| Головна » Статті » Ще |
В ритмі сонця
| Іноді нам кажуть: ви встали не з тієї ноги». Ще вчора ласкаво світило сонце або весело бризкав дощ, вас переповнювала радість життя, а сьогодні все раптом остогидло. Робота валиться з рук, дружнє участь дратує. Що сталося? Зі здоров'ям начебто більш-менш благополучно. Серйозних неприємностей не сталося. Так, без всякої видимої причини «немає настрою», і все. У чому ж справа? З'ясуванням цих і куди більш значних проблем зайняті зараз радянські вчені і активно співпрацюють з ними колеги з соціалістичних та інших країн світу. Нині ніхто не сумнівається в існуванні біологічного хронометра. У тисячах дослідів виявилася його диригентська владу над усіма проявами життя, починаючи від світіння найпростіших одноклітинних і закінчуючи регулюванням температури у людини. Неважко зрозуміти вплив на нас і навколишньої природи, скажімо, строгих добових ритмів - оборот Землі навколо осі, пов'язаних зі зміною дня і ночі, сезонних - весна, літо, осінь, зима. Однак деякі важливі природні процеси підпорядковуються багаторічного циклу, а інші - часовому, хвилинному і навіть секундного.Чому чисельність, наприклад, канадської рисі, атлантичного лосося, пугачів і соколов досягає максимуму в середньому кожні 9,6 року? Чим пояснити, що з тією ж періодичністю у людей в різних місцях планети зростає кількість захворювань серця? А що таке тиждень? Хіба не людина сама для своєї зручності створив цей цикл роботи з відпочинком на сьомий день? Як могло «біблійне» устрій життя встояти перед натиском прогресу і цивілізації і донині вважатися оптимальним? Можна, звичайно, уявити тиждень як четверту частину часу обертання Місяця навколо Землі, включає чотири фази - молодик, перша чверть, повний місяць і останню чверть. Але ж ні в одному календарному місяці немає цілого числа тижнів, так і в природі невідомі циклічні процеси з таким періодом.Між тим працездатність промислових робітників, як нещодавно встановлено, помітно змінюється саме в тижневому ритмі: в понеділок, як правило, відносно низька продуктивність праці, у вівторок, середу, четвер спостерігається її зростання, у п'ятницю та суботу - знову зниження. Аналогічна динаміка працездатності у школярів і студентів. Заклики вчених максимально збільшувати навантаження в середині тижня і зменшувати в останні дні мають вельми важливе економічне і соціальне значення. Вважають, що тиждень, як міра часу, була ще у стародавньому Вавилоні - результат астрономічних спостережень за видимими неозброєним оком планетами, денним і нічним світилами. Понеділок - день Місяця, вівторок - Марса, середа - Меркурія, четвер - Юпітера, п'ятниця - Венери, субота - Сатурна, неділя - Сонця. По всій імовірності, як зауважив видатний учений А. Чижевський, стародавні далеко перевершували нас в мистецтві спостереження над явищами природи і майстерності логічних висновків.Семиденне чергування днів роботи і відпочинку, як тепер з'ясувалося, найбільш близько биохронометру, запрятанному у нас, - внутрішнім ритмам організму. Першим довів це данський ендокринолог Хамбургер, протягом 17 років щодня визначав кількість продуктів перетворення стероїдних гормонів - найважливіших регуляторів багатьох процесів в організмі. Він встановив, що рівень їх змінюється в строго тижневому ритмі. Кожна жива істота відчуває вплив сонячних циклів, так і вплив місячного тяжіння. Як вважають французькі вчені А. Лібер і К. Шерін, місячні «біологічні припливи і відливи» можуть викликати коливання настрою, а у неврівноважених людей - і серйозні відхилення в поведінці. Не тільки у жінок, але і у чоловіків відзначаються зміни ритму фізичної витривалості протягом місячного циклу, періодичні зміни якості сну.Навіть у спортсменів-легкоатлетів зареєстровані кращі спортивні результати в останній чверті місячної фази, легше в цей час купуються і нові спортивні навички. Стверджують, що в останню місячну чверть кровотечі у оперованих хворих більш рясні. Хоча точних і переконливих доказів такої прямої залежності процесів життєдіяльності від цариці ночі поки немає, хірурги намагаються не призначати операції на «погані» дні. У великій моді зараз гіпотеза про так званих «ваших днями». Основою її послужили спостереження німецького лікаря Ст. Флісса, який в кінці минулого століття встановив, що напади астми та інших захворювань настають, як правило, через 28 або в окремих випадках через 23 дні. Намагаючись пояснити цей факт, Фліс припустив, що настрій і фізичне самопочуття людини залежать від двох різних циклів, що починаються з моменту народження: 23-денного фізичного «чоловічого» компонента сили, стійкості і сміливості та 28-денного «жіночого» емоційного компонента чутливості, любові і інтуїції.