Изучение зависимости функционального состояния организма

Изучение зависимости функционального состояния организма человека
от глобальных и локальных вариаций геокосмических агентов
в условиях Заполярья 1
Н.К. Белишева (1,3), С.А. Черноус (2,3)с, А.Н. Виноградов (3), В.Ф. Григорьев (2),
М.И. Булдаков (4), Ю.В. Федоренко (2), Н.А. Тоичкин (5)
1.2.3.4.5.-
Полярно-альпийский ботанический сад-институт КНЦ РАН
Полярный геофизический институт КНЦ РАН
Центр адаптации человека на Севере при КНЦ РАН
Медицинская служба морской авиации КСФ МО
Институт информатики КНЦ РАН
Введение
Разносторонние исследования по оценке воздействия окружающей среды на организм
человека привели к признанию того факта, что космофизические флуктуации, включая
солнечную активность (СА), в планетарном масштабе являются экологически значимыми
факторами (Чижевский, 1973; Мирошниченко, 1981; Белишева, Меркушев, 1999;
Владимирский, Темурьянц, 2000; Шноль и др., 2000; Бреус и др., 2002). Было выявлено, что
космические ритмы, обусловленные вариациями СА, отражаются в динамике самых
разнообразных процессов, идущих в организме (Чижевский, 1973; Дерягина, Кривская, 1975;
Гневышев, 1978; Ашофф, Вивер, 1984; Алякринский, Степанова, 1985; Шноль и др., 1992;
Агулова, 1999; Владимирский, Темурьянц, 2000), в том числе, в циклических изменениях
психологических характеристик (Волчек, 1994), являющихся возможной причиной
периодичности социо-психологических явлений (Чижевский, 1992; Владимирский,
Кисловский, 1998; Белишева, Качанова, 2002). Предполагается, что связующим звеном
между СА и функциональным состоянием организма являются вариации естественных
электромагнитных полей (ЭМП) в широком амплитудно-частотном диапазоне, причем,
вариациям геомагнитного поля (ГМП) отводится особая роль в модуляции функционального
состояния различных систем (Пресман, 1968; Дубров, 1974; Андронова и др., 1982; Холодов,
1984; Алякринский, 1985; Моисеева, Любицкий, 1986; Моисеева, 1992; Темурьянц и др.,
1992; Владимирский и др., 1995; Леднев и др., 1996;).
Особое значение для оценки роли ГМП в модуляции функционального состояния
организма человека имеют работы, в которых показано влияние вариаций ГМП на состояние
сердечно-сосудистой системы (Моисеева, 1992; Чибисов, 1992; Чибисов и др.,1995;
Гурфинкель и др., 1995; Бреус, 2002; Черноус и др., 2003; Breus et al., 1995; Gurfinkel et al,
2000). С ростом геомагнитной активности (ГМА) усугубляется тяжесть морфологических
изменений и функциональных расстройств в различных органах и тканях (Новикова и др
1982; Музалевская 1982; Чибисов и др., 1995). Смертность при инфаркте миокарда
отмечается при умеренных возмущениях ГМП в 1,5 раза, а при сильных возмущениях - в 3
раза чаще, чем в магнито-спокойные дни, трансмуральные поражения миокарда и
выраженные изменения энзиматической активности крови чаще выявлялись при высоких
значениях индекса ГМА, чем при слабых вариациях ГМП (Бакунец и др., 1981; Новикова и
др 1982). Выявлена связь между вариациями ГМП и различными параметрами
биологических ритмов (Илипаев, 1978; Новикова и др., 1982; Рыжиков и др., 1982;
Лукателли, Пейн, 1995; Агулова, 1999, Бородин, 1999), в том числе у испытуемых с
нарушением деятельности гипоталамических структур мозга. Повышение ГМА влияет на
параметры биологических ритмов и формирование "острых" состояний, проявляющихся в
вегето-сосудистых пароксизмах (Черноух и др., 1982).
1
Исследование выполнено при поддержке РФФИ (проект №05-04-97511), поддержке в рамках региональной
целевой программы «Развитие науки, научно-технической и инновационной деятельности в Мурманской
области на 2006-2008 гг.» (проект № 1.3.6).
23
Наряду с очевидными эффектами воздействия геомагнитных возмущений (ГМВ) на
функциональное состояние отдельных систем организма, было показано, что не только
повышение ГМА, но также и ее снижение могут влиять на физиологическое состояние
организма и приводить к возникновению парадоксальных реакций (Белишева и др., 1995;
2005; Белишева, Качанова, 2002 ).
Вместе с тем, до сих пор нет единых критериев оценки воздействия ГМП на организм
человека. Это связано с тем, что, во-первых, реакции каждого организма на воздействие
вариаций ГМП имеют индивидуальный характер (Белишева, Конрадов, 2005; Belisheva et al.,
1994) и, во-вторых, вклад отдельных компонент геокосмического комплекса в интегральный
эффект модуляции функционального состояния организма может меняться в зависимости от
географических координат места проведения исследований.
В высоких широтах (районы Приполярья и Крайнего Севера), где вариации ГМП
проявляются экстремальным образом (Брюнелли Б.Е., Логинов, 1974; Пудовкин и др., 1975),
их вклад в суммарный эффект воздействия природных факторов среды на организм человека
может быть ведущим. В районах Приполярья частые и интенсивные возмущения ГМП могли
бы, в определенной степени, способствовать возникновению "синдрома полярного
напряжения" (Казначеев, 1980), характерного для населения Севера. Свидетельством
большей важности климатогеографического воздействия на организм человека, чем
социальных условий жизни является сходство заболеваний в Северных странах Европы и на
Севере России (Ткачев и др., 1992). Есть основания полагать, что широтные эффекты в
вариациях ГМП могли бы обусловливать общую картину заболеваемости в условиях Севера
(Андронова, 1975; Раппопорт, 1979; Алякринский, Степанова 1985; Меркушев, Белишева,
1999; Белишева, Меркушев, 1999; Белишева, Черноус; 2004; Белишева, 2005; Белишева,
Конрадов, 2005; Белишева и др., 2005, 2006 а,б; Черноус и др., 2004; Belisheva, 2002; 2003;
Chernouss et al, 2001).
Цель настоящего исследования состояла в выявлении зависимости функционального
состояния организма человека от глобальных и локальных вариаций геокосмических агентов
в условиях Заполярья, а также в поиске критериев, позволяющих оценить биоэффективность
отдельных агентов геокосмического комплекса и прогнозировать функциональное состояние
организма на основе выявленных зависимостей.
Материал и методы.
Испытуемые. Исследование проводили на однородной группе школьниковволонтеров (30 человек) в высоких широтах (66.3°с.ш., 33.7°в.д.), а также на волонтерах –
сотрудниках КНЦ РАН (разнополая группа от 24 до 62 лет) и личном составе МА СФ.
Исследуемые параметры. У школьников-волонтеров в течение месяца ежедневно
оценивали: частоту сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление систолическое
(АДС) и диастолическое (АДД), пульсовое давление (ПД), индекс минутного объема крови
(ИМОК), индексы Кердо, температуру (Т) тела, показатели функционального состояния
периферической
крови,
показатели
неспецифической
иммунорезистентности
и
иммунореактивности.
Характеристикой функционального состояния периферической крови служили
данные общего и клинического анализа крови: количество лейкоцитов (ммоль/л),
содержание гемоглобина (Гем, г/л), скорость оседания эритроцитов (СОЭ) (мм/ч),
количество палочкоядерных (Пал) и сегментоядерных (Сегм) нейтрофилов, эозинофилов
(Эоз), лимфоцитов (Лимф), моноцитов (Мон), плазматических клеток (Плазм).
Неспецифическую резистентность и иммуно-реактивность организма тестировали с
помощью показателей фагоцитоза (Фаг) и метаболической стимуляции гранулоцитов в
периферической крови с использованием зимозана и нитросинего тетразолия (НСТ)
(Маянский, Маянский, 1983), реакции везикулообразования (РВО) и численности
микрофлоры кожных покровов (Клемпарская, 1966; 1969; 1972).
У волонтеров КНЦ РАН и летного состава МА CA проводили оценку вариабельности
сердечного ритма (ВСР), являющегося функциональным показателем состояния сердечно24
сосудистой системы (ССС). Оценку ВСР проводили на основе метода, использованного
Р.Баевским в целях регистрации состояния космонавтов в период орбитальных полетов. В
соответствии с этим методом, информацию о состоянии некоторых систем организма, его
внутренних резервов, степени адаптации к внешним воздействиям можно получить из
временного ряда кардиоинтервалов. Измерения ВСР проводили с применением прибора и
программного обеспечения (ИНТОКС), позволяющих оперативно рассчитывать параметры
суммарной электрокардиограммы (ЭКГ), ритмографические характеристики сердечной
деятельности, включающие ритмограмму, спектральную плотность мощности с
выделенными спектральными диапазонами, характеризующими симпатическую и
парасимпатическую ветви вегетативной нервной системы (ВНС), а также временные
изменения интегральной оценки функционального состояния организма и оценки
кардиограммы и вегетативной регуляции (в баллах от 1 до 5).
Локальные вариации геокосмических агентов. Регистрация вариаций геомагнитного
поля (ГМП) проводилась с помощью аппаратурного геофизического комплекса [Белишева и
др., 1995], регистрирующего вариации H - компоненты ГМП. Для совместного анализа
показателей состояния организма испытуемых и вариаций ГМП использовали
магнитограммы короткопериодных колебаний (КПК) Н-компоненты и записи полного поля
(ПП) Н-компоненты. Для оценки воздействия ГМА в диапазоне КПК (Т=1-200 с; f=1-0,005
Гц) были введены специальные индексы, в которых учитывались: 1) длительность
воздействия - через долю суточного интервала (%), в течение которого наблюдались КПК в
определенном амплитудном диапазоне, и 2) энергетическая характеристика воздействия,
выраженная через амплитуды КПК. Амплитуды (Акпк) условно были разбиты на 4 группы:
КПК1 - Акпк<1,5 нТ; КПК2 - 3 нТ< Акпк< 10 нТ; КПК3 - 10 нТ< Акпк< 30 нТ; КПК4 Акпк> 30нТл. Для оценки воздействия относительно медленных вариаций и апериодических
возмущений Н-компоненты в диапазоне ПП (от постоянного поля (→ ∞) до Т=1 с) были
использованы индексы: дельта Н (Дельта, нТл) - разность между максимальным и
минимальным значениями Н-компоненты ГМП в течение рассматриваемого суточного
интервала, среднесуточные значения rh-индекса (Ср_сут) и максимальные значения rh индекса за сутки (МАХ, нТ). Вся совокупность вычисленных индексов изменчивости
(возмущенности) ГМП на суточных интервалах дает достаточно полное представление о
характере поведения периодических и апериодических возмущений ГМП.
Кроме того, в качестве маркеров гелиогеофизических возмущений были
использованы локальные значения вариаций ГМП на обсерваториях ПГИ Апатиты, Ловозеро
(Кольский полуостров) и «Баренцбург» (Шпицберген),
метеорологические данные и
данные нейтронного монитора (Апатиты), позволяющие оценить вариации интенсивности
космических лучей (КЛ).
Глобальные
характеристики
состояния
межпланетной
среды.
Для
характеристики глобальных процессов, связанных с СА и состоянием межпланетной среды
(МПС) данные получали из Мирового Центра данных. В работе были использованы
следующие характеристики: R - числа Вольфа; V - скорость солнечного ветра (СВ), км/с-1 ;
δ_V- вариабельность скорости солнечного ветра; N - плотность потока частиц, n/см-3; δ_N
- вариабельность плотности потока частиц; Pr10 - поток протонов с энергией 10 МеV,
n/см2; Pr60 - поток протонов с энергией 60 МеV, n/см2; Pd - гидродинамическое давление СВ,
км/c относительно V; Вvec - вектор межпланетного магнитного поля(ММП), нТл; δ_Bvec изменичивость Bvec; Bsc - скалярная величина В;δ_Bsc - изменчивость Bsc; BzGSE вертикальная компонента вектора В в системе GSE, нТл; BzGSM - то же, но в системе
GSM, нТл; δ_Bz - изменчивость Bz; Bx - горизонтальная компонента вектора В, нТл; ByGSE
- азимутальная компонента Вvec в системе GSE, нТл; ByGSM - то же, но в системе GSM,
нТл; Esw - электрическое поле солнечного ветра, В/см; AE - индекс авроральной магнитной
активности, нТл; Dst - индекс магнитной активности на низких широтах, нТл: Kp планетарный индекс магнитной активности в баллах. Плотности потоков частиц в составе
первичных КЛ были получены на сайте национального геофизического центра данных
25
SPIDR, а также на основании отчетов солнечно-геофизических данных (Solar-Geophysical
Data prompt reports, November 1989. №543 - Part I ).
