[ «Москва „МЕДИЦИНА 1990 ББК 53.54 Д79 УДК 6125].06:523.34].08 Рецензенты: Г. С. КАТИНАС, д-р мед. наук, проф.; Н. Н. БРАГИНА, д-р мед. наук. Дубров А. П. Д79 Лунные ритмы у человека (Краткий очерк по селеномедицине).— ...»
Вот почему при рассмотрении роли Луны и, в частности, приливообразующих сил в качестве синхронизаторов биоритмов следует иметь в виду закономерности, выявленные П. В. Василиком с сотрудниками, а также и то, что гармоническая структура приливных ритмов очень сходна с ритмическими изменениями других гелио-геофизических факторов (солнечной, геомагнитной активностью, естественным радиоизлучением на различных частотах, секторной структурой межпланетного магнитного поля и др.). Для примера укажем, что на графике спектральной плотности первой производной исходного ряда горизонтальной составляющей геомагнитного поля четко выделяются две гармоники в 12,87 и 8,64 сут, соответствующие сидерическому периоду полуоборота Солнца (12,67 сут) и кратной части синодического периода (8,64X3,14 = 27,14 сут). В то же время в приливных явлениях выделяются такие гармоники, как долгопериодные в 27,555 и 13,661 сут, суточные в 26,86, 25,83 и 24,066 ч и т. д., полусуточные—12,658 и 12,42 ч и др.
[Марчук Г. И., Каган Б. А., 1983, с. 14]. В спектре космических лучей, высокоэнергетические частицы которых достигают поверхности Земли, также имеются сходные гармонические составляющие— 14,62; 6,79 и 6,13 сут, поэтому при сопоставлении с биоритмами отличить их действие от влияния долгопериодных приливных явлений довольно сложно.
Поэтому совпадение периодов и структуры спектров функциональных показателей у человека и гелио-геофизических факторов указывает лишь на возможную связь между ними, но не может быть строгим доказательством причинно-следственных отношений. Приведенные выше примеры показывают, насколько трудно вычленить ведущие факторы внешней среды, задающие главные ритмы живым системам. Наглядный тому пример — равенство между периодом вращения Солнца вокруг своей оси (около 27,3 сут) и сидерическим лунным месяцем (около 27,3 сут). Вместе с тем интересно отметить, что в динамике солнечной активности выявляются вариации, равные периодам и полупериодам обращения планет (Земли, Меркурия, Венеры, Юпитера) по орбите вокруг Солнца [Мирошниченко Л. И., 1981].
Исследователи считают вполне вероятным формирование достаточных приливных сил (максимальная величина потенциала составляет 1265,7 см2/с2) от указанных планет для их действия на плазменные плотные высокотемпературные оболочки Солнца, что сказывается на всей его активности. Как показывает анализ, структура циклических колебаний солнечной активности очень сходна с временной структурой планетных приливов на Солнце [Максимов И. В. и др., 1970, с. 97]. Таким образом, есть основание полагать, что приливообразующие силы вполне могут быть синхронизатором биоритмов в биосфере Земли [Фингерман М., 1964], учитывая при этом величину потенциала полусуточной составляющей приливообразующей силы Луны на Землю, равную 23756,4 см2/с2. Но самым интригующим остается вопрос о биофизических механизмах гравиорецепции.
Здесь мы находимся лишь в начале пути его изучения, но уже четко видны общебиологические закономерности этих механизмов.
3.6. МЕХАНИЗМЫ4ДЕЙСТВИЯ ГРАВИТАЦИИ И ГРАВИОРЕЦЕПЦИИ
Г. С. Белкания (1982) в экспериментах обнаружил в организме животных и человека особую функциональную систему антигравитации. Открытие этой системы имеет принципиальное значение для гравитационной биологии и медицины, это дает возможность изучить ответные реакции организма на постоянное земное притяжение. Для нас важно выявить возможное влияние на организм человека очень слабых изменений гравитационного поля, происходящих под действием приливообразующих лунно-солнечных сил. В связи с этим следует выделить исключительно важную мысль, высказанную Г. С. Белкания, о том, что «...живые существа активно взаимодействуют с гравитационным окружением» (с. 6). Возможно, что именно этой реакцией на слабые изменения земной гравитации, тщательно изученной в данное время, можно объяснить связь функций организма человека со сменой лунных фаз и гравитационными приливными явлениями. Вопрос заключается в том, могут ли быть значимыми для человека столь слабые гравитационные изменения и их прямое или косвенное действие.
