Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Многолетние ритмы и синергетика систем организма с космогеофизическими факторами

На правах рукописи

ЛУШНОВ Михаил Степанович

МНОГОЛЕТНИЕ РЙТЬИ И СИНЕРГЕТИКА СИСТЕМ ОРГАНИЗМА С КОСМОГЕОФИЗИЧЕСКНШ ФАКТОРАМИ

14.00.17 - нормальная физиология 14.00.33 - социальная гигиена и организация здравоохранения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Санкт-Петербург 1997

Работа выполнена в Военно-медицинской академии

Научные консультанты: академик РАЕН профессор доктор медицинских наук В.С.Новиков член-корреспондент РАЕН профессор доктор медицинских наук Г.К.Максимов

Официальные оппоненты:

академик Балтийской Педагогической академии

# ** V

профессор доктор медицинских наук В.Н.Голубев академик РАЕН профессор доктор медицинских наук В.С.Лучкевич член-корреспондент АН Кыгызстана профессор доктор медицинских наук С.И.Сороко

Ведущая организация - ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ имени И.П.Павлова, РАН

Защита диссертации состоится _ 1Э97 года

в часов на заседании диссертационного совета Д 106.03.01

в Военно-медицинской академии (194044, Санкт-Петербург, ул. Лебедева, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии.

Автореферат разослан аи^ГА^А 1997 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор В.Н.Александров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Необходимость изучения влияния на биосферу глобальных факторов окружающей среды обнаружилась только в 20-м столетии. Основоположниками научных изысканий в этой области знаний явились отечественные ученые В.И.Вернадский (1975) и А.Л.Чижевский (1976), а также итальянский исследователь Дж.Пиккарди (1967). Развивается это направление и современными учёными (Казначеев В.П., 1985; Новиков B.C., Де-ряпаН.Р., 1992; Шеповальников В.Н., СорокоС.И., 1992; Суворов Н.Б., 1993). Важность проблемы заключается в том. что малые колебания космогеофизических факторов оказывают воздействие на физиологические параметры человека и животных. Разные исследователи, биологи, врачи и социологи, - пришли к выводу о том, что во всех земных процессах проявляются космические вариации с не точно выраженной периодикой, называемых флуктуаци-ями (Шноль С.Э., 1995).

Кссмогеофизические и метеофакторы воздействуют на разные показатели организма: кровяное давление, метаболизм кетостеро-идов, величину периферического сопротивления сосудов, частоту пульса, электролитный обмен, состояние иммунитета, эритроцитов и лейкограммы, функции дыхания, диурез, работоспособность, психическое состояние (Корнетов А.Н. с соавт., 1988; Оранский И.Е., 1988; Шеповальников В.Н., СорокоС.И., 1992; Бондарев Э.В. с соавт., 1996; Мартышек B.C., 1996). Характер флуктуаций физиологических параметров полиэкстремален и редко поддается разумной интерпретации с позиций одномерных показателей (Опа-линская A.M., Агулова Л.П., 1984).

Один из подходов в изучении закономерностей живых систем - синергетический, который на основе принципов самоорганизации

- г -

способен описывать различные биосистемы. При изменении внешних управляющих параметров может возникнуть неустойчивость системы с переходом ее в новое состояние. Для подчеркивания таких свойств используется термин - "синергетика". Он отражает факт противостояния закономерностям, ведущим к дезорганизации биосистем, за счёт свойств самоорганизации (Хакен Г., 1991).

Синергетические исследования предполагают системный подход к изучению функциональных состояний - результату взаимодействия внешней среды и исходных свойств системы (Фролов М.В., 1987). В нашей работе система определяется как множество элементов, характеризуемых связями друг с другом и дополнительным свойством - функцией, не совпадающей ни с одним из свойств отдельного ее элемента (Губанов В.А. с соавт., 1988). С другой стороны, существуют математические методы, способные описывать синергетику таких систем - изменение функциональной системы по П.К.Анохину (1975) на основе матрицы корреляций биомедицинских параметров (Ridout M.S., 1988).

Таким образом, комплекс космогеофизических факторов способен вызывать разнонаправленные изменения параметров организма, сложность интерпретации которых требует разработки специальных синергетических индикаторов функциональных состояний. Недостаточность многолетних наблюдений за вариациями биосистем во взаимосвязи с космогеофизическими воздействиями, адекватных системных методик оценки биопараметров и теоретических разработок в области физиологической синергетики обусловили актуальность темы, цель и задачи исследования.

Цель исследования: на основе изучения динамики и ритмики кооперативных корреляционных связей различных медико-биологи-

ческих параметров разработать концепцию синергетических, многолетних н сезонных вариаций функциональных состояний систем организма (электролитного баланса, биохимических, ферментативных, гематологических, дыхательных, сердечно-сосудистых показателей, массы тела, удельного веса мочи, зрительных вызванных потенциалов головного мозга и психологических тестов здоровых людей) в зависимости от флуктуации космогеофизических факторов: космических лучей, солнечной активности, ионосферных параметров, геомагнитного поля.

Задачи исследования:

1. Разработать интегрально-корреляционные индикаторы для изучения синергетики систем организма - авторегрессионные модели зрительных вызванных потенциалов головного мозга, функционалы и критериальные функции показателей ферментативной активности, биохимического статуса, электролитного баланса крови и лейкограммы, позволяющих описывать совокупные вариации этих систем, через изменение оптимизированной суммы "внутренних" связей на основе матрицы корреляций, в зависимости от колебаний космогеофизических факторов.

2. Исследовать синергетику и спектрально-частотный состав системных многолетних среднемесячных изменений электролитного баланса крови здоровых людей в зависимости от вариаций космогеофизических факторов.

3. Изучить многолетний среднемесячный спектрально-частотный состав и системные корреляционные соотношения ферментных показателей крови здоровых людей с космогеофизическими параметрами.

4. Исследовать многолетнюю среднемесячную динамику и

спектрально-частотные характеристики смешанной биохимической системы, включающей ферменты, электролиты, общий белок, глюкозу, показатели азотистого и холестеринового обмена, а также вариации массы тела и экскреции организма (удельного веса мочи) в зависимости от космогеофизических флуктуаций.

5. Произвести комплексный анализ синергетики и спектрально-частотных параметров многолетних, среднемесячных и сезонных вариаций системы гематологических параметров в сопоставлении с колебаниями космогеофизических факторов.

6. Оценить корреляционные связи показателей дыхательной и сердечно-сосудистой систем и зрительного анализатора (вызванные потенциалы) с вариациями ионосферных параметров.

7. Определить степень корреляционной сопряженности психологических параметров здоровых людей с космогеофизическими флуктуациями.

Научная новизна. Разработана концепция многолетних синер-гетических постепенных изменений (сдвигов, смещений) корреляционных соотношений параметров функциональных систем организма в зависимости от космогеофизической обстановки. Наличие такой синергетики доказано существованием одинаковых спектрально-частотных гармоник в многолетних усреднённых характеристиках биопараметров и достоверностью корреляционных взаимоотношений с космогеофизической обстановкой. Выявленные достоверные множественные корреляции физиологических параметров с комплексом космогеофизических факторов указывают на причинную обусловленность многолетних и сезонных вариаций изученных функциональных систем.

Для изучения синергетики систем организма разработаны ин-

дикаторы функциональных состояний. Выявлена адекватность описания авторегрессионными моделями изменений зрительных вызванных потенциалов при изучении статистической взаимосвязи электрофизиологических процессов головного мозга с вариациями ионосферных процессов Земли. Показана возможность корректного описания функциональных состояний биосистем функционалами и критериальными функциями, основанными на матрицах корреляций показателей ферментативной активности, биохимического статуса, электролитного баланса крови и лейкограммы. Такие оценки в динамике отражают изменчивость внутренних связей функциональной системы и описывают вариации функционального состояния в зависимости от флуктуации космогеофизических факторов.

Впервые удалось показать, что среднемесячные оптимизированные суммы корреляций - критериальные функции лейкограммы, электролитного баланса, ферментного и биохимического статуса крови в ходе многолетних наблюдений имеют одинаковые спектрально-частотные гармоники и, следовательно, синергичны со среднемесячной многолетней динамикой космических лучей.

Обнаружены основные закономерности реакций в многолетней среднемесячной динамике ионного состава крови, заключающиеся в противофазных соотношениях корреляционной характеристики -функционала электролитного баланса с предельной критической частотой электронного слоя £оЕ3 ионосферы Земли. Уменьшение этой частоты ионосферы сопровождается увеличением корреляционных связей электролитов крови. Выявлена синхронность многолетних вариаций космических лучей и критериальных функций биосистем. Увеличение интенсивности нейтронной компоненты космических излучений влечет повышение корреляционных связей ионного баланса, биохимических и ферментных показателей крови.

