ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОНИТОРИНГА ГЕОМАГНИТНОЙ ОБСТАНОВКИ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ

Ю.И.Гурфинкель*, В.В.Любимов**, В.Н.Ораевский**,

Л.М.Парфенова*, А.С.Юрьев*

* Центральная клиническая больница No.3 МПС, 125315, Москва, ул.Часовая 20

** Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения

радиоволн РАН, 142190, Троицк, Московской области, ИЗМИРАН

Имеется достаточно много работ, посвященных влиянию солнечной ак­тивности и геомагнитной возмушенности на живые объекты. Прежде всего, здесь следует отметить работы А.Л.Чижевского [12], имеющего все осно­вания быть причисленным к гениям и мученикам отечественной науки. Про­анализировав эпидемии холеры, дифтерии и других инфекционных заболева­ний за полтора предыдущих столетия и сопоставив их с циклами солнечной активности, он наглядно показал достоверность связи этих эпидемий с периодической деятельностью Солнца. С.Т.Вельховер, казанский врач-бак­териолог, исследуя на протяжении 10 лет микроорганизмы-возбудители дифтерии пришел к выводу, что максимум заболеваний дифтерией приходится на нисходящую ветвь цикла солнечной активности. Подобное мы наблюдаем и сейчас. 22-й цикл солнечной активности начавшийся в 1986 г.. достиг своего максимума в 1991г. и в настоящее время он находится в фазе спада. С.Т.Вельховер так объясняет этот факт: в годы подъема и максимума цик­лической деятельности Солнца дифтероидная флора получает в избытке специфическую энергию Солнца и благодаря этому становится "насыщен­ной", "напитанной" в своем волютивном депо, что обусловливает ее вуль­гарность, сапрофитность, то есть, низкую вирулентность. С убыванием энергии Солнца, "подпитка" ее ослабевает (зерна клеточного волютина меняют свой цвет), токсичность ее повышается, что обусловливает, увеличение числа дифтерийных заболеваний. Эти наблюдения нашли подтверждение и в более поздних работах других авторов [4, 5].

Исследования последних лет выявили существенное влияние геомаг­нитных возмущений на рост и дифференциацию клеточных структур [2]. В качестве биологических объектов были использованы клеточные линии мы­ши, хомяка и форели, растущие in vitro. Показано, что геомагнитные воз­мущения существенным образом моделируют рост и дифференцировку клеточных структур. В условиях повышенной геомагнитной возмущенности наблю­далось снижение синтеза ДНК с компенсацией в следующих клеточных цик­лах, нарастание гиперпластических процессов, усиление межклеточных взаимодействий. Периоды резкого изменения геомагнитной активности сов­падают с началом изменения уровня синтеза ДНК и сопровождаются морфо-генетическими изменениями.

Действие электромагнитного поля приводит к изменению интенсивнос­ти биолюминесценции фотобактерий (photobacterium) в диапазоне крайне малых мощностей излучения [З]. Контроль температуры в поле облучения подтвердил, что этот эффект не связан с ее повышением в зоне облуче­ния.

К.А.Чернощеков и А.В.Лепехин [10], экспериментируя с брюшнотифоз­ными бактериями, Эшерихиум коли и другими, отмечали увеличение роста микробных клеток в тысячи и миллионы раз на фоне геомагнитных возмуще­ний, мутационную перестройку. Это приводит к смене микробных популя­ций, массированному появлению новых био- и серовариантов, появлению новых бактерий и вирусов, многолетней периодичности инфекционных забо­леваний. Практическая значимость этих исследований очевидна. Мутантные формы бактерий обнаруживают устойчивость к уже известным антибиотикам и, по мнению авторов, могут стать причиной вспышки брюшного тифа на ветви спада солнечной активности.

Если перейти от низших организмов к высшим, то и здесь на микро- и макро- уровнях прослеживается влияние геомагнитных возмущений. Монито­ринг геомагнитной обстановки позволяет сопоставить ее и выявить сущес­твенное влияние магнитных бурь на процессы протекающие в клетке и в организме в целом. В эксперименте на животных магнитная буря в ее на­чальной и главной фазах, как показал С.М.Чибисов [11], сопровождается падением сократительной силы сердца, углубляющимися деградацией и дес­трукцией митохондрий кардиомиоцитов. В экспериментальной работе на изолированном сердце изучалось тканевое дыхание до и после воздействия на него магнитного поля, близкого по характеристикам к естественным ге­омагнитным возмущениям. В результате воздействия миоциты теряют ионы калия, нарушаются процессы клеточного метаболизма, сердце реагирует на адреналин [9].

Влияние геомагнитных возмущений на человека. Здесь обращает на себя внимание работа Т.И.Андроновой с соавторами [1], показавшей в своих исследованиях у здоровых людей, что из естественных факторов внешней среды наиболее значимым по влиянию на физиологические функции человека являются изменения напряженности магнитного поля Земли. Ана­лиз хода изменений экскреции 17-кетостероидов по дням исследования позволил авторам установить, что периоды высокой магнитной активности предшествовали увеличению экскреции гормонов надпочечников на 24…46 часов.

Важным является также влияние геомагнитных возмущений на кровь. Повышение геомагнитной активности ведет к значительному возрастанию свертываемости крови. Возрастало также количество тромбоцитов [8]. У больных ишемической болезнью сердца в день развития магнитной бури, а также в первые два дня после него регистрировалась наклонность к гиперкоагуляции и как следствие этого активизация фибринолиза.

