Лунные ритмы у человека

Дубров Александр Петрович

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 систем-ам. 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 см^/с^) 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 см^с^ Но самым интригующим остается вопрос о биофизических механизмах гравнорецепции.

Здесь мы находимся лишь в начале пути его изучения, но уже четко видны общебиологические закономерности этих механизмов.

3.6. МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГРАВИТАЦИИ И ГРАВИОРЕЦЕПЦИИ

Одна из самых важных проблем гравитационной биологии связана с механизмами биологического воздействия гравитации, причем важно знать, как влияют на организм величина силы тяжести (постоянная составляющая) и небольшие ее колебания (переменная часть), обусловленные действием космических тел. Как показано в различных исследованиях, влияние гравитации на организм очень многообразно, поскольку она воздействует на все органы и рецепторные образования в организме. Исследователи отмечают, что"…животные активно изменяют свое положение и ориентацию по отношению к вектору гравитации, поэтому механизмы взаимодействия с гравитационным полем и его восприятия у них несравненно усложнились и дифференцировались" [Белкания Г. С., 1982].

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 C. R., 1972; Lieber A. L" 1973; Lieber A. L., 1978a; Fitzhug L. C. etal., 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., 1937; Preaux C., 1961; Heckert Н., 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 A. P., 1978; Schneider F., 1985]. Например, у растений геотропическая реакция проявляется при центробежных ускорениях порядка \0~*-10-^ [Меркис А. Н., 1973; Shen- Miller J. et al., 1968; Larsen P., 1971; Pickard G. B" 1971; Hal- sted Th. W., Scott T. K.i 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 гравпорецепции 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 M. M., 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 M. M. 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.