Данная работа посвящена проблеме изучения влияния геомагнитной активности на сердечно-сосудистую систему человека на территории г. Якутска. В ходе исследования были использованы статистический анализ для обработки медицинских данных и спектрально-временной анализ данных геомагнитной активности и числа вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями в фазе роста (2011 г.) 11-летнего цикла солнечной активности. Проведенное исследование и полученные при этом результаты подтверждают необходимость дальнейшего изучения влияния факторов космической погоды на здоровье человека.
Ключевые слова: геомагнитная возмущенность, локальный К-индекс, сердечно-сосудистая система человека.
Мы не можем изучать организм как нечто обособленное от внешней среды –от Земли до космоса, ибо живой организм не существует в отдельности, вне этой среды, и все его функции непрерывно связаны с нею.
А. Л. Чижевский
Космическая погода — это совокупность факторов, определяющих электромагнитную и радиационную обстановку в околоземном космическом пространстве. Основным фактором, существенно влияющим на состояние околоземного космического пространства, является солнечная активность. Изменение солнечной активности приводит к изменению условий в магнитосфере и ионосфере Земли, которые могут повлиять на работу и надежность бортовых и наземных технологических систем, земную погоду, состояние биосферы Земли, а также на здоровье человека.
В последние десятилетия было установлено, что основной мишенью человеческого организма, на работу которой может оказывать значительное воздействие гелиогеомагнитная активность, является сердечно-сосудистая система в состоянии патологии [2,6,8,9]. Сердечно–сосудистая система, одна из первых включается в процесс адаптации к изменяющимся условиям внешней среды и проявляется изменениями в системе кровообращения, а в состоянии патологии чаще приводит к инвалидизации и смерти.
Практически все проведенные ранее исследования влияния космической погоды на больных с сердечно-сосудистой патологией были выполнены в средних широтах. В то же время хорошо известно, что максимальные абсолютные величины гелиогеомагнитной возмущенности проявляется в высоких широтах [3]. Проживание человека в условиях высоких широт характеризуется воздействием низких температур, хронического влияния на организм человека высокоэнергетических колебаний геомагнитных полей, космических излучений, в широком интервале долгот имеет место самое большое различие в наклонах осей вращения Земли и диполя геомагнитного поля (11 0 ), инфразвуковых воздействий, что вызывает дезадаптивные расстройства сердечно-сосудистой системы. Отсюда становится понятным, что на жителей высоких широт воздействуют более значительные геомагнитные возмущения, чем на жителей средних широт [1].
Актуальность. Поскольку основными причинами смертности населения в республике с 2014 года и на протяжении 5 лет являются болезни системы кровообращения (45,1 %), то интерес к изучению зависимости их частоты от изменений солнечных и геофизических параметров, становится одной из самых актуальных задач современной медицины [10].
Новизна. Впервые в исследовании воздействия факторов внешней среды на сердечно-сосудистую систему человека в высоких широтах будут использованы данные локального К-индекса геомагнитной активности.
Цель исследования: Изучить влияние геомагнитной активности на сердечно-сосудистую систему человека на территории г. Якутска.
Задачи:
- Теоретический анализ литературы по исследуемой теме.
- Сбор базы данных по геомагнитной активности за 2011 (вблизи максимума солнечной активности) год.
- Провести обработку данных геомагнитной активности за 2011 год.
- Провести анализ данных скорой помощи г. Якутска по количеству вызовов к больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями за 2011 год;
- Сравнительный анализ данных геомагнитной активности с данными скорой помощи за 2011 год.
Практическая значимость: Сравнение числа вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями с уровнем геомагнитной активности позволит расширить представление о влиянии геофизических факторов на здоровье человека в высоких широтах.
План исследования:
- Сбор данных по геомагнитной активности.
- Предварительная подготовка данных к обработке.
- Спектрально-временной анализ (сглаживание методом скользящей средней) локального К-индекса геомагнитной активности и числа вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
- Построение сравнительного графика.
- Сделать сравнительный анализ взаимосвязи индекса геомагнитной активности и числа вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
- Выводы.
