Многолетние климатофизиологические исследования позволили не только опровергнуть существующее представление о стабильности КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В ВОЗДУХЕ на равнинах, но и предложить новый параметр КИСЛОРОДА, содержащегося в ВОЗДУХЕ.
И опыт, сын ошибок трудных, и гений, парадоксов друг, и случай, Бог-изобретатель...
Поиск по сайту - введите термин или город:

О СОДЕРЖАНИИ КИСЛОРОДА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ

В. Ф. Овчарова

Центральный НИИ курортологии и физиотерапии, СССР

ГОМЕОКИНЕЗ В ПОГОДНУЮ ГИПОКСИЮ И ГИПЕРОКСИЮ

Многолетние климатофизиологические исследования позволили не только опровергнуть существующее представление о стабильности КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В ВОЗДУХЕ на равнинах, но и предложить новый параметр КИСЛОРОДА, содержащегося в ВОЗДУХЕ.

Изучение основных общебиологических и специфических механизмов приспособления организмов к погодным условиям с целью разработки комплексных программ укрепления здоровья и уменьшения метеочувствительности является одним из основных, социально значимых направлений медицины и биологии.

Современные знания по этому вопросу допускают переход от чисто климатических величин к биоклиматическим только в области тепловых воздействий, когда учитывается функциональная зависимость четырех физических факторов: температуры, относительной влажности воздуха, скорости ветра, интенсивности солнечной радиации. Однако многофакторное влияние сложного природного погодно-климатического комплекса на организм человека не ограничивается только воздействием, на его биоэнергетику, термоадаптацию, а несравненно сложнее и многограннее.

Многочисленные медико-биологические данные, свидетельствующие о прямой зависимости кислородной обеспеченности организма от синоптико-метеорологических условий, находятся в логическом несоответствии с твердо укоренившимся мнением о стабильности содержания кислорода в воздухе на равнинах.

Многолетние климатофизиологические исследования автора 1965-1985 гг. позволили не только опровергнуть существующее представление о стабильности содержания кислорода в воздухе на равнинах, но и предложить новый параметр кислорода, содержащегося в воздухе, - парциальную плотность (рис. 1).

Номограмма для расчетов парциальной плотности кислорода в воздухе (г/м3).

Рис.1. Номограмма для расчетов парциальной плотности кислорода в воздухе (г/м3). T - температура воздуха, °С; Р - давление воздуха, гПа; е - абсолютная влажность воздуха, гПа.

На основании этих исследований установлено изменение парциальной плотности кислорода в воздухе на равнинах. Оно заключается в том, что при суточной (сезонной) динамике и колебаниях основных метеорологических величин (температуры и абсолютной влажности воздуха, атмосферного давления), обусловленных динамикой атмосферных процессов, происходит перераспределение во времени и пространстве парциальной плотности кислорода в воздухе, проявляющееся в суточной (сезонной) периодичности и погодной аномалии (гипоксии и гипероксии). Суточный ход парциальной плотности кислорода выражен в виде простой синусоидальной кривой с максимумом в 02-04 ч и минимумом в 12-13 ч (рис. 2).

Суточный   ход   парциальной плотности кислорода в воздухе. Октябрь, 1965 г.

Рис. 2. Суточный ход парциальной плотности кислорода в воздухе. Октябрь, 1965 г. 1 - Москва; 2 - Рига; 3 - Фрунзе; 4 - Сочи; 5 - Владивосток; 6 - Байрам-Али; 7 - Тбилиси; 3 - Ташкент; 9 - Алтай-Троицкий прииск; 10 - Душанбе; 11 - Ереван; 12 - Ленинакан.

Характер данной кривой сохраняется во все сезоны года (рис. 3 и 4) в различных климато-географических регионах.

Сезонный    ход   парциальной   плотности   кислорода   в   воздухе

Рис. 3. Сезонный ход парциальной плотности кислорода в воздухе. 1 - Магадан; 2 - Мурманск; 3 - Ленинград; 4 - Москва; 5 - Петропавловск-Камчатский; 6 - Одесса; 7 - Владивосток; 8 - Иркутск; 9 - Алма-Ата.

Межсуточные  колебания   плотности   кислорода   в   воздухе.

Рис. 4. Межсуточные колебания плотности кислорода в воздухе. Октябрь, 1965 г. 1 - Мурманск; 2 - Ленинград; 3 - Москва.

Погодная гипоксия наблюдается при установлении области пониженного атмосферного давления (циклона, ложбины) и при прохождении теплого атмосферного фронта, погодная гипероксия - при установлении области повышенного атмосферного давления (антициклона, гребня) и при прохождении холодного атмосферного фронта. В зависимости от ведущего метеофактора (температуры или давления) могут формироваться гипотермическая или гипербарическая гипероксия и гипертермическая или гипобарическая гипоксия.

Рассчитан вертикальный градиент парциальной плотности кислорода в воздухе, равный 3,3 г/м3 на 100 м. Отсюда следует, что уменьшение парциальной плотности кислорода в воздухе равнин на 30-33 г/м3 эквивалентно подъему на высоту около 1000 м.

Изучены компенсаторно-интегральные сдвиги (гомеокинез) пластичных констант и переменных внутренней среды организма, включающих энергообразование, газообмен, системную гемодинамику, показатели крови, водно-солевой обмен, кислотно-щелочное состояние и т. д. при формировании погодной гипоксии и гипероксии в условиях равнин, а также исследованы особенности горной гипоксии (автор и др.).

