Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Биопатоенные эффекты слабых магнитных полей (обзор литературы) 14
1.1. Общепатологические эффекты слабых магнитных полей 14
1.2. Влияние магнитных полей малой интенсивности на организм человека 20
1.3. Связь гелиогеомагнитных аномалий с заболеваемостью и смертностью населения 28
1.4. Системный анализ и моделирование в биоэкологических исследованиях 32
Глава 2. Объекты и методы исследования 37
Глава 3. Результаты собственных исследований 43
3.1. Системный анализ колебательной динамики рецидивов хронических неинфекционных болезней в различные периоды геомагнитной активности 43
3.1.1. Ишемическая болезнь сердца 43
3.1.2. Артериальная гипертензия 45
3.1.3. Ревматизм 47
3.1.4. Хронический обструктивный бронхит 49
3.1.5. Бронхиальная астма 51
3.1.6. Язвенная болезнь 54
3.2. Системный анализ колебательной динамики сезонной частоты развития неотложных состояний у больных хроническими неинфекционными болезнями в различные периоды геомагнитной активности 56
3.2.1. Острый коронарный синдром 56
3.2.2. Гипертонический криз 57
3.2.3. Астматический статус 60
3.3. Системный анализ и синтез сезонной колебательной динамики геомагнитной активности и ведущих климатических факторов 62
3.4. Системный анализ динамики показателей специфической резистентности организма больных на фоне сезонных колебаний геомагнитной активности 64
3.5. Математическое моделирование колебательной динамики геомагнитной активности и развития неотложных состояний у больных хроническими неинфекционными заболеваниями 70
Обсуждение полученных результатов и заключение 77
Выводы 86
Практические рекомендации 87
Список литературы 88
Список сокращений 107
Приложение 108-115
- Влияние магнитных полей малой интенсивности на организм человека
- Системный анализ колебательной динамики сезонной частоты развития неотложных состояний у больных хроническими неинфекционными болезнями в различные периоды геомагнитной активности
- Системный анализ и синтез сезонной колебательной динамики геомагнитной активности и ведущих климатических факторов
- Математическое моделирование колебательной динамики геомагнитной активности и развития неотложных состояний у больных хроническими неинфекционными заболеваниями
Введение к работе
Актуальность темы. Сохранение и укрепление здоровья населения Российской Федерации становится одним из главных приоритетов государственной политики. В свою очередь общественное здоровье существенно зависит от состояния окружающей среды. В современных условиях оно во многом определяется реальным обеспечением прав граждан па безопасную среду обитания [Г.Г. Онищенко, 2002].
В программном документе «Экологическая доктрина Российской Федерации», принятом Правительством РФ 31.08.2002 г. (2003) обозначены приоритетные направления деятельности государственных органов по обеспечению экологической безопасности страны. Согласно новой Доктрине, основными задачами в области охраны здоровья населения являются улучшение качества жизни, здоровья и увеличение продолжительности жизни населения путем снижения неблагоприятного воздействия экологических факторов и улучшения экологических показателей окружающей среды. В этом программном документе подчеркивается, что основными задачами научного обеспечения в сфере защиты окружающей среды являются развитие научных знаний об экологических основах устойчивого развития, выявление новых экологических рисков, порождаемых как развитием общества, так и природными процессами и явлениями. Для этого необходимо изучение связи между заболеваниями людей и состоянием окружающей среды.
Гелиогеофизические характеристики планеты Земля определяют физиологические свойства живых организмов. Изменения в этих условиях в ходе геологического времени ответственны за важнейшие эволюционные изменения в проявлении и развитии Жизни. Достижения великого российского ученого А.Л. Чижевского (1995) в области гелиогеобиологии под-
тверждаются исследованиями последних лет [Б.М. Владимирский с соавт., 1995; И.П. Шестопалов с соавт., 1996; Б.М. Владимирский, 1998 и др.]. В настоящее время гелиогеобиология заняла достойное место в ряду экологических дисциплин, являясь катализатором развития новых идей. Она представляет собой типичную междисциплинарную проблему, решение которой невозможно без кооперации между представителями различных областей знания [Б.М. Владимирский, 1995а].
