книги из ГПНТБ / Дружинин, И. П. Космос - Земля. Прогнозы

200

Рис. 56. Географическая изменчивость заболеваемости дифтерией в Дании (1), Швеции (2), Гамбурге (3) и Болгарии (4).

вспышки в Швеции были, как правило, синхронны эпи­ демиям в Лондоне, но каждый раз с пропуском одного цикла, что в первую половину их совместного хода вы­ глядело так (табл. 22):

Таблица 22

215

216

рируется схемой (рис. 58 [260]), из которой видно увеличе­ ние заболеваемости скарлатиной за 40° северной и юж­ ной широт, что обычно объясняется их более суровыми климатическими условиями. Однако следует заметить, что аналогичный ход имеют и изменения магнитной возмущенности поля Земли.

Если систематизировать приведенные ранее данные о циклах дифтерии (см. табл. 23) по силе проявления

Таблица 23

Показатели цикличности заболеваемости дифтерией, распределенные согласно интенсивности проявления гармоник в текущем спектре

217

гармоник на графиках спектральных плотностей, то'можно заметить преобладание тех или иных периодов в различных географических зонах. Например, для стран и городов Северо-Западной Европы (Англия, Уэльс, Швеция и др.) первая по интенсивности проявления гар­ моника имеет период от 11 до 14 лет, вторая — 8 — 9, а третья — 5 —6 лет, в то время как для Центральной и

Таблица 24

Средние показатели цикличности эпидемического процесса

218

Вероятно, есть все основания думать о географичес­ кой изменчивости циклов эпидемического процесса, в результате чего в одной географической области на пер­ вый план выступают одни периоды, а в соседних об­

формирует амплитудо- и фазово-модулированный спектр колебаний и создает впечатление о несходстве динами­ ки эпидемий и их цикличности в разных областях. В сво­ ей основе такие особенности аналогичны особенностям географического распределения циклов природных явле­ ний в отдельных физико-географических районах Земли. - Однако в массе своих средних показателей циклич­ ность эпидемического процесса имеет достаточно устой­ чивую структуру, сходную по своим характеристикам с циклами ведущих климатообразующих явлений на Земле (табл. 25).

Вероятные причины образования циклов

Переходя к обсуждению вероятных причин цикличности, мы исходим из того общепризнанного положения эпи­ демиологии, что все изменения эпидемического процесса есть следствие социальных и природных факторов, кото­ рые воздействуют на источник возбудителя инфекции, механизм (пути и факторы) его передачи и восприимчи­ вость людей (И. И. Елкин и др.). Эти факторы прояв­ ляются в рождаемости, как и в любом другом измене­ нии состава населения, меняющем его иммунологичес­ кую структуру. Однако' социальные факторы не имеют тенденции к периодическому повторению и поэтому не могут служить причиной ритмических колебаний про­ цесса, хотя и являются основным условием образования его трендовых и нерегулярных изменений, что косвенно сказывается и на циклах. Например, со снижением за­ болеваемости в результате вакцинации уменьшаются амплитуды циклов вплоть до полной их нивелировки.

Напротив, цикличность и даже периодичность прису­ ща большинству природных явлений, связанных с кос­ мическими причинами (смена дня и ночи, сезонов года,

219

солнечные и лунные ритмы и т. п.). Отсюда и причины цикличности нужно искать в изменениях природной среды. Разумеется, что эти изменения могут проявиться в эпидемическом процессе только через посредство его’ биологических составляющих. Следовательно, проблема цикличности оказывается проблемой биологических рит­ мов в применении к эпидемическому процессу.

В основе биологических ритмов лежат экзогенные и эндогенные факторы. В живой природе встречаются рит­ мы самой различной частоты [3]. Общепринято мнение об эндогенном происхождении ритмов порядка несколь­ ких минут или часов, но уже при изучении суточной пе­ риодики мнения резко расходятся. Не исключено, что ее кажущаяся независимость от внешних условий есть ре­ зультат глубоко укоренившихся в процессе эволюции физиологических и других сдвигов организма под влия­ нием суточной ритмики. Циклы с периодами более 24 часов, как правило, объясняются экзогенными фактора­ ми, в частности влиянием 27 — 28-дневного обращения Солнца и Луны в первом случае вокруг своей оси, а во втором — вокруг Земли. Космическими причинами, как считают многие авторы, вызваны сезонные колебания динамики биологических процессов. Очевидно, «сезон­ ность эпидемических болезней — это лишь отображение в области инфекционной патологии общего явления се­ зонности физиологических функций, наблюдаемых в ра­ стительном, животном и человеческом организме» [16].

Сезонность объективно присуща большинству инфек­ ций и выражается закономерными эпидемическими подъ­ емами в определенные месяцы или сезоны года. В пер­ вооснове сезонных вариаций эпидемического процесса лежат многочисленные и разнородные по своему харак­ теру природные явления, связанные с обращением Зем­ ли вокруг Солнца. Вклад сезонности в динамику ин­ фекций весьма велик. При зоонозах с трансмиссивной передачей возбудителя до 100% всей годовой заболевае­ мости формируется за счет сезонных факторов. И при антропонозах — каковы бы ни были непосредственные причины сезонности—-до 50% и более общегодовой за­ болеваемости, как показано специальным анализом [217], концентрируется на узком отрезке времени года.

Поэтому многолетняя цикличность образуется за счет изменчивости амплитуд сезонных подъемов .и во многом оказывается следствием сезонности, что еще раз подчер­

220

кивает значение природных факторов в образовании циклов эпидемического процесса.

