Введение. Исследование гелиобиологических связей давно привлекает внимание отечественных и зарубежных ученых [Чижевский А. Л. 1930, Piccardi 1959]. С продвижением человечества в космическое пространство эта проблема приобрела еще большую значимость. Известно, что солнечная активность наряду с определенной периодичностью характеризуется нерегулярными хромосферными вспышками на Солнце, вследствие чего в околоземное пространство выбрасываются потоки солнечной плазмы. Часть космической плазмы проникает на Землю через нейтральные точки в магнитосфере планеты, вызывая магнитные бури. Давно замечено, что категория людей, страдающих сердечно-сосудистыми и нервными заболеваниями, наиболее восприимчива к магнитным бурям [Чижевский А. Л. 1930, Новикова К. Ф., Рывкин Б. А. 1971]. Однако среди медиков нет единого мнения, каким образом магнитные бури влияют на организм человека.
Цель работы – исследование проблемы наличия гелиобиологических связей в среднеширотном регионе.
Исходный материал для исследования. Сведения станции «Скорой помощи» о регистрации времени вызова по г. Мурому, Владимирской области и геофизические данные, полученные из Мирового центра данных, о планетарных индексах магнитной активности и хромосферных вспышках на Солнце за 1985 г.
Методика обработки данных. В статье рассматриваются две мощные магнитные бури, обе имеют вспышечный характер (сопровождаются хромосферными вспышками на Солнце), но наблюдаются в различное время года: весной с 18 по 22 апреля (фактически две суббури, переходящие одна в другую) и осенью с 29 ноября по 3 декабря 1985 г. Сведения о среднем трехчасовом индексе магнитной активности рассмотренных магнитных бурь приведены на рис. 1. В статье использованы статистические медицинские данные о вызовах скорой помощи в г. Муроме по поводу приступов сердечно-сосудистых (ССБ) и нервных (НБ) болезней в те же временные интервалы. Медицинская статистика рассматривалась по отношению к конкретной магнитной буре за несколько дней до нее и несколько дней после нее. Такой метод не дает большой статистики, но оправдан тем, что дает возможность проследить влияние конкретной бури. За более чем 100-летний период наблюдения магнитных бурь не было обнаружено и двух совершенно одинаковых бурь [Akasofu S. I. 1971]. Каждая буря имеет свой индивидуальный и неповторимый почерк. Для рассмотрения были выделены следующие разновидности ССБ: хроническая ишемическая болезнь сердца (ХИБС), гипертоническая болезнь (ГБ), гипертонический криз (ГКр), стенокардия (СТ), разновидности НБ: вегетососудистая (ВСД) и нейроциркуляторная (НЦД) дистония, невроз (НЗ), бронхиальная астма (БА), неврастения (НСТ), психоз (ПЗ). Суточная статистика приступов нескольких разновидностей сердечно-сосудистых и нервных болезней в связи с этими бурями приведена на рис. 2 – рис. 5.
Результаты исследования. Исходя из рис.1, можно получить следующую информацию о геофизической обстановке. 18 апреля наблюдается низкая магнитная активность, Кр=0. В течение последующих суток 19 апреля – плавный рост магнитной активности до Кр=5. В ночь с 19 на 20 апреля наблюдается 9-часовая магнитная буря, Кр- индекс магнитной активности нарастает от 5 до 6. В послеполуденное время 20 апреля Кр падает до 3, что соответствует умеренной активности, которая сохраняется в течение 9 часов. В ночь с 20 на 21 апреля начинается вторая более сильная магнитная буря длительностью 21 час, максимальный Кр индекс достигает 8+. В последующие сутки 22 апреля магнитная активность снижается до Кр=2+, что соответствует низкой магнитной активности.
Медицинская статистика, соответствующая описанной апрельской буре, – на рис. 2 – 3.
В суточной статистике БА – два максимума: 18 апреля (перед бурей) и 22 апреля – после бури. В статистике ПЗ – один случай – 22 апреля (после бури). В статистике НСТ – два максимума: 19 апреля и 21 апреля (оба совпадают с началами бурь). В статистике ВСД+НЦД – 2 максимума: 20 апреля (начало бури) и 22 апреля (вторые сутки после бури).
