CC BY
22
DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.8.111 -124 УДК 616-00+57.045
Н.К. Белишева, Р.В. Москвин
МОДУЛЯЦИЯ ГЕОКОСМИЧЕСКИМИ АГЕНТАМИ РАСПРОСТРАНЕННОСТИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ В МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
Выявлены кластеры территорий (муниципальных образований) на Кольском Севере с диаметрально противоположной модуляцией геокосмическими агентами уровня распространенности заболеваний детского населения (0-14 лет) социально-значимыми болезнями. Показано, что распространенность заболеваниями крови, кроветворных органов и отдельными нарушениями, вовлекающие иммунный механизм, а также анемиями практически на всех территориях Кольского Севера возрастает при снижении геомагнитной активности и возрастании интенсивности нейтронов у поверхности Земли.
Ключевые слова:
распространенность заболеваний, детское население, геокосмические агенты
N.K. Belisheva, R.V. Moskvin
MODULATION BY GEOCOSMIC AGENTS OF THE PREVALENCE OF DISEASES OF THE CHILDREN'S POPULATION IN THE MURMANSK REGION
Abstract
Clusters of territories (municipalities) in the Kola North with diametrically opposite modulation by geocosmic agents of the level of prevalence of diseases of the child population (0-14 years) with socially significant diseases have been identified. It has been shown that the prevalence of blood diseases, blood-forming organs and certain disorders involving the immune mechanism, as well as anemia, in almost all territories of the Kola North increases with a decrease in geomagnetic activity and with an increase in the intensity of neutrons at the Earth's surface..
Keywords:
prevalence of diseases, children, geospace agents Введение
Мурманская область находится в Арктической зоне РФ, где высокоширотный вклад в заболеваемость населения обусловлен, прежде всего, высокой степенью изменчивости физической среды, связанной со строением магнитосферы Земли в области овала полярных сияний. При взаимодействии магнитосферы Земли с потоком заряженных частиц, испускаемых Солнцем, именно в высоких широтах колебания переменного геомагнитного поля (ГМП) и интенсивности космических лучей (КЛ) у поверхности Земли проявляются в экстремальной форме. Эти колебания отражаются в динамике функционального состояния организма человека [1-7], что предопределяет более высокую чувствительность жителей высоких широт к воздействию сопутствующих агентов токсической природы, содержащихся в окружающей среде [8].
Кооперативное воздействие природных факторов среды, включающих высокоширотные вариации ГМП и интенсивности КЛ, природные источники ионизирующего излучения (ИИИ), обусловленные элементным составом земной коры, особенности геохимических провинций в сочетании с разнообразными токсическими агентами, загрязняющими арктические территории, отражается в структуре заболеваемости населения, проживающего на территориях с различными вкладами приоритетных загрязнителей [9]. Выяснение причинно-следственных связей между интегративным воздействием среды обитания на организм человека и структурой заболеваемости населения на определенной территории представляет собой чрезвычайно важную, но исключительно трудную фундаментальную и прикладную задачу [10].
Сложность проблемы усугубляется высоким уровнем контаминации арктической среды разнородными по своей химический и физической природе агентами, которые в сочетании с природными вкладами в состояние организма могут приводить к разнообразным эффектам совместного воздействия: к аддитивным эффектам, к синергизму положительному или отрицательному, к антагонизму, к коалитивному эффекту, в результате которого может возникнуть качественно новый эффект, не возникающий при раздельном воздействии [10].
Особенность территориального размещения отраслей промышленности Кольского Севера заключается в повышенной плотности предприятий и городов в центральной части Кольского полуострова в направлении юг - север с ответвлениями к западу в районе г. Кандалакша, к востоку в районе г. Оленегорска (Ловозерский промышленный узел) и к северо-западу в районе г. Мурманска (Печенгский промышленный узел). В этих районах расположены все крупные предприятия градообразующего типа, являющиеся основными источниками техногенного загрязнения среды [9, 11]. Структура территориальной распространенности заболеваний в Мурманской области, в значительной мере, отражает степень и характер загрязнения среды токсическими соединениями [9, 11, 12, 13].
Вместе с тем, показано, что динамика ежегодной распространенности таких заболеваний, как болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани (КМССТ), мочекаменной болезни (МКБ) сопряжена с вариациями геофизических агентов, несмотря на различные локальные территориальные вклады техногенной компоненты в здоровье населения [13, 14]. Это означает, что вариации геокосмических агентов, как физических факторов среды, могут влиять на физико-химические процессы в организме [15-19], модулируя функциональное состояние организма, независимо от территории проживания и вносить определенный вклад в распространенность заболеваний. В настоящее время показано, что электромагнитные поля (ЭМП) в сочетании с токсическими агентами и промоторами канцерогенеза, могут приводить к синергизму воздействий, способствуя развитию паталогических процессов [10, 19-23].
