Дослідження динаміки атмосферного тиску в м. Луцьку по сезонах року та його зв'язку з самопочуттям людини

 Галдіна Василина, 18 р., спеціалізована зош І-ІІІ ступенів № 5, м Луцьк

Погода та кліматичні процеси суттєво змінюються в межах України, як і інших регіонів Землі, протягом останніх 20-30 років. Тому актуальність роботи визначається великим інтересом до впливу погоди, змін метеорологічних величин (температури, тиску, вологості) на стан здоров’я людей при глобальних змінах клімату нашої планети.

Мета дослідження полягає в тому, щобпроаналізувати для території м. Луцька сезонну динаміку атмосферного тиску та її зв'язок з самопочуттям жителів, дослідити її вплив на стан здоров'я людей протягом останніх 5 років. Для реалізації мети були поставлені завдання:

– визначити основні фактори сезонних коливань тиску, його зв'язок з синоптичними погодними процесами у 2010 – 2014 р.р.;
– охарактеризувати вплив баричної динаміки на стан здоров'я людини, оцінити прояви такого негативного впливу;
– дослідити наявність зв'язку між перепадами тиску та самопочуттям людей з хворобами серцево-судинної системи у м. Луцьку;
– розробити систему рекомендацій, спрямованих на зменшення метеопатичних реакцій у чутливих до зміни тиску людей
Поняття про динаміку тиску та чутливість людини до неї
Повітря невидиме і легке. Проте воно має масу та вагу. Тому повітря чинить тиск на земну поверхню і на всі тіла, що на ній знаходяться. Отже, атмосферний тиск – це сила, з якою повітря тисне на земну поверхню.Цей тиск визначається вагою стовпа повітря заввишки від земної поверхні до верхньої межі атмосфери. Величина тиску на одиницю площі зростає, якщо збільшується кількість повітря над нею (його маса), і навпаки.Поверхня тіла людини складає в середньому 1, 5 м2. Відповідно повітря тиснутиме на неї вагою в 15 т. Такий тиск здатний розчавити все живе. Чому ж ми його не відчуваємо? Це пов’язано з тим, що всередині людського організму також існує тиск – внутрішній, і він дорівнює атмосферному. Якщо ця рівновага порушується, людина почуває себе погано.
Атмосферний тиск у будь-якому місці на земній кулі постійно змінюється. Вимірюється тиск в міліметрах ртутного стовпчика, мілібарах (1 мб = 0, 75 мм рт. ст.) і в гектопаскалях (1гПа = 100 Па = 1 мб).На рівні моря на широті 450 при температурі 00С нормальний атмосферний тиск – 760 мм. рт. ст.
Атмосферний тиск є дуже мінливою характеристикою повітряного середовища, його зміни можуть суттєво впливати на погодні процеси. Баричні поля та баричні системи (циклони, антициклони, пов’язані з ними атмосферні фронти) визначають зміну тиску в часі.Територія України, зокрема, Волинська область, зазнає постійного впливу цих баричних систем. Над Волинню переважають циклонічна циркуляція та поля зниженого атмосферного тиску, найбільший прояв таких процесів – у холодний період року.
Метеорологічні фактори, в тому числі атмосферний тиск, досить сильно впливають на загальне самопочуття людей. Відомий лікар древності Гіппократ ще у ІV столітті до нашої ери вказував на залежність здоров’я людини від клімату і погоди, а Парацельс у XV столітті пов’язував захворювання з вітрами і блискавками. В наш час введено поняття метеочутливості людини.
Метеочутливістю називають здатність організму відповідати фізіологічною або патологічною реакцією на вплив різких змін погодно-метеорологічних чинників. Сучасні наукові погляди на причини метропатій висвітлені у працях І.І. Нікберга, Е.Л. Ревуцького, Л. Сакалі та ін.
Людина призвичаїлась до певних значень атмосферного тиску, що є нормальними. При стандартному тиску людина здатна виконувати свої біологічні, психологічні та соціальні функції найбільш ефективно.
Метеопатії– це комплекс психофізичних змін, що виникають внаслідок порушення адаптаційних механізмів через наявність хронічних захворювань, спадкової обтяженості, вікових змін, а також стресів, або порушення біологічного “годинника” у відповідь на різкі зміни погоди.
Однією з найпоширеніших метеопатій є реакція на підвищення або зниження атмосферного тиску. Атмосферний тиск і його зміни викликають дискомфорт, головний біль і загальну слабкість, тривожний настрій або немотивовану тугу, непосидючість, безсоння або сонливість.
Причиною чутливості до змін погоди може бути спадкова схильність, вікові зміни, а також стреси. У здорової людини особливих проблем зі здоров'ям під час зміни погоди не повинно виникати. Частіше від змін погоди потерпають жінки – метеозалежними є майже половина жінок і третина чоловіків. Найчутливіші до змін погоди люди із серцево-судинними захворюваннями. У людей, які потерпають від підвищеного тиску та ішемічної хвороби серця, під час зміни погодних умов можуть загострюватися хронічні захворювання і розвиватися ускладнення – гіпертонічний криз, інфаркт міокарда, гостре порушення мозкового кровообігу та інсульт.
Метеочутливість поширена також серед хворих бронхіальною астмою. Зниження атмосферного тиску, температури повітря і підвищення вологості можуть призвести до загострення хвороби. Метеозалежність спостерігається переважно в осіб після 50-60 років. Зрідка ці прояви є і в молодому віці, навіть у дітей. Як правило, вони носять спадковий характер, клінічно проявляються нейроциркуляторною дистонією гіпотонічного чи змішаного типу.
У дітей метеозалежність може проявлятися дратівливістю, плаксивістю, головним чи болем у животі, млявістю, поганим апетитом. А в поважному віці люди особливо відчутно реагують на погіршення погоди, є ніби "барометрами" поганої погоди, відчуваючи зміни навіть за кілька днів. Серед значної кількості метеорологічних факторів, які можуть викликати погіршення стану здоров'я, найбільш впливовими є саме зниження атмосферного тиску. Тому так важливо дослідити динаміку тиску в даній місцевості для запобігання негативних метеопатичних проявів у людей.

