Лагова модель авторегресії впливу сонячної активності на захворюваність на туберкульоз
Аналіз факторів, які впливають на поширення епідемічних хвороб. Окрім соціальних факторів, на розвиток і швидкість поширення епідемій впливає і космічний фактор - сонячна активність. Вплив магнітних чисел Вольфа на динаміку захворюваності туберкульозом.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.09.2023 |
| Размер файла | 488,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
ЛАГОВА МОДЕЛЬ АВТОРЕГРЕСІЇ ВПЛИВУ СОНЯЧНОЇ АКТИВНОСТІ НА ЗАХВОРЮВАНІСТЬ НА ТУБЕРКУЛЬОЗ
Чуйков Артем Сергійович
кандидат фізико-математичних наук, викладач, Відокремлений структурний підрозділ «Київський фаховий коледж комп'ютерних технологій та економіки, Національний авіаційний університет, м. Київ,
Філєр Залмен Юхимович
доктор технічних наук, кандидат фізико-математичних наук, професор-пенсіонер,
Піонтковський Валентин Костянтинович
доктор медичних наук, доцент, Заступник директора з реформування надання медичної допомоги, КП «Рівненська обласна клінічна лікарня ім.Ю.Семенюка» РОР, м. Рівне,
Анотація. Захворюваність на туберкульоз сьогодні є актуальною проблемою охорони здоров'я і однією з провідних причин смертності в Україні і світі, тому дослідження факторів, які спричиняють захворюваність, важливі для запобіганню поширення хвороби.
У XX столітті О.Л. Чижевський, засновник геліобіології та геліосоціології, численними дослідженнями довів вплив сонячної активності на епідемічні хвороби, зокрема грип, чуму, холеру, тиф тощо. Ми продовжуємо його дослідження, вивчаючи вплив сонячної активності на епідемічні та неепідемічні хвороби, нещасні випадки, смертність тощо.
Виявлено тісний зв'язок між середньорічними коливаннями сонячної активності і динамікою захворюваності на туберкульоз. Причому, вплив здійснюють магнітні числа Вольфа, тобто важливою є полярність сонячних магнітних потоків. Такий вплив обумовлює 22-річну тривалість циклу туберкульозу. Побудовано модель лінійної залежності, яка враховує запізнення динаміки захворюваності відносно сонячної активності на 5 років, а також містить авторегресійну змінну, яка враховує залежність захворюваності від її значення у попередній рік. На основі цієї моделі зроблено прогноз, згідно якого очікується зростання захворюваності у найближчі чотири роки. Продемонстровано досвід прогнозування впливу сонячної активності на стан здоров'я, психіки та поведінку людей, які публікуються щотижнево у газеті «Народне слово» міста Кропивницького.
Ключові слова: сонячна активність, число Вольфа, туберкульоз, регресія, прогноз.
Chuikov Artem Sergiyovych Candidate of Physical and Mathematical Sciences, teacher, Separate structural subdivision «Kyiv Professional College of Computer Technologies and Economics of the National Aviation University», Kyiv,
Filer Zalmen Yukhimovich Doctor of Engineering, Сandidate of physical and mathematical sciences, retired professor,
Piontkovskyi Valentyn Kostyantynovich, Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Deputy Director for Medical Care Reform, Rivne Regional Clinical Hospital named after Yu. Semenyuk, ROR, Rivne,
AUTOREGRESSION MODEL WITH A LAG OF THE INFLUENCE OF SOLAR ACTIVITY ON TUBERCULOSIS INCIDENCE
Abstract. Tuberculosis incidence today is an urgent health care problem and one of the leading causes of mortality in Ukraine and the world, therefore research into the factors that cause morbidity is important for the prevention of the spread of the disease.
In the 20th century, O. L. Chyzhevsky, who is the founder of heliobiology and heliosociology, proved with numerous studies the influence of solar activity on epidemic diseases, in particular, flu, plague, cholera, typhus, etc. We continue his research by studying the effect of solar activity on epidemic and non-epidemic diseases, accidents, mortality, etc.