Технология системных реконструкций. Исследования роли различных
геокосмических агентов и их комплексного воздействия на отдельные системы и показатели
состояния организма осуществляли с помощью технологии системных реконструкций,
разработанной в СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Качанова, Фомин, 1999; 2001; Качанова 2002). С
учетом сложности поставленной задачи в данной работе, технология системных
реконструкций является наиболее адекватным подходом, позволяющим увидеть различные
сценарии совокупного воздействия геокосмических агентов на изучаемые биологические
показатели в зависимости от конкретного состояния биосистемы и численного значения
параметров воздействующих агентов. Методологическую платформу технологии определяет
парадигма нелинейного моделирования, принципы симметрии, индуктивное построение
общесистемных концепций сущности и проявлений многообразия системы. Формирование
статистических описаний данных выполняется на этапе подготовки данных с помощью
специальных инструментальных средств.
Статистическая обработка результатов.
При решении конкретных задач
использовались статистические программы 7Д, 6М, 1З пакета прикладных биомедицинских
программ ВМДР (ВМДР, Biomedical Computer Programs, 1977),. "CSS","Supercalck" и
"Statgrafics".
Осуществлялись
однофакторный,
регрессионный,
канонический
корреляционный анализы, была проведена проверка гипотез равенства и распределения по
непараметрическому критерию Вилкоксона–Манна–Уитни. Статистический анализ
совокупности полученных данных основывался на построении корреляционных матриц,
которые позволяли выявлять все значимые корреляции между отдельными индексами ГМП
и индивидуальными значениями физиологических параметров (уровень достоверности 0.95).
Все расчеты производились с помощью разработанного в ИХФ РАН оригинального
программного обеспечения, созданного для многомерного статистического анализа больших
систем. Алгоритмы отлаживались на отдельных тестовых примерах по стандартным
статистическим пакетам SPSS, Statgraf и др..
Результаты исследований
1.Значение локальных вариаций ГМП для интегральных показателей
функционального состояния организма отдельных испытуемых. Известно, что
амплитудно-частотный диапазон вариаций ГМП является наиболее важной характеристикой
ГМП, поскольку биологические эффекты могут возникать в узком диапазоне амплитуд и
частот и исчезать или менять знак при выходе за его пределы (Темурьянц и др., 1992;
Леднев, 1996; Леднев и др., 2003). В связи с этим мы оценивали выраженность связи
функционального состояния организма (интегрально по всему ансамблю исследуемых
показателей) с различными индексами ГМП (Белишева, Конрадов, 2005; Belisheva et al.,
1994). Эти индексы, с одной стороны, характеризуют разные классы вариаций ГМП (их
энергетические характеристики), с другой – позволяют учитывать структуру сигнала,
отраженную в индексах периодических или апериодических колебаний ГМП.
На рис.1 показана связь всех показателей функционального состояния организма, в
данном исследовании, (интегрально для всего ансамбля испытуемых) со всеми индексами
ГМП на основе учета общего числа и знака достоверных корреляций (р < 0,05). Оказалось,
что все индексы ГМП имеют достоверную связь с различными показателями
функционального состояния организма. Это означает, что вариации ГМП, выраженные через
индексы ГМА, модулируют функциональное состояние организма, причем, одно и то же
воздействие ГМП может вызывать у отдельных испытуемых разнонаправленные реакции
отклика одних и тех же систем организма (рис.1). В частности, зеркальный характер
гистограмм частоты корреляций rh-индексов с различными системами организма
показывает, что изменение амплитуды Н-компоненты полного поля в равной мере может
приводить как к положительным, так и отрицательным отклонениям величины
физиологического параметра.
26
Рис. 1
Рис. 2.
Рис. 1. Разнонаправленные знаки корреляций индексов ГМП с различными показателями функционального
состояния организма, оцененными для всей совокупности данных. КПК1, КПК2 ,КПК3, КПК4 –
короткопериодные колебания ГМП; Ср_сут - среднесуточное значение rh-индекса, МАХ - максимальное
значение rh-индекса, Дельта - среднесуточная разница между максимальными и минимальными значениями Нкомпоненты ГМП - длиннопериодные колебания ГМП.
Рис. 2. Частота корреляций различных показателей функционального состояния организма с группами
индексов геомагнитной активности. 1 – лейкоциты; 2 – скорость оседания эритроцитов (СОЭ); 3 – содержание
гемоглобина (Гем); 4 – реакция везикулообразования в крови (РВО), число везикул; 5 – РВО, площадь везикул;
6 – палочкоядерные нейтрофилы (Пал); 7 – сегментоядерные нейтрофилы (Сегм); 8 – эозинофилы (Эоз); 9 –
моноциты (Мон); 10 – лимфоциты (Лимф); 11 – готовность фагоцитов к завершенному фагоцитозу по тесту с
нитросиним тетразолием (НСТ); 12 – фагоцитарная активность (Фаг); 13 – рост условно патогенной
микрофлоры кожных покровов ( АМФ М+); 14-артериальное давление, систолическое (АДС); 15 –
артериальное давление, диастолическое (АДД); 16 – частота сердечных сокращений (ЧСС); 17 – вегетативный
индекс Кердо (ВИК); 18 – индекс минутного объема крови (ИМОК); 19 – температура тела (Т). По оси ординат
– частота корреляций с отдельными показателями суммарно по всему ансамблю испытуемых, абсолютные
значения.
На рис. 2 показана частота корреляций отдельных показателей функционального
состояния организма суммарно по всему ансамблю испытуемых с группами индексов ГМА,
отражающих различные структурно-энергетические характеристики вариаций ГМП: 1)
индекс КПК1 очень низкий уровень ГМА (слабое энергетическое воздействие) с обедненным
амплитудно-частотным диапазоном; 2) индексы КПК2, КПК3, КПК4, воздействие
регулярных колебаний с различным амплитудно-частотным диапазоном; 3) rh-индексы,
характеризующие длиннопериодные колебания с различным энергетическим воздействием и
возможной апериодической структурой. На рис.2 показано, что частота корреляций одних и
тех же физиологических показателей с разными группами индексов различна: например,
площадь везикул в реакции РВО коррелирует, в основном, с индексами КПК (1 и 2 группа
индексов); количество палочкоядерных нейтрофилов (Пал), метаболическая активация
нейтрофилов (НСТ), фагоцитарная активность (Фаг), артериальное систолическое давление
(AДС), индекс минутного объема крови (ИМОК) модулируются, в большей степени,
длиннопериодными колебаниями Н-компоненты ГМП, отраженными в rh-индексах. Условно
патогенная микрофлора (АМФ M+) имеет выраженные корреляции со всеми группами
индексов. Это говорит о различной чувствительности отдельных систем организма к
различным амплитудно-частотным и структурно-энергетическим характеристикам вариаций
ГМП.
Учет знака корреляций показал неоднозначность реакций отдельных систем
организма на вариации ГМП. В частности, сегментоядерные нейтрофилы (Сегм), моноциты
(Мон), фагоцитарная активность нейтрофилов (Фаг), рост условно патогенной
аутомикрофлоры (АМФ М+), пульс (ЧСС), индекс Кердо (ВИК) имеют, преимущественно,
отрицательный знак связи с индексами ГМА. Положительный знак связи с индексами ГМП
выявлен для содержания палочкоядерных нейтрофилов (Пал), лимфоцитов (Лимф) в
27
периферической крови, а также для систолического давления (АДС). Эти связи показывают,
что вариации ГМП в высоких широтах существенным образом модулируют функциональное
состояние
периферической
крови,
сердечно-сосудистой
системы,
а
также
иммунорезистентность.
2. Значение вариаций ГМП для состояния сердечно-сосудистой системы
Более подробный анализ зависимости состояния сердечно-сосудистой системы (ССС)
от вариаций ГМП был выполнен при оценке связи индивидуальных показателей состояния
ССС у отдельных здоровых испытуемых с индексами ГМА (таблица 1). Анализ показал, что
у 80% испытуемых имеются достоверные корреляции показателей состояния ССС с
индексами ГМА, хотя знаки связи одних и тех же показателей у различных испытуемых
могут варьировать. При разделении испытуемых, в зависимости от значений индекса Кердо,
на группы с преобладанием симпатического (группа 1) и ваготонического (группа 2) звена
регуляции, оказалось, что у 65% испытуемых наблюдается смещение вегетативного баланса
в сторону симпатического звена регуляции. Оценка суммарных коэффициентов корреляции
внутри каждой группы показала, что общими моментами для двух групп являются
положительная корреляция пульсового давления (ПД), ИМОК и отсутствие достоверной
связи ЧСС с индексами ГМА. Кроме того, оказалось, что в группе 1 АДС имеет
положительную связь со всеми индексами ГМА, в то время как для АДД достоверная связь с
ГМА не была обнаружена. В группе 2 была выявлена положительная связь АДС и
отрицательная связь АДД с индексом КПК (p<0,05).
Таблица 1. Коэффициенты корреляции показателей состояния ССС с индексами ГМА у различных
испытуемых
№ испытуеых
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
КПК
0,68
AДС
rh мах
0,571
∆H
0,622
0,718
0,699
0,705
КПК
AДД
rh max
∆H
КПК
ЧСС
rh мах
∆H
ИМОК
rh мах
∆H
0,589
0,576
0,541
0,523
0,595
0,549
-0,591
-0,613 -0,609
КПК
-0,48
-0,552
0,765
0,814
0,794
-0,605
-0,734
0,581
-0,53
0,562
0,632
0,605
0,67
0,544
0,804
0,525
-0,623
-0,94
-0,79
-0,511
-0,929
-0,722
0,523
0,813
0,608
-0,58
-0,91
-0,7
0,782
-0,64
-0,668
0,506
0,558
0,528
0,744
0,598
0,55
-0,579
-0,492
-0,465
-0,86
-0,605
0,516
0,582
0,641
0,576
0,676
0,633
0,653
Подтверждение полученной зависимости состояния ССС от вариаций ГМП и типа
индивидуальной вегетативной регуляции было получено на разновозрастной группе
испытуемых (сотрудники КНЦ РАН) при регистрации у них параметров ВСР. Сопоставление
временных рядов вариаций ГМП, выраженных через локальные часовые К-индексов, с
временными рядами параметров ВСР показало, что между ВСР и вариациями ГМП
28
Number
Number
существует значимая корреляция. Однако также как и в выше приведенных результатах, у
различных испытуемых одни и те же показатели состояния организма, например,
спектральные характеристики активности симпатической и парасимпатической
вегетативной нервной системы (HF, LF), могут меняться в противоположном направлении
при одинаковых изменениях ГМП, причем, более чем у 70% волонтеров, индивидуальные
показатели ВСР (различные для различных испытуемых) показывают значимые уровни
корреляции с К-индексами. Как и в случае однородной группы испытуемых, данные
результаты можно объяснить различным исходным функциональным состоянием
испытуемых, в том числе, связанным с различиями функционального резерва и различной
акцентуацией вегетативной нервной системы (ВНС).
Аналогичные исследования ВСР были проведены также на однородной группе
испытуемых (военнослужащие летного состава, дислоцированного на Кольском
полуострове, имеющие высокий уровень физической подготовки и достаточно однородные
физиологические параметры ввиду специального отбора и медицинского контроля). На рис 3
представлены распределения отношения спектральных компонент LF/HF, характеризующих
акцентуацию вегетативной нервной системы (ВНС), у волонтеров-сотрудников КНЦ РАН и
пилотов палубной авиации СФ. Значения от 0 до 1 определяют парасимпатическую
акцентуацию, значения от 1 до 2 характеризуют нормотоников, более 2 - симпатотоников. На
рисунке 3 можно видеть, что если у волонтеров КНЦ РАН характерным является
распределение близкое к нормальному, то у летчиков преобладает симпатотонический тип
регуляции и эта группа является более однородной.
Предварительный
анализ
показал,
что
и
среди
Pilo t s 2 0 01 L f /Hf
PGI 2001 L f/Hf
представленного
контингента
20
20
18
летчиков
существуют
18
16
16
индивидуумы, у которых ВСР
14
14
12
коррелирует с вариациями ГМА.
12
10
10
Аналогичная
связь
ВСР
с
8
8
геомагнитными
возмущениями
6
6
4
4
была обнаружена у космонавтов в
2
2
период орбитального полета. Как и
0
0
0 - 1
1 - 2
>=2
0 - 1
1 - 2
>=2
в
выше
приведенных
исследованиях, реакции ВСР у
А
Б
летного
состава
являются
Рис. 3. Распределение отношения спектральных компонент
LF/HF, характеризующих акцентуацию вегетативной нервной
индивидуальными: в одних случаях
системы (ВНС), у пилотов палубной авиации CA (А) и
преобладает
падение
общей
волонтеров-сотрудников КНЦ РАН (Б). Пояснение в тексте.
мощности (TP) и ее спектральных
компонент VLF, LF, HF, в других имеет место рост TP в периоды геомагнитных возмущений, а также перераспределение
спектральной плотности между ветвями ВНС, что характеризуется изменением соотношения
LF/HF.