Ход практической части:
На данном этапе работы для решения вышеупомянутой цели нами был проведен анализ параметра геомагнитной активности и числа вызовов скорой помощи к больным по поводу сердечно-сосудистых заболеваний.
Параметр геомагнитной активности представлен показателем локального К-индекса по г. Якутску за февраль-май 2011 г. Сведения о данных локального К-индекса геомагнитной активности по станции Якутск были получены в рамках выполнения государственного задания по проекту II.16.2.1 (номер госрегистрации N АААА-А17–117021450059–3), ИКФИА СО РАН.
Число вызовов скорой помощи к больным по поводу сердечно-сосудистых заболеваний по г. Якутску (145000 карточек вызовов) представлены в виде ряда данных в период февраль-май 2011 г. по следующим диагнозам: острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), инфаркт миокарда (ИМ), ишемическая болезнь сердца (ИБС), гипертонический криз (ГК) и общее число вызовов. При обработке медицинских данных на каждый диагноз получили индивидуальный ряд данных за весь период.
Результаты:
С целью нахождения возможной связи между медицинскими данными и уровнем геомагнитной возмущенности данные всех вышеперечисленных параметров были отфильтрованы с периодом сглаживания 4 суток (для устранения колебаний с периодом менее 4 суток).
Полученные таким образом сглаженные данные ОНМК, ИБС, ИМ, ГК, сравнили с обработанными таким же образом данными локального К-индекса.
На рисунке 1 по оси ординат приведен усредненный показатель ОНМК, ИБС, ИМ, ГК в относительных единицах и К-индекс геомагнитной возмущенности, а по оси абсцисс время в сутках.
Рис. 1. Временные вариации К-индекса геомагнитной возмущенности и числа вызовов скорой помощи к больным по поводу сердечно-сосудистых заболеваний
Из рисунка следует, что при наличии двух последовательных максимумов в данных локального К-индекса наблюдается снижение амплитуды в медицинских данных в тот же период времени (Скорая, ИБС, ОНМК), а в других случаях изменения медицинских данных представлены обратной реакцией (ГК, ИМ). После 20 числа наблюдаем наличие совпадающих максимумов изменений медицинских данных с локальным К –индексом.
Заключение:
- Обнаружено частичное временное совпадение экстремумов в вариациях геомагнитной возмущенности и числа вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями даже при слабо-возмущенном состоянии геомагнитного поля (значение К-индекса 35 у.е.).
- При наличии двух последовательных максимумов в изменениях геомагнитной активности (значение К-индекса 35 у.е.) наблюдаем нелинейную реакцию в медицинских данных. Это указывает на то, что люди с заболеваниями сердечно-сосудистой системы реагируют на изменения геомагнитной активности проявлением десинхроноза.
Литература:
- Белишева Н. К., Конрадов А. А. Значение вариаций геомагнитного поля для функционального состояния организма человека в высоких широтах // Геофизические процессы и биосфера. 2005. Т. 4, № 1/2. С. 44–52.
- Бреус Т. К., Рапопорт С. И. Магнитные бури: медико-биологические и геофизические аспекты. М.: Сов. спорт, 2003. 192 с.
- Вишневский В. В. и др. Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2003, 3, 3.
- Владимирский Б. М. Солнечно-биосферные связи. Полвека спустя после А. Л. Чижевского // История и современность. — 2009. — № 2. — C.119–131
- Владимирский Б. М. Космическая погода и биосфера–ноосфера–техносфера: Механизмы воздействия // Наука и технологические разработки. — 2016. — № 1. — С.22–36.
- Гурфинкель Ю. И. Ишемическая болезнь сердца и солнечная активность. М.: ИИКЦ «Эльф-3», 2004. 170 с.
- Рагульская М. В. Солнечно-земные связи: мифы и реальность. Психосоматические и интегративные исследования 2017; 3: 0301.
- Чибисов С. М., Овчинникова Л. К., Бреус Т. К. Биологические ритмы сердца и «внешний» стресс. М.: РУДН, 1998. 288с.
- BreusT., CornelissenG., HalbergF., LevitinA. E. Temporalassociationsoflifewithsolarandgeophysicalactivity // Ann. Geophys. 1995. V. 13. P. 1211–1222.
- http://docs.cntd.ru/document/561518823