Необходимо отметить, что комплексная ответная реакция человека на гравитационное воздействие включает в себя, помимо реакции мышечной системы, еще и нейроэндокринную регуляцию, изменяющую вегетативные функции. Эта особенность реагирования организма на гравитацию очень важна, поскольку она свидетельствует не только о физической (механической) связи между организмом и действующей силой, но и о гормональной связи, обладающей, как известно, специфическим действием на функциональные системы организма. Именно признание способности организма к нейрогуморальной эндокринной регуляции функций при гравитационном действии может пролить свет на известные работы в научной литературе по селеномедицине, в которых показано влияние Луны на психофизиологические процессы и психоэмоциональные состояния у людей [Ravitz L. J., 1953, 1962; Lieber A. L., Sherin С. R., 1972; Lieber A. L., 1973; Lieber A. L., 1978a; Fitzhug L. С. et al., 1980, и др.].
Изучение путей гравиорецепции может послужить основой для понимания тонких механизмов связи, существующих между организмом человека и гравитационными приливообразующими силами Луны и Солнца. Система восприятия земной гравитации включает в себя проприо- и интерорецепцию, реакцию зрительного и отолитового аппарата человека. Выясняется исключительно важная роль мозжечка в системе антигравитации, поскольку он рефлекторно регулирует положение центра тяжести тела при его перемещениях для сохранения равновесия. Интересно отметить, что в мозжечке представлены все виды рецепторов чувствительности, в том числе гравиорецепторы преддверия лабиринта (отолиты), проприорецепторы, тактильные и др.
Есть указания на то, что другой участок головного мозга, эпифиз, является специальным органом, реагирующим на воздействие Луны и отслеживающим слабые изменения гравитационного поля Земли [Saintyves P., I937; Preaux С, 1961;
Heckert H., 1970]. В обзоре, посвященном необычным формам рецепции, Ф. Браун заключает, что «...информационный входящий поток через необычные органы чувств может запустить относительно важные эффекты в организме, несмотря на исключительно низкую энергию стимула» [Brown F. А., 1981, с. 364].
Из приведенных выше сведений видно, что функциональный гомеостаз человека тесно связан с воздействием земного гравитационного поля. В то же время можно предполагать, что организм человека реагирует на самые слабые изменения силы тяжести независимо от того, возникают ли они при действии гравитационных лунно-солнечных приливообразующих сил или при изменениях позы тела. Во время последних также наблюдаются очень небольшие гравитационные колебания и векторные нарушения, постоянно детектируемые гравиорецепторами и корригируемые функциональной системой антигравитации.
Рассматривая механизмы гравиорецепции в целом, следует прежде всего подчеркнуть наличие общебиологических закономерностей в этих процессах. Независимо от вида и уровня биологической организации прослеживаются единые черты в реакции организмов на гравитационное действие. Прежде всего необходимо отметить исключительно высокую чувствительность живых систем к изменению гравитационного поля, сравнимую и даже превышающую их чувствительность к геомагнитному полю [Dubrov А. Р., 1978; Schneider F., 1985]. Например, у растений геотропическая реакция проявляется при центробежных ускорениях порядка 10~4—10~6 [Меркис А. И., 1973; ShenMiller J. et al., 1968; Larsen P., 1971; Pickard G. В., 1971; Halsted Th. W., Scott Т. К., 1984]. У животных и человека тоже отмечается высокая чувствительность к центробежным ускорениям [Медико-биологические исследования в невесомости, 1968;
Gordon S. A., Cohen M. J., 1971]. У животных система гравиорецепции трансформирует гравитационное механическое раздражение в первичные нервные возбуждения, в то время как у растений гравитационное воздействие приводит к разной активизации гормона роста на различных сторонах растения и соответствующему росту клеток, к изгибу стебля или корня. Электрические явления играют важную роль в гравиорецепции растений, а чувствительность и ответные реакции последних на раздражение чрезвычайно высокие [Bose J. С, 1926].
Имеется и другая общая закономерность в реакции живых систем на действие гравитации. Установлено, что основу геотаксических реакций животных на действие гравитации составляет ориентации животного по отношению к гравитационной нормали [Белкания Г. С, 1982], что также обнаружено у растений [Мошков Б. С, Орлеанская Н. Б., 1978]. У животных в ее основе лежит ориентация тела по отношению к вектору гравитации при помощи отолитового аппарата, являющегося специализированным гравиорецептором, а у растений эту роль могут выполнять негативно заряженные амилопласты.