Цель данного исследования состояла в оценке вклада геокосмических агентов в модуляцию распространенности заболеваний детского населения в Мурманской области, поскольку по сумме болезней отдельным классам заболеваний и нозологическим формам, регистрируемым в рамках Федерального информационного фонда в 2012 - 2014 гг., заболеваемость детского населения на Кольском Севере превышала среднероссийские уровни в среднем на 30-40 % на протяжении многих лет [9]. Знание о степени зависимости детского организма от
варьирующих факторов окружающей среды будет способствовать прогнозам заболеваемости и разработке профилактических мероприятий, ведущих к повышению резервных возможностей организма.
Материал и методы
В работе использовали данные статистического сборника «Заболеваемость населения Мурманской области 2006-2010» [12], а также данные Мурманского областного медицинского информационно-аналитического центра за 2011-2016 гг. Из статистических источников заболеваемости населения Мурманской области были отобраны территориальные ежегодные показатели распространенности заболеваний детей 0-14 лет, нормированные на 1000 человек соответствующего населения за период с 2006 по 2016 гг. Геофизические данные включали показатели солнечной активности (СА), ассоциированной с вариациями геофизических агентов у поверхности Земли (индексы геомагнитной активности (ГМА)), (ftp://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/spacecraft_data); показатели скорости счета наземного нейтронного монитора, отражающего вариации потока космических лучей (КЛ) у поверхности Земли и в околоземном пространстве на широте проведения исследований (станция нейтронного монитора Полярного геофизического института РАН, г. Апатиты). Данные статистически обрабатывались с применением пакета программ STATISTICA 10, построение графиков осуществлялось с применением графического редактора ORIGIN.
Результаты и обсуждение
Для оценки вклада геокосмических агентов в модуляцию распространенности заболеваний детского населения 0-14 лет были привлечены данные по общей территориальной заболеваемости детей социально-значимыми болезнями: новообразованиями, болезнями эндокринной системы, включая сахарный диабет, болезнями нервной системы и органов чувств (эпилепсия, эпилептический статус), болезнями крови, кроветворных органов и отдельными нарушениями, вовлекающие иммунный механизм (анемии).
В Таблицах 1, 2, 3, 4, 5, 6 геофизические агенты, для которых установлены значимые (p<0.05) корреляции с показателями заболеваемости, имеют следующие обозначения: NM - скорость счета наземного нейтронного монитора, (counts/s); IMF - средние значения напряженности межпланетного магнитного поля (ММП), нТл; Bx, GSE - значение вектора Bx, ММП в геоцентрической солнечно-эклиптической системе координат (GSE), нТл; sigma-Bx - стандартное отклонение в GSE среднего значения Х-компоненты ММП, нТл; sigma-Bz -стандартное отклонение в (GSE) среднего значения Z-компоненты ММП, нТл; Bulk speed - скорость солнечного ветра (СВ), км/c; Flow Pressure - давление потока солнечного ветра (СВ), P (nPa); sigma-n - стандартное отклонение среднего значения плотности потока частиц в солнечном ветре (СВ), N/cm-3; sigma-phi-V, sigma-theta-V - стандартные отклонения угловых характеристик солнечного ветра (СВ), градусы; Alfven mach number -альфвеновское число Маха (Ma=(VNp05)/20B) - характеристика плазмы СВ; R -характеристика солнечной активности (СА) по числу пятен; AE - индекс геомагнитной активности в области полярного овала, нТ; F10.7 - характеристика потока солнечного радиоизлучения на длине волны 10.7 см (f=
2800 МГц, солнечные единицы потока (с.е.п.), 1 с.е.п.= 10-22 Вт); Makh -магнитозвуковое число, характеризующее свойства плазмы СВ.
В Таблице 1 показаны коэффициенты корреляции между территориальной общей заболеваемостью новообразованиями у детей 0-14 лет и геокосмическими агентами, ассоциированными с солнечной активностью (СА).
Можно видеть, что распространенность заболеваний новообразованиями у детей в г. Мурманске, в г. Апатитах, в г. Кандалакше, в Ковдорском, Кольском, Ловозерском районах, в г. Полярные Зори, в Снежногорске значимо (p<0.05) коррелирует с геофизическими индексами, характеризующими СА (напряженность межпланетного магнитного поля (IMF), числа Вольфа (R), потоки солнечного радиоизлучения (F10.7), высокоширотный индекс геомагнитной активности АЕ). Знаки корреляции с индексами, характеризующими геокосмические агенты, показывают, что в годы высокой СА и высокой ГМА на выше приведенных территориях число зарегистрированных случаев новообразований у детей возрастает.