Вотношении многолетних ритмов биологических яв­ лений в настоящее время установлено, что они вызы­ ваются природными изменениями, связанными главным образом с солнечной активностью — самым мощным и практически единственным источником жизни на Земле

[3, 10, 44, 149, 201, 214 и др.]. Основной период ее изме­ нений составляет в среднем 11 лет, но в силу особенно­ стей солнечной деятельности в земных условиях возни­ кают вторичные колебания, в частности в полупериоде 5—6 лет. Судя по материалам предыдущих глав (2— 4), не исключены и другие периодические эффекты космической среды в земных процессах. Например, от­ мечаются 3-, 8- и 14-летние циклы, а также 18— 19-лет- ние периоды, вероятно вызванные приливными силами Солнца и Луны.

Вцелом эпидемические циклы такого масштаба сов­ падают с циклами геофизических явлений, что в общей форме подтверждается данными приведенной ранее табл. 24.

Все это свидетельствует о многопричинности дина­ мики биологических процессов, возбуждаемой рядом земных и космических факторов. Среди последних, оче­ видно, ведущая роль принадлежит агентам солнечной активности, воздействие которой на земные явления не­ льзя свести только к влиянию одного 11-летнего цикла. Не исключено, что это влияние особенно выражено в периоды резких изменений солнечной активности. Напри­ мер, при скарлатине в Московской области пики забо­ леваемости, как правило, совпадают с серединой ветвей подъема или спада 11-летнего цикла, то есть с момента­ ми наибольших изменений числа солнечных пятен (рис. 59). В результате этого возникает 5—6-летняя циклич­ ность, которая обнаруживается во многих земных явле­ ниях и в динамике разных инфекций. В частности, при оспе в Индии за 60 лет наблюдений отмечено 11 пиков эпидемий, что соответствует полупериоду солнечной ак­ тивности— 5,5 года (рис. 60). В иных условиях и при других инфекциях на первый план выступают 11-летние циклы, но на фоне многоритмичности процесса они в ряде случаев не обнаруживаются в чистом виде. И толь­ ко применяя методы фильтрации частот, можно выде­ лить подобные колебания. Так, сопоставление средне-

221

Рис. 60. Смертность (1) и заболеваемость (2) при оспе в Индии в сопоставлении с солнечной активностью (3)

годовых значений чисел Вольфа с показателями заболе­ ваемости скарлатиной в РСФСР, освобожденными от колебаний с периодами менее 5 и более 11 лет (метод разностей скользящих средних), дает.яркую картину гелиоэпидемических связей (рис. 61).

Напротив, 11-летняя гармоника заболеваемости диф­ терией в нашей стране находилась в противофазе с цик­ лами солнечной активности (рис. 62). Видимо, фазовые отношения динамики инфекций и солнечной активности имеют свои особенности в зависимости от природы и условий развития эпидемического процесса.

222

Рис. 61. Солнечная активность (а) и заболевае­ мость скарлатиной в РСФСР с освобождением от колебаний с периодами менее 5 и более 11 лет (б)

Рис. 62. Изменения солнечной активности (1) и «солнечнообусловленной» части динамики заболе­ ваемости дифтерией в СССР (2), обработка ряда с исключением периодов менее 7 и более 11 лет

Но, отдавая должное вероятным воздействиям сол­ нечной активности, нельзя не считаться с возможным влиянием и других факторов не только космического, но и земного происхождения. В особую группу выделяются циклы скарлатины продолжительностью около 7 лет, имеющие достаточно четкое проявление, со средней ам­ плитудой колебаний 20% от абсолютной амплитуды ис­ ходных рядов. Результаты изучения смежных областей геофизики позволяют сделать некоторые сопоставления.

Если исключить из исходного ряда заболеваемости скарлатиной в РСФСР колебания с периодами до 3 и более 7 лет и сопоставить его с ^-составляющей радиу­ са вращения Северного полюса в сентябре (поскольку для скарлатины характерна выраженная осенняя сезон­ ность), то можно, как видно из рис: 63, обнаружить между ними хорошее соответствие, но с противополож­ ной фазой. При максимальных положительных величи­ нах проекции ^-составляющей радиуса — вектора на ме­ ридиан Гринвича происходит снижение заболеваемости, и, наоборот, при отрицательных значениях этого геофи­ зического процесса заболеваемость скарлатиной повы­ шается. Подобный характер связи отмечается, например, Э. И. Саруханяном и Н. П. Смирновым [167] для дея­ тельности системы Гольфстрим, и такое соотношение фаз считается ими убедительным доказательством нутаци­ онной (связанной с полюсным приливом) природы 6—7- летней вариации природных процессов. Мы не распола­ гаем достаточным материалом, чтобы определенно гово­ рить о нутационной природе подобных колебаний эпи­ демического процесса, но думаем, что столь выраженное соответствие кривых рис. 63 вряд ли может быть случай­ ным. Согласно исследованиям И. В. Максимова, в ре­ зультате «семилетнего» биения сезонных явлений в море

ив атмосфере возникают многолетние контрасты зимы

илета в средних широтах Земли. В ходе этих измене­ ний раз в 7 лет контраст зимы и лета возрастает, в

другое семилетие — сглаживается. Разумеется, длина цикла может меняться в значительных пределах, так как свободные колебания полюса Земли не строго пе­ риодичны.

К числу внешних сил, учет которых необходим при изучении структуры колебаний эпидемического процес­ са и установлении ее природы, относится и приливообра­ зующая сила, оказывающая значительное влияние на

224