A close connection between the average annual fluctuations of solar activity and the dynamics of tuberculosis incidence was revealed. Moreover, the effect is exerted by the magnetic Wolff numbers, that is, the polarity of the solar magnetic fluxes is important. This influence causes the 22-year duration of the tuberculosis cycle. A model of linear dependence was built, which takes into account the 5-year lag in the dynamics of morbidity relative to solar activity. This model contains an autoregressive variable which takes into account the dependence of the incidence on its value in the previous year. Based on this model, an incidence forecast was made, according to which the incidence is expected to increase in the next four years. The experience of forecasting the influence of solar activity on the state of health, psyche and behavior of people, which is published weekly in the newspaper «Narodne slovo» of the Kropyvnytskyi, is demonstrated.
Keywords: solar activity, Wolf number, tuberculosis, regression, prediction.
Постановка проблеми. Аналіз факторів, які впливають на поширення епідемічних хвороб, важливий для прогнозування розвитку епідемій та своєчасного здійснення відповідних превентивних заходів. Окрім соціальних факторів, які притаманні тій чи іншій країні (рівень життя, безробіття, розвиток медицини тощо), на розвиток і швидкість поширення епідемій впливає і космічний фактор - сонячна активність (СА).
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Пошуки у цьому напрямі не виявили наукових праць за останні роки, присвячених впливу магнітних чисел Вольфа на захворюваність туберкульозом [1].
Мета статті - встановити вплив магнітних чисел Вольфа на динаміку захворюваності туберкульозом.
Виклад основного матеріалу. Туберкульоз сьогодні - одна із найактуальніших проблем охорони здоров'я і є однією із 10 провідних причин смерті у світі (і головна причина смертності ВІЛ-позитивних людей) [2].
Всесвітній день боротьби із туберкульозом відзначається 24 березня. У 1993 році ВООЗ оголосила туберкульоз глобальною проблемою, а Україна у 1995 році оголосила епідемію туберкульозу.
25 вересня 2015 року Генеральна Асамблея ООН ухвалила Порядок денний у сфері розвитку на період після 2015 року: «Перетворення нашого світу: Порядок денний у сфері сталого розвитку до 2030 року» [3]. Було проголошено 17 Цілей Сталого Розвитку, які, зокрема, своїм завданням 3.3 передбачають «Зупинити епідемії ВІЛ/СНІДу та туберкульозу, у тому числі за рахунок використання інноваційних практик та засобів лікування».
Статистичні дані захворюваності на нові випадки туберкульозу (у перерахунку на 100 000 населення) у Кіровоградській області отримані із сайту Центру громадського здоров'я МОЗ України (2017-2021 р.) [4] а також Української бази медико-статистичної інформації [5].
Середньорічні дані чисел Вольфа отримані із бази даних Центру аналізу даних про сонячний вплив (SIDC), який є підрозділом Королівської обсерваторії Бельгії (WDC-SILSO, Royal Observatory of Belgium, Brussels) [6].
Рис. 1. Д.Е. Хейл (1898-1938)
Числа Вольфа є традиційною характеристикою сонячної активності з 1849 р. на основі спостережень за кількістю плям на Сонці, які стали відомими з 1610 р. Вони є класичним прикладом майже періодичного процесу з періодом, близьким до 11 років (рис. 2а). Але вже на початку ХХ сторіччя американським астрономом Джорджем Е. Хейлом була встановлена магнітна природа сонячних плям. Ним було виявлено, що в північній та в південній півсферах Сонця орієнтація плям протилежна, і що вона змінюється на етапі мінімуму на протилежну (рис. 2б). Але сила традиції у астрономів не змінює їх звичок. Ми досліджуємо процеси сонячної активності та їх наслідків з 1979 р. і використовуємо закон Хейла в розробці прогнозів. Справа в тім, що більшість процесів пов'язана з енергетичним впливом сонячного випромінювання, але в деяких процесах важливим є магнітний вплив.