Таблица 1. Коэффициенты корреляции между ежегодными значениями территориальной общей заболеваемостью новообразованиями у детей 0-14 лет в Мурманской области и среднегодовыми значениями параметров геокосмических агентов за период с 2006 по 2016 гг. Маркированные серым цветом ячейки с коэффициентами, выделенными жирным курсивом, соответствуют уровню
значимости (p<0.05)
Table 1. Correlation coefficients between the annual values of the territorial total incidence of neoplasms in children 0-14 years old in the Murmansk region and the average annual values of the parameters of geocosmic agents for the period from 2006
to 2016 years. Cells marked in gray with coefficients in bold italics correspond to _significance level (p <0.05)_
NM IMF sigma -phi-V sigma-theta-V Alfve n mach numb er R AE F10.7
г. Мурманск -0.64 0.78 0,50 0,60 -0.65 0,51 0.66 0,58
г. Апатиты -0,39 0,20 0.71 0,63 -0,57 0.69 0,06 0,63
г. Кандалакша -0.63 0,45 0,37 0.67 -0,58 0.76 0,16 0.80
Ковдорский р-н -0,30 0,61 0,10 0,21 -0,29 0,11 0.66 0,16
Кольский р-н -0.73 0.80 0.84 0.78 -0.84 0.66 0.81 0.66
Ловозерский р-н -0,46 0.75 0,62 0,52 -0,61 0,32 0.69 0,36
г. Полярные Зори -0.68 0,51 0,55 0.64 -0.67 0.65 0,53 0,63
Снежногорск -0,51 0,37 0.66 0.69 -0.68 0.69 0,22 0.68
п. Видяево -0.70 0,49 0,59 0,58 -0,55 0,57 0,46 0,60
В целом -0.73 0.84 0.68 0.75 -0.79 0.66 0.70 0.71
В Таблице 2 представлены альтернативные связи между общей заболеваемостью новообразованиями у детей и геокосмическими агентами. В г. Мончегорске, в г. Североморске, в Печенгском районе распространенность заболеваний новообразованиями у детей возрастает при снижении СА и возрастании потоков космических лучей (КЛ), регистрируемых у поверхности Земли по скорости счета наземным нейтронным монитором.
Альтернативный характер связи между распространенностью заболеваний новообразованиями у детей на разных территориях свидетельствует о роли локальных вкладов токсических агентов, преобладающих на данной территории, в состояние организма детей и реакцию отклика не внешние воздействия. Можно допустить, что геокосмические агенты являются кофакторами заболеваемости, модулируя напрямую или опосредовано эффекты воздействия канцерогенных и/или генотоксических веществ, содержащихся в окружающей среде. Можно также предположить, что СА ассоциирована с климатическими вариациями и количеством выпадающих осадков. В этом случае причиной распространенности новообразований у детей могли бы быть осадки, содержащие аэрозоли с канцерогенными агентами, которые и могли бы стать основным фактором, или кофактором в промоции заболеваемости детей новообразованиями. Для выяснения причины таких различий в ассоциации распространенности заболеваний новообразованиями у детей на разных территориях с геокосмическими агентами требуются дополнительные исследования.
Таблица 2. Коэффициенты корреляции между ежегодными значениями территориальной общей заболеваемостью новообразованиями у детей 0-14 лет в Мурманской области и среднегодовыми значениями параметров геокосмических агентов за период с 2006 по 2016 гг. Маркированные серым цветом ячейки с коэффициентами, выделенными жирным курсивом, соответствуют уровню
значимости (p<0.05)
Table 2. Correlation coefficients between the annual values of the territorial total incidence of neoplasms in children 0-14 years old in the Murmansk region and the average annual values of the parameters of geocosmic agents for the period from 2006
to 2016 years. Cells marked in gray with coefficients in bold italics correspond to _significance level (p <0.05)_
Территории NM IMF sigma-Bz Bulk speed R AE-index f10.7 Makh
г,Мончегорск 0,68 -0,71 -0,71 -0,16 -0,49 -0,72 -0,53 0,47
г,Североморск 0,47 -0,31 -0,47 0,66 -0,61 -0,01 -0,68 0,80
Печенгский p-н 0,74 -0,81 -0,84 -0,01 -0,65 -0,67 -0,65 0,69
В Таблице 3 можно видеть корреляцию между общей заболеваемостью детей эндокринными расстройствами и геокосмическими агентами. Как и в случае с распространенностью новообразованиями среди детей, территориальная распространенность эндокринными расстройствами также распределяется по двум группам территорий: с положительной связью заболеваемости эндокринной системы с СА и с отрицательной. Причем с возрастанием СА общая заболеваемость эндокринными расстройствами значимо (р<0.05) возрастает в г. Кандалакше, в Кольском районе. В г. Мончегорске, в Ловозерском районе, в п. Видяево коэффициенты корреляции с СА ^ индекс) составляют г=0.51, г=0.60 и г=0.55, соответственно, (р > 0.05). С ГМА общая заболеваемость эндокринными расстройствами возрастает в Североморске, в Ловозерском районе, (р<0.05). В г. Кировске, в Ковдорском и в Печенгском
районах, в г. Полярные Зори общая заболеваемость эндокринными расстройствами (р<0.05) возрастает при возрастании интенсивности нейтронов у поверхности Земли и при снижении СА и ГМА. В эту же группу территорий можно включить г. Мурманск, г. Апатиты, хотя значимость коэффициентов корреляции между общей заболеваемостью эндокринными расстройствами и индексами СА, ГМА на этих территориях не достигает уровня р<0.05.