Впервые получены достоверные связи изменений удельного веса мочи и вариаций массы тела психически больных людей в ходе многолетних сопоставлений с вариациями космогеофизических факторов.

Новые результаты получены в отношении корреляций исследованных параметров дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также, злектрофизиологических показателей зрительного анализатора с ионосферными процессами Земли. Особенно выражены эти синергетические связи в отношении дыхательного коэффициента, процента углекислоты в выдыхаемом воздухе, вентиляционного эквивалента и частоты сердечных сокращений.

Выявлены статистически значимые корреляции показателей самочувствия, настроения, активности, внимания, зрительной и вербальной памяти, свойств мышления с вариациями комплекса ионосферных параметров Земли (действующей высотой слоя Р, критическими частотами слоев Р, и Е2), нейтронной компоненты космических излучений, с плотностью потока солнечного радиоизлучения на частоте 3000 МГц, относительным числом солнечных пятен, с К-индексами и склонением, горизонтальной и вертикальной составляющими геомагнитного поля.

Практическая значимость. Научно - практическое значение работы заключается в том, что полученные результаты указывают на возможность системного анализа функциональных состояний физиологических процессов и прогнозирования их динамики.

Долговременная синхронность и наличие наибольших больших, одинаковых спектрально-частотных гармоник в среднемесячных многолетних биохимических, ферментных, электролитных, гематологических и космогеофизических параметрах позволяют осущест-

влять на основе медицинских и геофизических банков данных долговременное прогнозирование ряда физиологических процессов.

Исследование психического статуса и динамики физиологических систем здоровых людей указывают на большие прикладные перспективы медицинских наблюдений во взаимосвязи с космогео-физическими факторами. Исходя из этого, понятие физиологической нормы тех или иных медицинских показателей должны выводиться для определённого временного промежутка с учетом их многолетних вариаций, особенно для больных с различными видами патологии, когда многолетние вариации показателей различных функций организма могут оказаться критическими для людей, страдающих различными заболеваниями.

Кроме того, космогеофизические факторы, ионосферные процессы, солнечные СВЧ-излучения, геомагнитное поле, инфразвуки способны и модифицировать состояние центральной нервной системы и изменять поведенческие реакции здоровых людей, что необходимо учитывать в процессе профессиональной деятельности.

Реализация результатов работы. Работа выполнена в соответствии с Международной геосферно-биосферной программой по исследованию космогелиогеофизических корреляций физико-химических и биологических процессов у живых организмов.

Основные положения диссертационной работы изложены в монографии: Состояние некоторых систем организма и ионосфера. -СПб: Изд-во СПбГТУ, 1996. - 151 с. (Соавт. Максимов Г.К., Кобрин В.П.)

Разработки диссертации используются в научно-методической работе лаборатории медицинской кибернетики ВМедА, Научно-технического Центра "Юпитер-г" РАЕН, в педагогической практике

кафедры медицинского маркетинга Санкт-Петербургской Медицинской академии Последипломного Образования. Подготовлена и распространена на компакт-дисках "Russian Software, Vol.1, CD-ROM" (Data Express, Inc., Nitek, Copyright, 1994) по странам мира демонстрационная программа по вычислению функционала системы лейкоцитов и определению его кризисных периодов в динамике.

Апробация работы. Результаты исследований изложены в 31-й публикации и докладывались на научных конференциях ВМедА, на 8-ми Всесоюзных и Всероссийских конференциях и 7-и международных симпозиумах, конференциях и съездах:

- на Всесоюзной конференции "Состояние и перспективы развития экспрессных методов гигиенических исследований" (г.Ленинград, 1985), на Всесоюзном Рабочем совешднии "Гомеостаз при радиационном повреждении организма" (г. Москва, 1987), на 9-й Всесоюзной конференции по нейрокибернетике (г.Ростов-на-Дону, 1989), на X Всесоюзном совещании по эволюционной физиологии, посвященном памяти академика Л.А. Орбели (г.Ленинград, 1990), на XVI Всесоюзном съезде физиологических наук (г.Ташкент, 1991), на симпозиуме "Макро- и микроуровни организации мозга в норме и патологии" (г. Москва, 1992), на 4-й Российской научно-технической конференции "Электромагнитная совместимость технических средств и биологических объектов" (С.-Петербург, 1996), на Всероссийской научной конференции "Медицинская информатика накануне 21 века" (г.С.-Петербург, 1997);

- на Международном советско-британском симпозиуме "Принципы и механизмы заболеваний мозга человека" (г.Ленинград, 1988), на 12-м Международном конгрессе гематологов (г.Вена, Австрия, 1993), на IX Международной конференции по медицинской

географии "Медицинская география: переходный период" (г.С.-Петербург, 1995), на Международной конференции "Проблемы геокосмоса" (С.-Петербург, 1996), на 14-м Международном конгрессе по биометеорологии (г.Любляна, Словения, 1996), на 4-м Международном симпозиуме "Корреляции биологических и физико-химических процессов с космическими и гелио-геофизическими факторами" (г.Пувдно, 1996), на Международном Конгрессе "Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине" (г.С.-Петербург, 1997).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Интегрально-корреляционные индикаторы для изучения синергетики систем организма - авторегрессионные модели на основе автокорреляционной функции зрительных вызванных потенциалов головного мозга, функционалы и критериальные функции показателей ферментативной активности, биохимического статуса, электролитного баланса крови, лейкограммы, позволяют адекватно описывать совокупность изменений этих систем, через изменение "внутренних" связей - матрицу корреляций, в зависимости от колебаний космогеофизических факторов.

2. Среднемесячная оптимизированная сумма корреляций -критериальные функции электролитного баланса, ферментного и биохимического статуса, гематологических параметров в ходе многолетних наблюдений синхронны со среднемесячной многолетней динамикой космических лучей. Увеличение интенсивности космических лучей вызывает увеличение напряженности корреляционных связей электролитного баланса, биохимического и ферментного статуса крови. Критериальная функция электролитного баланса в многолетней среднемесячной динамике варьирует в противофазе с

критической частотой foEs электронного слоя Е ионосферы. Уменьшение этой частоты ионосферы приводит к увеличению суммарного показателя корреляционных электролитных связей крови.

3. Показатели дыхательной и сердечно-сосудистой систем, электрофизиологические процессы головного мозга (зрительного анализатора) подвергаются коррекции воздействием комплекса ионосферных факторов.

4. Психофизиологические параметры, описывающие самочувствие, настроение, активность, внимание, зрительную и вербальную память, свойства мышления статистически значимо коррелируют и изменяются под воздействием физических факторов ионосферы Земли, космических излучений, Солнца и геомагнитного поля.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из оглавления, введения, 12 глав, содержащих обзор литературы, методы и результаты исследований, . их обсуждение, заключение, выводы, список литературы и 14 приложений. Общий объем работы - 467 страниц машинописного текста. Основной текст диссертации - 302 страницы. Он содержит 37 рисунков и 66 таблиц. На 82 страницах размещены 640 ссылок на литературные источники, из которых 532 отечественных и 108 иностранных. Приложения составляют 83 страницы и содержат 99 таблиц.

- 11 -МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящей работе одновременно с исследованием медико-биологических показателей в течение ряда лет производился сбор космогеофизических параметров из архивов С.-Петербургского филиала Института Земного Магнетизма и Распространения Радиоволн Российской академии наук (СПбИЗМИРАН). Все накопленные сведения организованы в компьютерные банки данных.

На основе архивных данных у 326 доноров в Центральной клинико-диагностической лаборатории собран ряд электролитных параметров: К+, Na"1", Са2+, Mg2+, СГ, Р5+, Cu2+, Fez+ и железосодержащих насыщенных (FeHa) и ненасыщенных белков плазмы крови. Исследования производились с 1985 по 1988 гг., в среднем 8-15 человек ежемесячно. Из того же архива использованы сведения от 344 здоровых людей о составе ферментов крови, исследованных в период с 1984 по 1988 гг. Изучены 11 ферментов: аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (ACT), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), щелочная (ЩФ) и кислая фосфатазы (КиФ), холинэстераза (ХЭ), трипсин (Трип), ингибитор трипсина (ИнгТ), амилаза, липаза, гамма-глютамилтранспептидаза (ГГТП).

