоды года геомагнитная активность снижалась, резких колебаний атмосферного давления, сопряженного с магнитными бурями, не отмечалось. При этом было зафиксировано, что за двое суток до магнитных бурь, независимо от их характеристики, увеличивалась частота циклональных процессов и области пониженного атмосферного давления (1,5–2,0 σ), что в сочетании с гипобарией способствовало формированию погод гипоксического типа. Причем в одних случаях такие погодные условия удерживались в течение 2—3 дней после магнитной бури, реже (9% случаев) сразу после магнитной бури отмечалось резкое повышение атмосферного давления и понижение температуры воздуха, т.е. на гипоксический эффект атмосферы накладывался спастический. За период наблюдения погоды с близкими климатической норме метеопараметрами и устойчивыми атмосферными процессами (индифферентная погода) и дней с высокой геомагнитной активностью не отмечалось.

В результате проведенных исследований было установлено, что повторяемость температурных аномалий, атмосферной циркуляции, барических разделов и солнечной активности оказывает существенное влияние на формирование погодных условий в Московском регионе.

Следует отметить, что погоды спастического типа наблюдаются чаще на 5–8% в зимний период года, а погоды гипоксического типа и с условиями термического дискомфорта резко возрастают в летний период, что говорит о сильной экстремальной изменчивости внешних факторов. Погоды с близкими к климатической норме характеристиками метеопараметров также имеют выраженный сезонный характер (рис. 2).

Рис. 2. Сезонная динамика формирования биотропных погодных условий (Москва, 2016—2019 гг.).

Таким образом, медицинская оценка погоды — это обобщенный научный анализ предполагаемого состояния атмосферы, который учитывает определенный комплекс метеорологических и гелиогеофизических параметров, их медицинскую интерпретацию с определением наиболее биотропных сочетаний, способных оказать неблагоприятное влияние на организм человека, что позволит предотвратить или же снизить метеообусловленные обострения заболеваний.

Клинические наблюдения были проведены у 335 пациентов с заболеваниями суставов (остеоартроз/остеоартрит) и после эндопротезирования коленных и тазобедренных суставов. Анализ влияния погодных факторов на течение заболевания и формирование повышенной метеочувствительности позволил выявить высокую степень метеочувствительности. Отмеченные пациентами ухудшения состояния, совпадающие с экстремальными (биотропными) погодными условиями, рассматривались как проявления метеопатологии и в зависимости от характера жалоб дифференцировались по общепринятой методике [15] на легкие, средней тяжести и тяжелые. К метеочувствительным относили пациентов, у которых совпадения метеорологических реакций при биотропных погодных условиях превышало 60%, даже если они субъективно не относили себя к таковым.

Полученные данные свидетельствуют о высокой частоте метеолабильности у наблюдаемых больных. Так, из 335 пациентов 272 (81,2%) были включены в группу метеочувствительных, остальные 63 (18,8%) не связывали свое состояние с влиянием погодных факторов. Были выявлены особенности частоты метеолабильности от пола, возраста, тяжести течения болезни и наличия сопутствующих заболеваний. В целом метеолабильность чаще регистрировалась у женщин (p<0,05), что может быть обусловлено психофизиологическими особенностями женского организма. Как показали проведенные анкетные исследования, развитие метеотропных реакций и степень их тяжести наблюдались чаще при формировании погод гипоксического типа (p<0,05) по сравнению с индифферентными погодными условиями (табл. 2).

Таблица 2. Степень тяжести метеопатических реакций у пациентов с заболеваниями суставов при формировании биотропных погодных условий (n=272)

Как видно из табл. 2, погодно-метеорологические условия являются фактором риска развития обострений заболеваний суставов, поскольку отмечается синхронность возрастания частоты и тяжести метеопатических реакций и неблагоприятных биотропных условий. Длительность метеопатических реакций была разной — от нескольких часов (чаще тяжелые реакции) до 1—2 дней, у большинства пациентов (58,5%) метеопатические реакции опережали объективные изменения погодных условий.