Сезонна динаміка атмосферного тиску в м. Луцьку та її вплив на самопочуття людини

Методи та матеріали проведених досліджень
Базові архівні дані для аналізу динаміки атмосферного тиску в м. Луцьку за період 2010 – 2014 р.р. бралися нами у архіві Волинського обласного центру з гідрометеорології (показники Луцької метеорологічної станції, с.Підгайці), а матеріали щодо медичної статистики – в Луцькій міській станції невідкладної швидкої допомоги. Метою проведених обчислень та графічного аналізу був пошук взаємозв’язку динаміки тиску та стану здоров’я жителів міста.
При проведенні обчислень, статистичної обробки числових рядів метеорологічних показників, побудові графіків та таблиць ми використовували стандартні методики, рекомендовані у Настанові гідрометеорологічним станціям та постам. Атмосферний тиск на метеорологічній станції Луцьк (в с. Підгайці) вимірюється ртутним барометром, встановленим на висоті 192, 5 м над рівнем моря. Різниця середніх місячних значень атмосферного тиску на станції і над рівнем моря в середньому становить 25 гПа. Найбільше значення середнього місячного тиску спостерігається взимку, найменше – влітку.
В окремі роки середнє місячне значення тиску може істотно відрізнятися від середнього багаторічного. У зимові місяці амплітуда коливань тиску (яка становить 19-26 гПа) в 2-3 рази більша, ніж в літні (8-9 гПа).
У своєму дослідженні ми детально проаналізували зміни тиску (тренди, як прийнято говорити в метеорології) у Луцьку протягом 2010 – 2014 р. р.
На основі архівних середньодобових значень тиску було розраховано середньомісячні значення, добові тенденції (тобто зміни тиску від доби до наступної доби). 

Виявилося, що протягом досліджуваного періоду в зимові та весняні місяці перепади тиску від доби до доби більші, ніж влітку. Найбільші відхилення від нормального атмосферного тиску спостерігаються у таких місяцях, як листопад, грудень, січень, лютий, березень та квітень. У той же час липень, червень, серпень, вересень та жовтень характеризуються показниками, наближеними до нормальних значень.