Общий объём выборки при исследовании биохимических параметров (БХП) с 1977 по 1988 гг. составил 443 пробы от 415 психически больных клиники психиатрии ВМедА без соматической патологии (с неврозами, психозами, депрессивными состояниями). Изучено 12 параметров: ACT, АЛТ, креатинин, холестерин, мочевина, глюкоза, общий белок, билирубин, К+, Na+, Р5+, С1~. Анализы производились биохимическим автоматом "TECHNICON".

В работе собран материал о динамике массы тела и удельного веса мочи вышеупомянутых психически больных в те ке пери-

оды. Для каждого из больных вычислялась разница массы тела между последующим и предудьпцим взвешиваниями в различные дни.

Исследованы 915 гемограмм этих же 415 больных. В лейког-рамме (ЛГ) изучались количество лейкоцитов (ЛЕЙК) в 1 мм3 и процентный состав 6-ти типов клеток: эоэинофилов (ЭОЗ), сег-менто- (СЕГ) и палочкоядерных (ПАЛ) нейтрофилов, общего количества нейтрофилов (НЕЙТ), лимфоцитов (ЛИМ), моноцитов (МОП), базофилов (БАЗ). Кроме того, оценивалось содержание эритроцитов (ЭРИТ), гемоглобина (ГЕМ) и СОЭ крови.

Проводился компьютерный анализ реакции дыхательной (ДС) и сердечно-сосудистой (ССС) систем в зависимости от ионосферных параметров, зарегистрированных в моменты проведения физиологических опытов. У 199 здоровых молодых людей (18-23 года) мужского пола исследованы 13 физиологических показателей с использованием эрго-спирометрического комплекса "OXYCON-5" ("MIJN-HARDT", Голландия) в течение 6 минут нулевой нагрузки: объем легочной вентиляции, частота дыхания (ЧД), средний объем выдоха за минуту, разница по содержанию кислорода во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе, скорректированная на азот, концентрация углекислоты в выдыхаемом воздухе, потребление кислорода, в том числе на единицу массы, выделение углекислоты, дыхательный коэффициент, частота сердечных сокращений (ЧСС), кислородный пульс, вентиляторный эквивалент кислорода, показатель мощности (производительности) биоэнергетических процессов при потреблении кислорода, характеризующий уровень метаболизма. Объем выборки для каждого биологического показателя составил 2525. Регистрация физиологических показателей происходила ежеминутно автоматически на электрокардиографе "SCHILLER" (Швейцария).

Зрительные вызванные потенциалы (ЗВП) головного мозга ре-

гистрировались при помощи компьютерного нейрокартографа "Brain surveyor" (Фирма "Saico", производство Италии) в 19 монополярных отведениях с поверхности головы по системе 10/20 с референтным электродом на мочке уха у 11 здоровых людей в различные сезоны годы в период с 1989 по 1993 гг. Зрительная стимуляция осуществлялась посредством кратковременного (длительность 0.3 мс, частота 0.5 Гц) предъявления засветов, синхронизированных с компьтером нейрокартографа. ЗВП анализировали на отрезке времени в 1000 мс с момента подачи стимула, использовали данные топографического картирования мозга.

В работе исследовалась сопряженность психологических признаков здоровых людей с состоянием космогеофизических параметров в одинаковые моменты времени. У 177 здоровых людей мужского пола (18 - 22 года) исследованы результаты психологического тестирования по методикам: САН, MMPI, Кеттелла, блока интеллектуальных показателей и профессиональной экспертной оценки.

Для сопоставления физиологических параметров использованы следующие космогеофизические показатели. Собраны данные нейтронной компоненты, собственно космические лучи (КЛ) для района г. Москва (200 м над уровнем моря), значения глобальной интенсивности космических лучей (ГИКЛ), вертикальной составляющей интенсивности космических лучей (ВСЖЛ) в переходном максимуме в стратосфере в районе г. Мурманска и два показателя солнечной активности (СА): относительное число солнечных пятен (ОЧСП) и плотность потока радиоизлучения на частоте 3000 МГц (ППСРЗООО), - на каждый день с 1977 по 1988 гг. (Космические данные..... 1977-1988).

С целью изучения корреляционных связей медико-биологичес-

- Í4 -

ких показателей с параметрами геомагнитного поля и ионосферы (регистрировались в пос. Войеково, Ленинградской обл., СПбИЗ-МИРАН) в динамике собран материал с 1977 по 1991 гг. о 5-ти ионосферных параметрах (ИП) : foEs. foF2. M(3000)F2, f-min, h'F, где foFa - критическая частота обыкновенной волны, отраженной от самого высокого отслоения в области F, foEs - предельная частота обыкновенной волны, соответствующей наибольшей частоте, при которой наблюдается основной непрерывный след отражений от электронного слоя Es, f-min - наименьшая частота отражения от ионосферы, h'F - минимально действующая высота следа отражений обыкновенной волны от взятой в целом области F. M(3Q0Q)F2 - обозначает коэффициент, характеризующий максимальную частоту (f0F2) отражения от слоя F2 с расстояния 3000 км (Руководство URSI ..., 1977). Использовались и среднесуточные параметры горизонтальной (ГМП_Г) и вертикальной составляющих (ГМП_В) в гаммах и склонение (ГМП_С) в десятых долях минуты геомагнитного поля (ГМП), а также 3-х часовые К-индексы.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Функциональное состояние (ФС) в настоящей работе определяется как результат взаимодействия внешней среды и исходных свойств субъекта. При этом ФС - совокупность признаков, свойств, функций и качеств субъекта, которые прямо или косвенно характеризуют ту или иную деятельность (Фролов М.В., 1987). На наш взгляд, продуктивным является системный синергетический подход. Одна из методик, примененная нами, позволила получить корреляционные биосистемные оценки.

Для всей выборки биосистемы строилась корреляционная мат-

рица, которая подвергалась преобразованию с выбором оптимального подмножества признаков и оценкой для каждого пациента максимальной критериальной функции (КФ) (Narenda P.M., Fukuna-ga К., 1977). Такие оценки полностью характеризуют всю исследуемую функциональную систему по определению M.S.Ridout (1988) и являются индивидуальными системными показателями. Они отражают системную организацию и различную степень закоррелирован-ности, гибкости реагирования и адаптивности. Динамика функционала биопараметров, описываемого ниже, или КФ, вычисленные на основе "внутренних" корреляций элементов биосистемы может обнаружить определенную синхронность перехода, смещение всей системы регуляции параллельно с воздействующими факторами, переход ее на новый уровень функционирования.

В работе вычислялись критериальные функции: электролитного баланса (КФЭ), ферментов (КФФ), биохимических параметров (КФБХП), лейкограммы (КФЛГ).

Другим системным статистическим методом описания ФС биосистем может служить определенная суммарная оценка - функционал. Он способен описать совокупность признаков нескольких биологических объектов в некоторый момент времени. Здесь производится поиск разбиения множества биообъектов (например, электролитного состава - ионов сыворотки крови) на непересекающиеся классы - наборы функциональной подсистемы биологических параметров (например, К"1", Na+ - 1-й набор, F5+, С Г - 2-й и так далее), дающих локальный максимум функционалу - сумме "внутренних" корреляционных связей (Миркин Б.Г., 1974; Куперш-тох В.Л. с соавт., 1976).

Таким образом, два приведенных нами системных метода способны адекватно описать биологические системы, поскольку со-

держат основные ее признаки: множество элементов, характеризующихся в данном случае корреляционными связями друг с другом и дополнительным свойством - функцией или функционалом, не совпадающими или не характеризующимися ни одним из свойств отдельного элемента системы (Губанов В.А. с соавт., 1988). Поэтому они являются системными. Кроме того, они способны одновременно быть индикаторами функционального состояния биосистемы, так как КФ и функционал способны описать результат взаимодействия внешней среды и исходных корреляционных свойств субъектов через совокупность признаков, динамику изменения их функций и качеств, которые прямо или косвенно характеризуют исследуемую деятельность - адаптацию (Фролов М.В., 1987).

Кроме двух вышеприведенных статистических методов исследования, в работе использованы широко применяемые и физиологически обоснованные следующие системные и межсистемные методы: множественные корреляции (МК), регресссия, спектральные, авторегрессионные оценки и раскраски графа динамических процессов, однофакторный дисперсионный анализ на основе статистики Крус-кала-Уоллиса, а также построения логических статистических решающих правил (Зыков А.А,, 1969; Дженкинс Г., Ватте Д., 1972; Бокс Дж., Дженкинс Г., 1974; Хаткевич Л.А., 1981; {?е1ги5 Б. et а1., 1984; Загоруйко Н.Г. с соавт., 1986; ВМОР 1987). Основным методом изучения статистических связей биосистем с КЛ, СА, Ш1 был метод МК (Афифи А., Эйзен С., 1982). Все вычисления произведены на персональном компьютере типа РС/АТ.