На початку ХХ століття австрійський інженер А. Тельшер помітив, що здатність студентів засвоювати навчальний матеріал змінюється циклічно через кожні 33 дні. На основі цих спостережень народилась тріада про «ваших днями», що включає три різних циклу, які йдуть незалежно один від одного і складаються з позитивних і негативних фаз. «Критичним» слід вважати день, коли крива одного з біоритмів перетинає нульову точку, переходячи з позитивної на негативну фазу або навпаки.Якщо перетин нульової точки відбувається у двох біоритмів одночасно - день подвійно «критичний», а якщо у всіх трьох, то це такий «чорний» день, що черней не придумаєш. На доказ було навіть підраховано що саме в свій «чорний» день покінчила життя самогубством Мерилін Монро. А ось американський плавець Марк Спітц в дні найбільш сприятливих піків фізичного та емоційного біоритмів завоював одразу сім олімпійських медалей. Чи можна вірити подібним розрахунками? Чи це, як нерідко буває в капіталістичному світі, чергова спекуляція на недостат-точності знань у населення? Безперечно, людський організм керується строго певним ритмом. Точніше, багатьма різними ритмами: ритмами роботи серця і кровоносних судин, печінки, ендокринних залоз, електричних явищ у мозку і фаз сну і бадьорості, активності і спокою. Питання в тому, чи справді лише тріада здатна визначати «ваші дні». Самі природні з ритмів - добовий (сонячне) і місячного (місячний). Всі люди до вечора стають трохи іншими, ніж вранці. Це доведено не тільки індивідуальними відчуттями, але й об'єктивними даними. Протягом дня змінюється температура тіла від мінімуму до максимуму, швидкість кровообігу, кров'яний тиск, електричний опір шкіри, еластичність м'язів і навіть зростання. Польський вчений професор 3. Дроздовський зауважив, наприклад, що до вечора зростання людини зменшується, причому з інтенсивністю, яка залежить від фізичної конституції.Точність рухів вранці менша, ніж увечері, а максимальна нервова збудливість у спортсменів, здатність довго затримувати дихання настає між 11 і 12 годинами дня і 16 і 18 вечора. Спад відзначений у 8, 10 і 14 годин. Погодьтеся, це важливо знати не тільки спортсменам і тренерам. Порушення внутрішнього добового ритму викликає тимчасове зниження розумових і фізичних здібностей. Ми відчуваємо неприємні відчуття при перельоті через декілька часових поясів або навіть коли доводиться вставати вранці на два-три години раніше звичайного.Льотчики, постійно обслуговують трансатлантичні траси, зрештою захворюють: сон засмучується, а нерви розхитуються так, що пілотів доводиться навіть усувати від польотів. Що знаходиться всередині людини біологічний хронометр не дозволяє йому довільно і безкарно змінювати довжину доби. Кілька років тому семеро дослідників - здорові, міцні люди - спробували всього два тижні прожити в ритмі 16-годинних доби, ну як якщо б вони стали мешканцями планети Нептун,- у неї приблизно такий період обертання навколо осі. 5 годин спали, 11 спали, тобто звичний середньоарифметичний баланс не порушувався. Змінювався лише ритм. З кожним днем витримувати режим було все важче і важче.Псувався настрій, погіршувалося самопочуття, весь час хотілося спати, а сон став тривожним, неглибоким. Ще більш важкими виявилися здвоєні, 48-годинні добу. Четверо інших експериментаторів, зібрали всі свої сили і волю, так і не змогли зламати раз і назавжди заведений біологічний хронометр. Можна почути припущення, що в майбутніх далеких космічних міжпланетних перельотах доцільно варіювати довжину бортових діб в залежності від виконуваної роботи. З точки зору практики - це, звичайно, доцільно. Проте фахівці попереджають, що до розробки змінених режимів треба підходити з особливою обережністю. Якщо не враховувати, наскільки сильно змінюється у часі чутливість людини до зовнішніх впливів, можна замість користі принести лише шкоду.