Космическая погода и состояние сердечно-сосудистой системы человека в авроральной и субавроральной зонах

Samsonov S.N.

Yu.G.Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy of the Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, Russia, Yakutsk

SPACE WEATHER AND CONDITION OF CARDIOVASCULAR SYSTEM OF A HUMAN BEING AT AURORAL AND SUBAURORAL ZONES

ABSTRACT. In this paper the results of studying of relationship of space weather to a condition of cardiovascular system at high latitudes are presented. The study has been carried out by the Yakutsk team within the framework of Russian-Ukrainian "Geliomed" project. In the paper the data of call for the medical care in Yakutsk, and also experiments on diagnostics of a condition of cardiovascular system of volunteer groups in the subauroral (Yakutsk) and auroral (Tixie) zones using method of cardiography are used.

KEY WORDS: Space weather, solar wind, interplanetary magnetic field, solar electromagnetic disturbance, geomagnetic disturbance, T-wave symmetry coefficient of the electrocardiogram.

УДК 551.521.6 Самсонов С.Н.

Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН, Якутск

КОСМИЧЕСКАЯ ПОГОДА И СОСТОЯНИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА В АВРОРАЛЬНОЙ И СУБАВРОРАЛЬНОЙ ЗОНАХ

АННОТАЦИЯ. В этой работе представляются результаты изучения связи космической погоды с состоянием сердечно-сосудистой системы в высоких широтах. Данное исследование проводилось якутской группой в рамках выполнения российско-украинского проекта «Гелиомед»

(http://geliomed.immsp.kiev.ua). В работе использовались данные скорой помощи г. Якутска, а также эксперименты по диагностике состояния сердечно-сосудистой системы групп добровольцев в субавро-ральной (Якутск) и авроральной (Тикси) зонах методом кардиографии.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Космическая погода, солнечный ветер, межпланетное магнитное поле, солнечное электромагнитное возмущение, геомагнитная возмущенность, коэффициент симметрии Т-зубца электрокардиограммы, сердечно-сосудистая система человека.

РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Анализ данных скорой медицинской помощи г.Якутска показал [Самсонов и др., 2005]:

- вблизи 11-летнего максимума солнечной активности (1992г.) число вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями наибольшее число вызовов наблюдается в осенний и весенний периоды, т.е. в те периоды, когда наблюдается наибольшая геофизическая возму-щенность;

- вблизи 11-летнего максимума солнечной активности (1992г.) число вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями в 1,5 - 1,8 раза превышает число вызовов в год вблизи минимума солнечной активности (1998г.);

- риск развития ИМ у женщин старше 50 лет в несколько раз превышает таковой у мужчин в возрасте 50 и выше лет. Мужчины же более лабильны

и подвержены риску развития ИБС и осложнений в возрасте до 50 лет. После 50 лет у мужчин происходит снижение чувствительности к геофизическим возмущениям, скорее всего обусловленной стабилизацией адаптивных процессов организма за счет формирования устойчивости к внешним факторам. В то же время, женщины более чувствительны к геофизическим возмущениям после 50 и старше лет, в период менопаузы, который сопровождается дефицитом эстрогенов за счет естественного угасания функции яичников.

- результаты статистического анализа динамики обращений пациентов за медицинской помощью по поводу гипертонической болезни (ГБ), гипертонического криза (ГК) и больных, состоящих на диспансерном учете (Д-учет), в год вблизи 11-летнего максимума солнечной возмущенности показывают отчетливую реакцию больных на

Since 1999 ISSN 2226-7425

Журнал научных статей «Здоровье и образование вXXI веке» (Серия медицина), 2012, том 14 [1]

геомагнитное возмущение. Обнаружено, что в распределении обращений пациентов по поводу сердечно-сосудистых заболеваний присутствуют два максимума, один из которых совпадает с возмущением на Солнце, а второй отстает на 2-4 суток от геомагнитного возмущения. В год вблизи минимума солнечной возмущенности реакция больных на магнитные возмущения выражена подобным образом, но менее отчетливо.

- наличие двойного отклика в обострении сердечно-сосудистых заболеваниях человека в ответ на единичное возмущение на Солнце (геомагнитное возмущение обычно вызывается солнечным возмущением) позволяет объяснить низкие значения коэффициента корреляции, получаемые при проведении прямой корреляции между одним из показателей космической погоды и числом обострения сердечно-сосудистых заболеваний.

- анализ индивидуального события динамики обращений пациентов за медицинской помощью по поводу ИМ и ОНМК во время очень мощного геофизического возмущения 29 октября 2003 г. показал наличие такого же, как и для ГБ, ГК и Д-учета, двойного отклика. Но, кроме этих двух максимумов, при инфаркте миокарда ()ИМ) и остром нарушении мозгового кровообращения (ОНМК) был обнаружен еще один максимум, наблюдаемый непосредственно во время максимального значения геофизического возмущения, превышающий в 7-8 раз обычный невозмущенный уровень. Отличие реакции больных с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями на гелиогеофи-зическую возмущенность, возможно, свидетельствует о различном отклике больных с отличающимися сердечно-сосудистыми заболеваниями на гелиогеофизическое возмущение.

2. Анализ спектральных характеристик параметров космической погоды и сердечнососудистых заболеваний показал [Самсонов и др., 2005(2)], что в динамике обращения в скорую помощь больных с сердечно-сосудистой патологией наблюдается ритмичность с периодом 30-32 суток, совпадающая с ритмичностью в параметрах космической погоды. Период ритмичности не зависит от фазы 11-летнего цикла солнечной активности, но более отчетливо проявляется в годы высокой возмущенности.