Человек живет в океане электромагнитных полей естественного и антропогенного происхождения. Можно ожидать особой чувствительности живых систем к этим полям, развившейся в процессе их эволюции как результат адаптации к флуктуациям окружающей среды. В последние десятилетия накоплено много фактов, свидетельствующих о влиянии флуктуации физических полей, возникающих в околоземном пространстве во время гелиогеофизических возмущений, на биологические процессы, в результате которых происходит сбой в функционировании различных физиологических систем [М.И. Тясто с соавт., 1995; Дж. Виллорези с соавт., 1998; В.Г. Ионова с соавт., 2003]. По мнению Н.А. Агаджаняна и И.И. Макаровой (2001), геомагнитное поле Земли - один из тех немногочисленных факторов окружающей среды, которые действуют на организм, его регуля-торные системы на всех уровнях, включая молекулярный, внутриклеточный, межклеточный и т. д. Интенсивность ответных реакций на природный стресс-фактор, проявляющийся геомагнитными возмущениями, зависит от адаптационных возможностей организма, сформировавшихся в ходе эволюции.
В настоящее время внимание всего научного мира приковано к оценке биологического действия сверхмалых интенсивностей неблагоприятных факторов среды обитания человека, в том числе неионизирующего электромагнитного излучения. Актуальность проблемы сверхмалых воздействий физических факторов окружающей среды признана мировой на-
учной общественностью [Б.М. Владимирский, 1995; Ю.Г. Григорьев, 1997; В.П. Кулешова с соавт., 2001а]. Анализ накопленного материала в области магнитобиологии позволяет сделать вывод о том, что геомагнитное поле является неотъемлемым фактором обитания человека, однако при определенных условиях оно может вызывать биологические эффекты, несущие потенциальный вред человеческому организму. Геомагнитное поле является экологическим фактором риска для общественного здоровья. Проблема электромагнитной безопасности населения и биоэкосистем является одной из важнейших социальных государственных проблем [Б.М. Владимирский, 1995; Ю.Г. Григорьев, 1997].
Необходимо подчеркнуть, что до настоящего времени среди исследователей нет общепринятого мнения о природе универсального физического агента, ответственного за гелиогеобиологические связи. На роль такого агента могут пока обоснованно претендовать только сверхслабые магнитные поля, однако механизм их действия на биосистемы остается до конца не раскрытым [Б.М. Владимирский, 1998].
Программы освоения северных территорий планеты, сопровождающиеся переселением в высокие широты больших контингентов пришлого населения, поставили серьезную проблему сохранения здоровья людей в неадекватных климато-географических условиях северных урбанизированных территорий. Большая часть климатических, геофизических и космических факторов северных регионов остаются негативными для здоровья человека, появившегося на планете в регионах с более благоприятными условиями окружающей среды [В.И. Хаснулин, 1997]. По мнению О.И. Шумилова с соавт. (2003), большинство исследований биологических эффектов геомагнитных возмущений проводилось в области низких и средних широт, где влияние гелиогеофизических факторов в силу их физических особенностей незначительно, в то время как в области высоких широт, где гелиогеомагнитные возмущения максимально выражены, что по-
зволяет говорить о них как о существенном факторе внешней среды, таких исследований практически не проводилось.
Кроме того, научные исследования в области влияния гелиогеофизи-ческих факторов на течение внутренних болезней в основном посвящены ближайшему биопатогенному эффекту геомагнитных флуктуации. В то же время определенный интерес вызывает изучение возможного влияния суммарной геомагнитной активности на сезонное течение хронических заболеваний человека при многолетних наблюдениях, т.е. поиск закономерностей в хаотическом гелиогеофизическом воздействии, выявление которых позволит прогнозировать неблагоприятное течение патологического процесса и управлять им.
Представляется малоизученным также и вопрос взаимодействия внешних геомагнитных возмущений и систем регуляции внутренней среды организма при многолетних наблюдениях.
Наконец, назрела необходимость проведения научных исследований в области гелиогеобиологии и медицины с позиций системного подхода и теории хаоса и порядка [В.М. Еськов, А.А. Хадарцев, О.Е. Филатова, 2003-2007], т.е. новой общенаучной картины мира.
Цель исследования: выполнить системный анализ колебательной динамики рецидивов некоторых хронических заболеваний внутренних органов с разработкой модели прогнозирования неблагоприятных ситуаций и методов их профилактики в условиях урбанизированного Севера.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи исследования:
1. Провести системный анализ связи сезонного течения внутренних болезней и суммарных колебаний геомагнитной активности при многолетнем мониторировании территории Ханты-Мансийского автономного округа-Югры (на примере г. Сургута).
Исследовать связь сезонной частоты развития неотложных состояний у больных терапевтического профиля и среднемесячной выраженности геомагнитных возмущений в условиях высоких широт.
Изучить возможные механизмы влияния внешних геомагнитных колебаний на системы регуляции внутренней среды организма при многолетнем наблюдении на примере иммунной системы.
Провести системный анализ и синтез сезонной колебательной динамики геомагнитной активности и ведущих климатических факторов на территории Югры.
