АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

БИОРИТМЫ И КОСМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Космические факторы могут влиять на биоритмы человечес­кого организма и таким путем мешать нормальному его функ­ционированию. Сущность биоритмов к настоящему времени достаточно хорошо изучена и отражена в научной и даже

Ю.Г. Мизуи

Космос и здоровье

популярной литературе. Мы опишем только сам механизм отсчета времени организмом, с тем чтобы понять, как на этот процесс могут влиять космические факторы, и прежде всего электромагнитные поля.

Во всяких часах, в том числе и биологических, должен быть регулирующий механизм. Он и позволяет отсчитывать время. В биологических системах таким механизмом являются одновре­менно протекающие взаимосвязанные химические реакции. Соотношение скоростей этих реакций и выполняет роль регу­лирующего механизма часов. Работу такого механизма можно наблюдать наглядно. Еще в 1951 году Б.П.Белоусов сделал открытие периодически действующих реакций. Он показал, что при смешивании определенных реактивов возникает реакция, которая сама себя поддерживает сколь угодно долго. За ходом этой реакции можно наблюдать, поскольку цвет раствора меняется строго периодически. Собственно, это и есть химичес­кие часы.

Впоследствии было установлено, что такие незатухающие колебания, поддерживаемые самой биосистемой, являются ос­новой существования клетки, то есть на основании автоколеба­тельного процесса устроены клеточные часы. Они не являются своего рода приложением к клетке, а клетка может существовать и нормально функционировать именно потому, что является автоколебательной системой, биологическими часами. Важно, что клетка сама поддерживает этот процесс, то есть является самоподдерживающейся системой. Ясно, что это относится и ко всему человеческому организму, поскольку он состоит из клеток.

В основе работы такой системы лежит принцип энергетичес­кой переразрядки. Он применим только к живым системам. В живой системе, какой является человеческий организм, имеется много маятников (осцилляторов), обеспечивающих протекание колебательных процессов с разными периодами. Именно взаи­модействие этих осцилляторов в организме и объясняет возмож­ность образования (генерации) биоритмов. Такие автоколеба­тельные системы не могут, находясь в нормальном состоянии, сильно отклониться от своего первоначального равновесного положения. Когда они переходят определенную грань равновес­ного положения, силы, обусловленные автоколебаниями, снова возвращают их к первоначальному состоянию. Приведем такой пример. Пивоваренная кислота образуется из кликогена. В этом процессе выделяется энергия. Для того, чтобы смог идти обратный процесс, необходимо поставлять энергию, поскольку процесс идет с поглощением энергии. Эти два противоположных процесса являются встречными, конкурирующими. Ход этих процессов регулируется концентрацией вещества. Для того, чтобы процесс (реакция) начался, необходимо определенное количество вещества. Пока вещество не накопится в таком количестве, реакция не начнется. По такому принципу идут реакции внутри клеток. Это относится и к циклу трикарбонат-ных кислот Кребса (который является циклическим метаболи­ческим процессом), и к числу (круговороту) окисления и вос­становления серосодержащего вещества в протоплазме клеток.

Таким образом, автоколебания в клетке зависят от ее кинетических характеристик по типу релаксационных колеба­ний. Одна из внутриклеточных систем отсчета времени начинает вырабатывать какое-либо вещество только тогда, когда количе­ство этого вещества падает ниже некоторого критического уровня. Это вещество разрушается другой внутриклеточной системой в других реакциях. Но процесс разрушения наступает также только в том случае, если его количество превысит определенную величину. Процесс напоминает своего рода качели. Создается строго периодический процесс превращения вещества, который сам себя поддерживает. Период этого процесса остается строго постоянным.

Хс<тя этот процесс и является самоподдерживающимся, это не означает, что он независим от внешних условий. Никакая биосистема не может существовать независимо от внешних условий. Незатухающие колебания в биосистемах (и, конечно, отдельных клетках) возможны только при обеспечении посто­янного притока вещества (и энергии) извне. Скорость реакции

будет тем больше, чем выше концентрация исходных субстратов в среде.

Чтобы обеспечить постоянную скорость реакций, то есть высокую точность биологических часов, клетка включает в работу (в реакции) не все вещество, которое поступает через ее мембрану из внешней среды. Часть поступившего вещества запасается в клетке в неактивной форме. Таким образом, имеющиеся в клетке своего рода буферные системы обеспечи­вают высокую стабильность работы клеточных часов. Поэтому они способны надежно «показывать правильное время» и в неблагоприятных условиях. Это относится, например, к повыше­нию температуры внешней среды. Изменение температуры на 10° С не изменяет период колебания, то есть хода биологических часов.

То, что первоосновой всех жизненных процессов в клетке, основой ее существования служат колебательные процессы (биологические часы), подтверждается таким установленным фактом, что часы идут и после того, как искусственно приоста­новлено деление клеток, то есть при аминокислотном голоде. Именно клеточные биохимические часы регулируют деление клеток. Они должны быть исправными и точными всегда, чтобы при нормальных условиях, необходимых для деления клеток, вновь запустить процесс их деления.

В живых системах, в том числе и в человеческом организме, имеется много биологических ритмов. Они связаны с изменени­ем условий во внешней среде. Это и изменение освещенности в течение суток (суточный ритм), и сезонные изменения условий (сезонный ритм), и 11-летний ритм, обусловленный изменением солнечной активности, и т.д. Специалисты сходятся на том, что в работе человеческого организма обнаруживается не менее трехсот биоритмов различной продолжительности. Но главным биоритмом является суточный, или циркадпый, ритм. Он связан с вращением Земли вокруг своей оси. Циркадный ритм обнаруживается у всех растений и животных.

Суточный ритм у человека является регулятором работы всех органов. Специалисты это описывают так: «Свет через сетчатку глаза раздражает нервные окончания, возбуждает срединные структуры мозга (гипоталамус), затем действует на шишковид­ную железу — гипофиз, который, в свою очередь, посылает сигнал готовности корковому слою надпочечников, поджелудоч­ной, щитовидной и половым железам. В кровь поступают гормоны — адреналин, норадреналин, тироксан, тестостерол. Они соответствующим образом раздражают нервные оконча­ния, заложенные в сосудах, мышцах, клетках. Отсюда система нейрогормональных механизмов получает по обратной связи сигналы о состоянии и работе различных органов. В результате циркадной ритмикой оказываются охваченными клетки и ткани всего организма, а сам он выступает как единое сложное образование, регулируемое центральной нервной системой».

Такой же механизм объясняет не только суточные, но и месячные, сезонные и другие ритмы. Н.А.Агаджанян справед­ливо писал: «Здоровье и работоспособность человека во многом определяются состоянием его биологических ритмов. Дело заключается в том, что целостный организм может существовать только при определенных фазовых соотношениях разных коле­бательных процессов в клетках, тканях, органах и функциональ­ных системах, с одной стороны, и с другой стороны, при их синхронизации с условиями окружающей среды... понимание роли и значения ритмов в жизненных процессах позволяет предвидеть всевозможные нарушения в организме, вскрывать их механизмы и разработать эффективные мероприятия по пред­упреждению и коррекции этих нарушений».

Под действием естественных и искусственных электромаг­нитных полей изменяется продолжительность циркадных рит­мов. Опыты проводились следующим образом. Были отобраны две группы здоровых людей одинакового контингента. Одна группа испытуемых помещалась в подземном помещении в комнате, которая была защищена, экранирована от магнитного поля Земли. Другая группа находилась в такой же комнате, но не экранированной от магнитного поля Земли. Опыты проводи­лись в течение 4 недель.

Ю.Г. Мизуи