По нашим данным [6], существенные изменения капиллярного кровотока отмечаются у больных ишемической болезнью сердца после начала магнитной бури. Количество больных ишемической болезнью сердца с реакцией капиллярного кровотока на возмушенность геомагнитного поля в 2,5…3 ра­за превышал количество реагирующих на изменения атмосферного давления.

С 1991 г. по настоящее время в Лаборатории магнитобиологии при отделении реанимации ЦКБ Nо.3 МПС проводится круглосуточный мониторинг геомагнитной обстановки, благодаря магнитометрической аппаратуре, раз­работанной в ИЗМИРАНе. Все магнитометры сконструированы на базе одно­компонентного феррозондового датчика и позволяют проводить диагностику и оценку интенсивности магнитной бури по величине магнитного склонения (Д-компоненты), - самой простой в реализации и самой информативной, по нашему мнению, из составляющих магнитного поля Земли.

На первом этапе требовалось выяснить принципиальную возможность работы диагностических магнитометров (ДМ) в условиях города и техногенных помех. Учитывая специфику клиники: большое количество разного рода работающей электронной медицинской аппаратуры, наличие не поддающихся систематизации перемещений магнитных масс (приборы, металлические кровати, грузовые лифты и проч.), нам все же удалось экспериментально установить ДМ так, чтобы макси­мально снизить уровень действующих на него постоянных и переменных электромагнитных помех. Все это позволило впервые в городе Москве органи­зовать собственную службу слежения за окружающей электромагнитной обстановкой в реальном времени, иметь постоянно данные о текущей возмущенности магнитного поля, что используется не только для индикации маг­нитных бурь, но и как инструмент для выявления магнитозависимых людей, как индикатор окружающей электромагнитной обстановки.

Особую значимость ДМ приобретает в случаях, когда необходимо ре­шать вопрос о помещении магниточувствительных пациентов в экранирован­ную палату на время магнитной бури. На записях, сделанных в разное время и в разные годы, хорошо видны все характерные особенности изме­нения магнитного поля Земли, зарегистрированные в г. Москве и в г. Троицке, отстоящих друг от друга примерно на 50 км в меридиональном направлении. На записях в Москве в ЦКБ No.3 МПС амплитуда электромаг­нитных полей и шумов в дневное время не превышает 20...30 нТл. В ночное время уровень помех снижается до амплитуды не более 3…5 нТл.

Выводы

1. Результаты всех исследований в биологии и медицине необходимо сопоставлять с гелиоактивностью и геомагнитными возмущениями, поскольку они оказывают существенное влияние на процессы протекающие в клетке и в организме в целом.

2. Портативные приборы, созданные в ИЗМИРАНе, позволяют проводить мониторинг геомагнитной обстановки как в стационарных, так и в поле­вых условиях.

3. Показана возможность работы ДМ в клинике. С 1991 г. в городе Москве на базе клиники No.3 МПС организована и функционирует собственная служба слежения за геомагнитной обстановкой.

Литература

1. Андронова Т.И., Деряпа Н.Р., Соломатин А.П. Гелиометеотропные реакции здорового и больного человека. Л.: Медицина, 1962. - 247 с.

2. Белишева Н.К., Попов А.Н., Осипов К.С. и др. Оценка медико-би­ологических эффектов низкочастотных вариаций геомагнитного поля в вы­соких широтах // Международный симпозиум "Корреляции биологических и физико-химических процессов с солнечной активностью и другими факторами окружающей среды". Тезисы докладов. Пущино, 1993. С.15 - 16.

3. Бержанская Л.Ю., Бержанский В.Н., Белоплотова О.Ю. Влияние электромагнитного поля на биолюминесцентную активность бактерий // Международный симпозиум "Корреляции биологических и физико-химических про­цессов с солнечной активностью и другими Факторами окружающей среды". Тезисы докладов, Пущино, 1993. с. 19.

4. Владимирский Б.М., Ачкасова Ю.Н., Монастырских Л.В. Солнце. Электричество. Жизнь. М.: МГУ, 1972. С.54 - 56.

5. Горшков М.М., Давыдова М.Г. Солнце. Электричество. Жизнь. М.: МГУ, 1972. С.52 - 54.

6. Гурфинкель Ю.И., Любимов В.В., Ораевский В.Н., Парфенова Л.Н., Юрьев А.С. Влияние магнитных бурь на капиллярный кровоток у больных ишемической болезнью сердца // Международный симпозиум "Корреляции би­ологических и физико-химических процессов с солнечной активностью и другими Факторами окружающей среды". Тезисы докладов. Пущино, 1993. С. 75 - 76.

7. Любимов В.В., Гурфинкель Ю.И., Ораевский В.Н. Опыт применения диагностических магнитометров в условиях города и в клиниках. Препринт No.99 (1046) М.: ИЗМИРАН, 1993. – 28 с.

8. Кочеткова Г. В. Метеорологические и космические условия в Якутске и их влияние на объемы свертывания крови // "Биологические проблемы Севера". Якутск, 1974. Т.8. С. 171 - 173.

9. Кудрин A.H., Жданов Н.Ф. /В книге "Электромагнитные поля в био­сфере". М.: Наука, 1964. Т.2. С.242 - 247.

10. Чернощеков К.А., Лепехин А.В. Влияние геомагнитного поля на экологию энтеробактерий // Международный симпозиум "Корреляции биологи­ческих и физико-химических процессов с солнечной активностью и другими Факторами окружающей среды". Тезисы докладов. Пущино, 1993. С.43 - 44.

11. Чибисов С.М., Бреус Т.К., Левитин А.Е. Биологические эффекты магнитных бурь // Современные проблемы изучения и исследования биосферы. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1992, Т.12. С. 51 - 56.

12. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. М.: Мысль, 1976. С.269 - 329.