УДК 551.521.6
PACS 94.05.Sd
БИОЭФФЕКТИВНОСТЬ
ГЕОМАГНИТНЫХ
ВОЗМУЩЕНИЙ
В ПЕРИОД ПАНДЕМИИ
COVID-19
© 2021 г. С.Н. Самсонов1 *, С.С. Паршина2
1 Институт
космофизических
исследований
и аэрономии
имени Ю.Г. Шафера
СО РАН –
обособленное
подразделение
ФИЦ «Якутский
научный центр
СО РАН», г. Якутск,
Россия
2
Саратовский
государственный
медицинский
университет
имени
В.И. Разумовского
Минздрава
России,
г. Саратов,
Россия
*e-mail: s_samsonov@ikfia.ysn.ru
Поступила
в редакцию
13.03.2021 г.; после
доработки
16.04.2021 г.
Принята
к публикации
06.05.2021 г.
Аннотация Цель статьи – оценка особенностей биоэффективности геомагнитных возмущений в период пандемии COVID-19 (март–апрель 2020 г.) и выявление конкретных факторов космической погоды, влияющих на чувствительность миокарда здоровых добровольцев к геомагнитной возмущенности в указанный период. Впервые исследована биоэффективность геомагнитных возмущений у здоровых добровольцев с исходным нарушением состояния миокарда, обусловленным пандемией COVID-19. Длительность мониторинга – 2 мес. (март–апрель 2020 г.) с ежедневным контролем коэффициента симметрии зубца Т в фазовом портрете электрокардиограммы, суточного Кр-индекса геомагнитной возмущенности, динамического давления солнечного ветра, Bz-компоненты межпланетного магнитного поля и радиоизлучения Солнца с длиной волны 10.7 см. Выявлены два типа ответной реакции сердечно-сосудистой системы на геомагнитные возмущения – непосредственная (характерна для кардиочувствительных добровольцев) и отсроченная (характерна для кардионечувствительных добровольцев). Анализ расширенного спектра параметров космической погоды впервые позволил определить комбинацию и значения геофизических характеристик геомагнитных возмущений, вызывающих у кардионечувствительных добровольцев отсроченные (на 1–2 дня) реакции сердечно-сосудистой системы: суточный Кр-индекс – более 20 усл. ед., динамическое давление солнечного ветра – более 2.0 нПа, отрицательное значение Bz-компоненты межпланетного магнитного поля.
Ключевые слова: геомагнитная возмущенность, солнечный ветер, межпланетное магнитное поле, сердечно-сосудистая система, COVID-19.
DOI: https://doi.org/10.21455/GPB2021.2-6
Цитирование: Самсонов С.Н., Паршина С.С. Биоэффективность геомагнитных возмущений в период пандемии COVID-19 // Геофизические процессы и биосфера. 2021. Т. 20, № 2. С. 99–110. https://doi.org/10.21455/GPB2021.2-6
Литература
Бинги В.Н. Первичный физический механизм биологических эффектов слабых магнитных полей // Биофизика. 2016. Т. 61, № 1. С. 201–208.
Биотропное воздействие космической погоды: По материалам российско-украинского мониторинга «Гелиомед» 2003–2010 / Под ред. М.В. Рагульской. СПб.: ВВМ, 2010. 312 с.
Варакин Ю.Я., Ионова В.Г., Сазанова Е.А., Сергеенко Н.П. Влияние гелиогеофизических возмущений на текучие свойства крови человека // Геофизические процессы и биосфера. 2013. Т. 12, № 4. С. 60–72.
Вишневский В.В., Файнзильберг Л.С., Рагульская М.В. Влияние солнечной активности на морфологические параметры ЭКГ сердца здорового человека // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2003. № 3. С. 3–11.
Владимирский Б.М. Космическая погода и биосфера – ноосфера – техносфера: Механизмы воздействия // Наука и технологические разработки. 2016. Т. 95, № 1. С. 22–36.
Гурфинкель Ю.И. Ишемическая болезнь сердца и солнечная активность. М.: ИИКЦ Эльф-3, 2004. 170 с.
Гурфинкель Ю.И., Ожередов В.А., Бреус Т.К., Сасонко М.Л. Влияние космической и земной погоды на показатели жесткости артерий и функцию эндотелия человека // Биофизика. 2018. Т. 63, № 2. С. 402–411.
Зенченко Т.А., Медведева А.А., Хорсева Н.И., Бреус Т.К. Синхронизация показателей сердечного ритма человека и вариаций геомагнитного поля в диапазоне частот 0.5–3.0 мГц // Геофизические процессы и биосфера. 2013. Т. 12, № 4. С. 73–84.
Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Бреус Т.К., Рапопорт С.И. Сезонные вариации инфарктов миокарда и возможное биотропное влияние короткопериодных пульсаций геомагнитного поля на сердечно-сосудистую систему // Биофизика. 2007. Т. 52, № 6. С. 1112–1119.