Таблица 3. Коэффициенты корреляции между ежегодными значениями общей заболеваемости детей 0-14 лет болезнями эндокринной системы и в Мурманской области и среднегодовыми значениями параметров геокосмических агентов за период с 2006 по 2016 гг. Маркированные серым цветом ячейки с коэффициентами, выделенными жирным курсивом, соответствуют уровню
значимости (р<0.05)
Table 3. Correlation coefficients between the annual values of the overall morbidity of children 0-14 years old with diseases of the endocrine system in the Murmansk region
and the average annual values of the parameters of geocosmic agents for the period from 2006 to 2016. Cells marked in gray with coefficients in bold italics correspond to
Территории NM IMF Bx,GS E sigma-Bx sigma-n Alfven mach numbe r R AE
г. Мурманск 0,42 -0,39 0,34 -0,36 0,02 0,25 -0,30 -0,43
г. Апатиты 0,23 -0,58 0,66 -0,68 -0,45 0,23 0,00 -0,67
г. Кандалакша -0,58 0,60 0,50 0,40 0,07 -0,81 0,68 0,44
г. Кировск 0,78 -0,86 -0,22 -0,70 -0,34 0,95 -0,80 -0,67
г. Мончегорск -0,22 0,06 0,71 -0,21 -0,41 -0,41 0,51 -0,22
г. Оленегорск 0,04 0,04 0,74 -0,08 -0,10 -0,27 0,06 -0,20
г. Североморск -0,29 0,62 -0,41 0,73 0,64 -0,37 0,09 0,69
Ковдорский р-н 0,82 -0,80 0,42 -0,71 -0,40 0,74 -0,73 -0,65
Кольский р-н -0,80 0,79 0,03 0,63 0,33 -0,88 0,81 0,56
Ловозерский р-н -0,64 0,63 -0,40 0,56 0,39 -0,61 0,60 0,66
Печенгский р-н 0,79 -0,73 0,40 -0,73 -0,65 0,67 -0,60 -0,64
Терский район 0,14 -0,08 0,52 -0,23 -0,41 -0,07 -0,13 -0,29
г.Полярные Зори 0,77 -0,81 0,43 -0,85 -0,66 0,67 -0,66 -0,83
г. Снежногорск* 0,32 -0,31 0,27 -0,47 -0,75 0,21 -0,30 -0,21
п.Видяево -0,27 0,09 0,63 -0,11 -0,17 -0,42 0,55 -0,21
В целом 0,50 -0,49 0,60 -0,52 -0,24 0,89 -0,33 -0,56
Однако в отличие от общей заболеваемости эндокринными расстройствами, общая заболеваемость детей одной из форм эндокринных расстройств - сахарным диабетом, преимущественным образом сопряжена с возрастанием СА и ГМА. (Таблица 4), за исключением Ковдорского района. Вероятно, локальные особенности контаминации территории Ковдорского района таковы, что характер связи с геокосмическими агентами изменился на
противоположный по сравнению со всеми другими территориями Мурманской области.
Таблица 4. Коэффициенты корреляции между ежегодными значениями общей заболеваемости детей 0-14 лет болезнями эндокринной системы (сахарный диабет) и среднегодовыми значениями геокосмических агентов за
период с 2006 по 2016 г.г.: Маркированные серым цветом ячейки с коэффициентами, выделенными жирным курсивом, соответствуют уровню
значимости (p<0.05)
Table 4. Correlation coefficients between the annual values of the general incidence of diseases of the endocrine system (diabetes mellitus) of children 0-14 years old and the average annual values of geocosmic agents for the period from 2006
to 2016: Gray-marked cells with coefficients in bold italics correspond to the _significance level (p <0.05)_
Территории NM IMF Bulk speed AE f10.7 Makh
г.Мурманск -0,78 0,85 0,06 0,74 0,72 -0,66
г.Апатиты -0,73 0,83 -0,01 0,76 0,64 -0,65
г. Кандалакша -0,17 0,11 -0,15 -0,13 0,45 -0,34
г.Кировск -0,61 0,65 0,06 0,64 0,53 -0,48
г.Мончегорск -0,47 0,71 0,13 0,67 0,43 -0,46
г.Оленегорск -0,81 0,86 0,18 0,79 0,78 -0,68
г.Североморск -0,48 0,68 0,32 0,75 0,27 -0,23
Ковдорский р-н 0,46 -0,19 0,61 -0,03 -0,61 0,74
Кольский р-н -0,63 0,75 -0,17 0,57 0,58 -0,73
Печенгский р-н -0,83 0,84 0,01 0,68 0,78 -0,69
Терский р-н -0,44 0,18 -0,35 0,07 0,52 -0,63
г.Полярные Зори -0,67 0,71 -0,01 0,59 0,61 -0,65
г.Снежногорск* -0,49 0,62 -0,20 0,50 0,40 -0,60
п.Видяево -0,51 0,72 0,17 0,58 0,56 -0,46
В целом -0,70 0,82 0,09 0,76 0,64 -0,63
Альтернативный характер связи между территориальной заболеваемостью и вариациями геокосмических агентов выявлен также для общей заболеваемости детей 0 -14 лет болезнями нервной системы и органов чувств (эпилепсия, эпилептический статус), Таблица 5.
