ГОУВПО "Сибирский государственный медицинский университет Министерства Здравоохранения РФ", г. Томск

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Бронхиальная астма (БА) – одно из наиболее распространенных хронических заболеваний современного общества [1]. По социально-экономическому ущербу, влиянию на качество жизни пациентов БА входит в число первых патологий в структуре болезней человека. Как известно, экономическая сторона любой проблемы является чутким «барометром» ее важности. Так вот, только в Великобритании общая стоимость БА оценивается в 843 млн. фунтов стерлингов в год [2]. Большая часть этих расходов связана с оказанием срочной медицинской помощи пациентам, которые не лечились, или лечение которых не было эффективным. Именно у этих пациентов, с так называемой неконтролируемой БА, несмотря на значительные успехи в терапии данного заболевания, достигнутые в последние годы, темп прогрессирования болезни и показатели смертности остаются удручающе высокими [1, 3-6].
В основе решения этой сложной клинической, социально-экономической и этической проблемы должно лежать движение от понимания причин отсутствия контроля над симптомами БА к созданию наиболее адекватных методов лечения. Поэтому значительный исследовательский интерес касается внутренних и внешних факторов, способствующих развитию бронхиальной астмы, а также, вызывающих обострение заболевания и/или способствующих персистенции симптомов [1]. При этом все известные эндогенные и экзогенные факторы неконтролируемой и тяжелой астмы в конечном итоге сводятся к генетическим и экологическим. Влияние последних на течение БА является наименее изученным разделом в данной области науки, а результаты, полученные в различных исследованиях, нередко имеют противоречивый характер [7]. Постулируется, что неблагоприятные погодные условия, такие как низкие температуры, высокая влажность и эпизоды загрязнения атмосферы вследствие погодных условий, связаны с обострениями БА [8,9], но клиническое и прогностическое значение этих факторов не подвергалось систематическому и глубокому изучению [1].
Известно и об эпидемиях обострений бронхиальной астмы, связанных с грозами [10-13]. Однако изучение механизма влияния грозовых ударов на течение БА обычно сводится к анализу сопряженных с ними изменений концентрации частиц аллергенов в воздухе [1, 7], тогда как роль вариаций регионального электромагнитного фона в обострении заболевания остается малоизученной. Аналогичное заключение можно сделать относительно постижения связи неконтролируемого течения БА с состоянием планетарной электромагнитной обстановки и солнечной активностью.
Цель настоящего исследования состояла в изучении сопряженности потребности в неотложной помощи больных БА в городе Томске с комплексом глобальных гелиогеофизических факторов и вариациями региональных электромагнитных полей.
Методы
 Данные по ежедневному числу вызовов бригад скорой медицинской помощи к пациентам с неконтролируемой БА были любезно предоставлены станцией скорой медицинской помощи города Томска. Материалы архива указанной станции, составленные в виде электронных таблиц, позволили проанализировать годовую реализацию изучаемых событий на интервале времени ноябрь 1998 - октябрь 1999 гг. (365 дней).
Все анализируемые показатели гелиогеомагнитной обстановки были разделены на две группы: показатели глобальной и локальной возмущенности. Первая группа параметров включала среднесуточные значения: планетарного А-индекса [первый (Ap) и второй момент (Ap) выборочной статистики], чисел Вольфа (R), потока дециметрового (=10,7 см) радиоизлучения (F) и вариации числа субвспышек на Солнце (Sub). Локальные показатели возмущенности магнитного поля были представлены Аk-индексом и вариациями составляющих вектора магнитного поля. Показатели планетарной магнитной возмущенности (Ар-индекс) и числа солнечных пятен были взяты в сети Интернет на сайте отделения солнечно-земной физики университета Геттингена (Goettingen, Germany). Магнитная возмущенность в условиях города оценивалась по среднесуточным значениям дисперсии вариаций ортогональных компонент вектора магнитного поля (Х, У, Z), на основе данных, предоставленных отделом геофизики и экологии Сибирского физико-технического института.
Так как форма связи между изучаемыми признаками была неизвестна, для анализа существующих корреляционных отношений использовались три показателя корреляции: коэффициент линейной (r), нелинейной () корреляции и критерий нелинейности (порог криволинейности) существующей взаимосвязи. Коэффициент нелинейной корреляции применяли при превышении порога криволинейности. Результаты представлены в виде  (выборочный коэффициентошибка данного коэффициента). Для того чтобы выяснить достоверно ли влияние данного фактора на изучаемый параметр рассчитывали показатель достоверности влияния и критическое значение коэффициента нелинейной корреляции.
Результаты и обсуждение
 В целом проанализировано свыше 50000 обращений за медицинской помощью за указанный период времени. В структуре причин вызовов бригад скорой медицинской помощи к пациентам с терапевтической патологией БА (8775 случаев) занимала второе место после болезней сердечно-сосудистой системы. Плотность медицинских событий в сутки колебалась от единиц до нескольких десятков (в среднем 24 вызова за сутки).
Изначально из исходных временных рядов были выделены месячный, недельный тренды и остатки, которые в последующем анализировались отдельно. Подобное разделение было неслучайным и базировалось, во-первых, на фундаментальных околомесячном и околонедельном циклах, во-вторых, на особенности дискретизации выборки. Выделение трендов происходило следующим образом: 1) Из исходных рядов удалялась самая низкочастотная составляющая (можно сказать годовая, так как рассматривалась временная реализация в один год и ее самая низкочастотная часть равняется периоду измерений, т.е. году). Использовалось окно Р.В.Хэмминга; 2) Для полученного ряда последовательно применялся аналогичный метод выделения и удаления месячной и недельной трендовой составляющей.
На первом этапе исследования оценивалась степень сопряженности околомесячных вариаций переменных. Проведенный анализ показал, что существует статистически значимая связь изучаемых медицинских показателей с динамикой определенных переменных гелиогеофизической среды (таблица). При этом, за редким исключением, взаимоотношения переменных характеризуются нелинейной формой связи. Поскольку коэффициент нелинейной корреляции характеризует ту часть общей дисперсии, которая приходится на долю изучаемого фактора в общей сумме всех факторов, определяющих вариабельность данного признака, можно сделать вывод, что изменение ежедневного числа обращений за неотложной медицинской помощью по поводу обострения бронхиальной астмы на величину от 6% до 35% с вероятностью 95% обусловлено вариациями гелиогеомагнитной обстановки. Так изменения планетарной электромагнитной возмущенности (Ар-индекс) в общей сумме всех факторов не менее чем на 20% определяли вариабельность числа обращений за неотложной медицинской помощью больных с БА. Локальные вариации компонент вектора магнитного поля (x, y, z) также были существенным образом связаны с изменениями течения БА. С учетом высоких значений коэффициента нелинейной корреляции между большинством изучаемых переменных и их статистической значимости, установленные связи нельзя не признать клинически значимыми.
На втором этапе исследования проводилась оценка сопряженности околонедельных составляющих параметров физического окружения и медицинских показателей. В целом в рамках данной периодики отношения между переменными характеризуются снижением  и уменьшением числа параметров гелиогеофизической среды, влияющих на изменение числа экстренных вызовов. При этом сохраняется тенденция доминирования нелинейности в анализируемых зависимостях.
Аналогичные закономерности, обозначенные выше для месячной и недельной периодик, присутствуют и при рассмотрении остатков, полученных после удаления трендов.
Следует обратить внимание на два немаловажных результата анализа, полученных в ходе решения поставленной задачи. Во-первых, обнаружена статистически и клинически значимая корреляция между числом вызовов бригад скорой медицинской помощи к пациентам с БА и параметрами глобальной гелиогеофизической обстановки. Данный результат подтверждает значимость глобальных изменений солнечной активности и состояния магнитосферы Земли для здоровья человека. Во-вторых, впервые обнаружена сопряженность потребности в неотложной помощи больных БА с вариациями региональных электромагнитных полей в городе Томске. При этом в большинстве случаев значения коэффициента нелинейной корреляции для характеристик локальной магнитной возмущенности (n=0,22-0,35) превосходят аналогичные оценки глобальных гелиогеофизических параметров (n=0,06-0,20).
Особо следует отметить, что проведенный анализ продемонстрировал наличие нелинейности в большинстве выявленных взаимосвязей. Это заключение свидетельствует в пользу сложности корреляционных отношений в комплексе рассмотренных переменных и, тем самым, определяет необходимость учета данного факта при проведении работ, посвященных решению аналогичных задач.
От полного понимания механизмов биотропного влияния гелиогеофизических факторов мы еще далеки. Однако без таких знаний перспектива определения надежных критериев прогнозирования развития феномена гелиогеомагнитной чувствительности у больных с БА, а также разработки эффективных методов его предупреждения и коррекции весьма туманна. Данный аспект проблемы станет предметом наших дальнейших исследований.