Хронобіологи вважають, що і в нашому повсякденному земному практиці вкрай нерозумно, скажімо, часто міняти зміни при багатозмінній роботі на підприємствах. Ідея «справедливого» режиму: сьогодні - в нічну, завтра - в денну - насправді помилкова і шкідлива. Хронобиология, незважаючи на свою молодість, вже багато знає про те, як змінюється у часі наше «я». Розповідають, що давним-давно, в правління Борджіа, в Середній Італії зустрілися в таверні дві людини. Розпили разом пляшечку вина, а через кілька годин один з них помер. Коли перевірили залишки вина в обох келихах, воно виявилося отруєним. На товариша по чарці, залишився живим і здоровим, впала підозра у вбивстві. Однак жодних доказів не було - пили разом, одне і те ж вино. Ніяких, крім незначащей дрібниці. Перед фатальною зустріччю підозрюваний два тижні не спав ночами, а вдень.Його поведінка визнали дивним, але не викриває. Сьогодні експерти беззастережно винесли вирок - винен. І ось чому. Хронобиология вивчає закономірності регуляцій і роль біоритмів у процесах життєдіяльності організмів та їх пристосування до оточуючого світу. Багато результати в нашій країні вже безпосередньо використовуються в медицині та профілактики. В організмі людини понад 150 ритмічно змінюються фізіологічних і біохімічних процесів.При захворюваннях, під впливом сильнодіючих хімічних, отруйних лікарських речовин ці біоритми можуть істотно змінюватися, рухатися по фазі і навіть зникати. В результаті багатьох експериментів встановлено, наприклад, що організм тварин має неоднакову стійкість до смертельних доз різних речовин у залежності від часу їх запровадження протягом доби. Перевірено, що отрути бактерій і вірусів, гормони адреналін та інсулін, ліки - еленіум та циклофосфан, етиловий спирт, кисневе голодування і іонізуюча радіація у тій же самій дозі в один період доби можуть вбити, а в іншого - залишитися нешкідливими. З'ясувалося також, що небезпечний час найменшого опору організму неоднаково по відношенню до різних речовин. У процесі дослідження лікувальних препаратів, виконаних в лабораторії хронобіології Науково-дослідного центру Другого московського медичного інституту, з'ясувалося, що найбільший ефект інсуліну проявляється при введенні між 8 і 14 годинами. В цей же приблизно час адреналін сильніше збільшує артеріальний тиск, між тим ввечері і вночі людський організм особливо гостро реагує на пеніцилін, що свідчить про великий ступінь залежності алергічних захворювань від хронобіологічних закономірностей.За деякими даними, чутливість до таких основних природних алергенів, як побутова пил і квітковий пилок, теж досягає максимуму ввечері, а найвища опірність їм - пізнім ранком. Іншими словами, з точки зору медицини, використовуючи ліки, необхідно знати ефект їх дії щодо часу доби. Особливо це важливо для гормональних препаратів. Лікарі кажуть: «Кожен гормон знає свій час». Вранці посилюється продукція кори надниркових залоз - кортикостероїдних гормонів. Саме в цей час синхронно з природними годинами проводили лікування клініцисти Ст. Таболин, Ю. Вельтищев, Н. Ардаматский. В результаті ускладнень виявилося значно менше, одужання наступало помітно швидше. Строгому ритму підпорядкована і секреція травних залоз.Її максимум припадає на середину періоду неспання. Тому фізіологи рекомендують, щоб 50 - 60 відсотків добового раціону харчування надходило в шлунок до 16 годин. Цікаві дані наводять професора Б. Шеврыгин і А. Чесноков, вивчали з позицій хронобіології функціональні властивості мигдаликів у дітей в нормі і при різних формах тонзиліту. Виявилося, що найбільша фагоцитарна (захисна) активність здорових мигдалин припадає на 12 годин дня - 55 відсотків, до 16 години вона знижується до 5 відсотків, а в 20 годин стає негативною. При хронічному тонзиліті біоритм різко пригнічений. Як-то молоді біофізики доктор біологічних наук С. Шноль і кандидат фізико-математичних наук А. Замятін з Інституту біофізики Академії наук, обидва великі любителі музики, вирішили спробувати з допомогою біофізичних методів проникнути в таємниці творчості. Хід думки був приблизно такий. Будь-який художній твір обов'язково складається з двох компонентів: інформаційного, до якого належать слова, мелодія, зображення, і ритмічного, найбільш яскраво вираженого в музиці і танці, але, мабуть, також присутнього в живопису, архітектурі, графіці.Імен але ритмічний компонент, «внутрішній ритм» твору, створює фон для сприйняття всієї закладеної в ньому інформації, посилює це сприйняття. В результаті після запису імпульсів та їх класифікації виявилося розмежування за часами на три класи. До першого класу віднесено інтервали часу від однієї десятої до десяти секунд. Це час звучання ноти в музиці, слова чи рядки в поезії, невеликого числа елементів руху в танці або руху очей при сприйнятті картини, скульптури.