Реакцию ВСР на ГМВ у пилотов иллюстрирует рис.4, на котором в виде векторных
диаграмм приведены изменения спектральных показателей испытуемого до, в период и
после возмущения. На рисунке 4 можно видеть, что у пилотов в период ГМВ меняются не
только количественные характеристики реакций, но меняется и их направленность.
Например, для испытуемых 1 и 3 в период возмущений спектральные компоненты и полная
спектральная плотность у одного растут, у другого уменьшаются. В других рассмотренных
событиях также происходит перераспределение спектральной плотности между отдельными
спектральными окнами, в первую очередь между HF и LF, отражающих работу двух ветвей
ВНС. У каждого из испытуемых реакции на отклонения от спокойного уровня ГМА,
характеризуемые локальными К-индексами, различны: у одного испытуемого общая
вариабельность растет и активизируется симпатический отдел ВНС, у другого общая
29
вариабельность
падает и
активизируется
парасимпатический
отдел
ВНС, у третьего также
происходит падение общей
вариабельности, но при этом
падает
активность
симпатической ветви. Повидимому,
существует
разнообразный
набор
комбинаций
различных
реакций
в
системе
управления
сердечным
ритмом, описание которых
не
входит
в
данное
исследование.
Как показал анализ,
наиболее чувствительными к
внешнему
воздействию
Рис. 4. Векторные диаграммы изменения спектральных показателей
являются
спектральные
испытуемого до, в период и после геомагнитного возмущения. См.
параметры
ВСР
и,
пояснения в тексте
рассчитанные
по
ним,
индексы, характеризующие отклик ВНС. На основании измерений ВСР возможен отбор
индивидуумов, наименее подверженных воздействию факторов окружающей среды.
Смещение вегетативного баланса в сторону симпатического звена регуляции у
большинства испытуемых в высоких широтах, в группе пилотов морской авиации на
Русском севере (Черноус и др., 2003, 2006), а также у космонавтов в период геомагнитных
возмущений (Баевский, 1970) свидетельствуют об активации подкоркового сердечнососудистого центра и специфическом изменении сосудистой регуляции (Бреус и др., 2002) в
условиях повышенной ГМА. Можно предположить, что испытуемые в группе пилотов более
адаптированы к возмущениям ГМП, в силу более широкого спектра компенсаторных
сосудистых реакций.
3.Значение вариаций геокосмических агентов для состояния периферической
крови
Клеточный состав периферической крови, наряду с рутинными показателями, такими,
как общее содержание лейкоцитов, скорость оседания эритроцитов и содержание
гемоглобина, наиболее адекватно отражают физиологическое состояние организма. Поэтому,
по изменению клеточного состава крови можно судить о последствиях для функционального
состояния организма воздействий геокосмических агентов. Особенно показательны, в этом
отношении, Сег, Лимф и Мон, составляющие неразрывную и основную триаду иммунитета
(Маянский., Маянский, 1983).
Альтернативный характер связи Сег и Мон, по отношению к Лимф, с индексами ГМА
(рис.2) позволяет предположить, что вариации ГМА могут быть сопряжены с процессом
гемопоэза высокоспециализированных клеток, таких как Лимф. Однако такое
предположение требует доказательств на основе сопоставления характера связи клеточного
состава крови, в том числе Лимф, с другими геокосмическими агентами.
Поскольку СА порождает сложный комплекс явлений в МПС и на поверхности
Земли, выраженных через вариации геокосмических агентов и ассоциированных не только с
вариациями ГМП, но также и с вариациями нуклонной компоненты вторичных КЛ (Дорман,
1963; Мурзин, 1970), детектируемых наземным нейтронным монитором, в данном разделе
приведены результаты анализа зависимости отдельных показателей состояния
периферической крови от вариаций глобальных, региональных и локальных компонент
30
геокосмического комплекса.
Оценка усредненных показателей состояния периферической крови испытуемых за
исследуемый период времени показала, что некоторые из них существенно отличались от
нормативных величин, характерных для исследуемой возрастной группы Фролькис, 1975), и
колебались в значительных пределах. Общее число лейкоцитов изменялось в пределах
3х109– 13,7 х109 при норме 4-9 х109 в1л крови, причем у одних и тех же испытуемых резкое
изменение содержания лейкоцитов происходило в течение суток (например, 24.10 – 5,8
х109/л, а 25.10 – 3,4 х109/л). В целом по выборке наблюдалось значительное варьирование
значений числа лейкоцитов как между отдельными испытуемыми, так и в пределах
исследуемого периода для каждого испытуемого. Возможно, такие колебания уровня
лейкоцитов отражают эндогенную ритмику клеток крови, обнаруженную для гемоглобина и
СОЭ с помощью коссинор-анализа (Belisheva, et al., 1996). С другой стороны,
функциональные лейкопении, наблюдаемые у испытуемых, могли бы отражать и
климатогеографическое воздействие, поскольку показана также тенденция к
лейкопеническим состояниям у людей в условиях полярного климата. В частности,
обнаружено, что у детей в г. Мурманска содержание лейкоцитов в среднем на 1 х109-3 х109/л
меньше, чем в средних широтах (Гершкович, Немзер, 1962).
Аномальные выбросы в динамике показателей крови отмечены, практически для всех
форменных элементов крови, причем такие значения отражают лишь амплитуду колебаний
показателей внутри рядов наблюдений. Средние же показатели по выборке в целом
укладывались в возрастную норму, однако отмечаются и нетипичные сдвиги в формуле
крови отдельных показателей за пределы нижних или верхних границ: палочкоядерные
нейтрофилы (Пал) при норме 1-6%, имели среднее значение 0, 6219; лимфоциты (Лимф) при
норме 18-40% - 41,6; скорость оседания эритроцитов (СОЭ), которая существенно
варьировала в пределах 2-42 мм в час, при норме 2-10 мм/час, имела среднее значение на
границе верхней нормы - 10,0. Кроме того, наблюдался выход в периферическую кровь
плазматических клеток (Плазм), которые в исследуемой возрастной группе в норме должны
отсутствовать. Отклонения в формуле крови со стороны иммунокомпетентных клеток в
однородной выборке здоровых школьников, проживающих практически лишь при фоновых
колебаниях естественной среды и в отсутствии промышленного воздействия, предполагает,
что фоновые вариации геокосмических агентов в условиях высоких широт могут
модулировать состояние иммунной системы (Белишева, Чухловин, 2003; Белишева,
Конрадов, 2005; Belisheva et al., 1994; 1996). Коэффициенты корреляции глобальных,
региональных и локальных геокосмических индексов с усредненными по датам
исследования показателями состояния периферической крови у всех испытуемых
представлены в табл.2.
На основании данных, приведенных в таблице 2 можно заключить, что для разных
показателей функционального состояния крови характерна определенная связь с
геокосмическими агентами: моноциты (Мон), активированные нейтрофилы (НСТ), связаны с
вариациями глобальных компонент МПС; модуляция содержания сегментоядерных
нейтрофилов (Сег) и лимфоцитов (Лимф) ассоциирована с вариациями глобальных и
региональных геокосмических агентов; содержание гемоглобина (Гем), метаболическая
стимуляция нейтрофилов (НСТ), реакция везикулообразования (РВО) зависят от вариаций
глобальных и локальных агентов, а содержание палочкоядерных нейтрофилов (Пал) и
плазматических клеток (Плаз) в периферической крови имеют достоверную связь только с
локальными вариациями ГМА.
Следует особо отметить появление в периферической крови плазматических клеток,
которые обычно не выходят в кровяное русло. Плазматические клетки являются последним
этапом дифференцировки В-лимфоцитов, участвующих в синтезе антител (Алмазов и др.,
1979, Афанасьев и др., 1984). Вероятно, скачкообразное возрастание напряженности ГМП и
может являться причиной появления плазматических клеток в периферической крови, как
фактора экстренной адаптивной реакции иммунной системы на повышение нагрузки (Сапов,
31
Новиков, 1984; Саркисов, 1977; 1989). .
Неоднозначный характер связи общего числа лейкоцитов с геоэффективными
агентами можно объяснить неоднородным составом «белой» крови и тем, что
сегментоядерные нейтрофилы и лимфоциты, входящие в состав лейкоцитов, имеют
противоположный характер связи с геокосмическими агентами. В зависимости от
преобладающего числа тех или иных клеток в составе лейкоцитов, знаки связи лейкоцитов с
геокосмическими агентами должны меняться.
Таблица 2. Коэффициенты корреляции геокосмических агентов с усредненными по датам
исследования показателями состояния периферической крови у всех испытуемых
Таблица 2
Коэффициенты корреляции геокосмических агентов с усредненными по датам
исследования показателями состояния периферической крови у всех испытуемых.
Эоз Пал Сег Лимф Мон Плаз Гем Лейк СОЭ Фаг НСТ РВО
-0,15 0,036 -0,31 0,563 -0,46 0,067 0,372 0,177 0,046 -0,394 0,162 -0,352
Числа Вольфа
-0,31 0,128 0,086 0,247 -0,53 -0,05 0,277 -0,06 0,303 -0,22 0,53 -0,487
Рентг. излучение 1-8A°
-0,33 0,34 -0,472 0,806 -0,5 0,177 0,437 0,109 0,114 -0,21 -0,07 -0,614
Скорость СВ
0,228 -0,34 0,47 -0,7 0,396 -0,16 -0,63 -0,2 0,25 0,246 0,324 0,207
Плотность частиц в СВ
-0,06 -0,03 -0,15 0,241 -0,14 -0,08 0,019 0,303 -0,02 -0,718 0,079 -0,248
Протоны, >100 Мэв
-0,18 -0,28 -0,01 -0,03 0,308 -0,06 -0,22 0,103 -0,06 0,406 -0,11 0,553
α-частицы, 630-850 Мэв
-0,18 -0,24 0,199 0,018 -0,13 -0,07 0,121 0,079 -0,11 0,24 -0,2 0,501
α-частицы, >850 Мэв
0,073 0,316 -0,23 0,186 -0,15 0,127 0,477 0,252 -0,01 -0,504 0,127 -0,124
MМП
0,149 0,146 -0,12 0,028 0,071 0,362 0,242 0,057 0,324 0,346 -0,2 0,577
Полный вектор ММП
Секторная структура ММП -0,02 0,017 0,571 -0,63 0,272 0,01 -0,55 -0,45 0,167 0,068 0,296 0,081
-0,15 0,338 -0,06 0,255 -0,38 0,267 0,325 0,012 0,227 -0,386 0,358 -0,483
Индекс ГМА rH
-0,25 0,483 -0,06 0,236 -0,27 0,502 0,376 -0,07 0,172 -0,421 0,339 -0,47
Индекс ГМА rH макс
-0,12 0,465 -0,1 0,224 -0,3 0,366 0,3 0,007 0,295 -0,462 0,445 -0,534
Индекс ГМА dH
-0,13 0,743 -0,28 0,335 -0,18 0,46 0,447 0,061 0,084 -0,3 0,081 -0,577
Индекс ГМА КПК2
-0,2 0,258 -0,02 0,314 -0,51 0,133 0,245 -0,14 0,297 -0,313 0,259 -0,567
Индекс ГМА КПК3
-0,03 0,18 -0,47 0,487 -0,15 0,162 0,13 0,211 0,279 -0,388 0,217 0,176
Давление
0,095 -0,12 0,141 -0,35 0,382 -0,03 -0,16 -0,11 -0,17 0,522 -0,195 0,505
Нейтроны, кор.
0,152 -0,12 0,438 -0,64 0,365 -0,14 -0,31 -0,3 -0,29 0,403 -0,14 0,479
Нейтроны, некор.
Коэффициенты корреляции, выделенные жирным шрифтом имеют уровень значимости Р≤0,05
В таблице 2 отражены основные тенденции зависимости отдельных показателей
крови здорового организма от вариаций геокосмических агентов, которые выражаются в
разнозначимости отдельных геокосмических агентов для функционального состояния
клеток крови. Такие глобальные геокосмические агенты, как скорость солнечного ветра
(СВ), плотность частиц в солнечном ветре, секторная структура межпланетного магнитного
поля (ММП) имеют значимые связи с показателями функционального состояния крови, но
воздействие их опосредовано вариациями локальных агентов, ассоциированных с
вариациями этих глобальных геокосмических компонент. Содержание сегментоядерных
нейтрофилов и лимфоцитов в крови, соотношение которых определяет характер адаптивных
реакций (Гаркави и др., 1990), вероятно, модулируется глобальными и региональными
агентами, проявляющимися в коэффициентах корреляции с показателями СА, давлением и
интенсивностью нейтронов у поверхности Земли.
Более детальный анализ связи отдельных показателей функционального состояния
крови c вариациями геокосмических агентов приведен ниже.
3.1 Связь содержания гемоглобина и лейкоцитов в периферической крови со
знаком сектора ММП.
В литературе имеется сообщение (Рябых, Мансурова, цит. по Владимирский,
Темьурьянц, 2000), что в дни положительной полярности ММП содержание гемоглобина и
лейкоцитов в крови повышается. Однако в табл.2 можно видеть, что коэффициенты
32
корреляции между ММП и гемоглобином имеют отрицательное значение, так же как и с
лимфоцитами, в отличие от положительной связи ММП с сегментоядерными нейтрофилами.