Разработать модель прогнозирования рецидивов хронических неинфекционных болезней и методов их профилактики.
Научная новизна работы.
Применение системного подхода позволило впервые выявить связь сезонных рецидивов хронических заболеваний внутренних органов с суммарным состоянием геомагнитной активности при многолетнем наблюдении на территории урбанизированного Севера.
Впервые показано, что биопатогенный эффект магнитных бурь реализуется через негативное влияние на состояние специфической резистентности человеческого организма в условиях Севера РФ.
Впервые выявлена связь колебательной динамики суммарной геомагнитной активности и атмосферного давления при многолетнем наблюдении, что позволяет предположить не только прямое, но и опосредованное (через изменение климатических параметров) неблагоприятное воздействие на организм человека гелиогефизических факторов окружающей среды.
4.Разработана математическая модель прогнозирования динамики хронических неинфекционных болезней в условиях Югры.
Научно-практическое значение.
Проведенное исследование показало, что среди причин сезонных рецидивов исследованных хронических неинфекционных болезней существенную (а возможно и ведущую) роль в северных широтах играет суммарное усиление геомагнитной активности в переходные периоды года.
Гелиогеофизические факторы имеют приоритетное воздействие над метеотропными влияниями, и их биопатогенные эффекты могут реализоваться как на фоне экстремальных климатических факторов, так и через посредство последних.
При проведении противорецидивного лечения у данных континген-тов больных в весенне-осенние периоды года необходимо использование лекарственных средств, повышающих специфическую резистентность организма (иммуномодуляторы, адаптогены), а также экранирующие средства защиты.
Внедрение результатов исследования. Полученные результаты исследования используются в учебном процессе на биологическом факультете и в медицинском институте ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа-Югры», на курсах повышения квалификации медицинских работников, а также в ряде лечебно-профилактических учреждений г. Сургута и г. Самары.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на ежегодных городских и окружных научно-практических конференциях (2006-2008 гг.); VI и VII Восточно-Сибирских гастроэнтерологических конференциях с международным участием «Клинико-эпидемиологические и этно-экологические проблемы заболеваний органов пищеварения» (Красноярск, 2006, 2007 гг.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные аспекты жизнедеятельности человека на Севере» (Архангельск, 2006 г.); VII Международной научно-
практической конференции «Состояние биосферы и здоровье людей» (Пенза, 2007 г.); V Международной научно-практической конференции «Проблемы демографии, медицины и здоровья населения России» (Пенза, 2007 г.); Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2007 г.).
Список работ, опубликованных по теме диссертации: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:
Неголюк Ю.И., Карпин В.А., Прокопьев М.Н., Кострюкова Н.К., Брата-шов В.А. Развитие неотложных состояний у больных терапевтического профиля в различные периоды геомагнитной активности // Сиб. мед. журн. - 2006. - №5. - С. 54-57.
Карпин В.А., Прокопьев М.Н., Неголюк Ю.И., Гудков А.Б., Кострюкова Н.К., Браташов В.А. Биопатогенное воздействие сезонных вариаций геомагнитной активности на течение хронических обструктивных заболеваний легких // Экология человека. - 2006. - Приложение 4/2. - С. 82-87.
Бурыкин Ю.Г., Карпин В.А., Неголюк Ю.И. Взаимодействие внешних геомагнитных возмущений и систем регуляции внутренней среды организма с позиций синергетики // Вестник новых медицинских технологий. - 2007. - Т. 14, №1. - С. 52-54.
Бурыкин Ю.Г., Карпин В.А., Неголюк Ю.И. Соотношение между стохастическими и хаотическими подходами в оценке влияния геомагнитных возмущений на течение хронических заболеваний внутренних органов // Вестник новых медицинских технологий. - 2007. - Т. 14, №1. -С. 55-57.
Публикации в прочих журналах и научных сборниках:
5. Неголюк Ю.И., Прокопьев М.Н., Карпин В.А. Сезонная обусловлен
ность рецидивов язвенной болезни и геомагнитная активность // Меди
цинские науки (Москва). - 2006. - №4(16). - С. 55-60.
Карпин В.А., Прокопьев М.Н., Неголюк Ю.И. Системный анализ и моделирование в медико-биологических науках // Актуальные проблемы современной науки. - 2006. - №5. - С. 37-40.
Неголюк Ю.И., Карпин В.А., Прокопьев М.Н., Бурыкин Ю.Г. Роль геомагнитных бурь в особенностях сезонного течения внутренних болезней // Экологический вестник Югории. - 2006. - Т.З, №1-2. - С. 12-22.
