авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Влияние солнечной активности на биологические объекты

-- [ Страница 3 ] --

Для доказательства связи биологических и гелиогеофизических ритмов было показано, что спектры этих ритмов имеют высокие коэффициенты корреляции и что происходит синхронное изменение амплитуды вариаций околонедельных гелиогеофизических и биологических ритмов на протяжении цикла солнечной активности.

В ГЛАВЕ 5 диссертации было исследовано воздействие резких сбоев ритма гелиогеомагнитных показателей на биологические объекты. Для анализа использовались ряды данных по инфаркту миокарда (85 000) и инсультам головного мозга (98 000), так как только эти патологии оказались потенциально чувствительными к влиянию гелиогеомагнитной активности (ГЛАВА 3).

Медицинские данные были очищены от различных случайных (праздники) и периодических (годовых, сезонных, двухнедельных и недельных) компонент социального происхождения. В качестве сбоев гелиогеомагнитных ритмов были рассмотрены различные возмущения геомагнитной активности, а также резкие и значительные изменения Bz –компоненты ММП (когда она принимала и длительное время сохраняла отрицательные значения, на порядок величины превышающие средние), как правило, сопровождающиеся сильными планетарными магнитными бурями.

В результате проведенных исследований было показано, что

  • эффекты большинства геолиогеомагнитных возмущений практически не выделяются в показаниях инфарктов миокарда и инсультов на популяционном уровне с достаточной достоверностью;
  • только сильные планетарные геомагнитные бури (АА-индекс >60), влияют на возрастание числа инфарктов миокарда (13% по сравнению со средними показателями), а также в меньшей степени и на число инсультов головного мозга (7%).

В ГЛАВЕ 6 диссертации проводилось исследование влияния СА на «группы риска».

В качестве первой «группы риска» были выбраны пациенты трех клиник г. Москва, (Клиники пропедевтики внутренних болезней ММА им. И.М.Сеченова, Научного центра по кардиологии АМН и отделения реанимации Городской больницы МПС N3 (всего 114 человек), страдающие ишемической болезнью сердца (ИБС), стенокардией различных функциональных классов и гипертонией.

В качестве второй «группы риска» исследовались новорожденные недоношенные дети, находящиеся в Институте педиатрии РАМН, организм которых особенно неустойчив в начальные два месяца жизни (46 детей).

Во всех клиниках исследования проводились под контролем в группах здоровых волонтеров (в каждом исследовании от 12 до 4 человек).

Осуществить столь обширную программу исследований помогло целевое финансирование, полученное в 1995-97 гг. от Американской национальной администрации по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА). При непосредственном участии автора была сформирована междисциплинарная группа специалистов и осуществлена синхронная программа исследований у нас в стране. Программой работ руководили профессор С.И.Рапопорт (Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова) и директор ИЗМИРАН профессор В.Н.Ораевский.

Были получены следующие основные результаты.



В первой «группе риска» во время геомагнитных возмущений выявлены различные серьезные функциональные нарушения ритма сердца у больных, перенесших инфаркт миокарда и страдающих стенокардией; у здоровых людей при этом наблюдались лишь слабые функциональные расстройства сердечного ритма, изменения физического и психо-эмоционального статуса. Во время геомагнитного возмущения у больных, и у здоровых людей изменялись реологические свойства крови и капиллярного кровотока, происходило повышение уровня гормона кортизола в моче (21 больной и четверо здоровых людей), а также наблюдалась депрессия продукции гормона эпифиза-мелатонина.

Во второй «группе риска», у новорожденных детей в первые несколько недель жизни, доминировали околонадельные ритмы артериального кровяного давления и частоты сердечных сокращений, которые коррелировали с околонедельным ритмом Кр-индекса геомагнитной активности.

В ГЛАВЕ 7 диссертационной работы изложены результаты исследований в «третьей группе риска», а именно у космонавтов, адаптационная система которых перенапряжена действием другого стрессорного фактора – невесомости. Использовались архивные данные, полученные сотрудниками Института медико-биологических проблем МИНЗДРАВ’а России (под руководством профессора Р.М.Баевского): записи медицинского контроля и мониторирования электрокардиограммы по Холтеру у 42-х космонавтов во время полета на борту орбитальной станции «МИР» и на кораблях «СОЮЗ», а также во время возврата космонавтов на Землю. Работы проводились под контролем в группах космонавтов, чей полет проходил в геомагнитно - спокойных условиях (18 космонавтов).