3. Исследование связи электромагнитных возмущений на Солнце с числом обострения сердечно-сосудистых заболеваний позволило обнаружить, что динамика изменения солнечного электромагнитного излучения (радиоизлучение и

рентгеновское излучение Солнца) совпадает в целом с динамикой изменения обращения больных с сердечно-сосудистой патологией в медицинские учреждения [Самсонов и др., 2008].

4. Сравнение динамики метеопараметров, а

также их спектральных характеристик с подобными характеристиками сердечно-сосудистых

заболеваний и позволило [Самсонов, 2010]:

- обнаружить, что в скорости ветра, в относительной влажности воздуха, температуре и давлении на уровне станции наблюдаются максимальные амплитуды параметра во время возмущения на Солнце и через 2-4 суток после геофизического возмущения. Такая же динамика изменений наблюдается в числе вызовов скорой помощи, а также в параметрах космической погоды;

- показать, что в рассматриваемых метеопараметрах, также как в компонентах космической погоды и в динамике обращения больных по поводу сердечно-сосудистых заболеваний, обнаружена 29-32 суточная периодичность.

5. Сравнение отклика сердечно-сосудистой системы человека на изменения геомагнитной возмущенности и метеопараметров на значительно разнесенных по долготе станциях наблюдения позволило [Самсонов и др., 2009]:

- обнаружить временное совпадение экстремумов вариаций коэффициента симметрии Т-зубца (КСТ) электрокардиограммы без сохранения соотношения амплитуд с вариациями параметров космической погоды (Кр-индексом, модулем полного вектора межпланетного магнитного поля, скоростью и динамическим давлением солнечного ветра) и частичное совпадение с метеопараметрами (влажность, температура, скорость ветра и давление);

- понять, что наличие одновременных подоб-

ных вариаций КСТ (о применимости КСТ для оценки состояния сердечно-сосудистой системы человека и о работе комплекса Фазаграф (экспресс-кардиограф) отмечалось в работах [Файн-зильберг, 1998; Вишневский и др., 2007; 2009]) на широко разнесенных наблюдательных пунктах (Якутск, Киев, Симферополь), совпадающих с вариациями различных параметров космической погоды, указывает на связь космической погоды с функциональным состоянием сердечно-

сосудистой системы человека.

6. Сопоставление реакции сердечнососудистой системы человека в авроральной и субавроральной зонах на изменение параметров космической погоды и метеопараметров показало:

- устойчивое временное совпадение экстремумов в вариациях геомагнитной возмущенности и КСТ (характеризует состояние сердечнососудистой системы) половины добровольцев, принимающих участие в эксперименте в Якутске, при низких значениях уровня геомагнитной воз-мущенности. При этом в Тикси присутствовало частичное совпадение экстремумов в вариациях геомагнитной возмущенности и КСТ добровольцев, принимающих участие в эксперименте.

- частичное совпадение вариаций метеопараметров в Якутске (субавроральная зона) и в Тикси (авроральная зона) с изменениями КСТ добровольцев в этих зонах.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (гранты 12-05-98522-р_восток_а и 12-02-98508-р_восток_а).

ЛИТЕРАТУРА

1. Вишневский В.В., Рагульская М.В., Самсонов С.Н. "Телекоммуникационные технологии в организации научных экспериментов" // Технологии живых систем, М.: Изд. «Радиотехника». №4. С.55-62. 2007.

2. Вишневский В.В., Рагульская М.В., Самсонов С.Н. Применение проекта «Гелиомед» для изучения воздействия космической погоды на сердечно-сосудистую систему человека // Вестник новых медицинских технологий. Т.ХУ1. №1. С.241-242. 2009.

3. Самсонов С.Н., Петрова П.Г., Соколов В.Д., Стрекаловская А.А., Макаров Г.А., Иванов К.И. Гелиогеофизическая возмущенность и обострения сердечно-сосудистых заболеваний // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С.Корсакова. Инсульт. №14. С.18-22. 2005.

4. Самсонов С.Н., Крымский Г.Ф., Петрова П.Г., Стрекаловская А.А. Гелиогеофизические факторы и сердечно-сосудистые заболевания // Журнал проблем эволюции открытых систем. Вып. 7. Т.1. С.114-121. Алматы. 2005(2)г.

5. Самсонов С.Н., Петрова П.Г., Стрекаловская А.А., Маныкина В.И., Томский М.И., Алексеев Р.З. Связь солнечных и геофизических возмущений с сердечно-сосудистыми заболеваниями // Наука и образование. №2 (50). С.50-55. 2008.

6. Самсонов С.Н., Маныкина В.И., Скрябин Н.Г., Крымский Г.Ф., Петрова П.Г., Вишневский В.В., Григорьев П.Е., Подладчикова Т.Н., Рагульская М.В. Влияние геомагнитной возмущенности на состояние сердечно-сосудистой системы человека // Вестник новых медицинских технологий. Т.ХУ1. №1. С.246-248. 2009.

7. Самсонов С.Н. Глава 3. Параметры космической погоды и состояние сердечно-сосудистой системы человека: групповые и популяционные эффекты. В кн: Биотропное воздействие космической погоды. Под ред. М.В.Рагульской. Москва, Киев - СпБ, ВВМ, с.312. 2010.

8. Файнзильберг Л.С. Информационная технология для диагностики функционального состояния оператора / / Управляющие системы и машины. N

4. С.40-45. 1998.