Оценивались основные спектральные гармоники среднемесячных значений критериальных функций, элементов ЛГ, ферментов, БХП, электролитного баланса и космогеофизических параметров.

Оценку пространственно-временных характеристик ЗВП прово-

дили в 21 точке через равные промежутки времени с последующей интерполяцией и сглаживанием, что позволяло практически без потери наиболее ценной информации об основных пиках и латент-ностях подвергать их дальнейшей авторегрессионной обработке. Изучались МК между ЗВП и пятью Ш, черев авторегрессионные параметры ЗВП.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Известно, что концентрации ионов в крови изменяются в узких границах. Однако получено, что средние показатели концентраций ионов часто значимо отличались в разные годы. Одной из причин феномена флуктуаций электролитного баланса могут быть ритмические свойства изучаемых внешних факторов. Так, получено, что сумма внутренних корреляций ионов крови (функционал и КФЭ) значичельно флуктуировала в 1987 году в период увеличения солнечной радиации и уменьшения интенсивности КЛ. Электролитный функционал изменялся почти в противофазе с предельной частотой ^Ез электронного слоя ионосферы (рис.). Концентрация каждого иона крови периодически значимо коррелировала с каждым из комплексов космогеофизических факторов по методу МК (таблица 1). Таким образом, имеет место динамическая адаптация электролитного баланса крови, которая коррелирует со всеми вышеперечисленными глобальными факторами внешней среды.

Исследованы спектральные плотности динамики космогелиоге-офизических и ряда электролитных параметров на основе усредненных ежемесячных данных с 1985 по 1988 гг. у 326 людей. Результаты представлены в таблице 2. Особенно привлекательным оказывается наличие гармоники 0,025 у интегрально-корреляцион-

- 18-

Соотношения ионосферных данных

Рис. Динамическое соотношение между функционалом электролитного баланса и критической частотой foEs электронного слоя Es ионосферы в период исследования сыворотки доноров с 1985 по 1988 гг.. Стрелки, связывающие отдельные пики электролитного функционала и частоты foEs, указывают на существование определенной синергетики электролитного баланса, регулируемого ионосферными процессами по принципу обратной отрицательной связи.

Таблица 1

Параметры электролитного баланса крови, значимо связанные по МК с космогеофизическими факторами

Параметры г о -д ы

1985 1986 1987 1988

КЛ СГ На+, СГ, Са2+ К+, Са2+,Си2+ Р5+,Ге2+, Си2+,КФЭ

СА Ре2+,Си2+ Са2+,СГ,Си2+ Ыа+, Са2+, Си2+ -

ИП СГ На+,Са2+, СГ Ыа+,К+,Са2+,РеНа Са2+,Ре2+

гмп К+, СГ Ыа"1", Ре2+ К+, Р5+, СГ К+, Иа"1" Ре2+

ной оценки - КФЭ, совпадающей с основными гармониками солнечной активности (ППСР3000) в СВЧ-диапазоне, космическими лучами (ГИКЛ), параметрами ионосферы (^2). Это дает основания утверждать, что процессы, происходящие в электролитном составе крови, во многом синхронны, синергичны с внешими глобальными факторами и могут аргументированно прогнозироваться.

Ферментативные реакции принадлежат к числу процессов, протекающих в каждой клетке с потреблением энергии и против градиента концентраций. Довольно полное представление о характере воздействия комплекса космогеофизических факторов на ферменты дают сведения таблицы 3, где представлены данные об их

Таблица 2

Среднемесячные гармоники космогеофизических параметров и электролитных параметров крови в период с 1985 по 1988 гг.

N га П А Р А М Е т Р ы

НИКИ ГИКЛ I ШСРЗООО № № КФЭ Са2+ Си2+ К+

1 0,025 0,025 0,100 0,025 0,500 0,025 0,375 0,075 0,025

2 0,050 0,075 0,125 0,100 0,400 0,125 0,300 0,025 0,050

3 0,100 0,275 0,300 0,075 0,025 0,100 0,100 0,225 0,200

4 0,150 0,100 0,200 0,125 0,250 0,175 0,050 0,035 0,350

5 0,075 0.350 0,350 0,050 0,300 0,300 0,125 0,375 0,125

соотношениях, определённых методом множественных корреляций. Значения корреляций показывают, что совокупность космических излучений "объясняет" дисперсию изученных ферментов до 90%.

Таким образом, результаты говорят о той или иной степени синергизма космогеофизических факторов с преобразованием и катализом жиров, белков и углеводов, то есть с обменно-метаболическими процессами. Отсюда следует, что динамические статистические связи отдельных ферментов с исследованными внешними параметрами носят непостоянный, нестационарный, адаптивный характер. Получено, что многолетние вариации ферментного статуса тесно связаны с динамикой СА и КЛ, а сезонные вариации наиболее выражены в осенние периоды и теснее "завязаны" на флуктуации ионосферных процессов.

Спектральные плотности представлены в таблице 4, откуда видно наличие абсолютно идентичных среднемесячных гармоник как

Таблица 3

Ферменты, связанные по МК с космогеофизическими признаками

Годы КЛ ГМП СА Ионосфера

1984 ЩФ, КиФ, ХЭ, Трип, ИнгТ, Амилаза,ГГТП ЩФ, КиФ, ХЭ, Трип, ИнгТ, Амилаза,ГГТП ЩФ, КиФ, Амилаза, ГГТП ЩФ, КиФ, ХЭ, Трип, ИнгТ, Амилаза, ГГТП

1985 ДЦГ, ХЭ ЩФ,ХЭ, Амилаза, Липаза Трип КиФ, ХЭ

1986 ACT, ЛДГ, ЩФ, КФФ, Липаза ACT, ЩФДФФ, КиФ,Трип,ХЭ, ИнгТ,Амилаза ЛДГ, КФФ, Амилаза, Липаза КиФ, ГГТП, Амилаза

1987 ACT, лдг, ИнгТ АСТ,АЛТ,ДДГ ИнгТ, Липаза Амилаза, АСТ,АЛТ,ЛДГ ИнгТ, КФФ, Липаза ЛДГ

1988 КиФ, Амилаза КиФ, Трип КиФ КиФ, Трип

в космогеофизических процессах, так и в среднемесячных многолетних вариациях ферментного статуса организма. Так, основная гармоника 0,0238 процессов КЛ, СА, частоты и высоты ЬТ ионосферы (ЬТ связана с процессами, генерирующими акусти-ко-гравитационные волны) присутствует в качестве 2-й основной гармоники системно-корреляционного показателя ферментов - КФФ. Налицо долговременная синхронность космогеофизических процес-

Таблица 4

Среднемесячные гармоники ферментов сыворотки крови и космогеофизических параметров в период с 1985 по 1988 гг.

N гар- П А Р А М Е Т Р Ы

моники КЛ ОЧСП ППСРЗООО №2 ЬТ Г-Шп К£Ф

1 0,0238 0,0238 0,0238 0,0238 0,0238 0,1905 0,0476

2 0,0714 0. 0952 0,0714 0, 0952 0, 0952 0,3810 0,0238

3 0. 0952 0,0714 0,0476 0,1905 0,2143 0, 0952 0,0714

4 0,0476 0,3810 0,1905 0,1190 0,3333 0,2381 0,2384

5 0,1429 0,0476 0,1429 0,2381 0,3810 0,0714 0,3333

N гар- П А Р А М Е Т Р Ы

моники АЛТ лдг КиФ хэ Трипсин Амилаза ГГПТ

1 0,0714 0,0714 0,0476 0 4524 0,4048 0,0952 0,0714

2 0,2619 0,3810 0,1190 о 0476 0,2143 0,1667 0.0952

3 0,0476 0. 0952 0.0952 0,0714 0,1667 0,0714 0,2857

4 0,8333 0,3571 0,3571 0,1190 0,3333 0,2381 0,3333

5 0,1429 0,0476 0,4048 0,2619 0,4762 0,2143 0,3810

сов и состояния ферментных систем организма. Данные таблицы 4 показывают, что совпадают и некоторые другие, хотя и менее выраженные гармоники. Это, очевидно, дает основание предполагать и более частую модуляцию ферментной активности - околосезонную, околополугодовую и прочую в сравнении с описанной многолетней - более долговременной.