В Таблице 5 показано распределение территориальной заболеваемости болезнями нервной системы и органов чувств (эпилепсия, эпилептический статус), у детей 0-14 лет, по знаку связи с геокосмическими агентами: заболеваемость эпилепсией, эпилептическим статусом возрастает в г. Мурманске, в г. Апатитах, в г. Мончегорске, Печенгском районе, в п. Видяево при возрастании интенсивности КЛ и снижении ГМА. На территориях г. Кандалакши, г. Кировска, г. Североморска, Кольского и Терского районов, г. Полярные Зори, напротив, заболеваемость возрастает при снижении интенсивности КЛ и возрастании СА и ГМА.
Таблица 5. Коэффициенты корреляции между ежегодными значениями общей заболеваемости детей 0-14 лет болезнями нервной системы и органов чувств (эпилепсия, эпилептический статус) и среднегодовыми значениями геокосмических агентов за период с 2006 по 2016 г.г Маркированные серым цветом ячейки с коэффициентами, выделенными жирным курсивом, соответствуют уровню значимости (p<0.05)
Table 5. Correlation coefficients between the annual values of the general incidence of diseases of the nervous system and sensory organs (epilepsy, status epilepticus) of children 0-14 years old and the average annual values of geocosmic agents for the period from 2006 to 2016. Gray-marked cells with coefficients in bold
йа lics correspond to significance level (p <0.05
Территории NM IMF sigma-Bz Bulk speed R AE f10.7
г. Мурманск 0,35 -0,24 -0,37 0,67 -0,44 0,02 -0,42
г. Апатиты 0,64 -0,63 -0,68 0,24 -0,66 -0,45 -0,62
г. Мончегорск 0,79 -0,90 -0,83 -0,28 -0,66 -0,87 -0,67
Печенгский р-н 0,90 -0,80 -0,84 0,15 -0,78 -0,62 -0,77
п. Видяево 0,48 -0,64 -0,51 -0,35 -0,31 -0,65 -0,37
В целом 0,09 0,05 -0,10 0,83 -0,12 0,29 -0,11
г. Кандалакша -0,54 0,53 0,53 0,09 0,71 0,42 0,67
г. Кировск -0,63 0,82 0,76 0,11 0,53 0,71 0,57
Г. Североморск -0,52 0,73 0,65 0,09 0,47 0,59 0,50
Кольский р-н -0,75 0,57 0,72 -0,42 0,83 0,33 0,81
Терский р-н -0,88 0,75 0,85 -0,22 0,75 0,63 0,76
Полярные Зори -0,66 0,65 0,65 0,05 0,70 0,51 0,68
Альтернативный характер связи между заболеваемостью на отдельных территориях Мурманской области новообразованиями, болезнями эндокринной системы, болезнями нервной системы и органов чувств (эпилепсия эпилептический статус) и вариациями геокосмических наглядно представлен на Рис. 1.
Контрастный характер связи между территориальной заболеваемостью детей сходными нозологическими формами и геокосмическими агентами дает основание для исследований причинно-следственных связей между особенностями загрязнения территории проживания, физическими свойствами воздействующих геокосмических агентов и структурой заболеваемости детского населения на территориях сравнения.
Анализ связи между общей заболеваемостью детей 0-14 лет болезнями крови, кроветворных органов и отдельными нарушениями, вовлекающие иммунный механизм, в том числе анемиями и геокосмическими агентами выявил прямую, однозначную корреляцию практически на всех территориях с плотностью потоков космических лучей, сопряженную с интенсивностью нейтронов у поверхности Земли. В качестве примера, в Таблице 6 показаны коэффициенты корреляции между общей заболеваемостью детей 0-14 лет болезнями крови, кроветворных органов и отдельными нарушениями, вовлекающие иммунный механизм (анемиями) и среднегодовыми значениями геокосмических агентов за период с 2006 по 2016 г.г.