Предложена также молекулярная гипотеза гравиорецепции [Горшков М. М.., 1976]. Автор считает, что указанная выше закономерность связана со способностью белковых молекул (или ДНК) изменять свои свойства в зависимости от ориентации относительно вертикали. По мнению М. М. Горшкова, действие силы тяжести может проявиться на молекулярном уровне благодаря полупроводниковым свойствам белковых молекул и изменению фононного спектра, что в' свою очередь должно приводить к изменению скорости передвижения электронов вдоль молекулы. Изменения фононного спектра может произойти при нарушении ориентации молекул относительно вектора силы тяжести и вызвать вследствие этого изменение подвижности и скорости переноса электронов (и энергии) вдоль молекулы.
Таким образом, ориентация белковых молекул или ДНК относительно вектора гравитации может изменить их электрические свойства со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Автор этой гипотезы, рассматривая биофизические основы гравиорецепции, предполагает, что имеются 3 основных процесса, ответственных за нее: седиментация внутриклеточных частиц, капельная седиментация * и конвекция. Эти процессы, подвергаясь действию гравитации, могут влиять на ферментные реакции клеток. Однако имеются тщательно выполненные в течение 15 лет работы с самыми различными растениями [Kolisko E., Kolisko L., 1978; Kranich E. M., 1984],, а также непрерывные 12-летние исследования сока, выделенного из омелы белой, указывающие на прямое действие Луны на растения fFyfe A., 1967]. Кроме того, следует иметь в виду и возможность резонансного механизма, связывающего колебательные процессы и состояния организма с Луной [Блехман И. И., 1971, 1981; Воронина Н. В., 1981; Колотилов Н. Н., Боер В. А., 1981;
Охнянская Л. Г., Мишин В. П., 1981].
Отмечается еще одно примечательное свойство органов гравиорецепции: структура и функционирование статоцистов и вестибулярного аппарата удивительно сходны на всех уровнях их организации, несмотря на совершенно различное происхождение и пути эволюционного развития [Винников Я. А. и др., 1971;
Белкания Г. С, 1982]. Самое интересное то, что автор одного из исследований указывает на «...принципиальное сходство в первичном восприятии гравитационного раздражения животными и растениями» [Белкания Г. С, 1982, с. 12]. Выше мы привели сведения о гравиорецепции у растений именно потому, что они могут в какой-то мере объяснить высокую чувствительность организма человека к слабому гравитационному воздействию. В частности, известно, что стебли и корни растений способны реагировать на действие очень малых центробежных ускорений, равных 10~4 g, и при этом чувствительным местом являются верхушечные (апикальные) меристемы растений. Если у высших растений гравиоперцепция связана с седиментацией амилопластов в чувствительных клетках (статоцистах), то у многих низших растений этого нет, а чувствительность к изменению гравитации остается высокой, что указывает на существование различных механизмов гравиоперцепции у разных видов организмов.
Все приведенные выше сведения показывают, что растения, так же как и другие виды живых организмов, тесно и всестоКапельная седиментация—диффузия двух жидких сред в вертикальном направлении с образованием тяжелых комплексов молекул.
ронне связаны с лунной ритмикой. Есть основания предполагать, что лунно-солнечное гравитационное влияние опосредуется через мембранный механизм проницаемости, так же как и действие ничтожных по силе суточных изменений вектора геомагнитного поля [Дубров А. П., 1974; Dubrov А. Р., 1978].
Современные исследования роли кальция в гравиостимуляции растений служат дополнительным подтверждением правильности нашей гипотезы о роли проницаемости мембран и оболочек в астро-геофизическом влиянии. Проведенные к настоящему времени эксперименты показали, что перемещение ионов кальция и накопление его в клеточных оболочках являются важным механизмом гравиотропизма и гравиорецепции [Slocum R. D., Roux S. J., 1983; Dauwalder M. et al., 1985, и др.]. Вместе с тем отмечается важная роль амилопластов, которые, перемещаясь, могут выполнять роль своеобразных «статолитов» в механизмах гравиорецепции, обладая к тому же значительным отрицательным потенциалом в —19,4 мкВ [Wilkins M. В., 1978;
Volkmann D., Sievers A., 1979; Jackson M. В., Barlow P. W., 1981; Sack F. D. et al., 1983]. Выдвинута гипотеза о том, что амилопласты, являясь электрически заряженными частицами, при седиментации создают клеточную поляризацию, действующую на проницаемость и транспорт веществ через плазмалемму [Wilkins M. В., 1978].