Представляют определенный интерес данные, касающиеся сопоставления метеоструктуры погодной гипоксии на равнине и горной гипоксии. Как известно, в горах внешняя гипоксия обусловлена разреженностью воздуха - гипобарией разной степени выраженности; гипобарическая гипоксия сглаживается умеренной гипотермией на фоне низкой влажности воздуха. Солнечный, в том числе ультрафиолетовый режим, низкий (25-30 В/м) градиент потенциала атмосферного электричества и высокое содержание (до 2-4 тыс. ионов в 1 мл воздуха) легких аэроионов благоприятны для организма. Отмечается четко выраженный суточный ритм основных метеорологических величин и парциальной плотности кислорода в воздухе при незначительной их междусуточной изменчивости.

В условиях равнин формирование погодной гипоксии сочетается с рядом негативных факторов, таких, как гипобария, гипертермия, высокая влажность воздуха, низкая освещенность, дискомфортные по теплоощущению гигротермические условия, высокий (до 2 тыс. В/м) градиент потенциала атмосферного электричества с изменением знака поля, значительно низкая концентрация природных аэроионов, нарушение суточной динамики основных метеорологических величин, увеличение их междусуточной изменчивости.

Указанные выше особенности нашли отражение в клинико-функциональных изменениях, выявленных в эксперименте и при обследовании здоровых и больных с различными нейросоматическими заболеваниями. При формировании выраженной погодной гипоксии на равнине выявлено: - нарушение корковой нейродинамики, преобладание тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы; - нарушение водно-электролитного обмена и кислотно-основного состояния, а также нарушение функции гомостатической системы; - уменьшение коэффициента использования кислорода в легких, гиперкапния на фоне гипоксемии; - ослабление контрактильных свойств левого желудочка сердца, углубление гемодинамических сдвигов негативного характера, определяющих гипокинетический тип гемодинамики и явления циркуляторной гипоксии вторичного характера.

В отличие от данных, полученных в период формирования погодной гипоксии, в условиях горной гипоксии отмечается оптимизация функций ряда систем: высшей нервной деятельности, вегетативной нервной системы, дыхания, газообменно-оксигенационной; наблюдается также улучшение водно-электролитного обмена, кислотно-основного состояния, контрактильных свойств миокарда левого желудочка, нормализация тонуса периферических сосудов и перестройка системной гемодинамики по гиперкинетическому типу, улучшение термоадаптации.

Следует особо остановиться на кислородном режиме атмосферы приполярных районов Сибири и Дальнего Востока, где по мнению В.П. Казначеева наблюдается синдром "полярного напряжения", а А.П. Авцын определяет этот синдром как "полярная гипоксия". Наши исследования показали, что в данном случае мы имеем дело не с погодной гипоксией, а гипероксией, обусловленной сочетанием гипотермии с гипербарией в результате влияния сибирского антициклона. Выраженная погодная гипероксия приводит к развитию в организме вторичной гипероксической гипоксии. Полученные научные данные дают полное основание для пересмотра некоторых теоретических предпосылок, положенных в основу разработки комплексных программ укрепления и развития здоровья населения Сибири.

По современным представлениям метеопатические реакции - это патологические реакции, возникающие у здоровых и больных различными нейросоматическими заболеваниями людей в связи со сменой погоды. Обусловлены они не только внешними погодными факторами, но и повышенной метеочувствительностью. Прогнозирование возможного развития патологических реакций на смену погодных условий до недавнего времени было эмпирическим. Только с развитием кибернетики и вычислительной техники, с появлением теорий прогнозирования в медицинской практике стали применяться научно обоснованные вероятностные методы с применением математических моделей, теорий информации и др. Разработана автоматизированная система сбора, обработки в медико-биологическом аспекте формализованной синоптико-метеорологической информации (текущей и прогнозируемой) по методике автора с последующей медицинской интерпретацией и экспертной оценкой возможного патологического влияния смены погоды на организм человека.

Комментарий В. Бровкина (Метеоцентр)

Весовое содержание кислорода в воздухе прямо пропорционально атм. давлению за вычетом парц. давления водяного пара и обратно пропорционально температуре воздуха (т.к. с ростом темп-ры падает плотность воздуха).

O2(г/м3) = 83*(P-e)/T

где Р и е в гПа, Т в °К.
Для -30° и 1050 гПа получаем 358 г/м3, для 0° и 1000 гПа 304 г/м3, для +30, 990 гПа, вл.10%(е=4.2 гПа) 270 г/м3, для +30, 990 гПа, вл.60% (е=25.2 гПа) 264 г/м3.
Этот параметр - весовое содержание кислорода в воздухе О2 (г/м3) публикуется в текущей и фактической погоде России, Украины, Беларуси, Казахстана и других стран СНГ на нашем сайте.

Литература

Климат и здоровье человека// Труды международного симпозиума ВМО/ВОЗ/ЮНЕП СССР, Ленинград, 22-26 сентября 1986 г. Том 2. Л.: Гидрометеоиздат, 1988 г.

Обсудить в МЕТЕОКЛУБЕ

Новости сайта

03.07.2017

Напоминаем, что на нашем специализированном сайте Метеоцентр.Азия вы можете получить высокодетализированные автоматические прогнозы погоды по пунктам России, СНГ и мира в авиационном формате (включающие направление и скорость ветра, видимость, явления погоды, количество и форму облачности, нижнюю и верхнюю границу облачности).



При копировании или ином использовании любых материалов данного сайта ссылка на © meteocenter.net обязательна.