V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

В последние годы широкий научный и общественный интерес вызывают проблемы экологии человека – среды его обитания и взаимоотношений человека с ней. Человек может существовать в узких рамках природной среды (температура, давление, химический состав воздуха, воды и пищи) и весьма чувствителен к изменениям, а также к механическим воздействиям и изменениям некоторых геофизических полей. Геоэкологическая обстановка существования человечества складывается из фоновых природных условий, к которым мы приспособились и изменились. Последние годы могут быть результатом как естественных вариаций природной среды, так и наших воздействий на нее, а часто комбинацией того и другого [1].

Задача исследования состоит в том, чтобы оценить характер влияния на объективные показатели самочувствия людей при изменении погодных факторов, таких как температура, давление и солнечная активность. Для этого было выполнено сопоставление временных рядов ежедневных значений частоты сердечных сокращений и систолического артериального давления для двух здоровых среднестатистических участников эксперимента (пациенты А и Б) с данными по изменению дневной температуры воздуха, атмосферного давления и электромагнитной активности Солнца, выраженной в числах Вольфа в периоды весенних месяцев и двух зимних: за январь и февраль 2010 и 2011 гг.

Корреляционный анализ временных рядов температуры воздуха и систолического артериального давления для пациентов А и Б показал значимую отрицательную корреляцию в марте 2010 (коэффициенты корреляции, соответственно, -0,6 и -0,2) (табл.1). Это может быть обусловлено резким изменением средней температуры в марте, по сравнению с январем и февралем 2010г. Так средняя дневная температура января -13⁰С, в феврале она составляет –7⁰С, тогда как в марте средняя дневная температура составляет уже 2⁰С [5]. Такой скачок в температуре мог привести к существенному изменению показателей систолического артериального давления для пациентов А и Б.

Таблица 1

Коэффициенты корреляции временных рядов, отражающих вариации дневной температуры воздуха (t) с января по май 20102011 гг., с временными рядами ежедневных показателей систолического артериального давления (АД).

t (день)	A - АД	Б - АД	t (день)	A - АД	Б - АД
янв.10	0,083044	-0,24068	янв.11	-0,41598	0,377878
фев.10	-0,22988	-0,09549	фев.11	0,243027	-0,09642
мар.10	-0,60441	-0,20155	мар.11	0,482788	-0,18661
апр.10	0,09227	0,163463	апр.11	-0,14663	-0,18969
май.10	-0,02218	0,295503	май.11	-0,42848	-0,39495

Примечание: Жирным шрифтом выделены коэффициенты, значимые при данной длине временных рядов.

Корреляционный анализ временных рядов температуры воздуха и систолического артериального давления для пациентов А показал значимую положительную корреляцию в марте 2011 (0,5) Для пациента Б коэффициент корреляции в январе 2011 составил 0,4, тогда как в марте 2011 коэффициент корреляции изменился до -0,2 (табл.1). Такие изменения могут быть не только по причине индивидуальных особенностей самочувствия каждого пациента, но из-за резкого перехода дневных температур с января по март 2011г. Так средняя дневная температура января -6⁰С, в феврале она составляет –9⁰С, тогда как в марте средняя дневная температура составляет уже 1⁰С [5].

Сопоставлением частоты сердечных сокращений с изменениями температуры для пациента А выявлена отрицательная корреляция в марте 2010 (-0,5) и значительная положительная корреляция в феврале 2011 (0,4).Для пациента Б прослеживается изменение коэффициентов корреляции от отрицательной в январе 2011 к положительной в феврале и марте 2011г.( от -0,4 до 0,4 соответственно) (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициенты корреляции временных рядов, отражающих вариации дневной температуры воздуха (t) с января по май 20102011 гг., с временными рядами ежедневных показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС) для пациентов А и Б.

t (день)	A - ɣ	Б - ɣ	t (день)	A - ɣ	Б - ɣ
янв.10	-0,08617	-0,0675	янв.11	-0,28245	-0,42085
фев.10	0,064985	-0,2412	фев.11	0,394962	0,406044
мар.10	-0,4564	-0,07465	мар.11	0,104372	0,383472
апр.10	-0,21276	-0,13721	апр.11	-0,07807	-0,22463
май.10	-0,13568	0,002835	май.11	0,046408	0,416659

Примечание: Жирным шрифтом выделены коэффициенты, значимые при данной длине временных рядов.

Корреляционный анализ временных рядов данных по атмосферному и артериальному давлению для пациентов А и Б показал значительную отрицательную корреляцию в марте 2010 (коэффициенты корреляции, соответственно, -0,4 и -0,2) (табл.3). Это может быть обусловлено понижением среднего значения дневного атмосферного давления в марте до 744 мм рт. ст.[5]. Коэффициенты корреляции для пациентов А и Б за 2011 год были значительно отрицательны в феврале (также -0,4 и -0,2, соответственно) (табл. 3). Для того, чтобы человеку было комфортно, атмосферное давление должно быть равно 750 мм. рт. столба. Если атмосферное давление отклоняется, хоть на 10 мм, в ту или иную сторону, человек чувствует себя не комфортно и это может сказаться на его состоянии здоровья.

Первыми снижение атмосферного давления чувствуют на себе люди с пониженным артериальным давлением (гипотоники), «сердечники», а также люди имеющие заболевания органов дыхания[3].

Таблица 3.

Коэффициенты корреляции временных рядов, отражающих вариации атмосферного давления (р) с января по май 20102011 гг., с временными рядами ежедневных показателей систолического артериального давления (АД).

p (день)	A - АД	Б - АД	p (день)	A - АД	Б - АД
янв.10	-0,33355	0,121317	янв.11	0,109907	-0,09064
фев.10	-0,22938	0,017004	фев.11	-0,42289	-0,20326
мар.10	-0,4251	-0,23165	мар.11	-0,11492	-0,09818
апр.10	-0,14257	0,108295	апр.11	0,0753	-0,01178
май.10	-0,08742	0,152405	май.11	-0,0924	-0,00692

Примечание: Жирным шрифтом выделены коэффициенты, значимые при данной длине временных рядов.

