CC BY
57
К 574: 613.1 (571.15)
О.В. Алябина, В.П. Васильев,
А.В. Максимов, Н.Ф. Харламова Влияние метеорологических и гелиогеофизических факторов на состояние больных сердечнососудистыми заболеваниями в 2001 г. в Барнауле
В ходе эволюции организм человека адаптировался к действию широкого спектра природных факторов: определенному барометрическому давлению и гравитации, уровню космических и тепловых излучений, смене сезонов года и многим другим факторам. Физиологические системы человека настроены на определенный спектр и ритм изменений окружающей среды [1], т.е. имеют определенный адаптационный резерв [2]. Превышение возможностей адаптационного резерва человека может быть спровоцировано разнообразными как внутренними, так и внешними факторами и вызвать различные заболевания. Среди внешних стресс-факторов значимое место принадлежит метеорологическим и гелиоге-офизическим воздействиям. При этом на стресс-факторы первыми реагируют висцеральные служебные системы - кровообращение и дыхание. Это положение ярко иллюстрирует тот факт, что наибольший процент больных, реагирующих на изменение метеовеличин и солнечную активность, характерен (кроме туберкулеза легких) для сердечно-сосудистых заболеваний [3].
Многочисленные исследования, начиная с работ А.Л. Чижевского, показали бесспорное влияние солнечной активности, атмосферного давления, температуры воздуха и других метеофакторов на человека [4]. Работы последних десятилетий показывают, что гелиогеофизические и метеорологические факторы отягощают течение сердечно-сосудистых заболеваний и являются одной из ведущих причин в развитии вышеназванных осложнений [5-11]. Необходимо отметить, что у представителей разных направлений естествознания (метеорологии, гелиогеофизики, биофизики, медицины) имеются различные точки зрения о влиянии солнечной активности и метеорологических факторов на состояние сердечно-сосудистой системы. Метеорологи склонны преувеличивать влияние метеофакторов, медики чаще разделяют эту точку зрения. Гелиогеофизики большую роль отводят солнечной активности и геомагнитным возмущениям. Существование различных мнений подтверждает сложность
оценки влияния метео- и гелиофизических факторов на человеческий организм. При этом установлено, что ряд факторов обладает эффектом суммации, причем значимость факторов может варьировать в конкретных условиях среды [5]. Цель настоящей работы заключается в оценке влияния солнечной активности, атмосферного давления и температуры воздуха на динамику сердечно-сосудистых заболеваний в Барнауле в 2001 г.
Внутригодовая динамика обострения сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) определена по данным городской службы скорой помощи (СП) по группам заболеваний: артериальная гипертензия (АГ), ишемическая болезнь сердца (ИБС), цереброваскулярные болезни (ЦВБ). Метеорологические данные предоставлены Барнаульской городской метеорологической станцией. Индексы солнечной активности - Болдеровский ряд чисел Вольфа.
Общее количество обращений в скорую помощь по поводу обострения сердечно-сосудистых заболеваний в 2001 г. составило 52625 (29% обращений мужчин, 71% обращений женщин). Максимальное количество вызовов приходится на возрастную группу 70-79 лет (30,5% обращений), 60-69 лет - 24,6%; 50-59 лет - 16,4%, 40-49 лет - 11,7%; 30-39 лет - 3,5%; 20-29 лет - 1,7% обращений в скорую помощь) (рис. 1). Значитель-
23-29 30-39 +04& 50-59 £0-69 70-73
------- МОГИ-------■----муж - - - •-иен
Рис. 1. Распределение общего количества обострений ССЗ по возрасту и полу
8 1
Таблица 1
Среднемесячное количество вызовов скорой помощи
ное преобладание обращений в скорую помощь поступивших от женщин, и распределение вызовов по возрастным группам можно объяснить соотношением мужчин и женщин в разных возрастных группах популяции жителей Барнаула [12] (рис. 2).
13ВД00
0 возраст
20-29 30 - 39 «О -Л9 50 - 69 Є0 - £9 70 -... -------сйа попа —■— муж *ен
Рис. 2. Численность населения Барнаула на 1 января 2001 г.
