Прирост спортивных результатов в троеборье у Леонида Жаботинского (по данным В. И. Шапошниковой, Ю. В. Дуганова, В. Н. Липихина)
Из более длительных циклов у человека следует назвать двух- и трехлетние периоды. Статистика показала, что наивысшие спортивные результаты у мужчин отмечаются с трехлетней периодичностью, а у женщин - с двухлетней. Вероятно, объяснить это могут периоды интенсивного развития, которые появляются у человека с 10-летнего возраста, - у мальчиков с трехлетней периодичностью, а у девочек с двухлетней. Причем годы интенсивного роста предшествуют годам повышения функциональных возможностей. Колебания достижений ведущих спортсменов позволили рассчитать кривые длительности биологических ритмов - с периодом в 3 года у мужчин и около 2 лет у женщин. Причем, если первая фаза цикла у мужчин положительная, то у женщин отрицательная.
Не позволят ли такие кривые предсказывать уровень функциональных возможностей человека не только в спорте, но и в профессиональной деятельности, определять пригодность к космическим полетам, устойчивость к заболеваниями и т. д.?
"Психологические" ритмы с периодом в 7 лет подробно описывает талантливый русский физиолог Н. Я. Пэрна (его книга "Ритмы жизни и творчества" вышла полвека тому назад). В течение жизни человека он выделяет "поворотные пункты" - 6-7 лет, 12-13, 18-19, 25-26, 31-32, 37-38 лет и т. д. Эти годы характеризуются, как считал ученый, "усилием духовной жизни", "прояснением самосознания".
С определенной ритмичностью происходит не только становление, но и возрастное расстройство функций. Общеизвестно, что главная причина несчастных случаев у людей после 75 лет происходит от неожиданных падений. Как полагают исследователи, этот факт в значительной степени связан с возрастными нарушениями зрения. Оказывается, в период от 16 и до 90 лет адаптация к яркому свету ухудшается, ее время возрастает примерно вдвое через каждые 13 лет. Этот ритм и приводит пожилых людей к неожиданным падениям, поскольку именно к 75 годам показатели световой адаптации становятся весьма низкими.
Кстати, некоторые специалисты утверждают, что и само старение контролируется "биологическими часами". В этом плане представляет интерес опыты доктора Леонарда Хейфлика из медицинской школы Стэнфордского университета (США). Проводя онкологические исследования с клетками из организма человека, выращиваемыми на искусственно питательной среде, он заметил, что каждая популяция клеток делилась около 50 раз, а затем деление неожиданно прекращалось. Причем если колонии клеток подвергались глубокому замораживанию, например, после 20 делений, то они, словно "запомнив", сколько раз им осталось еще делиться, после оттаивания делились только 30 раз. Хейфлик выяснил, что клетки разных тканей имеют свой предел делений или, иначе говоря, свою продолжительность жизни. Вероятно, это и лежит в основе гетерохронизма - разновременности - старения организма.
Не только каждому человеку, всему обществу в целом свойственны многолетние циклы. Пожалуй, наиболее заметны для нас волны эпидемий гриппа. Но и другие инфекционные заболевания демонстрируют определенную ритмичность. В 1956 и 1964 годах отмечено больше заболеваний клещевым энцефалитом, чем в промежуточные годы, практически при одинаковом контакте людей с лесом. В 1967-1970 годы без каких-либо социальных предпосылок было констатировано широкое распространение чесоточного клеща, в результате чего поражение чесоткой в некоторых странах превысило данные предшествующих лет в десятки раз.
Для разных организмов имеют значение ритмы разного периода, причем чем больше и сложнее биологическая система, тем длительнее основные действующие в ней ритмы. Например, функциональное состояние отдельных клеток и ультраклеточных структур колеблется с периодом от миллисекунд до секунды. Сердце взрослого человека бьется с частотой примерно 1 раз в секунду. В ритме с периодом в несколько часов протекает основной цикл организма новорожденных - сон - бодрствование. В суточном ритме бодрствует и спит взрослый человек. Недельные и околомесячные циклы определяют приспособление организма к окружающей среде. Годовые ритмы особенно заметны в обществе в целом; здесь особенно важны многолетние циклы. Рождение, смерть болезнь - события, радостные или печальные в жизни одной семьи, определяющие начало или конец одной жизни, становятся колеблющимися параметрами только в масштабе общества.
Причину ряда длительных периодических явлений пока трудно объяснить. Наиболее широко распространено мнение, что такая периодичность связана с метеорологическими, гелиогеофизическими влияниями, в том числе с колебаниями магнитного поля, с космическими лучами, изменением солнечной активности (под общим названием "солнечная активность" объединяются происходящие на Солнце изменения: появление пятен, протуберанцев и других образований).
Приоритет в исследовании влияния солнечной активности на земные биологические процессы принадлежат выдающемуся русскому и советскому ученому Александру Леонидовичу Чижевскому. Его работы, написанные в 20-е и 30-е годы, были столь новы и неожиданны, что современники даже не смогли в должной степени их оценить. А. Л. Чижевский показал, что развитие всего живого на Земле протекает под непосредственным воздействием космических факторов, влияние которых ощущается на всех уровнях организации живых систем. В 1915-1924 годах Чижевский установил наличие связи между циклической деятельностью Солнца и массовым распространение заболеваний растений, массовым распространением заболеваний животных и, наконец, человека - эпидемиями.