Бурыкин Ю.Г., Долгополова Д.А., Зуевская Т.В., Карпин В.А., Неголюк Ю.И., Прокопьев М.Н. Системный анализ сезонной колебательной динамики повторных атак ревматической лихорадки // Медицинские науки. - 2007. - №4. - С. 21-25.
Бурыкин Ю.Г., Зуевская Т.В., Карпин В.А., Неголюк Ю.И., Прокопьев М.Н. Системный анализ сезонной колебательной динамики течения сердечно-сосудистых болезней // Медицинские науки. - 2007. - №4. -С. 26-30.
Бурыкин Ю.Г., Неголюк Ю.И., Карпин В.А., Прокопьев М.Н., Зуевская Т.В. Моделирование биологических систем // Состояние биосферы и здоровье людей: Матер. 7-й Международ, науч.-практ. конф-ции. -Пенза, 2007.-С. 39-41.
Карпин В.А., Неголюк Ю.И., Прокопьев М.Н., Зуевская Т.В. Связь сезонной колебательной динамики магнитного поля Земли с состоянием защитных сил организма // Пробл. демографии, медицины и здоровья населения: Матер. 5-й Международ, науч.-практ. конф-ции. -Пенза, 2007. - С. 64-66.
Карпин В.А., Неголюк Ю.И., Зуевская Т.В., Прокопьев М.Н. Взаимодействие геофизических и метеорологических факторов в формировании экологической обстановки селитебных зон // Экология и безопасность жизнедеятельности: Сб. тр. VII-й Международ, науч.-практ. конф-ции (декабрь2007 г.). - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С. 90-91.
Бурыкин Ю.Г., Жарков Д.А., Неголюк Ю.И., Полухин В.В., Устименко А.А. Математическое моделирование колебательной динамики экофак-торов и развития неотложных состояний у больных хроническими неинфекционными заболеваниями в урбанизированных экосистемах // Экологический вестник Югории. - 2007. - T.IV, №4. - С. 24-34.
Карпин В.А., Прокопьев М.Н., Неголюк Ю.И., Кострюкова Н.К., Брата-шов В.А. Ишемическая болезнь сердца, аретриальная гипертензия и геомагнитная активность. — Вестн. Сургут, гос. ун-та. Сер. Медицина. — 2008.-№1.-С. 124-127.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста и содержит следующие разделы: «Введение», Глава 1 «Биопатогенные эффекты слабых магнитных полей (Обзор литературы)», Глава 2 «Объекты и методы исследования», Глава 3 «Результаты собственных исследований», «Обсуждение полученных результатов и заключение», «Выводы», «Практические рекомендации». Текст диссертации иллюстрирован 3 таблицами и 16 рисунками. Библиографический указатель содержит 160 источников, из них 106 отечественных и 54 иностранных.
Личный вклад автора. Первичный материал для диссертационного исследования предоставлен лечебно-профилактическими учреждениями г. Сургута (медицинские карты, отчетные материалы), а также ОАО «Эко-геос» г. Сургута (ежедневные многолетние данные состояния геомагнитной активности на изучаемой территории). Личный вклад автора заключается в изучении литературных данных, проведении статистической обработки представленных материалов, системном анализе, идентификации параметров модели неинфекционных заболеваний (с привлечением специалистов в области математики) и внедрении полученных результатов.
Положения, выносимые на защиту.
1. Состояние геомагнитной активности играет определенную роль в
сезонном рецидивировании хронических заболеваний внутренних органов
у лиц, проживающих на территории высоких широт. Периодические
геомагнитные возмущения оказывают существенное влияние на состояние
климатических факторов, усиливая суммарный биопатогенный эффект.
2. Биопатогенное влияние суммарного эффекта экстремальных
геомагнитных колебаний реализуется через негативное воздействие на
системы регуляции внутренней среды организма, в том числе механизмы
специфической резистентности.
3. Использование метода математического моделирования изучаемых
процессов позволяет разработать модель прогнозирования рецидивов хро
нических заболеваний внутренних органов и использовать ее в практиче
ском здравоохранении.
Влияние магнитных полей малой интенсивности на организм человека
Исследования последних лет показали, что вариации солнечной и геомагнитной активности влияют на рождаемость и смертность населения, причем с ростом солнечной активности и изменением уровня магнитной возмущенности рождаемость падает, а смертность возрастает [С.А. Зайцева, М.И. nyflOBKHH7T995]7wrR delllTW:SrM6os"(1993)rпроанализировав ежегодную рождаемость населения по отношению к 11-летнему со лнечному циклу, также обнаружили корреляции ее ритмов с солнечными пятнами и геомагнитными возмущениями.