У космонавтов во время геомагнитного возмущения достоверно наблюдались изменения сердечного ритма и регуляции сосудистого тонуса. Эти реакции имели свойства неспецифического и специфического адаптационного стресса, причем их особенности зависели от исходного состояния организма - длительности полета и условий посадки на Землю.

В ГЛАВЕ 8 диссертации приводятся результаты исследования вариаций частоты сердечных сокращений у здоровых людей в обычных земных условиях во время геомагнитного возмущения, а также проводится сопоставление этих результатов с данными по космонавтам и больным с патологией сердечно-сосудистой системы (9 здоровых субъектов, 20 космонавтов и 357 больных ИБС и другими патологиями сердечно-сосудистой системы).

Показано, что

  • наблюдаются вариации частоты сердечных сокращений и ее вариабельности у здорового человека в цикле солнечной активности;
  • вариабельность сердечного ритма здоровых людей при нормальном режиме жизни уменьшалась на 25,6% во время геомагнитного возмущения;
  • во время геомагнитного возмущения у космонавтов также происходило уменьшение вариабельности частоты сердечных сокращений на 25- 26%;
  • вариабельность частоты сердечных сокращений у больных, перенесших инфаркт миокарда и имеющих другие органические патологии сердечно-сосудистой системы, в обычных условиях оказалась сниженной из-за основного заболевания на 20%, то есть на ту же величину, что и приведенные выше значения функционального понижения вариабельности сердечного ритма из-за магнитных бурь у здоровых людей.
  • спектральная мощность вариабельности частоты сердечных сокращений во время геомагнитного возмущения у здоровых людей в нормальных условиях труда и отдыха понижалась в тех же спектральных диапазонах частот, что и у космонавтов, и у больных людей. Эти изменения характерны для сдвига вегетативного баланса в сторону симпатического звена регуляции ритма сердца и реакции, ведущей к напряжению сосудистого тонуса.

В ГЛАВЕ 9 диссертации приводятся результаты исследования воздействия геомагнитных бурь на животных и проводится сопоставление этих результатов с результатами исследований в третьей группе риска.

Плодотворное и многолетнее сотрудничество автора данной работы с группой специалистов медицинского факультета Института дружбы народов (возглавляющейся д.м.н., профессором С.М.Чибисовым) позволило использовать архивы данных лабораторных наблюдений и тонких морфологических исследований, проводившихся на протяжении ряда лет с кроликами (240 особей) на медицинском факультете Университета под руководством профессора В.А.Фролова.

Показано, что воздействие магнитной бури приводит к значительным изменениям морфологического и функционального состояния сердца животных и систем, связанных с его деятельностью. Эти изменения зависят от фазы магнитной бури.

  • Максимальные эффекты бури как на уровне функциональных показателей деятельности сердца, так и на уровне ультраструктуры клеток сердечной ткани (кардиомиоцитов), наблюдались во время ее главной фазы.

а) в главную фазу бури происходило угасание амплитуды суточной изменчивости показателя сократительной функции сердца (т.е. происходила стабилизация сердечного ритма);

б) резкое падение сократительной функции сердца было связано с тем, что магнитная буря нарушала энергетическое обеспечение сократительного акта сердца из-за разрушения митохондрий и других элементов клеток сердечной мышцы, являющихся донаторами энергии для сократительного акта.

  • Во время фазы восстановления магнитной бури развивался неспецифический процесс, который соответствует поиску организмом оптимума для выхода из возникшего в результате бури десинхроноза. Для этой стадии характерна высокая степень синхронизации показателей деятельности сердца и сосудистого тонуса в структуре циркадианного ритма, что подтверждается корреляционным анализом взаимоотношений между изучаемыми показателями. Между ними практически в 100% случаев восстанавливались сильные достоверные корреляционные связи. Однако колебания всех показателей характеризовались необычайно высокой амплитудой, отличной от сезонной нормы.