Таким образом, можно заключить, что механизм гравиоперцепции у растений, тесно связанный с ионами кальция, переносом протонов и перемещением отрицательно заряженных амилопластов, основан на электрокинетических явлениях в клетках [Halsted Th. W., Scott T. K-, 1984]. Благодаря такой связи возможно влияние гравитации на кинетику ферментов, мембранный потенциал и циркадианную ритмику организма в целом.
Следовательно, влияние сверхслабых изменений геогравитационного и геомагнитного полей может реализоваться через электрокинетические механизмы на мембранах и оболочках клеток.
Именно эти факты служат дополнительным доказательством в пользу возможного действия гравитационных приливообразующих сил Солнца и Луны на биоритмы живых организмов. Не исключено, что те же самые механизмы связи гравитации с живыми организмами действуют и в организме человека, в котором электрофизиологические, электрохимические и электрокинетические явления играют важнейшую роль в регуляции жизнедеятельности.
ЗНАЧЕНИЕ СМЕНЫ ЛУННЫХ ФАЗ
В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ
Сведения, приведенные в предыдущих главах, дают основания предполагать важное значение Луны и, в частности, приливообразующих сил для организма человека. Многочисленные примеры из биологии убеждают в реальности таких связей и в эволюционном характере их происхождения. Вместе с тем ясно, что космо-геофизическое влияние многофакторное, и перед исследователями возникают большие трудности в выделении даже основных факторов, определяющих биоритмы организмов. Вполне возможно, что действуют различные геофизические и космические факторы, по-разному синхронизирующие биоритмы различных видов животных. В последующих главах специально акцентировано внимание на влиянии Луны и связанных с ним геофизических процессах, а также рассмотрены современные исследования и взгляды ученых и врачей различных специальностей на влияние Луны на организм человека.Цикличность функциональных процессов в организме человека считается независимым биоритмическим процессом, связанным с его онтогенетическим развитием [Чепурнов С. А., 1980;
Дильман В. М., 1981; Аршавский И. А., 1982]. Но вместе с тем имеются работы, указывающие на связь цикличности процессов жизнедеятельности человека со сменой лунных фаз или с действием приливообразующих сил [Агаджанян Н. А. и др., 1978;
Агаджанян Н. А., Горшков М. М., 1984; Моисеева Н. И., Любицкий Р. Е., 1986; Котельник Л. А., 1987]. Имеются монографии и обзоры, в которых признается важная роль Луны в жизнедеятельности человека [Heckert H., 1961; Lieber A. L., 1978а, и др.], и публикации, авторы которых критически относятся ковсей проблеме влияния Луны на человека [Campbell D. E., Beets J. L, 1978; Cooke D. J., Coles E. M., 1978; Culver R. В., Ianna Ph. A., 1979; Rotton J., Kelly I. W., 1985]. Мы приведем их в равной мере, чтобы читатели могли составить собственное мнение о состоянии проблемы.
4.1. ЦИКЛИЧНОСТЬ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
У ЧЕЛОВЕКА И СМЕНА ЛУННЫХ ФАЗ
В медико-исторических материалах о роли Луны в жизнедеятельности человека особое внимание уделяется двум важным фазам лунного цикла — новолунию и полнолунию. Считается, что эти фазы сказываются на состоянии половой сферы человека и его сексуальной активности, физической работоспособности, работе головного мозга и психическом состоянии, течении беременности, рождаемости и даже смертности, а также на ряде других показателей функциональной активности [Тгарр С. Е., 1937; Saintyves Р., 1937; Stahl W. Н., 1938; Sarton G., 1938;Hellpach W., 1939; Kelly D., 1942; Oliven J. F., 1943; Preaux C, 1970; Harding M. E., 1971; Harley Т., 1985]. Можно сомневаться в этих сведениях или нет, но «...многое из того, что подметили люди в природе и бережно донесли до нас, передавая из поколения в поколение, оказалось верным» [Парнов Е., 1976]. Естественно, что для современного исследователя все народные поверья, взгляды и обычаи, связанные с Луной [Афанасьев К. И.
и др., 1988], требуют научной проверки, правильной трактовки и объяснения основных действующих механизмов, если это возможно. В настоящей главе приводятся работы подобного рода, содержащие сведения о влиянии Луны на здорового человека.
Рассматривая влияние Луны на цикличность функционального состояния человека, следует прежде всего остановиться на двух исследованиях [Агаджанян Н. А. и др., 1978, 1984; Моисеева Н. И., Любицкий Р. Е., 1986]. Первая из этих работ, в которой высказано предположение о связи многодневных биоритмов у людей с движением Луны в пространстве, теоретикометодического плана. В последнее время она получила свое продолжение и развитие в исследованиях одного из соавторов гипотезы [Котельник Л. А., 1987].