Солнечная активность колеблется с периодом в 27 дней, что связано с периодом вращения Солнца вокруг своей оси. Центры активности могут существовать на Солнце в течение нескольких месяцев, и при вращении Солнца они через каждые 27 суток проходят через центральный меридиан обращенной к Земле полусферы. Известны также 5-6-летние, 11-22-летние и, наконец, вековые циклы солнечной активности. Каким образом космические факторы оказывают свое влияние на земные процессы? Ответом на вопрос стали замечательные исследования профессора физико-химического института университета во Франции Джорджио Пиккарди, выполненные им в конце 40-х годов. Он показал, что солнечная активность изменяет физико-химическое состояние неорганических коллоидных растворов синхронно в разных точках земного шара.
Но ведь биологические жидкости в организме человека - это те же коллоидные растворы, только более сложные. О том, как чутко реагирует кровь на изменение солнечной активности, свидетельствует открытая профессором Токийского университета Маки Таката и его коллегами реакция оседания белков крови, названная ими реакцией Ф. Увеличивается солнечная активность - и усиливается реакция Ф. А если кровь, плазма, лимфа чувствительны к гелиофизическим влияниям, следовательно, к ним чувствителен и организм в целом.
Советский врач Н. А. Шульц изучил 300 000 анализов крови, сделанных в СССР, Италии, Франции, Бельгии, Англии и других странах. Это позволило ему связать изменение числа лейкоцитов крови с колебаниями солнечной активности. А именно: конец XIX и начало XX века совпали с минимумом солнечной активности, которая постепенно нарастала и в 1957-1958 годах стала максимальной, а затем снова начала падать.
В конце XIX века нормальной величиной лейкоцитов у взрослых считалось 10-14 тысяч лейкоцитов на 1 кубический миллиметр крови. В начале ХХ века нормой для взрослых стали считать 8-12 тысяч лейкоцитов; через 20 лет норма упала до 6-10 тысяч; перед второй мировой войной она составляла 6-8 тысяч; в конце 50-х годов у здоровых людей определяли 3-4 тысячи лейкоцитов в 1 кубическом миллиметре крови. Даже аппендицит в то время протекал без выраженного лейкоцитоза.
Другой путь, связывающий явление на Солнце с явлениями на Земле, идет через колебания электрического и магнитного полей Земли. Долгое время эти колебания казались ниже порога восприятия их живыми существами, и только принципиально новых подход, сформулированный советским ученым А. С. Пресманом, позволил представить эти колебания значимыми для организма. Суть его гипотезы состоит в том, что колебания электрического и магнитного полей оказывают в биологических системах не столько энергетические, сколько информационные воздействия. Колебания электрического и магнитного полей внешней среды - это тот сигнал, который несет информацию всему живому. Воспринять эту информацию и соответствующим образом ответить на изменение внешней среды позволяет организму наличие в нем внутренних систем электронно-магнитной регуляции.
По А. С. Пресману, существует иерархическая система колебаний на разных уровнях организма. Представить ее можно следующим образом: макромолекулы (белки, нуклеиновые кислоты) совершают колебания, связанные с изменением их формы и эффективного объема; синхронные колебания макромолекул приводят к образованию колеблющихся ансамблей макромолекул, к определенным колебаниям в органах, системах и организме в целом. Вот, возможно, почему, пульсы Вселенной и отражаются на обитателях Земли. "Однако было бы совершенно неверным предполагать, - писал А. Л. Чижевский, - что заболевания или смертные случаи вызываются космическими или атмосферно-теллурическими явлениями. Этого, конечно, допускать нельзя. Речь может идти о том толчке со стороны указанных внешних факторов, который, падая на подготовленный организм, приводит его к гибели". Все это подтверждается цифрами печальной статистики. Случаи инфаркта миокарда, например, бывают чаще в дни повышенной магнитной активности (по сравнению с магнитоспокойными днями). Здесь как нельзя кстати можно вспомнить о том, что еще земские врачи на основании колоссального опыта врачевания и наблюдения за больными пришли к осознанию феномена, получившего название "закона парных случаев". Когда в больницу поступал тяжелобольной, ждали второго такого больного. Это действительно почти всегда сбывалось. С высоты нашего времени, ничего удивительного или сверхъестественного в этом нет. Вероятно, влияние гелиогеофизических факторов и влекло за собой обострение тяжелых заболеваний, "неожиданные" сердечно-содудистые расстройства и т. п.
Итак, ритмы живых существ, как выясняется, весьма тесно связаны с ритмами магнитного поля Земли, активности Солнца, космических влияний. Может быть, биологических ритмов как таковых нет, а существует лишь отражение пульса Солнца? Нет, это не так. Было бы неправильно полагать, что организм на ритмические изменения внешней среды каждый раз отвечает вновь. Живые системы действительно воспринимают космические лучи, колебания барометрического давления, ионизации, магнитных полей. Но соответствующим образом отвечать на периодические изменения внешней среды позволяет всем живым существам наличие врожденный осцилляций - колебаний, - обладающих различными периодами, амплитудой и другими параметрами.
Невозможно представить себе жизнь без изменений в организме. Однако эти изменения, не будь они циклическими, моментально вывели бы живой организм из состояния равновесия с окружающей средой. Следовательно, именно цикличность физиологических процессов во многом обеспечивает осуществление регуляции в организме человека и всех живых существ. Только наличие повторяющихся в определенном ритме процессов отражает сущность всего живого. Ритм - неотъемлемая черта жизни, ее основа и регулятор.