В этой ГЛАВЕ показано также сходство отклика на воздействие геомагнитной бури и динамики показателей во время различных фаз бури у человека в экстремальной ситуации (например, у космонавтов) с реакцией и динамикой отклика у животных.

В ГЛАВЕ 10 диссертации приводится обсуждение и выводы работы.

Основные научные результаты, полученные в диссертации

1. Продемонстрирована плодотворность применения методов спектрального анализа к поиску влияния СА на биологические объекты.

2. Уточнены особенности временной структуры гелиогеомагнитных ритмов в области периодов меньше месяца, свидетельствующие о том, что вариации магнитных полей Солнца, площади солнечных пятен, секторной структуры ММП, скорости солнечного ветра, а также индуцированные ими вариации геомагнитной активности (в частности, горизонтальной составляющей геомагнитного поля и Кр-индекса геомагнитной активности) имеют ритмы с периодами, характерными для периода собственного вращения Солнца и его гармоник и субгармоник – около 28 дней, около – 14; - 7; - 3,5 дней.

3.Выявлена сосредоточенность спектральной мощности в спектрах Кр-индекса геомагнитной активности в области периодов около 28 и около 7 дней (по спектрам Кр-индекса за 59 лет и их динамике в циклах солнечной активности).

4.Показано, что из всех характеристик СА именно геомагнитная активность является биотропным фактором, оказывающим наибольшее влияние на биологические объекты.

5.Сделано заключение о том, что сердце и сердечно-сосудистая система в состоянии патологии, являются основной мишенью для воздействия гелиогеомагнитной активности. А именно, оказалось, что вариации изменений ориентации Bz – компоненты межпланетного магнитного поля на южное направление (Bz принимает отрицательные значения), благоприятное для развития геомагнитных возмущений, проявляются в возрастании числа заболеваний только инфарктом миокарда среди всех остальных проанализированных патологий, таких как инсульты головного мозга, гипертонические кризы, эпилепсия, бронхиальная астма и др. Выявлены корреляции числа случаев инфаркта миокарда и 11-летнего цикла солнечной активности.

6. Выявлена максимальная биотропность сильных планетарных геомагнитных бурь в отношении инфарктов миокарда и инсультов головного мозга.

7. Показана универсальность биологических ритмов околонедельных и полунедельных периодов, (то есть их существование на всех уровнях биологических систем), свидетельствующая о том, что они возникли и закрепились в процессе эволюции под воздействием внешнего синхронизатора – ритмов гелиогеомагнитных показателей.

Степень выраженности этих ритмов и их конкретный период зависят от уровня системы и продолжительности ее существования.

8. Получен высокий коэффициент корреляции околонедельных ритмов Кр-индекса геомагнитной активности и околонедельных ритмов основных функциональных показателей сердечной деятельности и артериального давления у новорожденных детей.

Выявлена ключевая роль околонедельного ритма для выживания детского организма и для формирования кризисных состояний больного взрослого организма, свидетельствующая о критической роли адаптации к ритмам такого фактора внешнего воздействия, как ритмы гелиогеомагнитной активности.





9.Продемонстрирована синхронность вариаций околонедельных гелиогеофизических и биологических ритмов в цикле солнечной активности, свидетельствующая о том, что гелиогеофизические ритмы могли быть внешними датчиками времени, породившими биологические ритмы в процессе эволюции.

10. Выявлены следующие характерные особенности эффектов влияния геомагнитных возмущений на больных с патологией сердечно-сосудистой системы и на здоровых индивидуумов:

  • Наличие во время геомагнитных возмущений у 85% больных, перенесших инфаркт миокарда, расстройств сердечного ритма ишемического типа, сопровождающихся иногда эпизодами аритмии и повышением артериального давления (13 пациентов).
  • Наличие у 80% больных ишемической болезнью сердца и у 30% здоровых людей во время геомагнитных бурь изменений реологических свойств крови и капиллярного кровотока, таких как замедление капиллярного кровотока, агрегация эритроцитов, возрастание вязкости крови (82 пациента и 12 здоровых людей).
  • Наличие у 60% здоровых людей во время геомагнитных возмущений слабых функциональных нарушений сердечного ритма и ухудшений физического и эмоционального статуса, не требующих терапевтического вмешательства (12 здоровых людей).
  • Увеличение гормона кортизола и снижение продукции гормона эпифиза - мелатонина - в ответ на геомагнитное возмущение как у здоровых, так и у больных людей (21 больной и 4 здоровых людей).