За основу расчета лунных биоритмов человека авторы предлагают взять полусумму синодического (29,53 сут) и сидерического (27,328 сут) периодов, которая составит эмоциональный биоритм (Т э ; Т 2 = (29,53 + 27,328)/2 = 28,426 сут). Физический (Ть Тф) и интеллектуальный (Тз; Ти) биоритмы определяются по формулам: Т, = 5/6 Т2 = 23,68 сут; Т 3 = 7/8 Т2 = 33,163 сут. Далее предполагается a priori, что дни перестройки биоритмов организма у любого человека наступают через каждые четверти этих периодов: Т ф = 23,68/4 = 5,92 сут; Т э = 28,42/4 = 7,10 сут;
Ти = 33,16/4 = 8,29 сут. Дни совпадения перестройки по двум биоритмам считаются «критическими», и по истечении большого интервала времени Т = 248,728 сут происходит полная перестройка организма по всем трем биоритмам (Тф, Тэ, Т,,)- Авторы указывают, что в пределах этого интервала, называемого биологическим годом, имеется 15 двойных «критических» дней и один тройной. Причем отмечается, что эти «критические»
дни... «чередуются неравномерно, но располагаются строго симметрично относительно середины биологического года» [Агаджанян Н. А. и др., 1978, с. 69].
В цитируемых работах сообщается также, что эффективность предлагаемой методики определения «критических» дней была проверена на статистическом материале 1000 аварийных и несчастных случаев на производстве, а также 1500 расчетов индивидуальных биоритмов людей и, кроме того, на основе сопоставления дат рождения и смерти людей, приводимых в БСЭ (315 лиц). Было выявлено, что частота смертных случаевв «критические» дни в среднем в 13 раз больше, чем в обычные дни. Авторы делают оговорку, что, хотя предлагаемые расчеты периодов и интервалов времени между двойными «критическими» днями в точности описывают биоритмы человека, но, по их мнению, они являются всего лишь «опорными» точками^ реперами, около которых может происходить смена физиологического состояния людей.
Однако следует отметить, что некоторые исследователи резко критически относятся к такого рода подходам к многодневной ритмике человека [Чернышев В. Б., 1980; Алякринский Б. С, Степанова С. И., 1985; Hinze J., 1981]. Они отвергают искусственные схемы построения многодневных биоритмов у людей с расчетом их «критических» дней в физическом, эмоциональном и интеллектуальном ритме, считая их явно несостоятельными, поскольку в этих расчетах не учитываются многие индивидуальные особенности людей [Алякринский Б. C.v Степанова С. И., 1985]. Это не подтверждают экспериментальная проверка, выполненная на независимом материале по учету травм у рабочих строительной промышленности [Hinze J., 1981], а также результаты обследования 150 работоспособных больных, перенесших инфаркт миокарда [Воронина Н. В., 1981].
Имеется также экспериментальная работа, в которой выяснялось влияние лунных фаз на некоторые физиологические показатели практически здоровых людей. Наблюдения проводились в течение 2 мес [Моисеева Н. И., Любицкий Р. Е., 1986].
Было показано, что диастолическое давление крови у испытуемых снижалось в период от первой четверти до новолуния, а пульсовое давление в этот период возрастало, так же как и общее число коррелятивных связей между изученными фнзмоО 30, 20, Рис. 10. Суточная ритмика выделения магния (а) и кальция (б) в моче у человека в полнолуние (1), первую четверть (2) и новолуние (3). Абсцисса — время суток; ордината — содержание микроэлементов, мг и мг-экв [Arichi S., 1974].
логическими показателями. В то же время закономерных изменений систолического давления не отмечалось и, по мнению авторов, отмеченные ими изменения связаны не со сменой лунных фаз, а с погодными факторами. Сообщается об изменении у человека суточной ритмики выделения магния и кальция с мочой в зависимости от лунных фаз [Arichi S., 1974] (рис. 10).
Выявлена также связь суточного ритма экскреции 17-оксикортикостероидов с мочой у здоровых людей (мужчины и женщины в возрасте 16—50 лет) со сменой лунных фаз [Зверев М. Е., 1973] *. Наиболее выраженные изменения отмечались в новолуние и полнолуние: во время этих фаз в суточном ритме выделения гормонов наблюдались статистически достоверные изменения (суммарные величины соответственно
«