С учетом того, что лейкоциты включают все форменные элементы «белой» крови, можно
предположить, что знак связи лейкоцитов с ММП определяется соотношением в крови
гранулоцитов и лимфоцитов. Для оценки интегральной связи содержания гемоглобина и
лейкоцитов в периферической крови с секторной структурой ММП, для всех испытуемых
были отобраны максимальные показатели содержания гемоглобина и лейкоцитов,
просуммированы по датам исследования и сопоставлены с секторной структурой ММП. Из
расчетов оказалось, что 64% всех случаев максимального содержания гемоглобина и 81%
максимального числа лейкоцитов совпадают с отрицательной полярностью ММП, а не с
положительной (рис.5 ).
А
Б
Рис. 5
Сопоставление секторной структуры ММП (MMF) с распределением по дням числа случаев с
максимальным содержанием гемоглобина (Hem) (А), и лейкоцитов (Leu), (Б).
3.2 Связь содержания лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов в
периферической крови с вариациями ГМП и нуклонной компонентой у поверхности
Земли.
Наиболее простыми показателями оценки адаптационных реакций на повышение
нагрузки со стороны среды является отношение лимфоцитов к сегментоядерным
нейтрофилам (Гаркави и др., 1990). Сложные нейроэндокринные изменения,
характеризующие каждую из адаптивных реакций, получают определенное отражение в
морфологическом составе белой крови, тип реакции определяется прежде всего по
процентному содержанию лимфоцитов в лейкоцитарной формуле. Остальные форменные
элементы белой крови и общее число лейкоцитов, являясь лишь дополнительными
признаками реакций, свидетельствуют о степени полноценности реакции, степени
напряженности и отношении к общепринятым границам нормы (Гаркави и др., 1990).
Поэтому, для оценки характера адаптивных реакций (и, следовательно,
функционального состояния организма) на воздействие геокосмических агентов, следует
рассмотреть динамику клеток крови (Лимф, Сег), являющихся показателями характера
адаптивных реакций и выявить их возможную связь с воздействием геокосмических агентов
по величине соотношения Лимф к Сег: реакции тренировки (РТ); реакции активации (РА),
которую подразделяют на реакцию спокойной активации (РСА) и реакцию повышенной
активации (РПА); реакции переактивации (РПеА) и острому стрессу. Параметры острого
стресса у человека характеризуются числом Лимф <20%, Сег >нормы, палочкоядерных
нейтрофилов – нормой и выше, эозинофилов – 0, моноцитов – нормой и выше, лейкоцитов >8,0х109 и сопровождаются реакцией тревоги (TREV) при которой отмечается повышение
коагуляционного потенциала.
Отношение лимфоцитов к сегментоядерным нейтрофилам (Лимф/Сег) – имеет
наибольшую величину при РПА, далее – в убывающем порядке – РСА, РТ, стресс. (Гаркави
33
и др., 1990).
Для проверки гипотезы о значимости вариаций ГМП для повышения адаптивных
резервов организма были построены графики динамики содержания лимфоцитов и
сегментоядерных нейтрофилов для каждого испытуемого индивидуально. Следует
отметить, что в гемограмме нормальное содержание лимфоцитов составляет 18-40%, а
сегментоядерных нейтрофилов - 45-70%. Как уже отмечалось выше, среднее значение Лимф
для испытуемых превышало верхнюю границу нормы ≈ 41.6%. Это указывает на то, что
общая реакция испытуемых на внешнее воздействие за исследуемый период времени
характеризуется РПА или РПеА.
Сравнение степени выраженности реакции переактивации в различные дни у группы
испытуемых показало, что в дни отрицательной полярности секторной структуры ММП, а
также при возрастании ГМА, доля испытуемых, у которых проявляется РПЕА, возрастает.
На рис.6 приведены примеры хода динамики лимфоцитов и сегментоядерных
нейтрофилов у отдельных испытуемых,
демонстрирующих противофазный характер
содержания лимфоцитов и сегментов в периферической крови.
Рис. 6 Динамика содержания лимфоцитов (Lph) и сегментоядерных нейтрофилов ( Seg) в периферической
крови отдельных испытуемых (в скобках – коды испытуемых).
Колебания числа лимфоцитов в периоды смены полярности знака ММП
сопровождалось различными отклонениями в формуле крови: эозинофилией,
функциональными лейкопениями и лейкоцитозом. Отклонение в общей формуле крови, при
формальных показателях реакции активации, свидетельствует о напряженности и
неполноценности этих реакций. Увеличение числа эозинофилов – глюкокортикоидной
недостаточности. Сочетание эозинофилии с лимфопенией – истощение глюкокортикоидной
функции надпочечников, а лимфоцитоз сопровождается нарушением хорошего самочувствия
(Гаркави и др., 1990).
Таким образом, смена знака полярности ММП повышает вариабельность
показателей формулы крови и отражает, по-видимому, изменение «дозового» воздействия
вариаций ГМП.
Для формализации дозовых соотношений ГМА и нуклонной компоненты КЛ
(скорость нейтронного счета) был введен индекс: логарифм отношения дельта Н к
нейтронному счету (dH/Neutron), который позволяет качественно оценивать эффект
совместного воздействия ГМА и корпускулярной компоненты КЛ. Степень
информативности отдельного рассмотрения хода кривых ГМА и индекса нейтронного счета,
а также введенного индекса их отношений показана на рис 7. Введение этого индекса дает
наглядное представление о характере связи реакций адаптации с вариациями ГМА и
интенсивности нейтронов у поверхности Земли.
Сравнение динамики количества испытуемых (% от числа тестируемых в данный
день) с максимальным содержанием лимфоцитов, превышающих верхнюю границу нормы
(>40%), минимальным содержанием сегментоядерных нейтрофилов, снижающихся за
пределы нижней границы нормы (<45%), секторной структурой ММП, корректированной
34
скоростью нейтронного счета и dH индексом показало, что содержание лимфоцитов и
сегментоядерных нейтрофилов являются взаимообусловленными показателями, которые
модулируются комплексным воздействием нуклонной компоненты у поверхности Земли,
вариациями ГМП и глобальным модулирующим воздействием секторной структуры ММП.
Поскольку общим свойством различных воздействий (раздражителей) является
количественная характеристика, как степень биологической активности (Гаркави и др.,
1990), то индекс dH/Neutron отражает именно количественную сторону воздействия двух
различных по своей природе факторов. Секторная структура ММП, вероятно, обусловливает
определенные структурно-энергетические характеристики вариаций ГМП, в конечном счете,
воздействующие на клеточный состав крови.
Рис.7 Кривые отношений чисел лимфоцитов к сегментоядерным нейтрофилам (Lph/Seg) для отдельных
испытуемых (коды в скобках) и индекса ГМА (дельта H) к нейтронам (dH/Neutron).
3.3 Связь содержания палочкоядерных нейтрофилов в периферической крови с
вариациями ГМП.
Дополнительным свидетельством напряжения иммунных реакций при повышении
ГМА и при ее крайне низких значениях, служит положительный характер связи
палочкоядерных нейтрофилов с индексами ГМА, (табл.2). Нелинейный характер такой связи
отчетливо проявляется на Рис.8.
У испытуемого №1 при низкой ГМА число палочкоядерных нейтрофилов
повышается, при средних и высоких значениях индекса dH; у испытуемого №5
максимальное возрастание числа палочкоядерных нейтрофилов наблюдается при низких и
высоких значениях индекса dH. У испытуемого №12 ход кривой числа палочкоядерных
нейтрофиловl следует параллельно с индексом дельта Н, однако при средних значениях
индекса dH число палочкоядерных нейтрофилов достигает максимальных значений, а при
35
возрастании ГМА – снижается. У испытуемого №29 максимальное возрастание содержания
палочкоядерных нейтрофилов наблюдается после максимального возрастания ГМА
(возможно, в силу отставленности реакции адаптации на сильное воздействие). Поскольку
характер адаптивных реакций определяется исходным функциональным состоянием
организма, «идет волнообразно» (путем тренировки), а не нарастает линейно (Гаркави и др.,
1990), определяется индивидуальной эндогенной ритмикой гемопоэза (Афанасьев, Алмазов,
1985) и развивается по индивидуальной схеме – то эти особенности находят отражение в
мозаике типов реакций адаптации у отдельных испытуемых. Общим моментом реакций
адаптации у всех испытуемых является их сопряженность с воздействием ГМА и нуклонной
компонентой КЛ.
Рис.8. Кривые динамики числа палочкоядерных нейтрофилов (Pal) и индекса дельта Н (dH) у отдельных
испытуемых (коды в скобках).
Известно, что ГМА проявляется в ежесуточных регулярных колебаниях (слабой
силы), а также реккурентных возмущениях (средней и значительной силы) с частотой
примерно равной солнечным суткам (27 дней) (Брюнелли, Логинов, 1974). Эти колебания, по
сути, являются естественным фоном, флуктуирующим в режиме воздействия,
индуцирующего развитие реакции тренировки или активации. Периодическое увеличение
дозы воздействия, могло бы приводить к повышению адаптационного резерва здорового
организма. «Систематическое повторение слабых, но постепенно нарастающих
раздражителей с течением времени приводит к повышению активности защитных систем, в
связи с чем организм становится устойчивым к повреждающим воздействиям уже не столько
за счет развития торможения в головном мозге, но и благодаря повышению активности
защитных систем. Особенно интересно то, что каким бы воздействием не тренировали,
повышение устойчивости происходит не только к этому воздействию, но и к другим»
(Гаркави и др., 1990). Однако в условиях высоких широт, где проводились исследования,
частота и внезапность развития геомагнитных возмущений, значительная амплитуда
колебаний ГМП, высокая интенсивность вторичных космических лучей создают
повышенную нагрузку на организм, который, как известно, реагирует на изменение «дозы»
36
воздействия. При этом интервал времени от одного воздействия до другого должен быть
достаточным для полноценной релаксации. Если же частота воздействий такова, что не
происходит полноценной релаксации, то реакции адаптации носят «абортивный» характер,
который приводит к истощению адаптивного резерва. Именно эти причины могли бы
приводить к возникновению «синдрома полярного напряжения» (Казначеев, 1973), который
является первым предвестником серьезных нарушений состояния организма. Как показали
исследования А.В.Ткачева с соавторами (Ткачев и др., 1992), эти нарушения затрагивают, в
первую очередь, работу эндокринных желез, сердечно-сосудистую и нервную системы.
В данном исследовании, проведенном в высоких широтах, показана связь
функционального состояния периферической крови у школьников-волонтеров с вариациями
геокосмических агентов и выявлено, что значительные колебания доз воздействия со
стороны ГМА и фоновых вариаций вторичных космических лучей приводят к напряжению
реакций адаптации. Напряжение адаптивных механизмов проявляется в аномальных
выбросах в динамике показателей крови, практически, для всех форменных элементов:
возрастании скорости оседания эритроцитов за пределы верхней границе нормы, при
средних значениях по выборке на пределе верхней границы нормы; в функциональных
лейкопениях и лейкоцитозах; в повышенном содержании в периферической крови
лимфоцитов; появлении плазматических клеток, обычно отсутствующих в периферической
крови; повышении числа незрелых (палочкоядерных) нейтрофилов во время геомагнитных
возмущений (при общем снижении их числа); в развитии реакций повышенной активации и
переактивации при возмущающих воздействиях.
Таким образом, можно видеть, что глобальные, региональные и локальные
геокосмические агенты имеют достоверную связь с функциональным состоянием
периферической крови, причем, роль этих агентов разнозначима для отдельных
компонентов крови. Полученные данные свидетельствуют, что вариации геокосмических
агентов, проявляющиеся на локальном уровне в вариациях ГМП и интенсивности нуклонной
компоненты у поверхности Земли в высоких широтах существенно модулируют состояние
периферической крови.
4. Связь неспецифической резистентности организма (НРО) с вариациями
геокосмических агентов.
Неспецифическая резистентность организма (НРО) обусловлена естественными
барьерами (кожа, слизистые оболочки), клеточной защитой (система фагоцитов,
включающая нейтрофилы и макрофаги, естественные киллеры, не обладающие антигенной
специфичностью), гуморальными факторами защиты (система комплемента, тесно
взаимодействующая с фагоцитами; интерфероны, вещества, чаще всего белковой природы,
участвующие в реакциях воспаления, фибринолиза и свертывания крови, а также
обладающих прямым бактерицидным действием) (Маянский А.Н., Маянский Д.Н., 1983).