До другого класу відносяться вже більш тривалі періоди: від десяти секунд до кількох хвилин (частина сонати або симфонії або невеликі вірші). Третій клас включає в себе великі твори. Тут час обчислюється від декількох хвилин до годин і навіть діб (інтервал від тисячі до сотень тисяч секунд). Сюди входить і фон, який залишається після сприйняття твору. Аналіз ритмічного малюнка, який утворюється цими трьома класами часів, природно породив нову проблему. А звідки, власне, взялися ці періоди? Біофізики звернулися до живого організму, щоб знайти відповідь. Їх цікавило, чи немає там законів і процесів, подібних за часовими характеристиками з суворими ритмами творів мистецтва. І ось що вийшло. При дії зовнішнього подразника на живий організм, коли цей організм повинен терміново мобілізувати сили, в ньому відбувається біохімічний процес синтезу так званих «гормонів дії». Це широко відомі речовини ацетилхолін і адреналін. Час синтезу цих гормонів у першій швидкої реакції організму - від однієї десятої секунди до десяти секунд. Якщо зовнішній подразник діє багаторазово і довго, то організм через деякий час перестає гостро реагувати, звикає, пристосовується, як кажуть медики. «Гормони дії» вже не є визначальними. В хід ідуть інші механізми. Відбувається мобілізація нервової системи, змінюються швидкість кровообігу, рівень глюкози в крові - організм реагує як єдине ціле. І час таких змін - від десяти до тисячі секунд. Третій клас часів ідентичний тривалим процесів, так званого синтезу стероїдних гормонів кори наднирників. Вони синтезуються протягом годин і діють до доби. Саме ці гормони відповідають за «довгострокове» настрій, вони визначають, чи буде це веселість і життєрадісність, похмурість або пригніченість. Учені зробили спробу пояснити з точки зору біофізики механізм сприйняття творів мистецтва кожним організмом. Адже внутрішні ритми синтезу гормонів для живої істоти строго індивідуальні. Поки мова йшла тільки про сприйняття. Але хіба відображення тих чи інших ритмів у творі мистецтва не є виразом їх творця, вираженням індивідуальності митця? Коли професор Х. Фельц з НДР проаналізував музичний ритм творів великих композиторів, то виявилося, що змінювалися теми у Чайковського з частотою в три секунди, у Бетховена - у п'ять, у Моцарта - в сім секунд. Зіставивши ці дані з пам'яттю і біоритмами, вчений прийшов до висновку, що нам подобаються і ми легко запам'ятовуємо ті мелодії, ритм яких відповідає нашим власним. Однак практичне значення цих висновків набагато ширше. Так, не всяку роботу можна однаково добре робити в різний час доби. Джерелом енергії в організмі служать не тільки запасаемые печінкою глікогени і жири, але й інші речовини, здатні дати силу м'язів. Ієрархія їх за ступенем навантажень досить чітка. Приміром, якщо необхідно важкоатлету підняти штангу, то вимагається термінова поставка енергії - частки секунди. Так швидко встигає згоряти лише АТФ, речовина, що живить м'язи енергією. Якщо ж спортсмен біжить стометрівку, м'язам потрібно посилене харчування цілих 10 секунд.На це здатне вже інша речовина - креатинфосфат. Загалом, чим більший резерв вступає в справу, тим повільніше він мобілізується. Вранці, коли в організмі мінімальний вміст глікогену та максимальне жирів, ми готові до важкої роботи, що вимагає інтенсивних рухів. Жири горять довго, вони здатні забезпечити біг марафонця. До вечора, коли жири перекачуються в глікоген, треба добре дихати, але менш старанно рухатися. І ще. Обов'язково при будь діяльності треба враховувати зміну чутливості людини до зовнішніх впливів у часі. Перебудова організму на будь-який новий режим займає близько двох тижнів. Ось чому биохронологи визнали вбивцею того середньовічного італійського випивохи, про який йшла мова вище,- рівно два тижні він спав вдень, а не вночі, і його чутливість до отрути була мінімальною проти нічний норми. Отже, невидимий хронометр цокає всередині нас, визначаючи час роботи кожної клітинки організму. Де ж саме він знаходиться і від чого залежить його ритм? До 1967 року відповіді на ці запитання не було. Тоді група вчених Наукового центру біологічних досліджень в Пущино-на-Оке почала експерименти з енергетичними процесами в клітинах. Вчені виявили, що в системі реакцій, що поставляють енергію, існують циклічні маршрути перетворення речовин. Так, якщо спростити, при вуглеводному обміні глікоген перетворюється у піровиноградну кислоту з виділенням енергії, а кислота в глікоген - з поглинанням.