В.Н. Доронин с соавт. (1996, 1998) при исследовании злоровых людей обнаружили явную зависимость изменений физиологических параметров от вариаций геомагнитного поля.
Воздействие гелиогеомагнитных аномалий может сказываться и на функционировании высшей нервной деятельности [Б.М. Владимирский, Л.Д. Кисловский, 1998а; S. Strbuck et al., 2002]. По мнению К.А. Никольской с соавт. (1996), возмущения магнитного поля Земли следует рассматривать как отрицательный психогенный фактор, нарушающий нормальные условия для высшей нервной деятельности.
В экспериментальных исследованиях, проведенных с людьми в изолированной камере, показано, что колебания геомагнитной активности могут вызывать нарушения памяти [М.А. Persinger, 2002].
Возможно, что существуют биогеофизические взаимодействия резонансного характера, которые приводят к синхронизации ритмов биоэлектрической активности мозга с вариациями геомагнитного поля или электрического поля атмосферы, что выявляется при сравнении спектров мощности вариаций электрического поля Земли со спектрами электрической активности мозга [В.А. Парфентьев с соавт., 1998; J.N. Booth et al., 2005].
На основании анализа влияния вариаций геомагнитного поля на состояние мозга Н.К. Белишева с соавт. (1995а) делают заключение, что для его устойчивого функционирования необходим оптимальный уровень геомагнитной активности, выраженной в форме периодических колебаний с определенным амплитудно-частотным диапазоном, в котором существенную роль играют геомагнитные пульсации. Как значительное снижение уровня геомагнитной активности, так и возникновение апериодических возмущений могут приводить к неустойчивому состоянию мозга. Действительно, в ряде исследований показано, что число несчастных случаев и травматизма на транспорте увеличивается с ростом геомагнитной активности [Ю.Г. Мизун, 1997]. Так, по данным Я.Ф. Ашкалиева с со-авт. (1995), в месяцы с максимальными значениями геомагнитных бурь число дорожно-транспортных происшествий (ДТП) значительно выше, чем в месяцы с минимальными значениями, что указывает на высокую степень обусловленности состояния психики человека уровнем геомагнитной активности. M.V. Alania et al. (2001, 2004), Y. Alonco (1993) также показали наличие определенных периодов, когда число ДТП имело прямую корреляцию с индексом геомагнитной активности.
R.M. Baevsky et al. (1998) обнаружили усиление активности высших нервных центров у космонавтов во время магнитной бури и через 1-2 дня после нее.
Известно, что примерно 80% авиакатастроф связано с ошибками летного состава (человеческий фактор). При этом гелиогеофизические факторы практически не принимаются во внимание. В ряде исследований показано существование достоверной связи между числом авиационных происшествий и геомагнитными флуктуациями, что авторы связывают с изменениями профессиональной надежности летчиков, находящихся в зоне влияния бурь [Ф.И. Комаров с соавт., 1998; N.M. Fournier, М.А. Persinger, 2004].
Подобных исследований в разных странах к настоящему времени выполнено немало. Суть полученных результатов сводится к тому, что с увеличением гелиогеомагнитной активности нормальное функционирование высшей нервной деятельности становится затруднительным, увеличивается время реакции на внешний раздражитель [Ю.Г. Мизун, 1997; В.П. Кулешова, С.А. Пулинец, 2001].
Гипотеза, что геомагнитныёбури могут влиять на сезонные изменения распространенности депрессивных состояний, действуя как «усилитель» депрессивных болезней у восприимчивых индивидуумов, подтверждена статистически значимым увеличением на 36,2% обращений за медицинской помощью с различными депрессивными состояниями на второй неделе после таких бурь в сравнении с магнитоспокойными контрольными периодами [R.W. Кау, 1994].
R.P. O Connor и М.А. Persinger, (1997, 1999, 2001а) обнаружили, что в дни геомагнитных возмущений возрастает внезапная младенческая смертность, что авторы связывают с преходящими электрическими аномалиями в мозговой функции.
Что касается высоких широт, то исследования, проведенные В.И. Хаснулиным с соавт. (2000), показали, что воздействие экстремальных геофизических факторов в условиях Севера приводит к нарушению прежде всего психофизиологических механизмов адаптации, что сопровождается психоэмоциональными нарушениями, повышенной раздражительностью и конфликтностью, снижением настроения и активности, нарушением сна.
По мнению Н.К. Белишевой с соавт. (1995), частые и значительные геомагнитные возмущения в условиях Севера могут быть одной из причин возникновения комплекса психоэмоциональных реакций, характерных для синдрома «полярного напряжения».