Результаты исследования корреляционных зависимостей био-

химических параметров (БХП) с космогеофизическими факторами представлены в таблице 5. Основной итог этого изучения ежегодных множественных корреляций, как и в случае ферментной системы показывает, что системный сдвиг в изучаемых биохимических показателях довольно часто сопровождается достоверными связями КФБХП и происходит это в периоды, близкие к максимуму интенсивности КЛ и к минимальной солнцедеятельности (1977 г. и 1986 - 1987 гг.). Это свидетельство около 11-летней периодичности системного сдвига БХП организма.

Системные изменения БХП могут обусловливаться и другим комплексом факторов. Например выявлены корреляции КФБХП в летний период 1988 г. с ИП. Однако наибольшие системные сдвиги в биохимическом статусе происходят в осенне-зимние периоды: зимой от воздействия ИП (1978 г.) и КЛ (1984 г.), осенью - от ГМП (1978 г.) и СА (1979 г.). Содержание глюкозы, билирубина, общего белка, мочевины, креатинина, холестерина крови, электролитные показатели (К+ и Иа+) периодически тоже проявляют такие корреляции. Это говорит о сопряженности энергетических обменных процессов, азотистого, порфиринового, липидного обмена, вероятно, иммунитета с космофизическимн факторами. Причинами таких соотношений могут быть биофизические механизмы, включая ядерно-магнитный резонанс биомолекул в гелиогеомагнитном поле.

Построены и сопоставлены среднемесячные спектры каждого из БХП и космофизических факторов. Результаты свидетельствуют о замечательном совпадении их основных среднемесячных гармоник. Это указывает на возможность существенных межсистемных -синергетических регуляторных сдвигов БХП, что может привести к системному дисбалансу ФС организма от таких воздействий. Особенно интересным представляется наличие в среднемесячном мно-

Таблица 5

БХП, коррелирующие с космогеофизическими признаками

Параметры КЛ ГМП СА Ионосфера

1 2 3 4 5

1977 г. К+, КФБХП К+, КФБХП - -

1978 г. Глюкоза - Иа^Об-белог С СГ, КФБХП

1979 г. СГ, общий белок р5+ Na+, КФБХП, Холестерин Билирубин, Na+,Глюкоза

1980 г. - К+, Холестерин - -

• 1981 Г. - - р5+ р5+

1982 Г. Креатинин, Глюкоза Глюкоза - ACT, общий белок

1983 г. — Холестерин, КФБХП Мочевина Креатинин ACT, Холестерин, КФБХП, Мочевина

1984 Г. КФБХП ACT, Р5+ - Общий белок

Продолжение таблицы 5

1 2 3 4 5

1985 Г. АСТ к+ - Креатинин Глюкоза

1986 Г. Р5+, Глюкоза Билирубин Ма+,Глюкоза -

1987 г. Холестерин, об.бедок,КФБХП Холестериь КФБХП Я", КФБХП СГ, билирубин общий белок

1988 г. - Мочевина - Холестерин,Кре-атинин, Глюкоза

голетнем спектре КФБХП не менее 3-х наибольших гармоник, совпадающих со спектральными характеристиками космогеофизических показателей (таблица 6). Привлекает внимание и наличие не менее трех космофизических гармоник и в спектре общего белка сыворотки крови. Такой факт интересен тем, что вариации специфической и неспецифической сопротивляемости могут модулироваться не только внутренними причинами, инфекциями, характером питания, но и воздействием изучаемых в настоящей работе факторами.

Получено множество разновидностей статистических динамических связей системы лейкоцитов крови с космогеофизическими параметрами, в которое попеременно входят как отдельные элементы, так и весь набор показателей гемограммы, а также КФЛГ с низкими, средними и высокими уровнями МК (таблица 7). Это указывает на возможность существенных межсистемных регулятор-

Таблица 6

Среднемесячные гармоники БХП и космогеофизических параметров в период с 1977 по 1988 гг.

N гар- П А Р А М Е Т Р Ы

моники ГИКЛ ППСР3000 № Ь'Г ¿■-пип КФБХП Глюкоза

1 0,0093 0,0093 0,0093 0,1111 0,0926 0,0370 0,0926

2 0,0278 0,0185 0,0185 0,0278 0,1111 0,4630 0,1574

3 0,0370 0 0463 0,0278 0,0926 0,0278 0,0463 0,0093

4 0,0185 0.0278 0,0463 0,0093 0,0370 0,0185 0,0185

5 0,0556 0 1759 0,1019 0,1019 0,2037 0,0093 0,1389

N гар- П А Р А М Е Т Р ы

моники Креатинин р5+ Билирубин Обощй белок

1 0,0278 0,1574 0,0093 0,0278 0,0926 0,0741

2 0,4167 0,3519 0,0556 0,1389 0,0370 0,0093

3 0,0185 0,3333 0,4444 0,1667 0,2778 0,0278

4 0,1204 0,0278 0,0926 0,0185 0,4352 0,1204

5 0,1574 0,3889 0,3333 0,4074 0,0463 0,0370

ных сдвигов крови и других биологических систем, что может привести к дисбалансу ФС организма от воздействия комплекса КЛ, СА, ионосферы и ГМП. Возможна связь некоторых хронических заболеваний, например аллергических, в периоды значимых корреляций зозинофшюв или базофилов с внешними параметрами по причине содержания в них медиаторов и наличия регуляторных связей с физиологическими процессами головного мозга.

Таблица 7

Соотношения космогеофизических и гематологических параметров

Годы П КЛ ГМП СА Ионосфера

1977 35 - ЛЕЙК ЛЕЙК,СЕГ,НЕЙТ ПАЛ

1978 70 ЛЕЙК ЛЕЙК, КФЛГ СОЭ -

1979 78 ЭРИТ, КФЛГ, ЛЕЙК,СЕГ,ГЕМ ЭРИТ, ЛЕЙК, НЕЙТ ЛЕЙК,СОЭ КФЛГ ГЕМ, СОЭ

1980 34 ПАЛ, ГШ, СОЭ - ЛЕЙК -

1981 82 ЛЕЙК - ЗЕТ,ЛИМ,СОЭ СЕГ

1982 73 НЕЙТ.СЕГ ЭРИТ МОН ГЕМ

1983 70 - КФЛГ - КФЛГ

1984 92 - ЭОЗ ЭРИТ, ПАЛ ЭРИТ

1985 72 ЛЕЙК, ПАЛ - ПАЛ, ЭОЗ ГЕМ, ЛИМ

1986 75 СОЭ ГЕМ, СОЭ ГЕМ, ЭРИТ -

1987 120 НЕЙТ, СЕГ ЛИМ, ЭОЗ ЭРИТ,ПАЛ,СЕГ НЕЙТ,СОЭ,ЛИМ ЭРИТ ГЕМ,ЛЕЙК,СЕГ НЕЙТ,ПАЛ,ЛИМ

Продолжение таблицы 7

Годы П КЛ ГМП СА Ионосфера

1988 114 ЭРИТ,303,ЛЕЙК - МОН ПАЛ

О причинно-следственных сезонных вариациях лейкоцитарной формулы в литературных источниках упоминается редко и результаты исследований также не часто опираются на многолетние наблюдения. В работе представлены результаты динамического статистического изучения влияния вектора геомагнитного поля (3-х его составляющих) на отдельные параметры ЛГ методом МК. Итог исследования - лейкоциты крови наиболее часто с высоким уровнем МК подвержены воздействию ГШ в осенние периоды, хотя в другие сезоны года могут быть существенные количественные сдвиги параметров лейкограммы за счет колебаний ГМП.

Исследованы также спектральные плотности динамики космо-геофиэических параметров, зарегистрированных в дни исследования гемограмм на основе усредненных ежемесячных данных с 1977 по 1988 гг. Совпадение некоторых гармоник основных изученных гематологических параметров ЛЕЙК (0,087; 0,0159; 0,0397; 0,0317) и КФЛГ (0,0635) с некоторыми гармониками космофизичес-ких показателей указывает их на периодичность и отнюдь не случайные длительные вариации, в том числе изменение соотношений в клеточном составе крови (таблица 8). Особенно примечательным оказывается наличие гармоники 0,0635 у интегрально-корреляционного показателя - КФЛГ, присутствующей в спектрах относительного числа Солнечных пятен (ОЧСП). Эти факты подтверждают способность к оказанию воздействия космофизических факторов на

Таблица 8

Гармоники среднемесячной встречаемости гематологических и космогеофиаических параметров в период с 1977 по 1988 гг.