Состояние неспецифической резистентности организма исследовалось по
показателям фагоцитарной активности нейтрофилов с зимозаном, способности
праймированных зимозаном нейтрофилов к завершенному фагоцитозу (НСТ-тест)
(Белишева, Чухловин, 2003), реакции везикулообразования (РВО) (Белишева и др., 2006),
бактерицидной активности и численности микрофлоры кожи испытуемых (Белишева и др.,
1994).. Общая интенсивность метаболической активации нейтрофилов и доля
фагоцитирующих клеток, способных к этой реакции, считаются одним из главных
параметров неспецифической иммунорезистентности и эффективности иммунных реакций
нейтрофилов периферической крови (А.Н.Маянский и Д.Н.Маянский, 1983), в том числе,
влияющих на численность микрофлоры. В норме между организмом человека и
аутомикрофлорой устанавливается определенное состояние динамического равновесия, не
сопровождающееся патогенным воздействием бактерий на организм. Однако, при
неблагоприятном воздействии факторов внешней среды на организм человека, его
нормальная микрофлора приобретает значение патогенного этиологического фактора
(Кондрашов, 1972).
37
4.1 Оценка фагоцитарной активности и способности праймированных
зимозаном Фаг к завершенному фагоцитозу. Оценка Фаг выявила значительные колебания
индексов фагоцитоза от 23,0 – 94 %, и NBT – от 30 до 92 % при норме доли НСТпозитивных нейтрофилов, стимулированных зимозаном - 40-80%.
Коэффициенты корреляции Фаг и НСТ с геокосмическими агентами показывают
(Табл.2), что Фаг имеет достоверные отрицательные связи с геоэффективными агентами и
локальным индексом dH, а также позитивную связь с интенсивностью нейтронного счета,
отражающего вариации КЛ в околоземном пространстве; НСТ-позитивные нейтрофилы,
достоверно коррелируют только с рентгеновским излучением Солнца (1-8A°), являющимся
показателем СА, и локальным индексом dH.
Анализ динамики индексов Фаг и НСТ показал, что с возрастанием ГМА у
большинства испытуемых произошла реверсия значений индексов Фаг и НСТ т.е. процент
метаболически активированных нейтрофилов стал превышать над процентом
фагоцитирующих нейтрофилов. Эта реверсия совпала с началом мировой магнитной бури,
которая отразилась в локальных индексах ГМА (значение индекса dH составило 1190 нТл).
Динамика этого процесса отражена на Рис. 9. На Рис. 10 показано возрастание НСТпозитивных нейтрофилов в период подъема ГМА и снижения интенсивности КЛ в
околоземном пространстве.
Рис.9
Рис.10
Рис.9 Ход кривых индексов фагоцитоза (Fag_aver), завершенного фагоцитоза (NBT_aver) индекса дельта Н
(dH-index).
Рис. 10 ГМА, отраженная в динамике dH индекса (1), средние значения по датам исследования НСТпозитивных нейтрофилов (2), вариации нейтронного счета у поверхности Земли, отражающие вариации КЛ в
околоземном пространстве (3). Стрелкой показан Форбуш –эффект, совпавший с максимальными значениями
НСТ. По оси абсцисс – даты исследования НСТ (с 3 октября по 2 ноября 1991 г.), по оси ординат –
нормированные значения показателей 1, 2, 3.
Зависимость метаболической активации нейтрофилов от ГМА хорошо согласуется с
экспериментальными данными (Леднев и др., 1999), в которых выявлена чувствительность
реакции НСТ к воздействию ЭМП с определенными амплитудно-частотными
характеристиками.
Альтернативный характер связи фагоцитарной активности и метаболической
стимуляции нейтрофилов с вариациями ГМП и КЛ свидетельствует о том, что
неспецифическая иммунорезистентность организма модулируется двумя сопряженными
между собой агентами – ГМА и нуклонной компонентой КЛ у поверхности Земли..
4.2 Реакция везикулообразования (РВО) как индикатор интенсивности нуклонной
компоненты у поверхности Земли
РВО представляет собой процесс, который развивается в цельной крови при
разведении ее концентрированным раствором электролита, и выражается в том, что вокруг
отдельных лейкоцитов образуется светлая зона (везикула) (Клемпарская, 1969; Кисляков,
38
1976). Полагают, что "везикулы" или "ореолы" возникают в крови вокруг
полиморфноядерных лейкоцитов (ПМЯЛ) и, в определенной степени, отражают
иммунореактивность организма (Зикевская и др., 1984).
Наиболее привлекательным в этом тесте является то, что он служит интегральным
показателем состояния организма, отражающим внутрисистемные связи как самого
организма, так и его взаимодействия с окружающей средой.
Для проверки гипотезы относительно связи теста РВО с воздействием
геокосмических агентов и зависимости РВО от воздействия отдельных компонент
геокосмического комплекса, между показателями РВО и отдельными геокосмическими
агентами были вычислены коэффициенты корреляции, приведенные в таблице 2.
Оказалось, что РВО имеет максимальное число связей как с глобальными
компонентами геокосмического комплекса, ассоциированными с СА, так и региональными и
локальными геокосмическими агентами. В целом, коэффициенты корреляции показывают,
что с геоэффективными агентами и индексами ГМА показатели РВО имеют отрицательную,
достоверную связь (p<0,05), в то время как с корпускулярными потоками высокоэнергичных
α-частиц с энергиями >850 Мэв и в диапазоне энергий 630-850 Мэв, а также с нуклонной
компонентой вторичных КЛ, детектируемой у поверхности Земли нейтронным монитором,
связь обнаружена положительная (р<0,05).
Характер связи теста РВО с вариациями геокосмических агентов у отдельных
испытуемых с локальными индексами ГМА, региональными показателями скорости
нейтронного счета и глобальными показателями состояния межпланетной среды выявил
максимальное число корреляций между площадью везикул (Sq_vez) и
КПК1, что
соответствует крайне низкой ГМА. Возможно, на образование везикул влияет кофакторное
воздействие ГМА и высокоэнергичной компоненты КЛ, обусловливающей изменение
физико-химических свойств крови. Не исключено, что соотношение доз воздействия ГМА в
определенном амплитудно-частотном диапазоне и высокоэнергичных частиц определяет
конечный эффект реакции везикулообразования (рис.11).
Для визуализации соотношения доз вариаций ГМА и нейтронов и сравнения с ходом
кривых индексов РВО, был использован индекс (log_rh/N). Сравнительная оценка в
графическом представлении хода кривых динамики индексов площади (Sq_vez), количества
(Sum_vez) везикул у отдельных испытуемых, rh-индекса (rh-index), нейтронного счета
(Neutron), логарифма отношения rh-индекса к нейтронному счету (log_rh/N) показала, что
несмотря на индивидуальные особенности динамики индексов РВО рельеф их кривых
больше соответствует рельефу кривых индекса соотношения доз rH и нейтронного счета, чем
кривым этих показателей в отдельности (рис.12).
Значение соотношения доз для итоговой реакции везикулообразования хорошо
иллюстрируется рисунками на которых видна связь между РВО и вариациями
высокоэнергичных частиц в околоземном пространстве (рис. 13), нейтронным счетом на
поверхности Земли и индексами ГМА (рис. 14). При низких значения ГМА, ход РВО
практически отражает вариации интенсивности потоков α-частиц в околоземном
пространстве и интенсивность нейтронов у поверхности Земли. При возрастании ГМА
значения РВО, по-видимому, выражают интегральный ответ на изменение соотношения доз
одновременно действующих факторов: корпускулярных потоков и ГМА.
Реакции РВО, как и другим показателям состояния крови, присуща эндогенная
ритмика, которая модулируется совместным воздействием ГМА и высокоэнергичных частиц.
Долевая значимость одного или другого агента в интегральном эффекте реакции РВО,
вероятно, определяется исходным функциональным состоянием иммунокомпетентных
клеток и суммарным качественно-количественным воздействием ГМА и высокоэнергичной
компоненты КЛ (Белишева и др., 1995; Белишева, Чухловин, 2003; Белишева, Качанова,
2002; Belisheva 2003; Belisheva et al, 2004).
Поскольку число везикул и их площадь служат характеристикой неспецифической
иммуннорезистентности, можно полагать, что вариации ГМП и высокоэнергичной
39
компоненты КЛ как кофакторное
неспецифической иммунной защиты.
воздействие,
могут
модулировать
состояние
11. Реакция везикулообразования (РВО) в норме (1) и при различных функциональных
нарушениях (2, 3).
Рис.12 Сравнение динамики реакции Рис. 13. Ход кривых индексов сумарной
везикулообразования (sum_Vez) с ходом площади везикул (Sq_vez), индекса КРК2
кривых
индекса
ГМА
(dH-index), (KPK2) и нейтронного счета ( Neutron)
скоростью
нейтронного
счета,
корректированного на давление (Neutron)
и логарифмом отношения индекса dH к
нейтронам ( log_dH/N).
Рис.14 Динамика показателей РВО (1), αчастиц с диапазоном энергий 630-850 Мэв
(2) α-частиц с энергиуй >850 Мэв (3)
Рис.15 Динамика показателей РВО (1),
некорректированной
скорости
нейтронного счета (2), индекс DH, как
показателя ГМА (3)
Вероятно, РВО отражает итоговый результат самоорганизации крови, обусловленный
дестабилизирующим воздействием вторичных КЛ, и ее способностью к кооперативным
взаимодействиям, направленным на сохранение гомеостаза. При ослаблении связей между
иммунокомпетентными клетками крови, вызванной ослаблением иммунитета или (и)
40
патогенной микрофлорой, итоговые процессы структурных перестроек, вероятно, находят
Таблица 3
Монотонная связь индексов отражение в количестве везикул и их площади.
Связь индексов РВО с показателями
РВО с показателями функционального
состояния
крови
и
состояния
крови
и
геокосмическими функционального
геокосмическими
индексами,
имеющая
агентами
монотонный характер, и выявленная с
Вез._площадь (Sq_Vez) Вез_сумма (Sum_Vez)
применением СОМОД-технологии (Качанова
Сегменты
+
лимфоциты
2002; Немцов и др., 2001), приведена в таблице
Плазмат. клетки
+
моноциты
+
3.
лейкоциты
+
лейкоциты
+
Характер связи индексов РВО с
фагоциты
+
геокосмическими индексами показывает, что
НСТ
НСТ
при низкой солнечной активности, низких
Вез_сумма
+
Вез._площадь
+
Микрофлора (М+) +
показателях
глобальных
геоэффективных
Бакт. активность
- Бакт. активность агентов, низком уровне локальной ГМА и
KPK2
KPK2
высоких
значения
нейтронного
счета,
KPK3
KPK3
происходит
снижение
бактерицидной
KPK4
KPK4
активности кожи, метаболической активации
rH_cр.
rH_cр.
нейтрофилов, снижение уровня лимфоцитов,
rHmax
rHmax
dH
dH
но повышение роста патогенной микрофлоры,
B
числа лейкоциов (лейкоцитоз), увеличение
BY_GSM
сегментоядерных нейтрофилов со сниженной
CВ
СВ
функциональной активностью, возрастание в
KP
KP
периферической
крови
незрелых
форм
R
R
гранулоцитов (палочкоядерных) и появление
протоны
протоны
плазматических
клеток,
обычно
нейтроны
+
нейтроны
+
отсутствующих в периферической крови. Все
это свидетельствует о напряжении в работе иммунной системы в периоды низкой ГМА и
возрастания интенсивности нуклонной компоненты,
космического или земного
происхождения, у поверхности Земли.
Результаты по оценке характера зависимости РВО от вариаций геокосмических
агентов подтверждают приведенные выше данные о связи геокосмических агентов с
состоянием иммунной системы. Подтверждение чувствительности РВО к вариациям
интенсивности нуклонов у поверхности Земли было получено в экспериментах, проведенных
в Пущино. Эти эксперименты показали, что импульсное увеличение потоков нуклонов у
поверхности Земли, зарегистрированное в НИИЯФ МГУ, отразилось в возрастании всех
показателей РВО (Белишева и др., 2006).
4.3 Численность микрофлоры кожных покровов отражает вариации
геокосмических агентов
Взаимоотношение организма и его микрофлоры представляет динамический процесс,
складывающийся из взаимодействия и взаимного приспособления. В обычных условиях в
этих отношениях устанавливается определенное состояние динамического равновесия, не
сопровождающегося
патогенным
воздействием
микроорганизмов.
Однако
при
неблагоприятных воздействиях со стороны внешней среды нормальная микрофлора может
приобретать значение патогенного фактора и приводить к развитию заболеваний (Кодрашов,
1972). Динамическое равновесие между макро- и микроорганизмами может нарушаться под
влиянием факторов окружающей среды, функционального состояния организма и степени
агрессивности микрофлоры.
Защитная функция кожи обеспечивается механическим удалением микроорганизмов
с кожной поверхности за счет физиологического отделения верхних слоев эпидермиса и
бактерицидным действием кожи. Бактерицидность кожи обусловлена присутствием на ее
поверхности своеобразного водно-липидного слоя, имеющего кислую реакцию (рН 3,5-6,7) и
препятствующего развитию патогенной микрофлоры. Этот слой образуется за счет
41
функциональной активности потовых и сальных желез, выделяющих неэстерифицированные
жирные кислоты, перекиси водорода и лизоцим (Самцов, Алексеев, 1981). При воздействии
на организм различных факторов среды и физиологических нагрузок бактерицидная
активность кожи может снижаться.
