Связь периодических процессов в организме человека, обусловленных ритмикой внешней среды, с вариациями магнитного поля солнца (стр. 2 из 2)

Результаты эксперимента

Проведенный статистический анализ полученных данных показал [4] , что нулевая гипотеза о случайности совпадений резких изменений в состоянии здоровья большой группы людей с флуктуациями атмосферного давления, увеличением числа солнечных пятен, ростом геомагнитной активности может быть отвергнута на уровне статистической значимости 0,01 для длительных рядов наблюдения (более 2 лет).

Индивидуальная реакция состоит из трех последовательных фаз – фазы возбуждения и синхронизации всех внутренних органов и систем (длительность - около суток), фазы десинхроноза (2-4 суток), и фазы релаксации. Это показывает, что реакция организма человека на резкие изменения солнечной активности имеет форму и характерные фазы адаптационной стресс-реакции.

Изменения солнечной активности влекут за собой комплексное изменение параметров всех оболочек Земли (магнитосферы, ионосферы, атмосферы, литосферы). В зависимости от особенностей организма конкретного человека в различные моменты его существования предпочтительным действующим агентом внешней среды является какой-то один из перечисленного комплекса. Однако это “предпочтение” меняется в зависимости от текущего психофизиологического состояния человека и его адаптационных резервов. Так например, индивидуальные спектрограммы параметров здоровых людей, локального А-индекса и атмосферного давления совпадают практически полностью, (4, 6, 10.6, 13.6, 15.7, 18.6, 27.1, 148 суток). Чем хуже состояние здоровья обследуемого, тем ярче проявляется в его индивидуальной периодограмме 5-дневный период. При рассмотрении длительных временных периодов наблюдается возрастание средней амплитуды реакции по годам при нарастании солнечной активности к максимуму, и уменьшение – на спаде.

При проведении экспериментов по влиянию комплексных психофизиологических нагрузок на функциональное состояние организма человека обнаружено потенцирование действия сочетанных неблагоприятных факторов [5]. Для разделения влияния естественных и техногенных факторов было проведено картирование жилых и производственных помещений на предмет распределения наводок сети и статического электрического поля [6]. В процессе эксперимента выявлено индивидуальное возникновение аритмии и быстрой утомляемости у отдельных обследуемых в местах повышенной концентрации техногенных полей.

Коллективный реакция наблюдается в окрестности +-2 дня от начала магнитной бури. Реакция связана с изменением солнечной активности, т.к. примерно в 40% случаев начинается за 1-2 суток до начала магнитной бури. Таким образом, для объяснения наблюдаемых биологических эффектов необходимо рассмотрение процессов солнечной активности, обусловленных вариациями магнитного поля Солнца. В качестве механизма передачи возмущения от Солнца к оболочкам Земли можно предположить возникновение низкочастотных магнитосферных осцилляций, опережающий приход основной ударной волны солнечного ветра к земле на 1-2 суток. В работе Е.А. Руденчика и О. В. Хабаровой [7] показано, что предвестники представляют собой усиление амплитуды колебаний плотности солнечного ветра с квазиустойчивыми периодами 2-250 минут. Причиной колебаний-предвестников могут являться неустойчивости плазмы, колебания секторной границы и колебания в активных областях на Солнце, предваряющие развитие вспышечных процессов. После возникновения осцилляций-предвестников плотности колебания с теми же периодами обнаруживаются и в горизонтальных компонентах магнитного поля Земли в 65% случаев. Колебания магнитосферы являются вторичными и, по-видимому, резонансными. Условием передачи их магнитосфере является отрицательная направленность вертикальной величину производной плотности по времени

(что соответствует приросту за 10 часов) в сочетании с ростом суммы квадратов амплитуд колебаний-предвестников плотности с гармониками от 10 до 100 мин компоненты межпланетного магнитного поля.

Для выявления планетарного характера наблюдаемых эффектов и нивелирования местных особенностей контрольные эксперименты проводились на одинаковой приборной базе одновременно в разных городах. Для исключение субъективного фактора обмен данными производился раз в 2 месяца. Исследования показали, что реакция на одиночные магнитные бури является коллективной, и в пределах суток одновременной в разных городах . На Рисунке 1 приведена текущая коллективная реакция групп обследуемых в городах Санкт-Петербург, Москва, Одесса (темным выделены магнитовозмущенные дни).

Анализ Dn для групп обследуемых в различных городах показал совпадение всех основных биологических периодов (см. Рис. 2а и 2б)

Рисунок 2а соответствует одновременным измерениям в Москве и Санкт-Петербурге на фазе роста солнечной активности в декабре 1999 – феврале 2000 года. Здесь выделенными являются около-3 ,5, 7, 9, 11,13 и 16 –дневные периоды, имеющие соответствующие аналоги в солнечной ритмике и вариациях магнитного поля Земли. Стоит обратить особое внимание на выраженность около-5-дневного (“патологического”) периода в обоих городах. На Рис. 2б представлены те же самые спектрограммы Dn , но для московской и одесской группы обследуемых в фазе вторичного максимума солнечной активности (январь – апрель 2002 года). Видно ослабление около-5-дневного периода и усиление недельной ритмики и 14, 28 и 36-дневной составляющей.