MM 3008 30 10 2013 3014 2016 3006 3008 ЗОЮ 3013 3014 3016
Рис. 1. Динамика ежегодной общей заболеваемости детей 0-14 лет на ведомственных территориях Мурманской области и вариации геофизических агентов. Новообразования: А - Мончегорск (2), Североморск (3), Печенгский р-н (4); А1- Мурманск (2), Ковдорский р-н (3), 4- Кольский р-н (4), Ловозерский р-н (5). Эндокринные заболевания: Б - Кировск (1), Ковдорский р-н (2), Печенгский р-н (3), Полярные Зори (4); Б1- Североморск (2), Кольский р-н (3), Ловозерский р-н (4). Эпилепсия: В- Апатиты (2), Мончегорск (3), Печенгский р-н (4), Видяево (5); В1-Кандалакша (2), Кировск (3), Североморск (4), Кольский р-н (5), Терский р-н (6), Полярные Зори (7), sigma-theta-V (1). А(1), Б(5), В(1) - скорость счета нейтронного монитора; А1(1), Б1(1) - АЕ -индекс. По оси абсцисс - годы (2006-2016); по оси ординат нормированные значения ежегодной территориальной заболеваемости и значений индексов геокосмических агентов
Fig. 1. Dynamics of the annual total incidence of children 0-14 years old in departmental territories of the Murmansk region and the variations of geophysical agents. Neoplasms: A - Monchegorsk (2), Severomorsk (3), Pechenga district (4); A1 - Murmansk (2), Kovdorsky district (3), 4- Kola district (4), Lovozero district (5). Endocrine diseases: Б - Kirovsk (1), Kovdor district (2), Pechenga district (3), Polar Zory (4); Б1-Severomorsk (2), Kola district (3), Lovozero district (4). Epilepsy: B - Apatity (2), Monchegorsk (3), Pechenga district (4), Vidyaevo (5); B1- Kandalaksha (2), Kirovsk (3), Severomorsk (4), Kola district (5), Tersky district (6), Polar Zory (7), sigma-theta-V (1). A (1), Б (5), B (1) - count rate of the neutron monitor; A1 (1), Б1 (1) - AE -index. Abscissa -years (2006-2016); along the ordinate axis the normalized values of the annual territorial morbidity and the values of the indices of geocosmic agents
В Таблице 6 можно видеть, что общая заболеваемость детей анемиями на преобладающем числе территорий сопряжена с возрастанием интенсивности нейтронов у поверхности Земли, и при возрастании СА и ГМА распространенность анемий снижается. Исключение представляют Терский и Ловозерский районы, на территории которых отсутствует значимая связь между общей заболеваемостью анемиями и вариациями интенсивности нейтронов. Однако и в Ловозерском районе заболеваемость анемиями снижается при возрастании геоэффективного показателя «Flow Pressure» (Таблица 6), ассоциированного с возрастанием ГМА (коэффициент корреляции между показателем «Flow Pressure» и АЕ-индесом г=0.88, p <0.05). И только на территории Терского района, распространенность заболеваний анемиями имеет положительную корреляцию с «Flow Pressure» и с ГМА (АЕ-индекс, Таблица 6). Связь между заболеваемостью крови у детей и интенсивностью нейтронов у поверхности Земли подтверждает ранее полученные данные не только о биоэффективности нейтронной компоненты вторичных КЛ [3, 7, 24], но также о высокой чувствительности системы крови к вариациям интенсивности нейтронной компоненты на поверхности Земли [24] и к геокосмическим агентам [25] и возможности модуляции тепловыми и медленными нейтронами (естественного происхождения) функциональных показателей крови, лежащих в основе неспецифической иммунорезистентности [24].
Таблица 6. Коэффициенты корреляции между общей заболеваемостью детей 0-14 лет болезнями крови, кроветворных органов и отдельными нарушениями, вовлекающие иммунный механизм (анемии) и среднегодовыми значениями геокосмических агентов за период с 2006 по 2016 г.г. Маркированные серым цветом ячейки с коэффициентами, выделенными жирным курсивом, соответствуют уровню значимости (p<0.05)
Table 6. Correlation coefficients between the overall incidence of children 0-14 years old with diseases of the blood, blood-forming organs and certain disorders involving the immune mechanism (anemia) and the average annual values of geocosmic agents for the period from 2006 to 2016. Cells marked in gray with coefficients in bold _italics correspond to significance level (p <0.05)_
Территории NM IMF sigma -Bz Flow Pressure R AE- f10.7
г. Мурманск 0,65 -0,57 -0,62 -0,45 -0,48 -0,73 -0,44
г. Апатиты 0,78 -0,79 -0,84 -0,36 -0,79 -0,64 -0,78
г. Кандалакша 0,81 -0,77 -0,80 -0,56 -0,77 -0,77 -0,76
г. Кировск 0,64 -0,66 -0,67 -0,27 -0,62 -0,45 -0,64
г. Мончегорск 0,87 -0,69 -0,81 -0,28 -0,78 -0,56 -0,74
г. Североморск 0,70 -0,73 -0,74 -0,41 -0,68 -0,62 -0,70
Ковдорский р-н 0,82 -0,76 -0,83 -0,34 -0,84 -0,65 -0,81
Кольский р-н 0,83 -0,95 -0,93 -0,72 -0,69 -0,80 -0,74
Ловозерский р-н 0,00 -0,30 -0,06 -0,64 0,23 -0,40 0,18