Кодочигова А.И., Паршина С.С., Самсонов С.Н., Оленко Е.С., Афанасьева Т.Н., Джейранова М.О., Солтаева М.А., Кантаева Х.Р., Белоусова К.О., Петрова В.Д. Влияние гелиогеофизической возмущенности на психоэмоциональное состояние здоровых лиц, проживающих в средних широтах // Психосоматические и интегративные исследования. 2018. Т. 4, № 1: 0104.
Леднев В.В. Биологические эффекты крайне слабых переменных магнитных полей: идентификация первичных мишеней // Моделирование геофизических процессов. М.: ИФЗ РАН, 2003. С. 130–136.
Мартынюк В.С. Связь динамики электрических характеристик организма человека с вариациями космической погоды // Геофизические процессы и биосфера. 2005. Т. 4, № 1–2. С. 53–61.
Мартынюк В.С., Темурьянц Н.А., Владимирский Б.М. У природы нет плохой погоды: Космическая погода в нашей жизни. Киев, 2008. 179 с.
Молчанов В.А., Подкидышев И.А., Смирнов Е.Д. Интерактивный программный комплекс для анализа и визуализации данных исследования синхронизации параметров реполяризации миокарда желудочков (по данным коэффициента симметрии зубца Т электрокардиограммы) с параметрами космической погоды // Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2019): Материалы XVIII Междунар. конф. имени А.Ф. Терпугова, 26−30 июня 2019 г., г. Саратов, СГУ. Томск: Изд-во НТЛ, 2019. Ч. 1. С. 278–283.
Ожередов В.А., Бреус Т.К. Применение нового метода спектрального анализа для установления синхронности процессов в гелиобиологии // Геофизические процессы и биосфера. 2017. Т. 16, № 4. С. 37–55. https://doi.org/10.21455/GPB2017.4-4
Ожередов В.А., Бреус Т.К., Зелёный Л.М. Связь интеллектуальной возбудимости пользователей сети Интернет с повышением солнечной активности // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т. 19, № 4. С. 37–50. https://doi.org/10.21455/GPB2020.4-4
Отраднова М.И., Рогачева С.М., Жутов А.С., Козлитин А.М. Влияние солнечной активности на ритмику сердца человека в условиях стресса // Экология человека. 2019. № 7. С. 4–10.
Павлов К.И., Сырцев А.В., Мухин В.Н., Архимук А.Н., Михеева Е.А., Николаева С.В., Андиева Н.М., Каменская В.Г., Петренко М.И. Влияние экологических факторов на когнитивные функции курсантов военного вуза // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 3. С. 5–28. https://doi.org/10.21455/GPB2019.3-1
Паршина С.С., Самсонов С.Н., Афанасьева Т.Н., Петрова П.Г., Стрекаловская А.А., Петрова В.Д., Кодочигова А.И., Комзин К.В., Токаева Л.К. Особенности ответной реакции сердечно-сосудистой системы на геомагнитную возмущенность на различных широтах // Биофизика. 2020а. Т. 65, № 6. С. 1161–1170. URL: https://www.elibrary.ru/contents.asp?titleid=7680
Паршина С.С., Самсонов С.Н., Данилова И.В., Рамазанова З.Г., Кутина М.А., Челышева И.В., Гоголь К.В., Зарманбетова О.Т., Афанасьева Т.Н., Петрова В.Д. Состояние миокарда здоровых врачей-добровольцев в условиях пандемии COVID-19 // Психосоматические и интегративные исследования. 2020б. Т. 6, № 4: 0403.
Петриков С.С., Холмогорова А.Б., Суроегина А.Ю., Микита О.Ю., Рой А.П., Рахманина А.А. Профессиональное выгорание, симптомы эмоционального неблагополучия и дистресса у медицинских работников во время эпидемии COVID-19 // Консультативная психология и психотерапия. 2020. Т. 28, № 2. С. 8–45. https://doi.org/10.17759/cpp.2020280202
Петрова П.Г., Молчанов В.А., Самсонов С.Н., Паршина С.С., Стрекаловская А.А., Смирнов Е.Д., Подкидышев И.А. Программа для анализа и визуализации данных исследования синхронизации параметров реполяризации миокарда желудочков (по данным коэффициента симметрии зубца Т электрокардиограммы) с параметрами космической погоды. Свидетельство государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021610105. Дата регистрации в реестре программ 12.01.2021, Бюл. № 1. URL: https://fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=EVM&DocNumber=2021610105&TypeFile=html
Самсонов С.Н. Параметры космической погоды и состояние сердечно-сосудистой системы человека: Групповые и популяционные эффекты // Биотропное воздействие космической погоды: По материалам российско-украинского мониторинга «Гелиомед» 2003–2010. М.: ВВМ, 2010. С. 69–90.