Сопоставление частоты сердечных сокращений с вариациями атмосферного давления показало значимую отрицательную корреляцию для пациента А и Б в апреле, как в 2010 так и в 2011 (табл. 4). Существенная отрицательная корреляция для пациента А в апреле 2010 (-0,5). Такие изменения могут быть не только по причине индивидуальных особенностей самочувствия каждого пациента, но из-за активных весенних полевых работ [4].

Таблица 4.

Коэффициенты корреляции временных рядов, отражающих вариации атмосферного давления (р) с января по май 20102011 гг., с временными рядами ежедневных показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС) для пациентов А и Б.

p (день)	A - ɣ	Б - ɣ	p (день)	A - ɣ	Б - ɣ
янв.10	0,171158	-0,02698	янв.11	0,154389	0,225459
фев.10	-0,21104	0,090084	фев.11	-0,1748	-0,1468
мар.10	0,059335	0,068589	мар.11	-0,05538	0,032669
апр.10	-0,50685	-0,17759	апр.11	-0,01596	-0,3267
май.10	-0,11966	0,072369	май.11	0,194403	-0,06793

Примечание: Жирным шрифтом выделены коэффициенты, значимые при данной длине временных рядов.

Магнитная активность Солнца в 2010  2011 г. находилась в минимуме 11-летнего цикла и имела в среднем низкие ежедневные показатели [2].Анализ корреляции артериального давления и вариаций чисел Вольфа у обоих пациентов показал небольшую положительную корреляцию для февраля 2010 г. (табл. 5). Для пациента А отмечено 2 случая отрицательной корреляции в январе и марте 2010 (-0,2), а так же апреле 2011 (-0,08). Для пациента Б отмечена большая отрицательная корреляция в мае 2010 г (-0,34).

Таблица 5.

Коэффициенты корреляции временных рядов, отражающих вариации чисел Вольфа (W) с января по май 20102011 гг., с временными рядами ежедневных показателей систолического артериального давления (АД).

W	A - АД	Б - АД	W	A - АД	Б - АД
янв.10	-0,24495	0,167463	янв.10	0,205784	0,16616
фев.10	0,206926	0,113186	фев.10	0,099021	0,26217
мар.10	-0,23575	0,054731	мар.10	0,045085	-0,01972
апр.10	-0,1698	-0,01944	апр.10	-0,08174	-0,10472
май.10	-0,28505	-0,34693	май.10	-0,07878	0,155504

Примечание: Жирным шрифтом выделены коэффициенты, значимые при данной длине временных рядов.

При сопоставлении вариаций пульса с числами Вольфа у пациента А отмечена значимая отрицательная корреляция (-0,52) в апреле 2010 г. У пациента Б в 2010 г. с января по май преобладает положительная корреляция, максимального значения она достигает в мае (0,29). В 2011 году у пациента А прослеживается значительный скачок в показателях корреляции от положительной (0,4) в январе до значительной отрицательной (-0,42) в феврале. У пациента Б значительных изменений не наблюдается и в основном прослеживается слабая отрицательная корреляция с максимальным значением в феврале (-0,21). В итоге при сопоставлении вариаций артериального давления и частоты сердечных сокращений с числами Вольфа около половины всех коэффициентов имеют относительно высокую величину абсолютных значений, но могут быть как отрицательными, так и положительными у обоих пациентов.

Таблица 6.

Коэффициенты корреляции временных рядов, отражающих вариации чисел Вольфа (W) с января по май 20102011 гг., с временными рядами ежедневных показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС) для пациентов А и Б.

W	A - ɣ	Б - ɣ	W	A - ɣ	Б - ɣ
янв.10	-0,06117	-0,16985	янв.11	0,402269	-0,08572
фев.10	-0,16097	0,215965	фев.11	-0,41772	-0,2103
мар.10	-0,18757	0,056524	мар.11	-0,15217	-0,19394
апр.10	-0,51969	-0,10687	апр.11	-0,108	-0,06757
май.10	0,05514	0,290933	май.11	-0,13269	0,13471

Примечание: Жирным шрифтом выделены коэффициенты, значимые при данной длине временных рядов.

Подводя итог, наличие значимых, как отрицательных, так и положительных коэффициентов корреляции временных рядов в ряде случаев свидетельствует, что в отдельные периоды пациенты все же реагировали на изменения внешних факторов. В одних случаях, повышенная чувствительность была связана, возможно, с ухудшением самочувствия и повышением чувствительности по причинам индивидуального характера. В других  синхронизация частоты сердечных сокращений и значений артериального давления с изменением геофизических параметров проявлялась в результате резких аномальных вариаций внешних факторов. При этом аномальные значения геофизических параметров наиболее эффективно сказываются на изменении пульса и артериального давления в случае совпадения периодов высокой индивидуальной чувствительности с аномально высокими градиентами внешних факторов.

Литература:

1. Трифонов В. Г., Караханян А. С. Динамика Земли и развитие общества. – Издательство: ОГИ, 2008. — 441 с.

2. Чижевский А.Л. / Космический пульс жизни: Земля в объятиях Солнца. Гелиотараксия. / М.: Мысль, 1995.  768 с.

3. http://infarkty.net

4. http://www.gastronom.by/zdorove/pochemu-skachet-arterialnoe-davlenie.html

5. http://www.gismeteo.ru

6

Код для цитирования: Скопировать