В качестве характеристики, описывающей состояние одного испытуемого, кроме относительной амплитуды реакции использовалось отклонение:

Dn = d - Dср

(d – усредненное значение функционального параметра за день; Dср – среднее для данного человека значение этого параметра за весь период измерений).

Для характеристики “коллективной” реакции ежедневно тестируемой группы людей сформируем ряд D. Члены ряда обозначим как :

- среднее арифметическое проводимости за l-ый день по всем измеряемым биологически активным точкам кожи для n-го обследуемого;

- среднее арифметическое по всем измеренным точкам за все время измерений для n-го обследуемого;

- соответственно, ежедневное отклонение от среднего по всему времени измерений для n-го обследуемого;

– полное число обследуемых на l-ый день.

Будем называть средним отклонением за день по всей группе обследуемых. Использование позволяет сглаживать индивидуальные особенности реакции и флуктуации средних значений каждого обследуемого, выявляя при этом массовость наблюдаемых эффектов и коллективные закономерности. Проведенное таким образом усреднение (по времени измерения и всем объектам измерения) увеличить соотношение “сигнал –шум”, что приводит к более выраженному выделению именно коллективной реакции на вариации параметров внешней среды. Индивидуальное отклонение в норме флуктуирует в пределах 5-10% от амплитуды измеряемого параметра, коллективное – в пределах 2%. Дни, когда эти значения превышались более чем в 3 раза, были выделены и изучались особо. Построение спектров проводилось на каждой стадии эксперимента : для индивидуальных рядов данных, для коллективного параметра, для различных городов.

Подробное описание методики проведения эксперимента, приборной базы и обработки данных приведены в работах [3,4,5,6,8]. Полученные временные ряды сравнивались с ежедневными значениями атмосферного давления (Р), числами Вольфа (W) и индексов, характеризующего возмущенность геомагнитного поля (А) и космических лучей. За время эксперимента проведено более 50 000 измерений биологических параметров на фоне около 400 магнитных бурь.

Результаты эксперимента

Проведенный статистический анализ полученных данных показал [4] , что нулевая гипотеза о случайности совпадений резких изменений в состоянии здоровья большой группы людей с флуктуациями атмосферного давления, увеличением числа солнечных пятен, ростом геомагнитной активности может быть отвергнута на уровне статистической значимости 0,01 для длительных рядов наблюдения (более 2 лет).

Индивидуальная реакция состоит из трех последовательных фаз – фазы возбуждения и синхронизации всех внутренних органов и систем (длительность - около суток), фазы десинхроноза (2-4 суток), и фазы релаксации. Это показывает, что реакция организма человека на резкие изменения солнечной активности имеет форму и характерные фазы адаптационной стресс-реакции.

Изменения солнечной активности влекут за собой комплексное изменение параметров всех оболочек Земли (магнитосферы, ионосферы, атмосферы, литосферы). В зависимости от особенностей организма конкретного человека в различные моменты его существования предпочтительным действующим агентом внешней среды является какой-то один из перечисленного комплекса. Однако это “предпочтение” меняется в зависимости от текущего психофизиологического состояния человека и его адаптационных резервов. Так например, индивидуальные спектрограммы параметров здоровых людей, локального А-индекса и атмосферного давления совпадают практически полностью, (4, 6, 10.6, 13.6, 15.7, 18.6, 27.1, 148 суток). Чем хуже состояние здоровья обследуемого, тем ярче проявляется в его индивидуальной периодограмме 5-дневный период. При рассмотрении длительных временных периодов наблюдается возрастание средней амплитуды реакции по годам при нарастании солнечной активности к максимуму, и уменьшение – на спаде.

При проведении экспериментов по влиянию комплексных психофизиологических нагрузок на функциональное состояние организма человека обнаружено потенцирование действия сочетанных неблагоприятных факторов [5]. Для разделения влияния естественных и техногенных факторов было проведено картирование жилых и производственных помещений на предмет распределения наводок сети и статического электрического поля [6]. В процессе эксперимента выявлено индивидуальное возникновение аритмии и быстрой утомляемости у отдельных обследуемых в местах повышенной концентрации техногенных полей.

Коллективный реакция наблюдается в окрестности +-2 дня от начала магнитной бури. Реакция связана с изменением солнечной активности, т.к. примерно в 40% случаев начинается за 1-2 суток до начала магнитной бури. Таким образом, для объяснения наблюдаемых биологических эффектов необходимо рассмотрение процессов солнечной активности, обусловленных вариациями магнитного поля Солнца. В качестве механизма передачи возмущения от Солнца к оболочкам Земли можно предположить возникновение низкочастотных магнитосферных осцилляций, опережающий приход основной ударной волны солнечного ветра к земле на 1-2 суток. В работе Е.А. Руденчика и О. В. Хабаровой [7] показано, что предвестники представляют собой усиление амплитуды колебаний плотности солнечного ветра с квазиустойчивыми периодами 2-250 минут. Причиной колебаний-предвестников могут являться неустойчивости плазмы, колебания секторной границы и колебания в активных областях на Солнце, предваряющие развитие вспышечных процессов. После возникновения осцилляций-предвестников плотности колебания с теми же периодами обнаруживаются и в горизонтальных компонентах магнитного поля Земли в 65% случаев. Колебания магнитосферы являются вторичными и, по-видимому, резонансными. Условием передачи их магнитосфере является отрицательная направленность вертикальной величину производной плотности по времени (что соответствует приросту за 10 часов) в сочетании с ростом суммы квадратов амплитуд колебаний-предвестников плотности с гармониками от 10 до 100 мин компоненты межпланетного магнитного поля.

Для выявления планетарного характера наблюдаемых эффектов и нивелирования местных особенностей контрольные эксперименты проводились на одинаковой приборной базе одновременно в разных городах. Для исключение субъективного фактора обмен данными производился раз в 2 месяца. Исследования показали, что реакция на одиночные магнитные бури является коллективной, и в пределах суток одновременной в разных городах . На Рисунке 1 приведена текущая коллективная реакция групп обследуемых в городах Санкт-Петербург, Москва, Одесса (темным выделены магнитовозмущенные дни).