Совпадение всех основных периодов в спектрограммах “коллективного отклонения” функциональных параметров в различных городах означает, что именно общепланетарные внешние факторы являются управляющими экзогенными ритмами организма человека. Такими факторами могут служить только вариации естественных внешних полей (магнитосферы, ионосферы и атмосферы), вызванные в свою очередь в конечном итоге изменениями магнитного поля Солнца. Наиболее неожиданным и интересным результатом одновременных экспериментов в различных городах явилось то, что, как следует из рисунков 2а и 2б, техногенные поля, локальные по своей природе и уникальные в каждом городе, не вносят свой вклад в формирование спектра обобщенной коллективной реакции. Это может означать, что:

либо техногенные внешние поля оказывают разнонаправленное воздействие на различных людей, что при усреднении по всей группе дает обнуление эффекта их воздействия.

либо играют роль фактора, модулирующего амплитуду той или иной спектральной линии, но не меняющего общие частотные характеристики процесса.

Заключение

Полученные результаты свидетельствуют о планетарном внешнем агенте влияния на экзогенную ритмику человека, в качестве которого могут выступать только вариации естественных внешних полей. Просматривается следующая цепочка: солнечная активность, обусловленная изменениями магнитного поля Солнца, влияет на ионосферу и динамику атмосферы, а также через низкочастотные магнитосферные осцилляции непосредственно на биологические объекты. В зависимости от особенностей организма конкретного человека в различные моменты его существования предпочтительным действующим агентом внешней среды является какой-то один из перечисленного комплекса. Однако это “предпочтение” меняется в зависимости от текущего психофизиологического состояния человека и его адаптационных резервов. Проведенный многолетний мониторинг параметров функционального состояния постоянной группы обследуемых, а также разноширотные эксперименты выявили, что поддержание внутреннего гомеостаза организма и протекание процессов адаптации осуществляются путем внешней модуляции и синхронизации. Наиболее биологически активны около-5-7-14-28-36-дневные и полугодовые периоды внешней среды.

Хотелось бы отметить, что в силу междисциплинарности изучения воздействия слабых полей на биологические объекты, в настоящее время ни один из существующих научных институтов не обладает требуемым набором специалистов. Для эффективных исследований в данной области необходимо создание на базе государственной программы научной группы, состоящей из физиков, биофизиков, врачей, психологов и специалистов по математической обработке биологических сигналов и информационным технологиям. Поэтому автор с большим удовольствием выражает благодарность В. Н. Обридко и О. В. Хабаровой за многолетнее плодотворное сотрудничество, а В. В. Вишневскому, Ю. П. Горго, Е. А. Цирюльник, И. А. Мироновой и Н. В. Грабко - за разработку приборной базы исследований и помощь в проведении измерений в Санкт-Петербурге, Одессе, Киеве и Москве.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 03-02-16384 и Молодежного гранта РФФИ.

Список литературы

Владимирский Б.М., Сидякин В.Г., Темурьянц Н.А., Макеев. В.Б., Самохвалов В.П. // Космос и биологические ритмы. Симферополь, 1995

Агулова Л.П.// Биофизика 1998, Т.43, вып.4, с.571-574

М. В. Рагульская, О. В. Хабарова// Влияние солнечных возмущений на человеческий организм. Биомедицинская радиоэлектроника , 2001, №2, стр.5-15

О. В. Хабарова, Е. А. Руденчик// Биомедицинская радиоэлектроника , 2002, №10-11, стр.32-42

В. В. Вишневский, М. В. Рагульская, Л. С. Файнзильберг// Влияние солнечной активности на морфологические параметры ЭКГ сердца здорового человека. Биомедицинская радиоэлектроника , 2003, №3, с.3-13

Д. Г. Афонин, М. В. Рагульская// Особенности адаптации организма человека к техногенным факторам современного мегаполиса. Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2003, №5, стр. 29- 41

Хабарова О. В., Руденчик Е. А.// Геоэффективность изменений плотности солнечного ветра. Основы новой методики прогноза магнитных бурь. Труды конференции стран СНГ и Прибалтики ”Актуальные проблемы физики солнечной и звездной активности”, Нижний Новгород, 2-7 июня 2003

М. В. Рагульская// Проблема изучения поведения организма человека под непороговыми внешними воздействиями с точки зрения синергетики// Биомедицинские технологии и радиоэлектроника ,2005,№1-2, стр.1-12

Dmitrieva I., Khabarova O., Obridko V., Ragoulskaya M., Reznikov A. //Experimental confirmation of bioeffective influence of magnetic storms Astronomical and Astrophysical Transactions, 2000. V.19, p.p.67-77