N П А Р А МЕТ Р Ы

гарм ГИКЛ КЛ ППСРЗООО foEs £^2 С-пип ИТ лим

1 0,0079 0,0159 0,0079 0,0952 0,0079 0,0873 0,0079 0,1270

2 0,0238 0,0238 0,0159 0,1905 0,0159 0,0238 0,0317 0,0079

3 0,0169 0,0317 0,0317 0,1032 0,0317 0,0952 0,0794 0,0873

4 0,0317 0,0556 0,0238 0,0794 0,0238 0,1825 0,0159 0,1429

5 0,0556 0,0397 0,0794 0,1111 0,0397 0,1905 0,0952 0,2540

N П А Р А М Е Т Р Ы

гарм КФЛГ ГШ ЭРИТ ЛЕЙК НЕЙГ ПАЛ МОН СОЭ

1 0,4286 0,0317 0,0079 0,0476 0,1270 0,0079 0,2857 0,3611

2 0,0635 0,0079 0,0714 0,0873 0,2540 0,0159 0,2063 0,1204

3 0,3889 0,0159 0,0476 0,0159 0,1667 0,3651 0,0476 0,0648

4 0,4762 0,1111 0,1032 0,0397 0,1746 0,1190 0,0714 0,1667

5 0,3016 0,1746 0,0317 0,0317 0,1190 0,1825 0,3810 0,3889

внутрисистемный характер изменений кооперативно-корреляционных связей лейкоцитов крови. Общее же количество лейкоцитов (ЛЕЙК) имеет целых 4 "внешне-вынуждающих" гармоники, в том числе совпадающие с основными величинами гармоник критической частоты fc¡rz слоя ?г ионосферы (0,0159 и 0,0397) и с гармоникой, присущей практически Есем изучаемым внешним факторам (0,0317). Такие результаты показывают - процессы, происходящие в крови

синхронны, синергичны с внешими глобальными факторами и могут аргументированно прогнозироваться.

В отношении состояния сердечно-сосудистой (ССС) и дыхательной систем (ДС) человека известно, что оно определяется в большой степени параметрами внешней среды, среди которых ионосферные параметры с ее низкочастотными инфразвуковыми колебаниями, зависящими, кроме того от СА и КЛ. Получены результаты, свидетельствующие о существовании высокозначимых (р<0,001) МК связей показателей ССС и ДС с комплексом ионосферных параметров. Обращает на себя внимание высокая сопряженность с ионосферными процессами дыхательного коэффициента (МК=0,33), процента углекислоты в выдыхаемом воздухе (МК=0,29), вентиляционного эквивалента (МК=0,27) и ЧСС (МК=0,25), то есть показателей, характеризующих тот или иной аспект метаболизма на уровне клетки, переработки метаболитов и эффективности извлечения кислорода из воздуха. Это свидетельствует о существовании регуляции со стороны комплекса ионосферных явлений ССС и ДС и сопряженных с ними обменно-метаболических процессов организма.

Можно предположить как минимум два физиологических механизма воздействия комплекса ИП на регуляцию исследованной системы дыхательных параметров: прямое - на рецепторы ДС и непрямое, рефлекторное - через ЦНС. Возможен и рецепторный механизм посредством воздействия ионов на рецепторы дыхательных путей с парасимпатическим эффектом посредством нервных связей слизистой верхних дыхательных путей с блуждающим нервом, а также через механизмы усиления структурной организации биомакромолекул, клеточных органелл и митохондрий (Кондрашова М.Н. с со-авт., 1996). Вероятен резонансный механизм развития гипертони-

ческих кризов, возникающих в экстремальных точках высокосинх-ронизированных биоритмов, то есть в периоды наименьшей устойчивости (Агулова Л.П., 1996). Геокосмическая обстановка может модифицировать ССС - стабилизировать или производить разбалан-сировку физиологических параметров: ЧСС и АД (Иванов В.В. с соавт., 1996). Наши исследования потвержают эти наблюдения, поскольку для дыхательного коэффициента получена одна из самых высоких МК (0,25) с ионосферными процессами.

Результаты изучения флуктуации массы тела показали наличие статистически значимых МК с космогеофизическими факторами. Причем, какой-либо зависимости от времени года таких связей не выявлено. Кроме того, эти флуктуации массы значимо сопряжены с полусуточными К-индексами только в 1983 г. Ионосферные процессы также периодически (по годам и сезонам) значимо оказывают воздействие на вариации массы тела человека. Средние значения приращений массы тела отличалась по t-статистике для 1988 года от 1978, 1979, 1980 и с 1983 по 1987 гг., что говорит, вероятно, о существовании некоторой около 11-летней и 5-летней периодичности регуляции вариаций массы тела со стороны космогеофи-зических факторов. Есть литературные подтверждения наших исследований в отношении вариаций массы тела животных в зависимости от электромагнитных полей (De Lorge J., 1978; Темурьянц H.А. с соавт., 1996). Однако работ, отражающих динамику флук-туаций массы тела людей в зависимости от космогеофизических параметров в доступной нам литературе не обнаружено. Нами выявлены определенные наиболее выраженные периоды воздействия изучаемых факторов на обменно-метаболические процессы, что подтверждается предыдущими результатами исследования электролитного баланса, ферментного и биохимического статуса, дыха-

тельной и сердечно-сосудистой систем. Эти механизмы могут служить одной.из причин изменений массы тела.

Получено, что удельный вес мочи может флуктуировать синхронно с СА, ГМП, ИП. С интесивностью КЛ в данном случае корреляций не выявлено. Однако такие параметры, как ГМП и СА, вероятно, оказывали влияние на исследуемый биологический параметр в течение всего 1979 года и, особенно, в зимний период. В осенний период 1980 г. и зимний - 1987 - 1988 гг. также обнаружены достоверные МК о СА. Таким образом, многолетняя динамика таких корреляций обнаруживает почти 11-летний период, через который удельный вес мочи значимо и синхронно варьирует одновременно с СА и ГМП. Механизмы корреляций удельного веса мочи согласуются с контекстом вышеприведенных сведений и результатов в отношении флуктуации электролитного баланса и биохимического статуса, которые отражают метаболические процессы организма. Литературные сведения подвержают наши наблюдения (Те-мурьянц Н.А. с соавт., 1996). Возможен механизм регуляции диуреза через воздействие космофизических факторов на ЦНС. Акустические колебания - биоактивные параметры ионосферы, связанные с вариациями атмосферных процессов, способны влиять на выделительную функцию почек вплоть до повреждения почечного эпителия (Волович В.Г., 1983).

В нашей работе функциональное состояние зрительной системы исследовалось компьютерными программами, выделяющими и анализирующими высокочастотные составляющие (методом авторегрессионных моделей). Статистической зависимости электрофизиологических процессов определенных зон головного мозга с ИП не выявлено. Это показано путем изучения авторегрессионных моделей и низкочастотных составляющих зрительных вызванных потенциалов

(ЗВП), анализируемых методом раскраски графа с выделением различной активности мозга в отдельных его зонах. При этом не выявлено значимых МК авторегрессионных параметров ЗВП с ИП. Однако обнаружены статистические связи между усредненными для всей зрительной системы авторегрессионными моделями ЗВП и ИП. Для этих усредненных авторегрессионных параметров ЗВП всего мозга получены высокозначимые (р<0,001) МК с ИП (МК= 0,32 -0,38). Это говорит о влиянии воздействий ионосферы на ФС мозга в целом и производимые им процессы переработки информации.

Параметры ионосферы содержат гармоники космических лучей - ионизирующих излучений (в основном нейтронов и элементарных частиц), которые проникают непосредственно до Земли и ее коры, оказывая влияние на все живые организмы, в том числе головной мозг. Начало и окончание ионизирующего облучения по экспериментальным данным сопровождается изменениями в виде десинхро-низации ЭЭГ. Возможен альтернирующий механизм ответных реакций, помимо специфических и неспецифических механизмов (Григорьев А.Ю., 1991).

Наши исследования установили, что основные личностные свойства такие как самочувствие, настроение, активность, депрессия, продуктивность понятийного мышления, зрительной и вербальной памяти, концентрации внимания и эффективность зрительной и вербальной памяти "определяются" на 25 - 30% комплексом ионосферных параметров (таблица 9). Сопоставление результатов изучения воздействия ионосферных процессов на ЗВП и свойства зрительной памяти дает замечательные указания на существование синергетических свойств функциональных систем на различных иерархических уровнях организма при воздействии космогеофизических факторов. Можно предположить как минимум два физиологичес-

Таблица 9

МК психологических параметров с ИП на 9 часов утра (п=177)

Параметры МК Р Параметры МК Р

Самочувствие на 9ч 0.315 0.00 Эффективность

Активность на 9 ч 0.316 0.00 зрительной памяти 0.248 0.05

Настроение на 9 ч 0.299 0.01 Эффективность

ММР1-депрессия 0.250 0.05 вербальной памяти 0.323 0.00

Продуктивность по- Продуктивность кон-

нятийного мышления 0.279 0.02 центрации внимания 0.316 0.00

Продуктивность Профессиональная

зрительной памяти 0.250 0.05 экспертная оценка 0.271 0.02

ких механизма воздействия комплекса ИП на психический статус: прямое - на рецепторный аппарат организма и непрямое, рефлекторное - через ЦНС посредством изменения ФС мозга.