Из рисунка 3 видно, что среди диагнозов преобладает АГ - 46% от всего количества обращений (м. - 17,8%, ж. - 82,2%), ИБС - 15% (м. - 47,9%, ж. -52,1%), ЦВБ - 11,9% обращений (м. - 31%, ж. - 69%).
□ пбйПЙПа 0МЇ5К ОЖ'АН
Рис. 3. Соотношение количества вызовов по диагнозам и по полу
Динамика числа обострений сердечно-сосудистых заболеваний показывает сезонный ход с летним минимумом июнь, июль, август, сен-
тябрь и зимним максимумом январь, февраль, март (рис. 4, табл. 1). При этом наиболее ярко выражен сезонный характер обострений у больных с диагнозом АГ.
й
=і*■ фсс р зпр иай г-1- м.:г ж*г оил «г .«і-ов да*
вн гни
-І- А" 14ЙС --и- ЦЙЕ
Рис. 4. Среднемесячное количество обострений по диагнозам
Для количественной оценки связи между температурой воздуха, атмосферным давлением, солнечной активностью и количеством обострений сердечнососудистых заболеваний рассчитаны коэффициенты парной корреляции сглаженным фильтром низких частот (табл. 2). Используемый метод математической статистики позволяет в исследуемой совокупности значений исключить влияние множества противоречивых случайных факторов.
Определен высокий уровень прямой зависимости от температуры воздуха в холодные месяцы: январь (+0,82), февраль (+0,73), апрель (+0,95), октябрь (+0,85) и высокий уровень обратной зависимости в теплые месяцы года: июнь (-0,94), август (-0,97).
Высокая прямая корреляция количества обострений с изменением атмосферного давления обнаружена в ноябре (+0,73), повышение атмосферного давления вызвало увеличение количества вызовов скорой помощи; еще более значимая корреляция, но с обратным знаком наблюдалась в августе (-0,9), когда понижение атмосферного давления сопровождалось увеличением количества обращений в скорую помощь.
Из данных таблицы 2 видно, что солнечная активность действует в противофазе практически на протяжении всего года, кроме июня и сентября. При этом высокий уровень обратной корреляции определен для февраля, марта и апреля (-0,78; -0,88; -084 - соответственно) и высокий уровень прямой корреляции для сентября (+0,8).
Таблица 2
Коэффициенты парной корреляции (г) между количеством вызовов скорой помощи (с.п.) и значениями температуры (1 ), атмосферного давления (р), солнечной активности (числа Вольфа - Ш)
Царьт Яли. Февр. Март Алр. Млї IlttllE, Июль Лиг. С^аігг. Окт. Hood. Дек.
0,82 0,/3 -0.6S 0,93 (1,30 -0,94 0,36 -0,9! 0,02 0,8Ь -0,63 0,43
fj — СіП, -0,55 -0,65 -0,6? -0.50 41,53 0,5 В -010 -о,ад 0,44 -0,54 (№ -0,31
W е.п. h- г-1 сГ 0.7Й O.KS. 0,&4- ОД 5 0,25 0.41 0,03 0,Я 0,11 0,И 0,111
Рис. 5. ^ектральная плотность количества вызовов по периодам года в 2001 г.
Рис. 6. Распределение количества вызовов по дням недели
С помощью метода множественной регрессии систематизированы и обобщены данные отдельно по группам заболеваний. При этом обнаружено, что при исследовании зависимости обострения ЦВБ от комплекса метеовеличин (t, p) для января 2001 г. коэффициент множественной регрессии составил 0, 5275. При дополнительном учете гелиогеофизического фактора (изменении относительных чисел Вольфа W) коэффициент изменился до 0,5277, что статистически незначимо. Величины t критерия Стьюдента показывают, что статистически значимой является только воздействие температуры (t = 2,2). Коэффициент регрессии 0.7, установленный между изменениями количества обострений ЦВБ и изменениями температурных условий, в январе 2001 г. был статистически значим и надежен.