Таблица

Значения коэффициентов нелинейной корреляции (h±m) для комплекса изучаемых переменных (месячная составляющая)

Литература
1.    Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы / Под ред. Чучалина А.Г. - М.: Изд-во "Атмосфера", 2002. – 160 с.
2.    Action Asthma. The Occurrence and Cost of Asthma. West Sussex, United Kingdom, Cambridge Medical Publications, 1990.
3.    Чучалин А.Г. Тяжелые формы бронхиальной астмы // Терапевтический архив. – 2001. - №3. – С.5-9.
4.    Княжеская Н.П. Тяжелая бронхиальная астма // Consilium medicum. – 2002. - №4. – С.189-194.
5.    Серых Б.Т., Огородова Л.М., Головачев Б.В. и др. Ведение больных с неконтролируемой бронхиальной астмой: Пособие для врачей. – Томск, 2002. – 32 с.
6.    Bailey R., Weingarten S., Lewis M., Mohsenifar Z. Impact of clinical pathways and practice guidelines on management of acute exacerbation of bronchial asthma // Chest. – 1998. – Vol. 113. – P.28-33.
7.    Anderson H.R., Atkinson R., Limb E.S., Strachan D.P. Epidemic of asthma was not associated with episode timated, with standard errors, by a quasipollution // BMJ. - 1996. – Vol. 312. – P.1606–1607.
8.    Newson R., Strachan D., Archibald E. et al. Acute asthma epidemics, weather and pollen in England, 1987-1994 // Eur. Respir. J. – 1998. - Vol.11. – P.694-701.
9.    Hanashiro K., Tamaki N., Kosugi T. et al. The correlation between the outbreaks of asthma attack and meteorologic parameters in Okinawa // Allergy. – 1998. – Vol. 47(4). - P.434-448.
10.    Celenza A., Fothergill J., Kupek E. et al. Thunderstorm associated asthma: a detailed analysis of environmental factors // BMJ. - 1996. - Vol.312. – P.604-607.
11.    Anto J.M., Sunyer J. Thunderstorms: a risk factor for asthma attacks // Thorax. – 1997. – Vol. 52. P.669–670
12.    Marks G.B., Colquhoun J.R., Girgis S.T. et al. Thunderstorm outflows preceding epidemics of asthma during spring and summer // Thorax. - 2001. – Vol.56. – P.468-471.
13.    Taylor P.E., Jonsson H. Thunderstorm asthma // Curr. Allergy Asthma Rep. – 2004. – Vol. 4. - P.409-413.