Небезпечними виявилися періоди: кінець осені – зима – початок весни (з листопада по квітень). Найвищі перепади тиску в січні – лютому – березені. Як відомо, саме на ці періоди припадає і зростання випадків загострення серцево-судинних хвороб, інфарктів, інсультів та кризових станів у хворих.
Кореляція динаміки тиску та звернень за медичною допомогою жителів м. Луцька
Для продовження аналізу зв’язку динаміки тиску та стану захворюваності серед населення необхідно порівняти отримані результати з даними медичної статистики по Луцьку (наприклад – з кількістю викликів «швидкої допомоги» у відповідні періоди). У таблицях 2 та 3 наводяться дані такої статистики.
За статистичними даними було побудовано графік повторюваності викликів швидкої медичної допомоги, аналіз якого наочно показує, що спостерігається підвищена кількість цих викликів саме у місяці з високими показниками перепадів атмосферного тиску у м. Луцьку.
Але найбільш показові результати, які переконливо показують існування взаємозв’язку між частотою появи критичних перепадів атмосферного тиску та станом здоровя жителів м. Луцька ми отримали, розрахувавши коефіцієнти кореляції по наявних статистичних вибірках.
Отже, у виявлені періоди значних коливань атмосферного тиску слід бути дуже уважним до свого здоров’я та здоров’я своїх близьких. У нашій роботі даються рекомендації щодо попередження негативних метеореакцій людини.
Падіння атмосферного тиску (БТ) на 7 – 8 мм.рт. ст. за 24 години – неабияке випробування для дихальної системи, роботи серця та судин. У такі моменти в атмосфері зменшується вміст кисню, і у виснажених та хворих людей з'являються ознаки кисневого голодування – слабкість, задишка, відчуття
духоти, брак повітря. Натомість антициклон приносить підвищений тиск, стійку малохмарну погоду, без вітру. Такі погодні умови добре переносять усі, крім алергіків, бо в ці дні шкідливі речовини в повітрі накопичуються.
Рекомендації щодо зменшення негативних реакцій людини на стрибки атмосферного тиску
Можна зазделегідь визначити ймовірність метеочутливості в кожної людини – вплив клімату на життя і здоров'я людей зовсім не є однозначним. Якщо в людини є хронічні захворювання, ймовірність розвитку метеопатій наближається до 70%. Найбільше метеочутливих людей серед хворих з порушеннями роботи серцево-судинної системи, легенів і суглобів, а також серед алергіків.
Загальні рекомендації для тих, хто відмічає в себе чутливість до зміни погодних факторів, у тому числі до перепадів атмосферного тиску:
– коли погода особливо нестійка, прогнозується наближення до нашої території циклону, баричної улоговини, атмосферних фронтів (взимку – це періоди відлиг, сильних снігопадів, хуртовин тощо), краще відмовитися від будь-яких стимуляторів – виключити з раціону алкоголь, міцні каву, чай;
– якщо суглоби болять при зміні погоди, варто використовувати в такі періоди зігріваючі мазі, спортивні бальзами. Вміст у них протизапальних компонентів зможуть зменшити біль і набряк;
– легше перенести збурення баричного поля допоможе вживання настоянки пустирника, чаїв на основі заспокійливих трав, прийом вітамінів, препаратів магнію та кальцію;
– у дні погодних аномалій краще не планувати важливих зустрічей, по можливості варто знизити психологічне та емоційне навантаження на організм, не варто сідати за кермо;
– фізичне навантаження, рухливість, навпаки, слід збільшити. Тим, для кого звично проводити час в спортзалі або в басейні, набагато легше перенести зміну погоди.
На підставі проведеного дослідження, проаналізованих числових вибірок даних та їх графічного аналізу ми можемо зробити наступні висновки:
1. Атмосферний тиск є дуже мінливою характеристикою повітряного середовища, його зміни можуть суттєво впливати на погодні процеси та здоров’я населення; більшу частину року атмосферний тиск у Луцьку не опускається нижче нормального значення 742-745 мм рт.ст., але трапляються періоди такого зниження тривалістю до 20 днів;
2. Невелика мінливість атмосферного тиску у Луцьку спостерігається у літні місяці, натомість найбільш нестабільні показники барики атмосфери спостерігаються в період з листопада по березень;
3. Статистичний аналіз даних динаміки тиску у м. Луцьку протягом 2010-2014 р.р. засвідчив, що різкі перепади атмосферного тиску, які суттєво впливають на самопочуття людини (більше 8 мм рт. ст. за добу), найчастіше виявлялись у січні-березні, досить рідко вони спостерігалися у травні-серпні;
4. Порівняння динаміки тиску та статистики викликів швидкої медичної допомоги у м. Луцьку до хворих з проблемами серцево-судинної системи дало дуже високу кореляцію цих показників: коефіцієнт кореляції коливається в межах 0, 86-0, 89.
5. Отримані результати підтверджують взаємозв’язок зміни баричного поля та самопочуття людей і свідчать про необхідність ширшого інформування населення медичними та метеорологічними службами про очікувані різкі перепади тиску для профілактики серцево-судинних хвороб та їх загострення.