По итогам сбора и анализа представленных звеньев патогенеза проявлений метеозависимости у лиц с заболеваниями суставов в единую цепь патологических процессов, можно сказать, что складывается определенный психологический стереотип— низкий уровень резистентности к стрессовым, в частности, внешним неблагоприятным погодным воздействиям и слабая социальная адаптация. Происходит своего рода сбой с психоэмоциональными нарушениями и формируется симптомокомплекс — обострение основного заболевания, сопровождающееся усилением метеопатических реакций. По мере прогрессирования проявлений повышенной метеочувствительности в процесс все больше вовлекаются сложные нарушения в функциональном состоянии центральной нервной системы [16, 17].

Нарушение психоэмоционального состояния обследованного контингента характеризовалось внутренним напряжением, беспокойством, депрессивно-тревожным состоянием и психоастеническими расстройствами, снижением настроения, фиксацией внимания на своих ощущениях, появлением раздражительности, повышенной утомляемости, что подтверждалось показателями психологического тестирования у 87,9% пациентов. Самооценка эмоционального и физического состояния по тесту САН до лечения соответствовала 3 баллам, что свидетельствует об очень низкой социальной адаптации и снижении психофизиологического статуса. По шкале HADS у 13,1% пациентов ответы вызывали сомнение и были исключены из анализа. У 40,5% пациентов по шкале 1 (оценка уровня тревоги) сумма баллов составила 9, что свидетельствует о субклинически выраженной тревоге, у 36,5% оценка уровня депрессии (шкала 11) равнялась 13 баллам, что подтверждает наличие выраженных депрессивных реакций, и только у 45 пациентов сумма баллов равнялась 3, что оценивалось как отсутствие достоверно выраженных симптомов. Многофакторная оценка актуального психологического состояния и особенностей личности по тесту СМОЛ выявила преобладание у 63,2% пациентов тенденции к аггравации, склонность переоценивать тяжесть имеющейся симптоматики и стремление привлечь к ней внимание (шкала F). Выраженность функциональных нарушений у части больных (30,9%) сопровождалась высокими значениями по шкале F и низкими по шкале K (коррекция), что характерно для лиц с выраженными психологическими изменениями, в частности, невротического генеза, эмоциональными нарушениями, снижением адаптационных возможностей в стрессовых ситуациях, к которым, по-видимому, можно отнести и неблагоприятные погодные факторы. В этом случае погодно-метеорологические факторы могут стать факторами риска развития обострений и причиной появления симптомов метеоневроза у пациентов с более тяжелым течением суставной патологии. Включение в реабилитационные программы немедикаментозных методов оказало отчетливое регулирующее влияние на состояние психологического статуса, что подтверждается высокодостоверными результатами дифференцированной самооценки. Позитивная динамика параметров теста САН после применения общих радоновых ванн отмечалась у 43 (71,7%) из 60 пациентов, что подтверждается повышением общего балла с 3,8±0,19 до 4,9±0,21 (p<0,01). Следствием позитивных изменений теста САН, наряду с уменьшением клинических симптомов и метеопатических обострений явилось улучшение эмоциональной настроенности (шкала «настроение») и мотивация к трудовой деятельности (шкала «активность»). Заметное и достоверное (p<0,01) улучшение показателей теста САН было отмечено после курса «сухих» углекислых ванн у 33 (53,2%) пациентов. Благоприятная динамика после курса хлоридных натриевых ванн и процедур локальной криотерапии наблюдалась только у 21 (34,4%) и 40 (47,6%) пациентов соответственно. Обобщая показатели теста САН, можно предположить, что позитивная динамика обусловлена в первую очередь влиянием реабилитационных методов на клинические проявления патологии суставов.

Реабилитационные воздействия оказали регулирующее влияние на состояние вегетативной нервной системы, что сопровождалось регрессом показателей по оценочным шкалам L, F и K у 84,5% теста СМОЛ и снижением общих баллов по шкале тревоги (депрессия) теста HADS у 56,1% больных.