Микрофлора на поверхности кожи и в глубине не одинакова: чем глубже слой кожи,
тем однообразнее видовой состав микроорганизмов. Так, в глубоких слоях находится только
один белый стафилококк, который составляет не менее 89-90% от общего количества
микрофлоры кожи. Количественный и видовой состав аутомикрофлоры кожи служит одним
из важных показателей неспецифической резистентности организма (НРО). Количество
поверхностной микрофлоры на здоровой коже колеблется в пределах от 20 до 40 колоний на
1см2 поверхности. Верхняя граница нормы глубокой, или аутомикрофлоры – 50 колоний на
той же площади (Кощеев и др., 1987).
В результате ежесуточного исследования аутомикрофлоры (АМФ) кожных покровов
установлено, что в течение всего периода происходило существенное изменение
численности колоний на коже груди и спины, в том числе и патогенных - маннитположительных (М+) микроорганизмов, а также существенные колебания бактерицидной
активности кожи (Бак).
Следует отметить, что динамика численности АМФ кожи спины и груди хорошо
между собой коррелируют (r= 0,87, Р < 0,001). Общая численность колонии образующих
единиц (КОЕ) на спине колебалось от 22 до 126 (Р <0,05), а на груди - от 14 до 133 (Р< 0,01).
Причем только 10 октября (на спине) и 13 октября (на груди) их количество было в пределах
нормы (22,5 КОЕ/на 4,5 см2 площади). В остальные дни численность колоний значительно
превышала верхнюю границу нормы.
Коэффициенты корреляции численности микрофлоры и бактерицидной активности
кожи с глобальными показателями состояния межпланетной среды, наземными
региональными и локальными геокосмическими агентами показаны в таблице 4.
Таблица 4. Коэффициенты корреляции между показателями неспецифической резистентности организма
(НРО) аутомикрофлорой (АМФ), условно-патогенной микрофлорой (М+), бактерицидной активностью
(Бак) кожных покровов, индексом солнечной активности (СА), выраженным в числах Вольфа (R),
потоками α-частиц, протонами в околоземном пространстве, межпланетным магнитным полем (ММП),
индексами геомагнитной активности (ГМА) DH и КПК3, скоростью счета нейтронов (нейтроны),
некорректированной (некор.) и корректированной (кор.) на барометрическое давление, и
барометрическим давлением.
α-частицы,
Протоны,
индексы
Нейтроны,
Мэв
Мэв
ГМА
част/c
Показатели
Дав630640НРО
СА, R >-850 850
ММП dH
ление
>850
850
КПК3 некор кор.
-0,133 0,184
-0,04
-0,145 -0,199 0,39
0,159
0,162
0,238
-0,024 -0,268
АМФ
0,286
-0,216 0,77
M+
-0,773 0,046
0,431
-0,53
-0,59
0,835
0,591
-0,625
-0,213 0,422
0,207
0,038
-0,144 -0,1
-0,23
0,374
-0,057 0,202
-0,118
Бак
Уровень значимости маркированных цветом и выделенных жирным шрифтом коэффициентов корреляции
р<0,05.
На основании данных таблицы можно заключить, что только рост условно патогенной
микрофлоры (М+) имеет сильную зависимость от вариаций глобальных региональных и
локальных геокосмических агентов. Причем, именно на примере таких связей можно
проследить последовательность и причинность событий, ведущих к модуляции роста
условно-патогенной микрофлоры, которая начинается с СА и транслируется через
промежуточные агенты на Землю.
Сопоставление динамики роста условно-патогенной микрофлоры с вариациями
глобальных показателей состояния МПС: числами Вольфа (R), скоростью солнечного ветра
(СВ), как наиболее геоэффективного агента, секторной структурой ММП приведено на
рисунках 16, 17.
Зависимость роста патогенной микрофлоры от геоэффективных агентов была
42
показана также на микрофлоре из бронхиального смыва больных бронхиальной астмой
(Немцов и др., 2001; Belisheva et al., 2005). Это сопоставление показывает, что рост условнопатогенной микрофлоры находится в противофазе с СА и таким геоэффективным агентом,
как скорость солнечного ветра (рис.16). Связь с секторной структурой ММП проявляется в
сопряженности возрастания численности микрофлоры со сменой отрицательного знака
сектора на положительный (рис.17). При положительном знаке сектора ММП, который
сопряжен со снижением ГМА, рост условно-патогенной микрофлоры достигает
максимальных значений. Это означает, что при низких значениях ГМА происходит
увеличение численности условно-патогенной микрофлоры.
Рис.16 Сопоставление динамики роста условнопатогенной микрофлоры (1) с динамикой чисел
Вольфа
(2),
характеризующих
солнечную
активность
Рис.17 сопоставление динамики роста патогенной
микрофлоры (1) с вариациями потоков скорости
солнечного ветра (2) и секторной структурой
межпланетного магнитного поля (3).
Оценка характера связи роста условно-патогенной микрофлоры с бактерицидной
активностью кожи (Бак) показала, что значимая корреляция между ними отсутствует. Это
подтверждает относительную независимость роста условно-патогенной микрофлоры от
организма хозяина и обусловленность флуктуаций численности микрофлоры вариациями
геомагнитной и корпускулярной компонент геокосмического комплекса.
Поскольку бактерицидность кожи, в большей степени, чем рост условно-патогенной
микрофлоры, обусловлена функциональным состоянием организма, ее связь с ростом
условно-патогенной микрофлоры опосредуется, скорее всего, через механизмы
неспецифической иммунорезистентности. Это подтверждают высокие коэффициенты
корреляции бактерицидной активности кожи с показателями РВО: площадью везикул и
суммой везикул (r=0,627 и r=0,72, соответственно).
Таким образом, неспецифическая резистентность организма также модулируется
корпускулярной и геомагнитной компонентами геокосмического комплекса, как и
неспецифическая иммунорезистентность. При этом следует отметить, что наибольшая
независимость от функционального состояния организма и наиболее выраженная связь с
вариациями корпускулярной и электромагнитной компоненты геокосмического комплекса
была найдена для роста условно-патогенной микрофлоры.
Полученные результаты не только подтверждают раннее установленную связь роста
микроорганизмов с СА (Вельховер, 1935; 1936), но также объясняют, какие агенты на
поверхности Земли влияют на численность микроорганизмов: рост патогенной микрофлоры,
в первую очередь, определяется геокосмическими глобальными факторами, связанными с
вариациями космических лучей, находящимися в противофазе с СА.
43
5. Индивидуальная чувствительность организма к действию вариаций
геокосмических агентов
Оценка частоты корреляций физиологических показателей с индексами ГМП для
отдельных индивидуумов выявила группы с различной чувствительностью к вариациям
ГМП. В соответствии с числом значимых корреляций отдельных физиологических
показателей с индексами ГМП для каждого индивидуума, все испытуемые были
распределены по трем группам: 1-я группа со слабой зависимостью физиологических
показателей от вариаций ГМП (1-2 достоверных корреляций); 2-я группа – со средней
зависимостью (3-4 достоверных корреляций); 3-я группа – с сильной зависимостью (5-7
достоверных корреляций). В процентном отношении от общего числа испытуемых это
составляет: 38.6, 28.9, 32.1 (%), соответственно. Характер связей физиологических
показателей с индексами ГМП означает, что функциональное состояние организма у 99.6 %
испытуемых модулируется вариациями ГМП, хотя и в разной степени (Belisheva et al., 1994,
Белишева, Конрадов, 2005). Особую чувствительность в этом случае должны проявлять
представители 3-й группы, поскольку показано (Гедимин и др., 1989), что возрастание числа
достоверных корреляций между системами организма (и внешним воздействием)
свидетельствует о напряжении механизмов адаптации. Вариации ГМП могут способствовать
такому напряжению и, вероятно, срывы процессов адаптации должны наблюдаться, в
первую очередь, в 3-й группе.
На основании полученных результатов, можно видеть, что в Заполярье и на Крайнем
Севере функциональное состояние организма существенным образом зависит от вариаций
ГМП. В высоких широтах частые и интенсивные геомагнитные возмущения могут быть
одной из причин десинхроноза биологических ритмов, а в случае хронического и стойкого
нарушения фазовой архитектоники ритмов способствовать истощению резервных
возможностей и адаптационно-регуляторных систем организма (Агаджанян и др., 1989).
6. Прогноз функционального состояния организма на основе оценки дозового
соотношения воздействия вариаций наземных и космических агентов.
Для того, чтобы найти закономерности в эффектах совместного воздействия ГМП и
нуклонной компоненты у поверхности Земли, а также модулирующих воздействий
глобальных компонент геокосмического комплекса, материал исследования был подвергнут
следующей процедуре:
1) для количественной оценки «дозы» воздействия, временные ряды значений
показателей СА (числа Вольфа, скорость солнечного ветра (СВ), плотность частиц в СВ);
секторной структуры ММП; наиболее информативных индексов ГМА (rHмах и dH индексов)
ГМА, скорости счета нейтронного монитора некорректированного и корректированного на
давление, значения барометрического давление были пронормированы относительно их
максимальных значений;
2) из усредненных по каждой дате исследования показателей функционального
состояния периферической крови и неспецифической иммунорезистентности для всей
выборки испытуемых, были отобраны максимальные и минимальные значения для каждого
исследуемого показателя и соотнесены с датами их проявления;
3) даты проявления максимальных и минимальных значений функциональных
показателей были соотнесены с нормированными значениями геокосмических агентов,
совпадающих с этими датами;
4) для качественной характеристики степени выраженности воздействия
геокосмических агентов, нормированные показатели были охарактеризованы следующим
образом:
минимальные (мин. знач.); низкие (<0,5); средние (0,5) высокие (>0,5),
максимальные значения. Результаты проведенного анализа, выполненного для выявления
зависимости между значениями показателей функционального состояния периферической
крови и неспецифической иммунорезистентности и «дозовым» соотношением действующих
агентов приведены в таблице 5.
44
Таблица 5. Связь максимальных и минимальных значений функциональных показателей состояния
организма с «дозовым» соотношением воздействия геомагнитной активности (ГМА), наземной
интенсивности нейтронов, космических лучей (КЛ), секторной структуры ММП, солнечной активности
(СА).
Группировка показателей в
зависимости от уровня
ГМА
минимальная
ГМА
низкая ГМА
средняя
ГМА
Минимальные (светлый
фон) и максимальные
(темный фон) значения
показателей
функционального
состояния организма
Моноциты
Сегменты
АМФ
Условно патогенная
микрофлора (M+)
Соэ
Гемоглобин
Нормированные значения наземных и космических агентов
ГМА, нТл
rH
макс.
0,04
0,01
0,04
dH
0,03
0,02
0,03
нейтроны,
част./с
Секторная
структура
ММП, нТл
КЛ
СА,
числа
Вольфа
1
0,8
1
0,7
0,4
0,7
0,8
0,9
0,8
0,4
0,4
0,4
0,04
0,04
0,04
0,03
0,03
0,03
1
1
1
0,7
0,7
0,7
0,8
0,8
0,8
0,4
0,4
0,4
Эозинофилы
Лейкоциты
Фагоциты
Бактерицидная активность
РВО
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,5
0,5
0,5
0,7
0,7
0,8
0,8
0,8
1
1
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
Лимфоциты
Лимфоциты
НСТ
НСТ
Сегменты
Палочки
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
0,1
0,4
0,6
0,5
0,5
0,5
0,7
0,8
0,9
0,9
0,8
0,8
1
0,5
0,3
0,6
0,6
0,6
0,6
АМФ
0,1
0,1
0,4
-0,6
-0,6
-0,6
-0,6
-0,6
0,1 (-) на
(+)
1
?
-0,6
-0,6
-0,6
0,1 (-) на
(+)
0,8
0,6
Соэ
РВО
Моноциты
Эозинофилы
0,5
0,5
0,5
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,7
0,3
0,3
0,5
0,9
?
?
0,6
0,9
0,2
0,2
0,9
0,3
0,8
0,8
0,6
Палочки
0,9
0,7
0,5
0,9
0,6
Плазматические клетки
Гемоглобин
Фагоциты
Бактерицидная активность
0,9
0,9
0,6
0,6
0,7
0,8
0,6
0,6
0,5
0,6
0,1
0,4
0,6
0,7
0,9
0,9
Лейкоциты
Условно патогенная
микрофлора (M+)
0,9
0,7
0,5
-0,8
-0,5
0,1 (-) на
(+)
0,9
0,4
0,3
0,9
0,9
0,6
1
1
0
-0,8
0,1
1
высокая
ГМА
0,1 (-) на
(+)
0,1 (-) на
(+)
Биологическая эффективность одновременного воздействия вариаций ГМП и
интенсивности нуклонов у поверхности Земли для разных биологических мишеней может
быть обусловлена следующими причинами: преобладающим воздействием вариаций ГМП
или нуклонной компоненты у поверхности Земли; альтернативным воздействием вариаций
ГМП и интенсивности нуклонной компоненты КЛ; аддитивным воздействием вариаций
45
ГМП и нуклонной компоненты; модулирующим воздействием секторной структуры ММП,
когда смена знака сектора может приводить к дополнительным наземным воздействиям,
природа которых пока окончательно не выяснена.