Самсонов С.Н., Петрова П.Г., Стрекаловская А.А., Маныкина В.И., Томский М.И., Алексеев Р.З. Связь солнечных и геофизических возмущений с сердечно-сосудистыми заболеваниями // Наука и образование. 2008. Т. 50, № 2. С. 50–55.
Самсонов С.Н., Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Петрова П.Г. Влияние космической погоды на заболевания сердечно-сосудистой системы человека в субавроральных широтах // Геофизические процессы и биосфера. 2013. Т. 12, № 4. С. 46–59.
Устройство для регистрации и обработки ЭКС с пальцевыми электродами «Фазаграф»: Руководство пользователя. Киев, 2010. 43 с.
Файнзильберг Л.С. Информационная технология для диагностики функционального состояния оператора // Управляющие системы и машины. 1998. № 4. С. 40–45.
Файнзильберг Л.С. Информационные технологии обработки сигналов сложной формы: Теория и практика. Киев: Наук. думка, 2008. 333 с.
Файнзильберг Л.С. Основы фазаграфии. Киев, 2017. 264 с.
Чабан Т.І., Чайковский І.А., Файнзільберг Л.С., Лихогра І.П., Лихогра С.П, Кухарев О.В. Можливості аналізу електрокардіограми у фазовому просторі та варіабельності ритму серця в амбулаторних пацієнтів із гіпертонічною хворобою // Українский медичний часопис. 2009. Т. 70, № 2. С. 126–128.
Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. М.: Мысль, 1976. 367 с.
Шумилов О.И., Касаткина Е.А., Клейменова Н.Г., Храмов А.В., Мегорская И.П. Суициды и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в связи с факторами космической погоды в высоких широтах // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т. 19, № 2. С. 45–56. https://doi.org/10.21455/gpb2020.2-3
Alabdulgader A., McCraty R., Atkinson M., Dobyns Y., Vainoras A., Ragulskis M., Stolc V. Long-term study of heart rate variability responses to changes in the solar and geomagnetic environment // Sci. Rep. 2018. V. 8, N 1. P. 2663.
Breus T.K., Ozheredov V.A., Syuitkina E.V., Rogoza A.N. Some aspects of the biological effects of space weather // J. Atmosph. Solar-Terr. Physics. 2008. V. 70. P. 436–441.
Capotosto L., Nguyen B.L., Ciardi M.R., Mastroianni C., Vitarelli A. Heart, COVID-19 and echocardiography // Echocardiograph. 2020. V. 37, N 9. P. 1454–1464.
Cornelissen G., Halberg F., Breus T., Syutkina E.V., Baevsky R., Weydahl A. Nonphotic solar associations of heart rate variability and myocardial infarction // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2002. V. 64. P. 707–720.
Cornélissen G., Halberg F., Singh R.B. Unseen space weather also relates to cardiac events // World Heart J. 2008. V. 1, N 1. P. 15–21.
Halberg F., Cornelissen G., Otsuka K., Watanabe Y., Katinas G.S., Burioka N., Delyukov A., Gorgo Y., Zhao Z., Weydahl A., Sothern R.B., Siegelova J., Fiser B., Dusek J., Syutkina E.V., Perfetto F., Tarquini R., Singh R.B., Rhees B., Lofstrom D., Lofstrom P., William P., Johnson C., Schwartzkopff O. & the International BIOCOS Study Group. Cross-spectrally coherent ~10.5- and 21-year biological and physical cycles, magnetic storms and myocardial infarctions // Neuroendocrinology Let. 2000. V. 21. P. 233–258.
Kisely S., Warren N., McMahon L., Dalais S., Henry I., Siskind D. Occurrence, prevention, and management of the psychological effects of emerging virus outbreaks on healthcare workers: Rapid review and meta-analysis // BMJ. 2020. [Электронный ресурс]. URL: https://www.bmj.com/content/369/bmj.m1642. Дата обращения: 15.05.2020 г.
Ozheredov V.A., Breus T.K., Gurfinkel Yu.I., Revich B.A., Mitrofanova T.A. Role of space weather factors in health status of people with cardiovascular pathology // Global Telemed. and Health Updates: Knowledge Res. 2009. V. 2. P. 388–393.
Samsonov S.N. Space weather and a state of cardiovascular system of human being with a weakened adaptation system // Odessa Astronom. Publ. 2013. V. 26, N 2. P. 297–299.
Сведения об авторах
САМСОНОВ Сергей Николаевич – Институт космофизических исследований и аэрономии имени Ю.Г. Шафера СО РАН – обособленное подразделение ФИЦ «Якутский научный центр СО РАН». Россия, 677027, г. Якутск, просп. Ленина, д. 31. E-mail: s_samsonov@ikfia.ysn.ru
ПАРШИНА Светлана Серафимовна – Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского Минздрава России. Россия, 410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, д. 112. E-mail: 1parshinasvetlana@mail.ru