Концептуальной основой исследования механизмов метеопатологии у пациентов с заболеваниями суставов явилось изучение роли погодных факторов в реализации ответа организма на воздействие лечебного фактора и целесообразности использования немедикаментозных методов лечения с метеокорригирующей и профилактической целью. Эффективность методов бальнео- и криотерапии подтвердилась положительной динамикой и отчетливым регрессом проявлений метеопатологии после курса общих радоновых ванн у 76,1% пациентов, после «сухих» углекислых ванн — у 61,7%. Показательным явилось существенное изменение тяжести метеопатических реакций, которые после лечения наблюдались только у 8,3% (радоновые ванны) и у 10,4% («сухие» углекислые ванны) больных. Курсовое применение общих радоновых и «сухих» углекислых ванн приводило к более значимому по сравнению с общими хлоридными натриевыми ваннами и процедурами локальной криотерапии улучшению психологической адаптации и повышению толерантности к биотропным факторам погоды. Общие хлоридные натриевые ванны не оказали значимого метеокорригирующего действия, однако при этом была отмечена позитивная динамика показателей психологического тестирования (p<0,01), что свидетельствует об улучшении психологической адаптации после курсового лечения. Процедуры локальной криотерапии способствовали снижению только тяжелых метеопатических реакций с 14,3 до 8,3% и улучшению психоэмоционального состояния, что может стать средством выбора при невозможности использования методов бальнеотерапии (рис. 3).

Рис. 3. Результаты влияния бальнеофизиотерапии на степень метеопатических реакций у пациентов с заболеваниями суставов (%).

Положительные результаты немедикаментозных методов в программах реабилитации, которые не связаны с фармакологической нагрузкой на организм, основаны на мобилизации функциональных резервов организма и, являясь естественными раздражителями, обладают широким спектром воздействия на регулирующие системы, механизмы адаптации и повышения толерантности к внешним неблагоприятным погодным факторам.

Заключение

Выявление причинно-следственных связей между процессами в окружающей среде и заболеваемостью, уточнение влияния погодно-климатических изменений, включая ее экстремальные и биотропные режимы, на здоровье, разработка методов мониторинга погоды для медицинских целей и методов, в частности, немедикаментозных, направленных на снижение рисков погодообусловленных обострений, является на сегодня актуальной и долгосрочной задачей. Результаты проведенных исследований показали, что в условиях климата московского мегаполиса наблюдается увеличение сильных и экстремально сильных явлений, связанных с усилением циклонической активности, температурных аномалий, сезонной неравномерностью хода основных метеорологических характеристик, которые и определили рост повторяемости биотропных погодных условий (гипоксического и спастического). Было отмечено, что биотропные погодные условия являются фактором риска развития обострений и метеопатологических реакций у пациентов с заболеваниями суставов. Все вышеизложенное позволяет говорить, что большинство заболеваний внутренних органов, в том числе и болезни опорно-двигательного аппарата у лиц с повышенной метеочувствительностью, сопровождаются функциональными нарушениями центральной нервной системы, проявляющимися астеноневротическими расстройствами, повышенной тревожностью, депрессией.

Метеолабильность, которая может негативно влиять на течение болезни и снижать эффективность лечения, отмечалась у 81,2% пациентов. Комплексные реабилитационные методы, включающие общие радоновые и «сухие» углекислые ванны, оказывают положительное влияние как на клинико-функциональное состояние пациентов с заболеваниями суставов, так и на степень тяжести погодообусловленных проявлений метеопатологии. Курсовое применение общих радоновых и «сухих» углекислых ванн приводит к наиболее отчетливому снижению тяжести метеопатических реакций, к нормализации показателей самооценки уровня здоровья и психологической адаптации. Метеопрофилактический эффект общих хлоридных натриевых ванн оказался существенно ниже (p<0,02), хотя у части метеолабильных пациентов (13,8%) и были отмечены улучшение психоэмоционального статуса и снижение метеообусловленных обострений при формировании биотропных погодных условий. Лечение с использованием локальной криотерапии способствовало снижению только тяжелых метеопатических реакций.

Таким образом, лечебно-реабилитационные методы, включающие общие радоновые и «сухие» углекислые ванны, являются патогенетически обоснованными, обладают выраженным метеокорригирующим действием, что целесообразно использовать в целях сезонной профилактики в поздний осенний и зимний периоды года. Комплексный лечебно-реабилитационный метод, включающий процедуры локальной криотерапии, может быть средством выбора при невозможности применять бальнеотерапию.

Участие авторов:

концепция и дизайн исследования — А.И. Уянаева, И.В. Погонченкова, Ю.Ю. Тупицына, Г.А. Максимова, Е.А. Турова, Н.В. Львова, Н.П. Лямина; сбор и статистическая обработка материала — Ю.Ю. Тупицына, А.И. Уянаева, Н.Ф. Харисов; написание текста — А.И. Уянаева, Ю.Ю. Тупицына, Н.В. Львова; редактирование — Н.В. Львова.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.