Относительный вклад каждого агента в общий процесс модуляции функционального
состояния организма определяется дозовым соотношением воздействий всех
биоэффективных геокосмических агентов, исходным физиологическим состоянием
организма и компетентностью определенных мишеней к их воздействию. Численность
условно-патогенной
микрофлоры
проявляет
относительную
независимость
от
функционального состояния организма хозяина и, в основном, модулируется вариациями
геокосмических агентов.
Таким образом, анализ функционального состояния периферической крови,
неспецифической иммунорезистентности, численности микрофлоры кожных покровов и
бактерицидной
активности кожи показывает, что локальные вариации ГМА и
интенсивность нуклонов у поверхности Земли, зависящие от СА, ММП, КЛ, являются
основными геокосмическими агентами, модулирующими функциональное состояние
организма и его иммунной системы.
Проведенный
анализ
показал,
что
возможные
механизмы
модуляции
функционального состояния организма связаны с дозовым соотношением вариаций ГМП и
нуклонной компоненты, а также модулирующего воздействия ММП, при которых возможны
эффекты, обусловленные следующими причинами:
• преобладающим действием нуклонной компоненты у поверхности Земли;
• преобладающим действием электромагнитной компоненты ГМП;
• альтернативной регуляцией вариаций ГМП и интенсивности нуклонной
компоненты КЛ;
• аддитивным воздействием вариаций ГМП и нуклонной компоненты;
• модулирующим воздействием секторной структуры ММП, смена знаков которой
приводит к изменению спектрально-энергетических характеристик ГМП.
Эти явления отражены в значениях показателей функционального состояния
периферической крови и неспецифической иммунорезистентности, которые также как ГМА
и нуклоны составляют единый механизм регуляции функционального состояния организма.
При низких значения ГМА и значительной интенсивности нуклонной компоненты в
периферической крови преобладают сегментоядерные нейтрофилы, содержание лимфоцитов
при этом снижается; напротив, возрастание ГМА и снижение интенсивности нуклонной
компоненты приводит к возрастанию лимфоцитов и снижению сегментоядерных
нейтрофилов. Практически, вся мозаика возможных соотношений между показателями
функционального состояния периферической крови и иммунорезистентности описывается
дозовым соотношением воздействия вариаций ГМА и интенсивности нуклонной
компоненты у поверхности Земли.
Вариации ГМП и интенсивности нуклонной компоненты у поверхности Земли,
будучи единым механизмом модуляции функционального состояния биосистем, в свою
очередь, модулируются глобальными агентами, ассоциированными с секторной структурой
ММП и СА. На основе оценки дозового соотношения вариаций ГМП и нуклонной
компоненты у поверхности Земли, с учетом значений показателей секторной структуры
ММП и геоэффективных агентов, можно прогнозировать, на текущий момент, тенденции в
проявлениях функционального состояния сердечно-сосудистой системы, периферической
крови и неспецифической иммунорезистентности организма, а, следовательно, и состояния
организма.
Резюме
1). Выявлены наиболее значимые глобальные, региональные и локальные геокосмичесие
агенты, модулирующих состояние сердечно-сосудистой системы и крови в условиях
Заполярья, которыми являются локальные вариации ГМА, интенсивность нуклонов у
46
поверхности Земли на данной широте, секторная структура межпланетного магнитного
поля, вспышечная активность Солнца.
2). Получены модели реакций сердечно-сосудистой системы и крови при различном уровне
солнечной активности и различном дозовом воздействии геокосмических агентов в условиях
Заполярья.
3). Выявлены механизмы воздействия вариаций геокосмических агентов на организм и
модуляции функционального состояния организма с преобладающим воздействием
различных компонент геокосмического комплекса и их сочетаний, что позволяет
прогнозировать реакции сердечно-сосудистой системы и крови на варьирующие условия
среды в Заполярье.
Работа выполнена при поддержке грантом РФФИ №: 05-04-97511_p_север_a.
Литература
1.
Агаджанян Н.А., Ефимов А.И., Хрущев В.Л., Куцов Г.М. Хронофизиологические
аспекты адаптации человека к условиям Арктического Заполярья //Хронобиология и
медицина. М.: Медицина. 1989. С. 144-157.
2.
Агулова Л.П. Биоритмологические закономерности формирования компенсаторноприспособительных реакций в условиях клинической модели стресса. Томск: 1999.
Автореферат докт. дисс. на соискание уч. степени докт. биол.н.. 34 С.
3.
Алмазов В.А., Афанасьев Б.В., Зарицкий А.Ю. и др. Физиология лейкоцитов человека.
Л.: Наука. 1979. 230 С.
4.
Алякринский Б.С., Степанова С.И. По закону ритма. М.:Наука. 1985. 176 С.
5.
Афанасьев Б.В, Алмазов В.А.. Родоначальные кроветворные клетки человека.
Физиология и патология. Отв. ред. Е.Б.Владимирская. .Л: Наука. 1985.
6.
Андронова Т.И. Влияние метеорологических и гелиофизических факторов на
гемодинамику здорового человека в условиях Крайнего Севера //Человек и среда. Л.:
Наука. 1975. С. 125-132.
7.
Ашофф Ю., Вивер Р. В кн. Биологические ритмы. М.: Мир. 1984. С.362-388.
8.
Баевский Р.М. Физиологические измерения в космосе и проблема их автоматизации. М.: Наука, 1970. - 231с.
9.
Бакунец Г.О., Тунян Ю.С., Акопов С.Э., Меликян Е.Л. Роль геомагнитной активности
в развитии микроциркулярных расстройств у больных с нарушением мозговой
гемодинамики
//Адаптация
человека
в
различных
климатогеографических
и
производственных условиях. Новосибирск. 1981. Т.2 С. 137-139.
10.
Белишева Н.К., Попов А.Н., Петухова Н.В. и др. // Качественная и количественная
оценка воздействия вариаций геомагнитного поля на функциональное состояние мозга
человека// Биофизика. 1995. Вып.5. С.1005-1012.
11.
Белишева Н.К., Меркушев И.А. Влияние геомагнитной активности на здоровье
подростков// Жизнь и безопасность. 1999, №3-4, с. 112-125.
47
12.
Белишева Н.К., Качанова Т.Л. Глобальная модуляция психоэмоционального состояния
человека геокосмическими агентами // Сб.научных докл. VII Межд. конф."Экология и
Развитие Северо-Запада России». Санкт-Петербург. 2002. С.110-118.
13.
Белишева Н.К, Чухловин А.Б. Вариации геомагнитного поля и космических лучей универсальный механизм регуляции функционального состояния периферической
крови // Тез. докл. III Межд. конгресса «Слабые и Сверхслабые Поля и Излучения в
Биологии и Медицине». С.- Петербург. 2003. С.96-97
14.
Белишева
Н.К.,
Черноус
С.А.
Исследование
роли
гелиогеофизических
и
метеорологических факторов в изменчивости вариабельности сердечного ритма у
различных категорий населения на Севере // Сб. Север – 2003. Проблемы и решения.
Изд во: КНЦ РАН. Апатиты. 2004. С.43 - 51.
15.
Белишева Н.К. Особенности функционального состояния организма человека и живых
систем в условиях Заполярья. Наука и развитие технобиосферы Заполярья:опыт и
вызовы времени. Мат. межд. конф. Апатиты, 29 ноября- декабря 2005. С.42-45.
16.
Белишева Н.К., Конрадов С.А. Значение вариаций геомагнитного поля для
функционального состояния организма человека в высоких широтах // Геофизические
процессы и биосфера. 2005. Т. 4. № 1/2. С.44-52.
17.
Белишева
Н.К.,
Черноус
С.А.,
Григорьев
В.Ф.,
Цивка
Ю.В.
Воздействие
геокосмических агентов на здоровье человека в высоких широтах и возможности
реабилитации зимовщиков Шпицбергена // Комплексные исследования природы
Шпицбергена. Вып.5. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2005. С. 17-30.
18.
Белишева Н.К., Т.Л.Качанова, Х. Ламмер, Х.K.Бирнат. Связь между вариациями
геокосмических агентов и состоянием организма человека. Материалы Международной
конференции «Космическая погода: ее влияние на биологические объекты и человека»,
состоявшейся в Москве 17-18 февраля 2005 г., под ред. О.Ю.Атькова и
Ю.И.Гурфинкеля; Москва, 2006, С.21-22 (136 с.) Изд-во ОАО «Российские
железнодорожные дороги» (РАН, Открытое акционерное общество «Российские
железнодорожные дороги») (а).
19.
Белишева Н.К., А.А.Конрадов, И.Н.Январева. Воздействие вариаций геомагнитного
поля на сердечно-сосудистую систему в высоких широтах. Материалы Международной
конференции «Космическая погода: ее влияние на биологические объекты и человека»,
состоявшейся в Москве 17-18 февраля 2005 г., под ред. О.Ю.Атькова и
Ю.И.Гурфинкеля; Москва, 2006, С.23-24 (б).
20.
Белишева Н.К., Б.М. Кужевский, Е.А. Сигаева, М.И. Панасюк, член-корреспондент
РАН В.К. Жиров. Модуляция функционального состояния крови вариациями
48
интенсивности нейтронов у поверхности Земли // ДАН. - 2006. -Т.407.- №5.- С.687-691
(с).
21.
Бородин А.С. Сопряженность вариаций КНЧ электромагнитных полей среды обитания
и состояния организма человека. Томск: ТГУ. Автореферат канд. дисс. на соискание
уч. степени канд.техн.н. 1999. 14 С.
22.
Бреус Т.К., Чибисов С.М., Баевский Р.М., Шебзухов К.В. Хроноструктура биоритмов
сердца и факторы внешней среды //М.: Изд - во Российского университета дружбы
народов. 2002. 231С.
23.
Брюнелли Б.Е., Логинов Г.А. Особенности геомагнитных вариаций в высоких широтах
// В сб.: Высокоширотные геофизические явления. Л.: Наука. 1974. С. 62-80.
24.
Вельховер С.Т. О некоторых функциональных свойствах коринебактерий //Ж.
микробиол., эпидем. и иммунобиологии. 1935. Т.15. №6. С.869-878.
25.
Вельховер С.Т. Годовой ход метахромазии волютина коринебактериальной клетки
//Микробиология. 1936. Т.5. Вып.5. С.731-733.
26.
Владимирский Б.М., Сидякин В.Г., Темурьянц Н.А. и др. Космос и биологические
ритмы. Симферополь. 1995. 206 С.
27.
Владимирский Б.М., Кисловский Л.Д.. Биофизика и история. Биофизика, 1998, т.43,
вып5,
28.
с.757-760
Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А. Влияние солнечной активности на биосферуноосферу. Под общей ред. акад. РАЕН Л.А.Блюменфельда и акад. РАН Н.Н.Моисеева.
М: Изд-во МНЭПУ. 2000. 373 С.
29.
Волчек О.Д. Циклические изменеия генетических психологических характеристик
человека. В сб.Современные проблемы изучения и сохранения биосферы. Ред.
Р.В.Красногорская СПб.: Гидрометеоиздат. 1992. Т.II. С.44-51.
30.
Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А.. Адаптационные реакции и резистентность
организма. Ростов: Ростовский ун-т. 1990. 224 С.
31.
Гедимин М.Ю., Иванова Л.И., Евлампьева М.Н. В сб. Проблемы преморбидности в
гигиенической диагностике. Ред. Г.И.Сидоренко, М.П.Захарченко. Л: Наука. 1989. C.
337-338.
32.
Гершкович С.М., Немзер М.П. О некоторых особенностях белой крови у детей
мурманского Заполярья // Педиатрия. 1962. №7.
33.
Гневышев М.Н. Гелиофизические основы солнечно-биологических связей // Влияние
геофизических и метеорологических факторов на жизнедеятельность организма.
Новосибирск. 1978. С. 15-24.
34.
Гурфинкель Ю.И., Любимов В.В., Ораевский В.Н и др., Влияние геомагнитных
49
возмущений на капиллярный кровоток у больных ишемической болезнью сердца. //
Биофизика. 1995. Т.40. Вып.4. С. 793.
35.
Дерягина Г.П., Кривская В.Ю. Суточная периодика показателей системы свертывания
крови и гормональная активность надпочечников у здоровых лиц // Физиол. журн.
СССР. 1975. №10. С.1564 –1573.
36.
Дорман Л.Т., Смирнов В.С., Тясто М.И. Космические лучи в магнитном поле Земли.
Главная редакция физико-математической литературы. М: Наука. 1971. 399 С.
37.
Дубров А.П.. Геомагнитное поле и жизнь. Под ред. д.б.н. Ю.А.Холодова. Л.:
Гидрометеоиздат. 1974. 175 С.
38.
Зикевская
К.К.,
Касаткина
Г.В.,
Печерский
В.И.