Рис.1. Сведения о трехчасовом планетарном Кр-индексе магнитной активности
Рис. 2. Суточная статистика приступов нескольких разновидностей НБ с 18.04 по 22.04.85 г
В суточной статистике ХИБС – 2 максимума: 19 апреля и 22 апреля.
В статистике ГБ+ГКр – 2 максимума: 20 апреля (начало бури) и 22 апреля (вторые сутки после бури). В статистике СТ приступ наблюдается 20 апреля (начало бури).
Рис. 3. Суточная статистика приступов ССБ с 18.04 по 22 .04.85 г.
Временной интервал с 29.11 по 3.12.85 г. характеризуется следующей геофизической обстановкой. Перед бурей наблюдается низкая магнитная активность, 28 ноября Кр=0.
29 ноября в утренние часы Кр=3 (активность умеренная). После полудня 29 ноября началась магнитная буря и продолжалась до предполуденных часов 30 ноября. Длительность бури составила 18 часов, Кр индекс достиг значения 7+. К ночи 30 ноября магнитная активность снизилась до Кр=2. В течение нескольких дней после бури: с 1 декабря – по 3 декабря наблюдалась умеренная активность, Кр= 2-3, лишь изредка достигая 4.
В статистике НЗ приступ наблюдался 30 ноября (начало бури).
В статистике НСТ – 2 максимума: 1 декабря (после бури вторые сутки) и 3 декабря (третьи сутки после бури). В статистике БА – один ярко выраженный максимум: 2 декабря (после бури). В статистике ВСД+НЦД – один ярко выраженный максимум 1 декабря (вторые сутки после бури). В статистике Гб+ГКр – 2 максимума: 30 ноября (начало бури) и 2 декабря (вторые сутки после бури). Статистика ХИБС – аналогична.
Рис. 4. Суточная статистика приступов нескольких разновидностей НБ с 29.11 по 3.12.85 г.
Рис. 5. Суточная статистика приступов нескольких разновидностей ССБ с 29.11 по 3.12.85 г.
Обсуждение результатов. Представленные в статье рисунки объединяет наличие двух максимумов в статистике приступов сердечно-сосудистых и нервных болезней в весенне-осенних сезонах года. Первый максимум связан с началом бури, второй – более интенсивный, наблюдается после бури на вторые-третьи сутки, что согласуется с [Новикова К. Ф., Рывкин Б. А. 1971]. Кроме того, пациенты, страдающие хроническими заболеваниями сердца, например, ХИБС, как следует из рис. 3, ощущают наступление магнитной бури приблизительно за сутки. Однако если проанализировать индексы магнитной активности, например Кр, то выяснится, что приступам ХИБС предшествует резкое снижение магнитной активности. Например, в течение суток 18 апреля Кр=0, а на следующий день 19 апреля в суточной статистике ХИБС отмечается резкий максимум. После сильной бури 21 апреля (Кр=8+) в следующие сутки 22 апреля наблюдается вторичный максимум ХИБС, хотя активность снизилась до Кр=2+. Обострение нервно-психических болезней часто непосредственно связано с началом магнитной суббури. И этому факту можно дать объяснение, рассматривая нервную систему человека как сложную электрическую цепь, в которой нервные импульсы являются импульсами электрического тока [Мизун Ю. Г., Хаснулин В. И. 1991]. Суточная статистика приступов ССБ и НБ, соответствующая бурям вспышечного характера, отличается от суточной статистики тех же болезней для рекуррентной бури [Стерликова И. В. 2012] тем, что в случае рекуррентной бури наблюдается один максимум, связанный с началом бури. Возможно, это связано с мощностью потока плазмы, выбрасываемого Солнцем в межпланетное пространство.
Вывод. В среднеширотном регионе наблюдается гелиобиологическая связь, в частности, связь между приступами ССБ и НБ и магнитными бурями.
Рецензенты:
Жизняков Аркадий Львович, доктор технических наук, профессор, первый заместитель директора, заместитель директора по научной работе Муромского института (филиала) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром.
Орлов Алексей Александрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Физики и прикладной математики» Муромского института (филиала) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Муром.