В июне 2001 г. более значимая зависимость была выявлена для другой группы заболеваний -ИБС. Коэффициент множественной регрессии между изменениями числа обострений ИБС и погодных факторов (t,p) составил 0,5314, в случае учета метео- и гелиофизических факторов 0,5325. Отличительной особенностью является статистическая значимость уже для двух метеовеличин - температуры воздуха (t = 2,85) и атмосферного давления (t = 1,97).
В ходе статистического анализа (обработка данных велась с помощью Microsoft® Excel) была получена зависимость выборочной плотности
спектральной энергии от частоты (1/день), показывающая, что наблюдаются пики периодичности при аргументах -0,14285; 0,111 11; 0,08333; 0,06777 и 0,05263. Названные пики соответствует наличию гармоник с периодами, соответственно, 7; 9; 12; 14 и 19 суток (рис. 5). Причем сильными являются гармоники с периодами 7 и 19 дней. Интересным является распределение вызовов в течение 7-дневного цикла - по дням недели (рис.6).
Существование 7- и 14-дневных циклов может быть обусловлено несколькими причинами. Во-первых, существуют социальные факторы: недельный ритм рабочих и выходных дней, фактор «аванс-получка». С ритмом рабочей недели непосредственно связан «воскресный электрофеномен» - падение интенсивности передачи электроэнергии по высоковольтным линиям, что в свою очередь вызывает изменение магнитного поля Земли с периодом 7 дней [13]. Во-вторых, установлены 7- и 14-дневные периоды изменения солнечного ветра (четверть или половина периода обращения Солнца вокруг своей оси) [14]. Гармоники же с периодами 9, 12, 19 дней в настоящее время авторами объяснены быть не могут.
Проведенные исследования показали, что пока нельзя сделать однозначного вывода о степени биотропности различных гелиометеороло-гических факторов на состояние больных сердечно-сосудистыми заболеваниями, и обозначенная проблема требует дальнейшего изучения.
В3
Литература
1. Агаджанян Н.А. Экологический портрет человека на Севере / Н.А. Агаджанян, Н.В. Ермакова. М., 1997.
2. Агулова Л.П. Типы синхронизации гемодина-мической и вегетативной функций у больных гипертонической болезнью / Л.П. Агулова, Е.Б. Коняева // Корреляции биологических и физико-химических процессов с космическими и гелиогеофизическими факторами. Пущино, 1996.
3. Янкелевич Д.Е. О роли метеорологических факторов в реактивности больного организма : обзор литературы // Советская медицина. 1961. №8.
4. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. М., 1976.
5. Куролап А.С. Г еоэкологические основы мониторинга здоровья населения и региональные модели комфортности окружающей среды : автореф. дис. ... д-ра геогр. наук. М., 1999.
6. Андронова Т.И. Гелиометиотропные реакции здорового и больного человека / Т.И. Андронова, И.Р. Деряпа, А.П. Соломатин. Л., 1982.
7. Марченко Ю.Ю. Магнитометеочувствительность у больных с синдромом артериальной гипертензии :
автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Новосибирск, 1994.
8. Плотникова Н.Д. Влияние некоторых погодообразующих элементов на частоту острых коронарных катастроф в условиях климата г. Томска / Н.Д. Плотникова, С. А. Округина и др. Пущино, 1996.
9. Нуждина М.А. Влияние природных факторов на возникновение сердечно-сосудистых заболеваний // Биофизика. 1998. Т. 43. Вып. 4.
10. Рагульская М. В. Влияние солнечных возмущений на человеческий организм / М.В. Рагульская, О.В. Хабарова // Биомедицинская радиоэлектроника. 2001. №2.
11. Дмитриева В.Н. Реакция организма человека на факторы, связанные с вариациями солнечной активности / В.Н. Дмитриева, В.Н. Обридко, М.В. Рагульская и др. // Биофизика. 2001. Т. 46. Вып. 5.
12. Численность населения по городам и районам Алтайского края. Барнаул, 2000.
13. Ягодинский В.Н. Ритм, ритм, ритм. М., 1985.
14. Степанова С.И. Актуальные проблемы космической биоритмологии // Проблемы космической биологии. М., 1977. Т. 23.