Диагностика
осложнений
психофармакотерапии, обусловленных лекарственной аллергией, методом реакции
везикулообразования // Журн. невропатологии и психиатрии. 1984. Т.84. Вып.5. С.739743.
39.
Илипаев И.И. Влияние геофизических факторов на течение эпилепсии // Журн.
невропатол. и психиатр. - 1978., №7, С.556-561.
40.
Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука. 1980. 191 С.
41.
Качанова Т.Л., Фомин Б.Ф. Основания системологии феноменального: СПб: Изд-во
СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 1999. 180 С.
42.
Качанова Т.Л., Фомин Б.Ф. Метатехнология системных реконструкций: СПб: Изд-во
СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001. 336 С.
43.
Качанова Т.Л. Решение общей задачи реконструктивного анализа сложных систем по
эмпирическим описаниям. Автореф. Докт. Диссерт. С.-Петербург. 2002. 32 С.
44.
Кисляков В.С. О природе и механизме бляшкообразования (везикулоцитоза)
//Бюл.эксперим.биологии и медицины. 1976. Т.81. N4. С.454-457.
45.
Клемпарская Н.Н., Шальнова Г.А. Аутофлора как индикатор радиационного поражения
организма. М.: Медицина. 1966. 207 С.
46.
Клемпарская Н.Н. Исследование динамики аутоиммунных процессов путем выявления
бляшкообразующих клеток // Ж. микробиологии. 1969. №8. С.18-21.
47.
Клемпарская Н.Н. Некоторые итоги применения метода изучения видового состава и
количества микробов аутомикрофлоры как показателя состояния реактивности
организма // Аутофлора здорового и больного организма. Таллин. 1972. С.3-6.
48.
Комаров Г.Д., Кучма В.Р., Носкин Л.А. Полисистемный саногенетический мониторинг.
–М.:МИКПРО, 2001.-65-90.
49. Кондрашов Г.Ф. Исследование состояния аутофлоры кожи у здоровых и больных
людей // Аутофлора здорового и больного организма. Таллин. 1972. С.13-15.
50
50.
Кощеев В.С.,
Клемпарская Н.Н.,
Седов А.В.,
Лихачева Н.П., Богачук Г.П.
Антимикробные материалы в медицине.- М.: Медицина, 1987.- 192 с.
51.
Леднев В.В. Сребницкая Л.К., Ильясова Е.Н. и др. Слабое комбинированное магнитное
поле, настроенное на параметрический резонанс ядерных спинов атомов водорода,
увеличивает пролиферативную активность необластов в регенерирующих планариях
Dugesia tigrina // Докл. АН СССР. 1996. Т. 348. № 6. С. 830-833.
52.
Леднев В.В., Белова Н.А., Рождественская З.Е., Тирас Х.П. Биоэффекты слабых
переменных
магнитных
полей
и
биологические
предвестники
землетрясений
//Геофизические процессы и биосфера. 2003. Т. 2. № 1. С. 3-11.
53.
Лукателли Ф.Дж., Пейн Е.Дж. Существует ли корреляция между космофизическими
факторами и возникновением маниакально-депрессивного психоза? // Биофизика. 1995
Т.40. Вып.5. С. 1020-1024.
54.
Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. Отв. ред. акад.
АМН СССР В.П.Казначеев. Новосибирск: Наука СО. 1983. 254 С.
55.
Меркушев И.А., Белишева Н.К. Влияние флуктуаций естественных низкочастотных
электромагнитных полей на неспецифическую резистентность организма // Мат. XII
науч. конф. молодых ученых и специалистов ВМедА. СПб. 1992. С.109-110.
56.
Меркушев И.А., Белишева Н.К.
Вопреки законам природы или в соответствии с
ними?// Жизнь и безопасность. 1999. №3-4. С.100-111.
57.
Мирошниченко Л.И. Солнце и космические лучи М.: Знание. 1970. 80 C.
58.
Моисеева Н.И., Любицкий Р.Е.. Воздействие гелиогеофизических факторов на
организм человека. Под ред. акад. А.М.Уголева // Проблемы космической биологии. Л:
Изд-во Наука ЛО. 1986. Т.53. 136 С.
59.
Моисеева Н.И. Влияние гелиогеофизических факторов на организм человека. В сб.
Современные
проблемы
изучения
и
сохранения
биосферы.
Ред.
д.ф.м.н.
Н.В.Красногорская. СПб.: Гидрометеоиздат. 1992. Т.II. С.3-10.
60.
Музалевская Н.И. Магнитное поле сверхнизких частот малых напряженностей
состояние
и
адаптационного резерва у подопытных животных. В сб. Проблемы
космической биологии. Ред. акад. В.Н.Черниговский. М.: Наука. 1982. Т.43. С.82-89.
61.
Мурзин В.С.Физика космических лучей. М.: МГУ. 1970. 285 С.
62.
Немцов В.И., Белишева Н.К., Качанова Т.Л. Зависимость функционального состояния
больных бронхиальной астмой от вариаций геокосмических агентов.// Ученые записки.
Изд-во СПбГМУ. 2001. Т.VIII. №1. С.67-72.
63.
Новикова К.Ф., Бяков И.М., Михеев Ю.П. и др.. Вопросы адаптации и солнечная
активность. В сб. Проблемы космической биологии. Ред. акад. В.Н.Черниговский. М.:
51
Наука. 1982. Т.43. С.9-46.
64.
Пресман А.С. Электромагнитные поля и живая природа. М.: Наука. 1968. 288 С.
65.
Пудовкин М.И., О.М.Распопов, Н.К.Клейменова. Возмущения электромагнитного поля
Земли.(в 2-х томах). Л.: Изд-во ЛГУ. 1975. ч.1 (Полярные магнитные возмущения), 219
С.
66.
Рапопорт Ж.Ж. Адаптация ребенка на Севере. Л.: Медицина, Л.О. 1979. 199 С.
67.
Рыжиков Г.В., Раевская О.С.. Гуменюк В.А. Влияние геомагнитного поля и нервнопсихического напряжения на электрическое сопротивление в биологически активных
точках кожи // Физиология человека. 1982. Т.8. №6. С.1006-1010.
68.
Сапов И.А., Новиков В.С. Неспецифические механизмы адаптации человека. Л.: Наука.
1984. 146 С.
69.
Саркисов Д.С. Очерки по структурным основам гомеостаза. М.: Медицина 1977. 351С.
70.
Темурьянц
Н.А.,
Владимирский
Б.М.,
Тишкин
О.Г.
Сверхнизкочастотные
электромагнитные сигналы в биологическом мире. Киев: Наукова думка. 1992. С.187.
71. Ткачев А.В., Бойко Е.Р., Губкина З.Д. и др. Эндокринная система и обмен веществ у
человека на Севере. Отв. ред. акад. М.П.Рощевский. Сыктывкар. 1992. 155 С.
72.
Фролькис В.В. Возрастная физиология. Л.: Наука. 1975.
73.
Холодов Ю.А. Мозг в электромагнитных полях. М.: Наука. 1984. С.119.
74.
Черноус С.А., Белишева С.А., Булдаков И.М.и др. Вариабельность сердечного ритма и
геомагнитные возмущения. В сб. Север – 2003. Проблемы и решения. Апатиты: Изд-во
КНЦ РАН. 2004. С.24 - 42.
75.
Черноус С.А., Белишева Н.К., Григорьев В.Ф, Булдаков И.М., Гаврилов В.В.
Вариабельность сердечного ритма при геомагнитных возмущениях и летных нагрузках
на Севере. Материалы Международной конференции «Космическая погода: ее влияние
на биологические объекты и человека», состоявшейся в Москве 17-18 февраля 2005 г.,
под ред. О.Ю.Атькова и Ю.И.Гурфинкеля; Москва, 2006, С.71.
76.
Черноух А.М., Виноградова Л.И., Гехт Б.М., Новикова К.Ф. Влияние
геомагнитной
активности на биоритмы человека. В сб. Проблемы космической биологии. Ред. акад.
В.Н.Черниговский. М.: Наука. 1982. Т.43. С.47-50.
77.
Чибисов С.М. Влияние геомагнитной активности на сократительную функцию сердца
животных. В сб. «Современные проблемы изучения и сохранения биосферы». Ред.
д.ф.м.н. Н.В.Красногорская. СПб.: Гидрометеоиздат. Т.II. 1992. С.56-63.
78.
Чибисов С.М., Бреус Т.К., Левитин А.Е., Дрогова Г.М. Биологические эффекты
планетарной бури // Биофизика. 1995. Т.40. Вып.5. С.959-968.
79.
Чижевский А.Л. Физические факторы исторического процесса. Калуга: Изд-во
52
Ассоциация “Калуга-Марс, Гос. Музей истории космонавтики им. К.Э.Циолковского,
1992 (репринтное воспроизведение текста: Калуга: 1-я Гостиполитография. 1924 ). 72
С.
80.
Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. М.: Мысль. 1973. 349 С.
81.
Шноль С.Э, Зенченко Т.Ф., Зенченко К.И. и др. Закономерности изменения тонкой
структуры статистических распределений как следствие космофизических причин //
Успехи физ. наук. 2000. Т.170. №2. С. 213 -217.
82.
Шноль
С.Э.,
Удальцова
Н.В.,
Коломбет
В.А.,
Бодрова
Н.Б.
Дискретные
"космофизические" флуктуации в процессах разной природы. В сб. Современные
проблемы изучения и сохранения
биосферы.
Ред.
Н.В.Красногорская.
СПб.:
Гидрометеоиздат. 1992. Т.1. С. 226-237.
83.
Belisheva N.K, PopovA.N., Konradov A.A. et al. Physiological Effects of Low Frequency
Geomagnetic Field Variations// Proc. of the 1994 Int. Symp. on Charge and Field Effects in
Biosystems - 4. USA. Ed/ M.J.Allen, S.F.Cleary, A.E.Sowers. World Scientific Publishing
Co. Pte. Ltd . 1994. 20-24 June. P.445-457.
84.
Belisheva N.K., Popov A.N., Janvareva I.N. et al. Infradian Endpoints of Karelian Boys for
Geocosmic Study// Int. Conf. on Problems of Geocosmos. June, 17-23, 1996. St.-Petersburg,
Russia. P.5-6.
85.
Belisheva N.K.. The Contribution of Geocosmical Agents into Sensitivity of Human
Organism to Pollutats at the Polar Regions // The Second AMAP Int. Symp. on
Environmental Pollution of the Arctic. Extended abstracts. Rovaniemi. Finland. 2002.
October 1-4. P-H18.
86.
Belisheva N.K. Variations of Geomagnetic Field and Background Neutrons are Unified
Mechanism for Regulation of Functional Human Blood Activity. Physics of Auroral
Phenomena 26th Apatity Seminar. Polar Geophysical Institute. 2003. 25-28 February. P.74.
87.
Belisheva N.K. Karelian Children Health and Variations of Geocosmical Agents. "Living and
Working in the North". Petrozavodsk State University. University of Oulu. 2003. P.14-17.
88.
Belisheva N.K., T.L. Kachanova, S.A. Chernouss et al.: The analysis of ozone variations and
connections with local and global geocosmical agents and the functional state of human
organisms by systems reconstruction technology // 27th Annual Seminar Physics of Auroral
Phenomena. Apatity. Russia. 2004. March. P.30.
89.
Belisheva N.K., T.L.Kachanova, H. Lammer , H. K. Biernat, G.B.Fedoseev. Variations of
Geocosmic Agents and the Growth of Microflora in Human Organisms. 28th Annual
Seminar, Physics of Auroral Phenomena, Apatity, 1-4 March, 2005, p.77.
90.
Breus N.K., Halberg F., Cornelissen G. Influence of Solar Activity on the Physiological
53
Rhythms of Biological Systems // Biophysics. 1995. Vol.40. No.4. P. 719-730. Copyright
1996 Elsevier Science Ltd. Pergamon.
91.
Chernouss S., Vinogradov A., Vlassova E. Geophysical Hazard for Human Health in the
Circumpolar Auroral Belt: Evidence of a Relationship between Heart Rate Variation and
Electromagnetic Disturbances // Natural Hazards. - 2001. - V.23. - P.121-135.
92.
Gurfinkel Yu.I., V.L.Voeikov, S.E.Kondakov et al. Effect of geomagnetic storms upon blood
sedimentation dynamics in ishemic heart diseased patients //Proc. SPIE. 2000. V. 4163. P. 18.
93.
Heart Rate Variability: Standards of measurements, physiological interpretation and clinical
use // Et..Heart Y. V.17. - P.354-381.
94.
Lednev V.V., Belova N.A., Potselueva M.M., Yurkov I.S. Regulation of the Oxidative Burst
in Mouse Peritoneal Neutrophuls by Application of Weak Magnetic Fields // Abst. 2nd Int.
Gurwitsch Conference Non-Equilibrium and Coherent System in Biology, Biophysics and
Biotechnology. Moscow. 1999. Sept. 6-10. Ibid. C.27.
54