Головной мозг человека синхронно откликается на такие слабые по мощности сигналы, как колебания геомагнитного поля в магнитовозмущенные дни [В.А. Парфентьев с соавт., 1997]. Обнаружены одинаковые периоды в колебаниях геомагнитного поля и альфа-ритма мозга [В.Н. Доронин с соавт., 1998]. Д.Р. Беловым с соавт. (1998, 2001) выявлена положительная корреляция данных электроэнцефалограммы (ЭЭГ) с геомагнитной активностью, универсальная для большинства регионов коры головного мозга. Авторы предполагают, что в степени синхронности спонтанной ЭЭГ находят отражение двГвида чувствительностагнервной-системы человека к магнитному полю Земли: стрессорная реакция, возникающая в ответ на сильные кратковременные возмущения (магнитные бури) и седативный эффект медленных магнитных колебаний. Ю.А. Холодов (1998), изучая реакции нервной системы на различные электромагнитные поля, также выявил неспецифическую реакцию мозговых клеток, напоминающую адаптационный стресс-синдром Селье, сопровождающуюся торможением условнорефлекторной деятельности, торможением процессов обучения и памяти.
A. Oliviero et al. (1999), F.M. Mottaghy et al. (2000) на здоровых добровольцах изучали эффект транскраниальной магнитной стимуляции на церебральный кровоток и метаболизм. Результат продемонстрировал способность магнитных полей вызывать функциональные нарушения в элементах нейронной сети, изменяющие их активность и проявляющиеся в изменении поведенческих реакций. Кроме того, определенные магнитные воздействия активируют метаболическую активность коры головного мозга и мозговой кровоток. По мнению R.W. Кау (1994), этот эффект связан с изменением проницаемости клеточных мембран мозговых клеток в ответ на геомагнитные возмущения.
Системный анализ колебательной динамики сезонной частоты развития неотложных состояний у больных хроническими неинфекционными болезнями в различные периоды геомагнитной активности
Проведенное исследование выявило определенную связь между сезонной динамикой геомагнитного поля и среднемесячной частотой развития таких наиболее значимых в Югре неотложных состояний у больных терапевтического профиля, как острый коронарный синдром (ОКС), гипертонический криз (ГК) и астматический статус (АС).
Показатели среднемесячной обращаемости на скорую помощь по поводу ОКС имели два пика: в марте-апреле (КО составил 0,35 на 1000
I I населения) и октябре-ноябре (0,32). Минимальное число обращений приходилось на август (КО в этот период равнялся 0,24).
Весеннее учащение вызовов по поводу развития ОКС наблюдалось на фоне более продолжительной среднемесячной геомагнитной активности (КГМАдН составил в марте и апреле 7,2 и 6,6 соответственно). Осенняя волна ОКС отмечалась в период максимальной среднемесячной продолжительности геомагнитной активности (КГМАДН был самым высоким в октябре — 7,8). Минимальное число обращений зафиксировано в августе, в «магнитоспокойный» период: среднемесячный КГМАДН в это время был самым низким в году - 1,8 (см. рис.7).
Подобная тенденция отмечена и при изучении среднемесячной интенсивности геомагнитных колебаний: максимальная выраженность КГМАбал выявлена в марте (4,4) и октябре (6,2), минимальная - в июне (1,6).
Корреляционный анализ показал достоверную прямую связь между частотой развития ОКС и продолжительностью геомагнитных бурь (rs = 0,610; Р = 0,037); в то же время связь с выраженностью геомагнитной активности (КГМАбал) оказалась статистически недостоверной (rs = 0,147; Р = 0,635).
3.2.2. Гипертонический криз
Показатели среднемесячной обращаемости по поводу ГК (см. рис.8) также имели два пика: в феврале-марте (КО в этот период равнялся соответственно 1,06 и 1,09) и ноябре-декабре (КО составил 1,04 и 1,02 соответственно). Минимальное число обращений зафиксировано в августе-сентябре (КО = 0,72 и 0,73 соответственно).
Обе волны обострений, как и в случаях с ОКН, отмечались на фоне высокой среднемесячной продолжительности и интенсивности геомагнитных бурь: оба показателя (КГМАД„ и j КГМАбал) были максимально выр ажены в марте (7,2 и 4,4 соответственно) и октябре (7,8 и 6,2 соответственно), а минимально - в июле-августе (1,8 и 2,0 соответственно). Корреляционный анализ показал достоверную прямую связь между частотой развития ОКН и продолжительностью геомагнитных бурь (rs = 0,656 Р = 0,039); в то же время связь с выраженностью геомагнитной активности (КГМАбал) также оказалась статистически недостоверной (rs = 0,212; Р = 0,499).