- Наличие у людей, находящихся в условиях стресса адаптационной системы (42-х космонавтов) неспецифической и специфической реакций на воздействие геомагнитной бури. Неспецифическая реакция протекает по типу общего адаптационного синдрома, характерного для эффектов воздействия любых стрессорных факторов внешнего воздействия, таких, например, как физические нагрузки или психо- эмоциональные факторы. Специфическая реакция проявляется в изменениях сосудистого тонуса, характерных для метеотропных реакций.

11.Выявлено возрастание частоты сердечных сокращений на несколько процентов, достоверное функциональное снижение на 25-26% вариабельности частоты сердечных сокращений у здоровых людей и в «группах риска» (9 здоровых субъектов, 20 космонавтов и 357 больных (P<0,01)), а также уменьшение спектральной мощности сердечного ритма в области низких и очень низких частот во время геомагнитных возмущений. Эти изменения сердечного ритма как проявления общей функциональной реакции человеческого организма на воздействие геомагнитного возмущения, по-видимому, лежат в основе развития инфарктов миокарда и внезапной смерти.

12. Выявлена десинхронизация биологических ритмов сердца животных и существенное снижение его сократительной функции под воздействием геомагнитных возмущений, характерные для стресса вообще, вызванного любыми факторами внешнего воздействия (240 особей). Имеется сходство динамики показателей сердечного ритма и сосудистого тонуса у людей и у животных во время развития различных фаз геомагнитной бури.

13.Сделано заключение о том, что геомагнитная буря оказывает слабые вегетативные влияния на регуляцию сердечного ритма и сосудистого тонуса у здоровых людей. Необратимые последствия подобных влияний могут наблюдаться только у больных, перенесших инфаркт миокарда и инсульты головного мозга, а также у группы людей, находящихся в состоянии значительного дополнительного стресса.

Список основных работ автора по теме диссертации

 1. Комаров Ф.И., Рапопорт С.И., Бреус Т.К., Иванова С.В., Солнечно -ионосферные связи биоритмов и некоторые вопросы внутренней медицины: методологические аспекты. Тер. арх., 1985. Т.57, N 3. С. 149 –153.

2. Мусин М.М., И.Г.Журбенко, Т.К.Бреус, Комплексный математический подход к исследованию квазипериодических процессов в хронобиологии и геофизике. Препринт ИКИ АН СССР. Пр- 1024. 1985. 72 с.

3. Комаров Ф.И., Бреус Т.К., Гехт Б.М., Иванова С.В., Мусин М.М., Наборов И.В., Рапопорт С.И. Острые состояния в разные периоды года и гелиогеофизическая обстановка, Сов.медицина. 1986. Вып.2. С. 8-16.

4. Бреус Т.К., Птицына Н.Г., Иванова С.В. Многоспутниковые исследования рекуррентных потоков в солнечном ветре на фазе спада солнечной активности, в Сб. «Геомагнитные вариации и токи в магнитосфере Земли», Из-во ИЗМИРАН, Троицк. 1986г. С. 155.

5. Комаров Ф.И., Т.К.Бреус, С.И.Рапопорт, М.М.Мусин, И.В.Наборов. Гелиогеофизические факторы и их воздействие на циклические процессы в биосфере. Итоги науки и техники, серия Медицинская география. 1989. Т.18,175с.

6. Halberg F., Breus T.K., Cornelissen G., Bingham C., Hillman D.C., Rigatuso J., Delmore P., Bakken E., International Womb-to-Tomb Chronome Initiative Group: Chronobiology in space. Keynote, 37th Ann. Mtg. Japan Soc. For Aerospace and Environmental Medicine, Nagoya, Japan, November 8-9, 1991.University of Minnesota/Medtronic Chronobiology Seminar Series, #1, December 1991. 21. 70 figures.