Печенгский р-н 0,63 -0,52 -0,64 0,00 -0,69 -0,31 -0,67
Терский р-н -0,17 0,50 0,33 0,71 -0,03 0,63 -0,06
Полярные Зори 0,47 -0,61 -0,64 -0,63 -0,29 -0,64 -0,34
п. Видяево 0,52 -0,59 -0,55 -0,67 -0,32 -0,54 -0,40
В целом 0,91 -0,87 -0,93 -0,46 -0,88 -0,75 -0,86
В данном сообщении мы не будем обсуждать возможные причины альтернативной связи между распространенностью определенных заболеваний на ведомственных территориях Мурманской области и геокосмическими агентами. Эта тема требует отдельного рассмотрения, выходящего за рамки регламентируемого объема публикации. Тем не менее, следует подчеркнуть, что независимо от характера локального загрязнения территории проживания, распространенность заболеваний среди детей 0-14 лет в Мурманской области модулируется геокосмическими агентами посредством двухфакторного механизма с альтернативным действием: вариациями геоэффективных агентов в СВ, ассоциированных с возрастанием ГМА у поверхности Земли, и интенсивностью нейтронов у поверхности Земли, ассоциированной с плотностью потоков КЛ в околоземном пространстве. Вариации ГМП и интенсивности нейтронов (нуклонов) у поверхности Земли и составляют единый двухфакторный механизм, который модулирует функциональное состояние биосистем посредством «дозового» соотношения воздействий. Локальная территориальная контаминация генотоксическими, токсическими и канцерогенными агентами оказывает влияние на конечный результат такой модуляции, предопределяя более высокую чувствительность организма к вариациям ГМА или к вариациям интенсивности нуклонов у поверхности Земли. Хочется надеяться, что в будущем представится возможность проверить эту гипотезу.
Таким образом, выявлены кластеры территорий (муниципальных образований) на Кольском Севере с диаметрально противоположной модуляцией геокосмическими агентами уровня заболеваемости детского населения (0-14 лет) социально-значимыми болезнями.
Обнаружено, что заболеваемость на территории Мурманской области модулируется двухфакторным механизмом глобального происхождения с альтернативной направленностью - потоками космических лучей и солнечным ветром. На отдельных территориях выявлено преобладающее воздействие одного из двух факторов такого механизма. Исключение составляют заболевания крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм, включая анемии, которые практически однонаправленно возрастают при возрастании потоков КЛ.
Заключение
Выявлены кластеры территорий (муниципальных образований) на Кольском Севере с диаметрально противоположной модуляцией геокосмическими агентами уровня заболеваемости детского населения (0 -14 лет) социально-значимыми болезнями (новообразования, заболевания эндокринной системы, заболевания нервной системы, включая эпилепсию). Показано, что распространенность болезней крови, кроветворных органов и отдельных нарушений, вовлекающих иммунный механизм, включая анемии, практически на всех территориях Кольского Севера возрастают при снижении ГМА и возрастании интенсивности нейтронов у поверхности Земли. В дальнейших исследованиях предполагается выявление причинно-следственных связей между критическими значениями показателей заболеваемости детского населения и состоянием среды проживания.
Работа выполнена по теме 0226 -2016-0007 «Изучение интегративных эффектов и механизмов раздельного и комбинированного воздействия природных факторов арктической среды и сопутствующих агентов на организм коренного и пришлого населения, проживающего в Арктическом регионе. Разработка новых «здоровье сберегающих технологий», ориентированных на особенности проживания в экстремальных условиях Арктики», № гос. Регистрации АААА-А17-117020110070-6.
Литература
1. Белишева Н.К. и др. Качественная и количественная оценка воздействия вариаций геомагнитного поля на функциональное состояние мозга человека // Биофизика. 1995. вып.5, с.1005-1012.
2. Белишева Н.К. Вклад высокоширотных гелиогеофизических агентов в заболеваемость населения Евро-Арктического региона //Вестник Уральской медицинской академической науки, №2(48), Екатеринбург, 2014. С. 5-11.
3. Variations in the Neutron Intensity near the Earth's Surface Modulate the Functional State of the Blood /Belisheva et al// Doklady Biochemistry and Biophysics. 2006. Vol. 407. pp. 83-87.
4. Психофизиологические эффекты гелиогеомагнитных и метеотропных явлений у лиц, проживающих в высоких широтах/Рожков В.П. и др.// Физиология человека. 2014. том 40. № 4. с. 51-64.
5. Оценка влияния геомагнитной и солнечной активности на биоэлектрические процессы мозга человека с помощью структурной функции/Рожков и др.// Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2016. Т.102, № 12. С.1479-1494.