Среднемесячная частота обращаемости по поводу АС (см. рис.9) также имела два пика: в марте (КО составил 0,46 на 1000 населения) и октябре (КО равнялся 0,47). Минимальное число обращений зафиксировано в августе: КО здесь составлял всего 0,35.
Обе волны обращений, как и в случаях с ОКН и ГК, отмечались на фоне высокой среднемесячной продолжительности и интенсивности геомагнитных бурь, причем корреляционный анализ, в отличие от сердечнососудистых катастроф, показал достоверную прямую связь как с продолжительностью геомагнитных бурь (rs = 0,644; Р = 0,040), так и с их выраженностью (rs = 0,621; Р = 0,032).
Таким образом, суммарная колебательная динамика развития основных неотложных состояний в целом оказалась стереотипной, мало отличаясь от динамики сезонного рецидивирования изучаемых хронических заболеваний внутренних органов, что говорит в пользу определенной общности механизмов их развития.
Обобщая полученные данные, необходимо отметить, что колебательная динамика как рецидивирования хронических неинфекционных болезней, так и развития неотложных состояний у данных контингентов больных значительно чаще коррелировала с продолжительностью геомагнитных бурь, чем с их интенсивностью. Более выраженный биопатогенный эффект длительности геомагнитных возмущений может быть объяснен с позиции адаптациогенеза: защитные механизмы чаще выдерживают кратковременные воздействия даже достаточно интенсивных флуктуации, а при более продолжительном их воздействии на организм наступает срыв адаптации.
Системный анализ и синтез сезонной колебательной динамики геомагнитной активности и ведущих климатических факторов
Проведенное исследование выявило определенную связь между сезонной активностью геомагнитного поля и частотой развития неотложных состояний у больных терапевтического профиля. Общеизвестно, что на сезонную динамику заболеваемости может оказывать влияние целый ряд неблагоприятных факторов окружающей среды, в том числе климатических и техногенных. Учитывая отсутствие единой позиции в этой важнейшей медико-экологической проблеме, мы предприняли попытку установить возможные связи изучаемых показателей геомагнитной активности с основными климатическими параметрами территории исследования. Проведенный статистический анализ выявил схожую картину среднемесячных колебаний геомагнитного поля и атмосферного давления (см. рис.10). (Не-обходимо подчеркнуть, что при изучении динамики атмосферного давления использовали не средние значения абсолютных данных, а среднестатистическое стандартное отклонение, лучше отражающее особенности колебаний атмосферного давления в различные временные периоды). Представленный график наглядно демонстрирует существенное возрастание среднемесячных колебаний атмосферного давления в тот же осеннее-ве-сенний период, что и в случаях с геомагнитной активностью, с максимумами в апреле и ноябре. Корреляционный анализ показал прямую достоверную связь между среднемесячной продолжительностью геомагнитной активности и динамикой колебаний атмосферного давления (rs = 0,594; Р = 0,043). Понятно, что представленные данные выявляют только связь, но никак не причинно-следственные отношения между изучаемыми параметрами. Тем не менее выявляется определенная хронологическая последовательность: обе волны нарастания среднемесячного показателя колебаний атмосферного давления по отношению к среднемесячному росту продолжительности геомагнитной активности запаздывают по времени примерно на один месяц. Не исключено, что гелиогеофизические факторы во многом определяют состояние климатических параметров региона. Таким образом, актуальная проблема приоритетности различных экологических факторов в их влиянии на общественное здоровье требует дальнейших углубленных исследований.
Общеизвестно, что течение практически любого хронического патологического процесса во многом определяется состоянием иммунной системы организма, поэтому одним из вероятных патогенетических механизмов рецидивирования хронических неинфекционных болезней может являться неблагоприятное суммарное воздействие магнитных бурь на эту систему. В доступной литературе имеются лишь единичные работы, посвященные данной теме. Так, Н.А. Карнаухова с соавт. (1999) показали наличие связи между состоянием солнечной активности и количеством и качеством иммунокомпетентных клеток в периферической крови человеческого организма. R. Khadir et al. (1999) в экспериментальном исследовании обнаружили, что воздействие переменного магнитного поля в определенных условиях может оказывать негативное влияние на человеческие лейкоциты. С целью проверки данной гипотезы была изучена связь между среднемесячным содержанием лимфоцитов и иммуноглобулинов в периферической крови наблюдаемых больных и состоянием геомагнитной активности, выявившая ту же закономерность: активацию иммунной системы в переходные периоды года.