Стали шукати, як регулюються ці процеси, хто їх «включає». Виявилося, ніякого регулятора, ніякого «реле» немає. Природа влаштувала все просто. Поки концентрація речовини не досягне максимуму, зустрічна реакція зупиняється. Виникає сам собою коливальний режим. Як на одноколійною лінії - поїзд йде або лише туди, або тільки назад. Перемикання всередині головного гликогенного циклу, немов сигнали точного часу, синхронізують протягом інших біохімічних реакцій. Як каже кандидат фізико-математичних наук Е.Сельков, «хочеться вірити, що нащупан шлях до розгадки механізму биохронометра, хоча багато що ще залишається незрозумілим». Біологічний хронометр «цокає» у всіх живих істотах, допомагаючи узгодити їх життєдіяльність в першу чергу з Сонцем, його активністю - з появою плям, протуберанців, коливаннями магнітного поля. Першим вплив сонячної активності на живі істоти Землі досліджував А. Чижевський. Його праці у 1920 - 1930 роках були настільки нові і оригінальні, що сучасники не змогли належним чином їх оцінити.Він ще за 30 років до появи хронобиологической науки встановив зв'язок між циклічною діяльністю Сонця і масовим поширенням захворювань рослин і тварин, епідеміями серед людей. Існує кілька періодів сонячної активності. Перший - 27 днів - період обертання Сонця навколо своєї осі. Відомі 5 - 6-літні, 11 - та 22-річні, 100-річні цикли коливань активності нашого світила. І ось що цікаво. Ми вже знаємо: багаторічні цикли супроводжуються епідеміями грипу. Але ще більш дивний на перший погляд факт: кількість льотчиків цивільної авіації, відсторонених від польотів медичним контролем, різко збільшується за кілька днів до максимального обурення Сонцем магнітного поля Землі. Вплив сонячних бурь і вибухів на земні процеси відкрив італійський вчений Джорджіо Пиккарди. Виявляється, під сонячним впливом, синхронно в різних точках земної кулі, змінюють свій стан складні молекулярні розчини, звані в науці колоїдними. Але біологічні рідини в організмі людини - це ті ж колоїдні розчини, тільки ще більш складні. Кров, наприклад, дуже чуйно реагує на зміни сонячної активності. Це підтверджує реакція осідання білків, відкрита професором Токійського університету Маки Таката.При погіршенні сонячного «настрою» реакція різко прискорюється. Лікар Н. Шульц вивчив 300 тисяч аналізів крові, зроблених в нашій країні, Італії, Франції, Бельгії, Англії та інших країнах, зіставляючи зміна числа білих кров'яних тілець - лейкоцитів - з коливаннями сонячних спалахів, які поступово наростали до кінця 50-х років. Виявилося, що число лейкоцитів в кубічному міліметрі крові падає з посиленням активності Сонця.Приміром, якщо в кінці 19 століття при мінімумі сонячних спалахів нормою для дорослих вважали 10 - 14 тисяч лейкоцитів на кубічний міліметр крові, то на початку нашого століття норма впала до 6 - 10 тисяч, а в кінці 50-х років вона визначалася у здорових людей всього 3-4 тисячами лейкоцитів. У цей період навіть апендицит не супроводжувався підвищеним лейкоцитозом. У дні сильної магнітної активності частішають випадки інфарктів міокарда, серцево-судинні розлади. Чи означає все це, що ритми живих істот безпосередньо «заводяться» ритмами магнітного поля Землі, активністю «пульсу» Сонця, космічними впливами? Професор А.с Чижевський та інші вчені відповідають на це питання негативно. Хоча живі системи іноді болісно реагують на різкі коливання барометричного тиску, магнітних полів, іонізації, тим не менш їх вроджені хронометри - біоритми, вироблені еволюцією і визначають внутрішні циклічні процеси, служать надійним захистом від порушення рівноваги. Зовсім молодий науковий напрям ще тільки-тільки набирає силу. Запитань поки що більше, ніж відповідей, і настільки важливі для нас відповіді, як можна бачити з наведених прикладів, безпосередньо залежать від інтенсивності міжнародного співробітництва. Це розуміють всі. І ясно, чому американські вчені, незважаючи на посилений тиск з боку адміністрації США, протидіють згортання наукових контактів в таких важливих і гуманних областях знання. Люди чекають потрібних їм результатів. Хто знає, бути може, пізнання таємниць біологічного хронометра відкриє нові незвідані шляхи до духовної досконалості і фізичному здоров'ю. | |
| Переглядів: 561 | |