Аналогичные МК, описывающие связи с КЛ получены для таких психологических параметров, как "депрессия", "психопатия", "шизофрения", хотя и довольно слабые (МК= 0,21 - 0,23). Понятно, что эти свойства личности связаны с настроением. Такой же порядок МК получен для свойств внимания, памяти, мышления и тревожности личности. В отношении психологических параметров: настроение, мышление, внимание, - получены МК с ГМП также с невысокими значениями (МК= 0,24 - 0,26). Психологические параметры: самочувствие и настроение на 9 часов утра, депрессия, психопатия, социальная интроверсия, зрительная и вербальная память, - также довольно слабо коррелируют с СА - с ППСР3000 и ОЧСП (МК= 0,19 - 0,25). Эти свойства личности участвуют в фор-

мировании настроения и способности к выполнению определенных профессиональных навыков. Несмотря на невысокие корреляции с космогеофизическими факторами, необходимо отметить, что это довольно высокие значения МК для "корректировки" психологических свойств личности.

В литературе есть указания на "корректировку" психического статуса людей космофизическими факторами (Иванов В.В., 1980). А.Л.Чижевский (1993) показал наличие связи вспышек экстремального поведения людей с вариациями активности Солнца. Тип мышления с коррелирует со среднемесячной и среднегодовой деятельностью Солнца (Волчек О.Д., 1996). Цикличность проявляется и в кратных солнечно-космическим периодичностям экономико-политических взаимоотношениях государств и выборных органов (Владимирский Б.М. с соавт., 1994; Козьменко С.Ю., 1995).

Таким образом, показано, что психологические характеристики здоровых людей изменяются синергично с вариациями изученных внешних воздействий. В связи с этим можно отметить перспективность психо- и социосинергетических динамических исследований населения различных стран и географических зон.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По нашим данным, космогеофизические факторы, солнечные СВЧ-излучения, геомагнитное поле, акустико-гравитационные и электромагнитные факторы ионосферы в целом способны модулировать функциональное состояние организма, воздействуя на электролитный, ферментный, биохимический, гематологический состав крови и модифицировать состояние центральной нервной системы, психического статуса и поведенческих реакций здоровых людей.

В отношении больных с различными видами патологии можно высказать предположение о многолетних вариациях их функциональных систем, которые могут оказаться критическими в связи с неблагоприятными колебаниями космогеофизической среды.

Таким образом, в наших исследованиях на основе изучения динамики и ритмики кооперативных корреляционных связей различных медико-биологических параметров подтверждена концепция о синергетических, многолетних и сезонных вариациях функциональных состояний систем организма, согласованных с изменениями космогеофизических факторов.

ВЫВОДЫ:

1. Интегрально-корреляционные индикаторы (функционалы и критериальные функции) систем ферментного и биохимического статуса, электролитного баланса, гемограммы и авторегрессионные оценки электрофизиологических процессов головного мозга позволяют адекватно описывать совокупность корреляционной динамической изменчивости систем в зависимости от возмущений космогеофизических факторов.

2. Долговременная среднемесячная многолетняя синхронность проявляется через одинаковый спектрально-частотный состав среднемесячных спектров биохимических, ферментных, электролитных, гематологических процессов и космогеофизических параметров.

3. Динамика многолетней и сезонной адаптации физиологических процессов: электролитного баланса, ферментного и биохимического статуса, гематологических параметров, - достоверно связана по методу множественных корреляций с комплексами пока-

2. Модельные исследования реактивности организма крыс при комбинированных радиационных поражениях // Информац. бюллетень АН СССР. Научный совет по проблемам радиобиологии: Матер, рабочего совещания "Гомеостаз при радиационном повреждении организма". Пушино, июнь 1987 г. - М., 1987. - С. 55 - 56. (Соавт. Хилько В.А., Максимов Г.К., Кидалов В.Н., Силявин С.Б.).

3. Вегетативный гомеостаз и реактивность организма // VII научн.-практ. конференция врачей CABO: Тез. докл. - Алма-Ата, 1988. - С.307-309. (Соавт. Хлуновский А.Н., Кобрин В.П.).

4. Биоритмологические аспекты адаптации больных после оперативных вмешательств на головном мозге // Актуальные вопросы анестезиологии и реаниматологии: Матер. 7 научн. конф. 28 - 29 сент. 1988 г. -Л., 1988. - С. 45 - 46. (Соавт., Лысков Е.Б., Щитов А.Г.).

5. Математико-статистическое сопоставление нормальных лейкограмм людей, кроликов и крыс // Гематология и трансфузио-логия. - М., 1988. - N 2. - С. 63. (Соавт. Максимов Г.К., Кидалов С.А., Мартюк С.А.).

6. Функциональное состояние как норма реакции генотипа человека // 9-я Всесоюзн. конф. по нейрокибернетике: Тез. докл. - Ростов н/Дону, 1989. - С. 166 - 167. (Соавт. Хилько В.А., Хлуновский А.Н., Гончаренко О.И., Кобрин В.П.).

7. Синергизм реакций ЦНС и функциональных систем гомеос-таза у здоровых лиц и больных с хирургической патологией головного мозга // 9-я Всесоюзн. конф. по нейрокибернетике: Тез. докл. - Ростов н/Дону, 1989. - С. 167 - 168. (Соавт. Хилько В.А., Хлуновский А.Н., Гончаренко О.И., Шандурина А.Н.).

8. Характер автоколебательных электрических процессов мозга на различных уровнях организации биологических систем //

- '¿Q -

чески/., ферментативных, гематологических, дыхательных, сердечно-сосудистых показателей, массы тела, удельного веса мочи, зрительных вызванных потенциалов головного мозга и психологического статуса здоровых людей).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1) Оценку лабораторных, клинических параметров и физиологических функций организма рекомендуется проводить на основе годовых биоритмологических закономерностей физиологических показателей с конкретной привязкой к годовой интесивности солнечно- космических излучений.

2) л'о •;■ (Грогнозп неблагоприятных временных периодов для функционального состояния организма человека целесообразно пр;.СГ%у-«и региональным службам прогноза на основе непрерывного мониторинга функциональных систем организма и сведений медицинских, геокосмофизических, метеорологических банков данных.

3) Динамику функционального состояния организма предпочтительно оценивать с помощью критериальных функций или функционалов, адекватно отражающих синергетические свойства через изменение корреляционных связей биопараметров.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. О кластерном анализе электроретинограммы, электропотенциалов проводящих путей зрительного анализатора при воздействии света // Состояние и перспективы развития экспрессных методов гигиенических исследований. - Л.: ВМедА им.С.М.Кирова, 1985. - С.63. (Соавт. Зубилов Ю.Н., Фирсов A.A.).

циты, лимфоциты, содержание общего белка крови) статистически значимо сопряжены с динамикой многолетних вариаций космогеофи-зических факторов.

8. Дыхательная и сердечно-сосудистая системы статистически значимо сопряжены по методу множественных корреляций с ионосферными процессами Земли. Сопряжённость особенно выражена в отношении параметров регуляции сердечного ритма и метаболических процессов: дыхательного коэффициента, процента углекислоты в выдыхаемом воздухе и частоты сердечных сокращений.

9. Вариации массы тела и удельный вес мочи, косвенно отражающие интенсивность метаболических процессов, значимо коррелируют с многолетними и сезонными изменениями космогеофизи-ческих факторов. Удельный вес мочи обнаруживает около 11-летние достоверные множественные корреляции с солнечной активностью (СВЧ-составляющей и относительным числом солнечных пятен) , геомагнитным полем и ионосферными процессами.

10. Совокупность ионосферных параметров оказывает влияние на процессы переработки информации зрительным анализатором и функциональное состояние мозга в целом. Психологические параметры, характеризующие самочувствие, настроение, активность, внимание, зрительную и вербальную память, свойства мышления модулируются и статистически значимо связаны с ионосферными процессами, интенсивностью космических и солнечных излучений и геомагнитным полем.