Так, среднемесячный уровень лимфоцитов в периферической крови больных оказался наибольшим в периоды максимальной геомагнитной активности - в марте и ноябре (29,6% и 30,1% соответственно); в период минимальной геомагнитной активности (июнь-август) данный показатель снижался до 27,5% (см. рис.11).
Среднемесячное содержание IgG в сыворотке крови наблюдаемых больных также имело два пика: в марте (15,8 г/л) и октябре (15,2 г/л), снижаясь в летний период до 12,6 г/л (см. рис.12).
Проведенный корреляционный анализ выявил достоверную прямую связь КГМА только со среднемесячным уровнем лимфоцитов в периферической крови изучаемых больных (rs = 0,587; Р = 0,046) и особенно IgG (rs = 0,913; Р = 0,000); связь КГМА со среднемесячной динамикой IgM (rs = 0,316; Р = 0,3.8) и IgA (rs = 0,479; Р = 0,110) оказалась статистически недостоверной.
Так как геомагнитные возмущения должны оказывать определенное влияние на всю человеческую популяцию, как больных, так и здоровых лиц, с целью подтверждения выявленных закономерностей в качестве контроля изучили среднемесячное содержание лимфоцитов и IgG в сыворотке крови добровольцев-спортсменов.
Среднемесячное содержание лимфоцитов в периферической крови здоровых лиц (см. рис. 13) также было наибольшим в апреле (28,7%) и ноябре (31,9%), снижаясь до минимального уровня в августе (24,2%).
Математическое моделирование колебательной динамики геомагнитной активности и развития неотложных состояний у больных хроническими неинфекционными заболеваниями
Математическое моделирование осуществлялось на базе дифференциальных и разностных уравнений, исходя из следующих представлений. Если в однородной популяции имеются некоторые факторы, вызывающие неинфекционное заболевание (экофакторы, например), то спустя некоторый промежуток времени, возможно" установится динамическое равновесие численностей здоровых и забо 71
левших индивидуумов х и у. Если произвести теперь учет численности изолированных индивидуумов, т.е. z = z(t) (под изолированными индивидуумами в моделях (1, 2) подразумеваются те индивидуумы, которые в результате заболевания претерпевают значительные изменения (результат перенесенных осложнений), например, потеря первоначальной двигательной активности и т.д.), то такие индивидуумы могут быть зарегистрированы. В условиях человеческого сообщества класс z образуют заболевшие, которые находятся на лечении или умерли. Практически, именно индивидуумы группы z и бывают хорошо известны органам здравоохранения. Тогда модель этого процесса примет следующий вид: dxldt — —рх + Sxz, dy/dt = Рх- уу, dzl dt = yy-Sz. В моделях, представляющих динамику распространения неинфекционных заболеваний, миграция учитывается с помощью коэффициентов скорости миграции в правых частях уравнений - \Х\,. При этом в случае, если имеется приток индивидуумов, то jLXi входят в правые части со знаком "+" (иммиграция), в противном случае - для эмиграции - ц., будет входить со знаком "-". В общем случае миграция может быть переменной, т.е. Md M-i(t) а в простейшем случае ц.; можно рассматривать как величины постоянные. С учетом миграционных процессов, модель (1) примет следующий вид: dxldt = -fix + Sxz + ju1} dy I dt = Px_-/)y + /л2, (2). dz I dt = yy - dz, где (j-i и (и2 - коэффициенты, характеризующие скорость миграции соответственно здоровых и заболевших индивидуумов; dxl at _ скорость изменния численности здоровых индивидуумов; - - скорость изменения численности заболевших индивидуумов; dzl at _ скорость изменения численности изолированных индивидуумов. Отметим, что Р = P(t) (в общем случае) - функция, характеризующая совокупность экофакторов, влияющих на возникновение и развитие заболевания; у - коэффициент, характеризующий изоляцию индивидуумов (в больницах); 5i и 5 - коэффициенты, характеризующие выздоровление заболевших, причем Ъ\ 5 означает возможность летального исхода.
На примере сердечно-сосудистых заболеваний неинфекционной этиологии, выявленных среди взрослого населения смоделируем процесс, отражающий частоту обращаемости по поводу острого коронарного синдрома в зависимости от среднемесячной продолжительности геомагнитной активности (КГМАДН) и среднемесячной интенсивности геомагнитных колебаний (КГМАбал) На рис.15 приведен график реальной обращаемости на скорую помощь по поводу острой коронарной недостаточности в различные месяцы в зависимости от среднемесячной продолжительности геомагнитной активности (КГМАДН) и среднемесячной интенсивности геомагнитных колебаний (КГМАбал)- Из рисунка видно, что динамика процесса имеет незатухающий колебательный характер.