7. Huiwan Han, Dalo Shao, Jinyi Wu, G. Cornelissen, T.K.Breus, F.Hulberg, Circaseptan, circadian and circasemiseptan chronome components of single murine myocardial cell beating in culture, Abstract, 20-th Intern.Conf.on Chronobiology, Tel Aviv, Izrael, June 16-31. 1991. P.16-20.

8. Breus T.K., Cornelissen G., Bingham C., Hillman D.C., Halberg E., Guillaume F., Wang Z.R., Han H.W., Shao D.L., Wu J.Y., Komarov F.I., Rapoport S.I., Levitin A.E., Romanov Y.A., Musin M.M., Naborov I.V., Grigoriev A.E., Safin S.R., Syutkina E.V., Grigoriev A.I., Halberg F. Cardiovascular and other chronoepidemiology via ambulance calls versus geomagnetic and sunspot variability. In: Proc. Workshop on Computer Methods on Chronobiology and Chronomedicine, Tokyo, Sept. 13, 1990, Halberg F., Watanabe H. eds., Medical Review, Tokyo. 1992. P. 203-231.

9. Бреус Т.К., Ж.Корнелиссен, Бинхам С., Хиллман Д.С., Иванова С.В., Мусин М.М., Комаров Ф.И., Рапопорт С.И., Григорьев А.И., Заславская Р.М., Ораевский В.Н., Левитин А.Е., Гуиллам Р., Уонг Э., Хан Х.В., Шао Д.Л., Ву Дм., Сюткина Е.В., А.Э.Григорьев, Сафин С.Р., Халберг Ф., Влияние геомагнитной и солнечной активности на сердечно-сосудистые и другие эпидемиологии, В Сб. «Хронобиология и Хрономедицина и Влияние Гелиогеофизических Факторов на Организм Человека», Из-во ИКИ РАН. 1992. С. 146-191.

10. Ораевский В.Н., Т.К.Бреус, А.Е.Левитин, С.И.Рапопорт, С.А.Голышев, С.В.Иванова, Биотропность электрических полей и токов в магнитосфере Земли, генерированных возмущениями в Солнечном ветре, В Сб. «Хронобиология и Хрономедицина и Влияние Гелиогеофизических Факторов на Организм Человека», Из-во ИКИ РАН. 1992. С. 192-223.

11. Cornelissen G., Breus T.K., Zaslavskaya R.M., Bingham C., Komarov F., Romanov Y., Rapoport S., Levitin A., Quadens O., Kihn E., Syutkina E.V., Safin S.R., Grigoriev A.E., Abramian A., Halberg F. About 3.5-day and about 7-day patterns of human morbidity and mortality in 47 series worldwide. Committee on Space Research (COSPAR) Colloquium, Ann Arbor, Michigan, August 24-28, 1992, and Meeting, Washington, DC, August 29-September 2, 1992. In: Cornelissen G., Halberg E., Bakken E., Delmore P., Halberg F. (eds.): Toward phase zero preclinical and clinical trials: chronobiologic designs and illustrative applications. University of Minnesota Medtronic Chronobiology Seminar Series, #6, September 1992. P. 349-355.

12. Halberg F., Cornelissen G., Breus T.K., Bingham C., Zaslavskaya R.M.,Komarov F., Romanov Y., Rapoport S., Kihn E., Syutkina E.V., Safin S.R., Grigoriev A.E., Abramian A., Quadens O. Chronobiophysics and the solar-terrestrial environment: retrospective and prospective womb-to-tomb endeavor. Committee on Space Research (COSPAR) Colloquium, Ann Arbor, Michigan, August 24-28, 1992, and Meeting, Washington, DC, August 29-September 2, 1992. In: Cornelissen G., Halberg E., Bakken E., Delmore P., Halberg F. (eds.): Toward phase zero preclinical and clinical trials: chronobiologic designs and illustrative applications. University of Minnesota Medtronic Chronobiology Seminar Series, #6, September 1992. P. 345-348.



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.