сонячна активність динаміка туберкульоз вольф магнітні числа
Рис.2. Графік чисел Вольфа за 1900-2022 роки
Рис. 2а отримується з рис. 2б, як графік пульсуючого електричного струму з графіка синусоїдального змінного струму - заміною від'ємної частини її симетричною додатною складовою.
Обчислення коефіцієнту кореляції між СА зі зсувом Я і захворюваністю показує, що найбільший коефіцієнт кореляції складає 0,91 при Я = 5.
Рис. 3. Захворюваність на нові випадки туберкульозу у Кіровоградській області зі зсувом чисел Вольфа на 5років вперед
Лінійна модель. Нехай x(t) - середньорічне значення магнітних чисел Вольфа за рік t, y(t) - значення зареєстрованих нових випадків туберкульозу у Кіровоградській області. для На рис. 4 побудовано діаграму розсіювання (x(t - 5); y(t )Х за виглядом якої можна припускати існування лінійної залежності між величинами.
Лінійна модель залежності має вигляд y(t) = 0,173x(t - 5) + 74,506.
Коефіцієнт детермінації R2 = 0,8295 показує, що майже 83% дисперсії захворюваності на туберкульоз пояснюється річними змінами СА.
Модель авторегресії. Поряд з лаговими значеннями сонячної активності на величину захворюваності поточного періоду можуть впливати її значення у минулі роки, тому доцільно розглянути модель авторегресії виду
y(t) = a + b * x(t - 5) + c * y(t -1) + єt.
Для розрахунку параметрів моделі застосуємо метод найменших квадратів, у результаті чого отримаємо:
y(t) = 57,37 + 0,15x(t - 5) + 0,23 y(t -1).
Коефіцієнт детермінації збільшився до 87%. Він є досить високим, що дає можливість здійснювати прогнози захворюваності на найближчі роки.
На основі знайденого рівняння регресії та значень чисел Вольфа побудуємо прогноз захворюваності на туберкульоз у Кіровоградській області до 2026 року (рис. 5), згідно якого очікується значне зростання захворюваності.
Рис.6. Чижевський О.Л.
Ми досліджували вплив сонячної активності на стан здоров'я людини та захворюваність не тільки на епідемічні хвороби, як це робив О.Л. Чижевський (1897--1964), творець геліобіофізики, геліосоціології та поняття космічної погоди [7, 8]. Він вперше встановив механізми впливу сонячної активності на біосферу і соціум. Ключовими в його роботах були встановлені ним механізми електричних явищ в гемодинаміці. Нами встановлено значний вплив СА на неврологічні хвороби, хвороби шлунково- кишкового тракту, хвороби системи кровообігу та ін.
Наш досвід про вплив СА на здоров'я ми з початку 2003 р. втілюємо в щотижневі прогнози, які друкувалися в Харкові і Кропивницькому, які й зараз друкує газета «Народне слово» по четвергах. Прогнози базуються на основі психофізіологічного закону Вебера-Фехнера, згідно якого реакція на збудник пропорційна логарифму інтенсивності подразника. Наведемо фрагмент прогнозу.
Прогноз З. Філєра та А. Чуйкова впливу сонячної активності на стан здоров'я, психіки та поведінку людей з 9 до 15 лютого 2023 року за даними НАСА на 8.02
|
четвер |
п'ятниця |
субота |
неділя |
понеділок |
вівторок |
середа |
||
|
Дати |
9.02 |
10.02 |
11.02 |
12.02 |
13.02 |
14.02 |
15.02 |
|
|
Вплив |
Заспокоєння |
Збудження |
Сильне збудження |
Заспокоєння |
Стабілізація |
Стабілізація |
Стабілізація |
Більш стабільною й інформативною ознакою сонячної активності, особливо у роки мінімуму, є потік радіовипромінювання на хвилі довжиною 10,7 см, щоденні дані якого публікуються у [9]. Тому подальші дослідження у цьому напрямі можливі у сфері вивчення впливу радіовипромінювання на епідемічні та неепідемічні хвороби.
Висновки.