11. Изучение динамики и ритмики кооперативных корреляционных связей различных медико-биологических параметров подтверждает концепцию о синергетических с космогеофизическими факторами, многолетних и сезонных вариациях функциональных состояний систем организма (электролитного баланса, биохими-

зателей солнечной активности, космических излучений, ионосферных процессов и геомагнитного поля. Среднемесячная оптимизированная сумма корреляций - критериальные функции этих физиологических систем в ходе многолетних наблюдений синхронны со среднемесячной многолетней динамикой космических лучей. Увеличение их интенсивности вызывает повышение уровня корреляционных связей электролитного баланса, биохимического и ферментного статуса крови.

4. Корреляционный функционал электролитного баланса в многолетней среднемесячной динамике варьирует в противофазе с предельной критической частотой £оЕ3 электронного слоя Е ионосферы. Уменьшение этой частоты ионосферы приводит к увеличению системных корреляционных электролитных связей крови. Сезонные значимые множественные корреляции показателей электролитного баланса с ионосферными параметрами обнаруживают наибольшие значения в зимние и летние периоды и сопровождаются максимальными изменениями корреляционных связей электролитной системы крови.

5. Пик около 11-летней периодичности изменения системного показателя - критериальной корреляционной функции биохимических параметров организма совпадает с минимумом солнечной активности и максимумом интенсивности космических излучений.

6. Основные элементы гемограммы, включающие общее количество лейкоцитов, палочко- и сегментоядерные нейтрофилы, ба-зофилы, эозинофилы, лимфоциты, моноциты, эритроциты достоверно коррелируют с солнечными и космическими излучениями, геомагнитным полем и ионосферными процессами.

7. Энергетические обменные процессы, азотистый, липидный, углеводный обмен и показатели иммунитета (нейтрофильные лейко-

X Всесоюзн. совещание по эволюционной физиологии, посвящ. памяти академика Л.А.Орбели / Тез. докл., Ленинград, 28-30 ноября 1990 г. - Л.: Наука, 1990. - С. 246 - 247. (Соавт. Шостак В.И., Лытаев С.А.).

9. Отчет о НИР "Динамика физиологических показателей при дозированной физической нагрузке" // ТХО "ЮПИТЕР" - Л., 1990.

- 25 с. (Соавт. Божок П.Е., Малахов Ю.К., Матвеев С.А.)

10. Возможности статистической оценки реактивности центральной нервной системы и гомеостаза у больных с поражениями головного мозга // Физиология человека. - 1991. - Т. 15, N 2.

- С. 11 - 16. (Соавт. Хлуновский А.Н., Гончаренко О.И., Шанду-рина А.Н.).

11. Методология исследования структуры функциональных связей в реакции срочной адаптации // XVI Всесоюзн. съезд физиологических наук. - Ташкент, 1991. - С. 130. (Соавт. Хлуновский А.Н., Гончаренко О.И.).

12. Итоговый отчет по НИР N68 1992 г. Влияние импульсного низкочастотного электромагнитного поля на интегральную реактивность организма в зависмости от индивидуально-типологических особенностей ЦНС. - СПб: ВМедА, 1992. - 65 с. ( Соавт. Хлуновский А.Н., Лытаев С.А., Малахов Ю.М., Голубева Л.В.).

13. Методологические принципы исследования адаптивного поведения целостных функциональных систем // Материалы симпозиума "Макро- и микроуровни организации мозга в норме и патологии", - 7-9 дек. 1992 г. - М., НИИ мозга, 1992. - С.152. (Хлуновский А.Н., Гончаренко О.И.).

14. Cytogenetic changes in lymphocytes of peripheral blood of patients exposed to small doses of radiation during the Chernobyl disaster// XII-th Meting of the International Socie-

ty of Haematology (European & African Division). Vienna, August 28 - September 3, 1993. - Vienna, 1993.- P.176. (Соавт. Fedortseva R.F., Slozina N.M., Nikiforov A.M.).

15. Биоритмологические и реабилитационные аспекты оценки функционального состояния человека при воздействии комплекса гелиогеофизических и ионосферных факторов // 2-я Международ, научно-практич. конф. "Проблемы охраны здоровья и социальные аспекты освоения газовых и нефтяных месторождений в Арктических регионах". 24-28 окт. 1995 г. - Надым, 1995. - С.45. (Соавт. Сидоренко В.В.).

16. Статистическое исследование системных реакций лейкоцитов крови // Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения. Тез. док. науч. конф. ВМедА 23-24 марта 1995 г. - СПб.: ВМедА, 1995. - С. 266. (Соавт. Кидалов В.Н.).

17. Логическое статистическое решающее правило исследования системных реакций лейкоцитов крови // Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения. Тез. док. науч. конф. ВМедА 23-24 марта 1995 г. - СПб.: ВМедА, 1995. - С. 255. (Соавт. Кидалов В.Н.).

18. Некоторые методологические аспекты комплексного системного исследования состояния человека // Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения. Тез. док. науч. конф. ВМедА 23-24 марта 1995 г. - СПб.: ВМедА, 1995. - С. 610. (Соавт. Фи-гурин И.С., Охотников C.B.).

19. Оптимальные оценки биосистем и возможности прогноза состояния организма при воздействии некоторых естественно-природных факторов // Тез. докл. региональной науч.-пракг. конф. "Проблемы оптимизации образа жизни и здоровья человека". -1995. - СПб.: СПб ГМА им.И.И.Мечникова. - С. 114-115.

- 43 -

20. Адаптация человека к гелиогеофизическим факторам северо-западного региона // Материалы IX конф. по медицинской географии: "Медицинская география: переходный период". - СПб.: Изд. РГО, 1995. - С. 95. (Соавт. Кидалов В.Н., Кобрин В.П.).

21. Биоритмологические аспекты многолетних флуктуаций лейкоцитограмм у больных с реактивными состояниями // Тез. докл. всеармейской научн. конф. 26-27 октября 1995 г. "Актуальные вопросы гематологии". - СПб.: ВМедА, 1995. - С. 119-120.

22. Состояние некоторых систем организма и ионосфера. -СПб: Изд-во СПбГТУ, 1996. - 151 с. (Соавт. Максимов Г.К., Кобрин В.П.).

23. Adaptation of systems of organism of the person to ionospheric fluctuations // Book of Abstracts International Conference on "Problems of Geocosmos". June 17-23, 1996. -St.-Petersburg, 1996. - P.15.

24. Rhythmical adaptation system of blood leukocytes to cosmoheliogeophysical features during 12 years of observation // 14-th International Congress of Biometeorology, Ljubljana, Slovenia, 1996. - Ljubljana, 1996. - P. 167.

25. Исследование влияния параметров ионосферы на деятельность головного мозга // Тез. докл. 4-го Междунар. Пущинского симпозиума "Корреляции биологических и физико-химических процессов с космическими и гелио-геофизическими факторами", 23-28 :ент. 1996 г. - Пущино, 1996. - С. 28 - 29. (Соавт. Кобрин З.П.).

26. Адаптация электролитного баланса людей к космогелио-"еофизическим флуктуациям // Тез. докл. 4-го Междунар. Пущинс--сого симпозиума "Корреляции биологических и физико-химических

процессов с космическими и гелио-геофизическими факторами", 23-28 сент. 1996 г. - Пущино, 1996. - С. 31.

27. Изучение воздействия ионосферных процессов на систему дыхания и сердечную деятельность здорового человека // Тез. докл. 4-го Междунар. Путинского симпозиума "Корреляции биологических и физико-химических процессов с космическими и ге-лио-геофизическими факторами", 23-28 сент. 1996 г. - Пущино, 1996. - С. 32 - 33. (Соавт. Малахов Ю.К.).

28. Отчет по теме НИР N 5.96.149.пб. Системный динамический анализ изменений лейкограммы практически здоровых людей к некоторым локальным составляющим земного магнитного поля. -СПб.: ВМедА, 1996. - 128 с. (Максимов Г.К. - научн. рук., Ри-кун Н.С. - исполн.).

29. О возможности прогноза изменений гемограммы человека в зависимости от флуктуаций геомагнитных и ионосферных параметров // Тез. докл. 4-й Российской научно-техн. конф. "Электромагнитная совместимость технических средств и биологических объектов" (ЭМС-96). - СПб., 1996. - С. 495 - 498. (Соавт. Ки-далов В.Н.).

30. Медицинские динамические базы данных как основа статистического мониторинга, моделирования и прогнозирования функционального состояния организма // Всероссийская научн. конф. "Медицинская информатика XXI века" (СПб, 27-29 мая 1997 г.): Тез. докл. - СПб, 1997. - 4.1. - С. 228 - 229.

31. Синергетика биохимических и космогеофизических параметров // Тез. докл. 1-го Меодунар. Конгресса "Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине", 16-19.06.1997. СПб. - СПб., 1997. - С. 255 - 256.