6. Сороко С.И. и др. Амплитудно-частотные и пространственно-временные перестройки биоэлектрической активности мозга человека при сильных возмущениях геомагнитного поля // Вестник СВНЦ ДВО РАН. №4. 2013. С. 111-122.
7. The effects of cosmic rays on biological systems - an investigation during GLE events/ Belisheva N. et al. // Astrophys. Space Sci. Trans., 8, 7-17, 2012.
8. Белишева Н.К. Интегральные эффекты воздействия высокоширотных геофизических агентов и локальной контаминации среды на организм человека в условиях Арктики // ACTA NATURAE. Спец. выпуск, том 1 2019. С.144-145.
9. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Мурманской области в 2016 году. Мурманск. 2017. 180 с. «Состояние здоровья населения в Мурманской области по данным Министерства природных ресурсов и экологии Мурманской области».
10. Manti L., D'Arco A. Cooperative biological effects between ionizing radiation and other physical and chemical agents // Mutation Research 704 (2010) 115122.
11. Belisheva N.K.Comparative Analysis of Morbidity and Elemental Composition of Hair Among Children Living on Different Territories of the Kola North. O.V. Frank-Kamenetskaya et al (eds.), Processes and Phenomena on the Boundary Between Biogenic and Abiogenic Nature. Springer Nature. 2019. PP.803-827.
12. Заболеваемость населения Мурманской области 2006 -2010 годы. Статистический сборник.// Комитет по здравоохранению Мурманской области. Мурманский областной медицинский информационно -аналитический центр. Мурманск, 2011. 216 с.
13. Белишева Н.К., Мегорский В.В. Заболеваемость населения в Заполярье, обусловленная особенностями минерального обмена при высокой неоднородности природной и техногенной среды // Вестник Кольского научного центра РАН. 2017. №4. С. 5-20.
14. Завадская Т.С. и др. Анализ вкладов геофизических агентов и эндогенной микрофлоры в заболеваемость мужчин болезнями мочеполовой системы на Кольском Севере // Вестник уральской медицинской академической науки, 2018. Том 15. № 2. С. 162-175.
15. Tekutskaya E. E., Barishev M. G., Ilchenko G. P. Generation of oxygen active forms under the action of SHF - Radiation and their genotoxic effect. Aviakosmicheskaya i Ekologicheskaya Meditsina. 2018. 52 (1). 56-61 (In Russ).
16. Карнаухов A.B., Новиков В.В. Теоретический подход к анализу кооперативных эффектов движения ионов в растворе при действии слабых магнитных полей // Биофизика. 1996. Т. 41. В. 4. С. 916-918.
17. Новиков В.В., Фесенко Е.Е. Гидролиз ряда пептидов и белков в слабых комбинированных постоянном и низкочастотном переменном магнитных полях // Биофизика. 2001. Т. 46. В. 2. С. 235 -241.
18. Опалинская A.M., Агулова Л.П. Влияние естественных и искусственных ЭМП на физико-химические и элементарные биологические системы. Томск: Изд-во Томского университета. 1984. 192 с.
19. Павлова Р.Н., Музалевская Н.И., Соколовский В.В. Некоторые биохимические аспекты действия слабых низкочастотных магнитных полей. // Реакция биологических систем на магнитные поля. М.: Наука, 1978. С. 49-58.
20. A Prospective Study of In-utero Exposure to Magnetic Fields and the Risk of Childhood Obesity/Li De-Kun et al.//Scientific reports | 2 : 540.
21. Григорьев Ю.Г. Роль модуляции в биологическом действии электромагнитного излучения. // Радиационная биология. Радиоэкология. 1996. Т. 36, № 5. С. 659-670.
22. Adey W.R. Joint actions of environmental nonionizing electromagnetic fields and chemical pollution in cancer promotion. // Environ. Health Perspect. 1990. V. 86. P. 297-305.
23. Wertheimer N., Leeper E. Electrical wiring configurations and childhood cancer //Am. J. Epidemiol. 109:273-284 (1979).
24. Correlation between the Fusion Dynamics of Cells Growing in vitro and Variations of Neutron Intensity near the Earth's Surface /Belisheva et al// Doklady Biochemistry and Biophysics. 2005. V. 402. P. 254-257.
25. Связь параметров межпланетного магнитного поля и солнечного ветра в области полярного каспа с психофизиологическим состоянием жителей арх. Шпицберген /Белишева и др. // Вестник Кольского научного центра РАН. 2018. №4. С. 5-24.
Сведения об авторах
Белишева Наталья Константиновна
гл. н. с., д.б.н., Научно-исследовательский центр медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике Кольского научного центра РАН (НИЦ МБП КНЦ РАН), Апатиты E-mail: [email protected]
Москвин Роман Васильевич
главный врач, Государственное областное автономное учреждение здравоохранения "Мурманский областной центр лечебной физкультуры и спортивной медицины" (ГОАУЗ "ЦСМ"), Мурманск E-mail: [email protected]