1. Статистичний аналіз впливу сонячної активності на захворюваність туберкульозом показав стійкий зв'язок між цими процесами.
2. Побудовано лагову модель авторегресії, яка описує вплив сонячної активності на захворюваність із запізненням у 5 років.
3. Зроблено прогноз захворюваності на туберкульоз до 2026 року, згідно якого очікується значне зростання захворюваності.
4. Наведено прогноз впливу сонячної активності на здоров'я, психіку та поведінку людей на 9 - 15 лютого 2023 р.
Література:
1. Савула М.М., Матвійчук Я.М., Паучок В.К. Модель впливу харчування та сонячної активності на захворюваність на туберкульоз. Інфекційні хвороби. №3 (2010). С. 43-49.
2. Кузін І. Туберкульоз в Україні. Аналітично-статистичний довідник за 2019рік. Київ, 2020. 197 с.
3. Цілі сталого розвитку https://business.diia.gov.ua/handbook/sustainable-development- goals/cili-stalogo-rozvitku.
4. Центр громадського здоров'я МОЗ України https://phc.org.ua/kontrol-zakhvoryuvan/ tub erkuloz/statistika-z-tb/analitichno- stati sti chni -materiali-z-tb.
5. Українська база медико-статистичної інформації
http://medstat.gov.ua/ukr/normdoc.html
6. Solar Influences Data Analysis Center https://www.sidc.be/silso/datafiles.
7. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. Изд.2. М.: Мысль, 1976. 376 с.
8. Філєр З.Ю., Чуйков А.С. Сонячна активність та захворюваність. Український медичний альманах. Луганськ, 2012. Том 15, №3 (додаток). С. 59-63.
9. News and information about the Sun-Earth environment www.spaceweather.com.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Орган зору людини як унікальний і складний витвір природи. Дослідження хвороб зорової сенсорної системи. Аналіз захворюваності на орган зору в Україні та учнів школи №130 та їх причини. Екологічна ситуація в Кривому Розі і її вплив на загострення хвороби.
научная работа [6,0 M], добавлен 09.10.2013Статистика захворюваності в Львівській області та по Україні загалом. Ситуація із захворюваністю на туберкульоз в Україні. Хронічні обструктивні захворювання легень. Випадки захворювань на такі інфекції як туляремія, сибірська виразка, лептоспіроз, сказ.
контрольная работа [236,5 K], добавлен 21.05.2013Загальна характеристика проблеми поширення туберкульозу в Україні і в світі. Розгляд основ забезпечення права на конфіденційність хворого на туберкульоз в Україні. Аналіз причин притягнення медиків до відповідальності за порушення лікарської таємниці.
презентация [693,3 K], добавлен 14.09.2015Створення ефективної технології низькотемпературного консервування кров’яних пластинок. Вплив факторів кріоконсервування. Антирадикальні властивості кріопротекторів різних класів. Швидкість охолодження кріобіологічної системи у температурному інтервалі.
автореферат [44,0 K], добавлен 09.03.2009Характеристика стану здоров’я школярів та його динаміка протягом навчання в початковій школі. Вплив факторів внутрішньошкільного середовища на стан здоров’я учнів. Розробка комплексу профілактичних заходів з оптимізації дії керованих факторів ризику.
автореферат [70,0 K], добавлен 09.03.2009Рак легені: етіологія, класифікація, туберкульоз як його причина. Молекулярно-генетичний механізм утворення пухлин легенів: генетичні порушення, канцерогенні фактори, стадії. Вплив протитуберкульозних препаратів на життєдіяльність проліферуючих клітин.
курсовая работа [525,8 K], добавлен 08.11.2013Аналіз основних причин поширення епідемії туберкульозу в Україні – інфекційної хвороби, яка викликається мікобактеріями туберкульозу і характеризується утворенням специфічних гранульом в різноманітних органах та тканинах і поліморфною клінічною картиною.
реферат [20,1 K], добавлен 11.06.2011Туберкульоз як інфекційна і соціальна проблема. Чинники поширення інфекції та інфікованість мікобактеріями туберкульозу. Особливості групи ризику та методи профілактики захворювання. Перебіг туберкульозу на ранніх стадіях, клінічні прояви захворювання.
реферат [30,6 K], добавлен 05.04.2014Мікроорганізми у навколишньому середовищі, їх поширення, вплив природних факторів. Стафілокок як вид, його загальна характеристика, класифікація та типи представників. Поширеність та причини даної інфекції, заходи з профілактика та методи боротьби.
курсовая работа [89,0 K], добавлен 22.04.2014Стан місцевого захисту у хворих на туберкульоз легень у поєднанні з хронічним обструктивним захворюванням легень та підвищення ефективності лікування цієї категорії пацієнтів. Встановлено позитивний вплив препарату фенспірид на визначені порушення.
автореферат [44,7 K], добавлен 05.04.2009Лептоспіроз (водна гарячка) - гостра інфекційна хвороба з групи бактеріальних зоонозів. Соціально-економічні збитки, яких завдає інфекційна хвороба. Аналіз багаторічної захворюваності на лептоспіроз, її річної динаміки та розподілу по вікових групах.
контрольная работа [856,0 K], добавлен 20.04.2012Причини та структура травматизму хребта серед населення Європи та України, рівень інвалідизації населення після таких травм. Проведення експериментального аналізу факторів, що впливають на відновлення рухової активності за допомогою інтенсивного тренінгу.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 02.12.2010Поняття про епідемії та пандемії. Характеристика вірусів. Механізми імунологічної захисту організму. Грип, як збудник епідемій та пандемій. Прояви імунітету та їх вплив на передачу вірусу. Роль в імунітеті антитіл. Профілактика епідемій та пандемій.
курсовая работа [819,8 K], добавлен 02.12.2010Анатомія, гістологія, етіологія, патогенез дифузного токсичного зобу (ДТЗ). Клінічні ознаки та основні етапи діагностики захворювання. Частота та розподіл ДТЗ залежно від місця проживання, віку і статі хворих. Аналіз поширеності ДТЗ в Сумській області.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 23.02.2012Захворюваність та поширеність хронічного гепатиту у дорослих осіб чоловічої статі, постраждалих внаслідок аварії на ЧАЕС. Вплив іонізуючого випромінювання на перебіг хронічного гепатиту. Вплив традиційних чинників ризику розвитку цього захворювання.
автореферат [46,6 K], добавлен 19.03.2009Особливості анамнезу, фізикальних показників, взаємозв’язки між ними, а також поширеність спадкових та набутих факторів ризику у людей молодого віку. Стан метаболізму, гемостазу та активності системного запалення, структурно-функціональні показники серця.
автореферат [533,0 K], добавлен 21.03.2009Історичні відомості, присвячені дослідженню раку легені. Сучасні уявлення про патогенез. Клініко-анатомічні форми, лікування. Характеристика Сумського обласного клінічного онкологічного диспансеру, статистичні відомості захворюваності на рак легенів.
дипломная работа [153,0 K], добавлен 24.02.2012Вплив пологів на перебіг туберкульозу. Діагностика початкових форм туберкульозу та його загострень. Ведення новонароджених хворих на туберкульоз. Протитуберкульозні препарати для застосування в особливих випадках. Показання до переривання вагітності.
презентация [2,4 M], добавлен 15.12.2015Поняття та характерні ознаки інфекційних хвороб, їх збудники та класифікація. Світові науковці, які зробили значний внесок у відкриття та дослідження основних інфекційних хвороб, їх профілактику. Приклад найстрашніших епідемій в історії людства.
статья [18,6 K], добавлен 28.02.2013Сутність лейкопенії: причини виникнення, клінічні прояви. Зв’язок рівня нейтрофілів крові з частотою розвитку інфекційних ускладнень. Вплив препаратів хіміотерапії на їх кількість. Біологічна активність гранулоцитарних колонієстимулюючих факторів.
презентация [481,3 K], добавлен 15.05.2016
