 |
| Американского профессора Франца Халберга выбрали почетным доктором Российского университета дружбы народов. Теперь он носит соответствующую мантию |
- Биоритмы - это основа жизни. Они задают порядок существования Вселенной и каждого из нас, - говорит профессор Халберг. - Сейчас уже достоверно известно, что они закладываются на генном уровне - так же, как цвет глаз. Тем не менее мы не знаем механизма того, как эти ритмы закладываются.
Ответ на этот вопрос, возможно, даст работа наших ученых, изучивших связь биоритмов и магнитного поля Земли.
- Принято считать, что суточные и все остальные биоритмы запускаются, когда на сетчатку глаза попадает свет, - говорит Виктор Чибрикин, старший научный сотрудник Центра теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН. - Однако ученые наблюдали организмы, живущие вообще без света, например пещерных кузнечиков или подземные растения. У всех них существуют такие же суточные биоритмы, как и у «наземных» животных и растений. Так же и жителям Заполярья каждый день хочется спать, несмотря на то что день длится полгода. Не свет и темнота, а как раз свободные радикалы согласуют биоритмы клеток и отдельных органов. Они реагируют на малейшие изменения магнитного поля Земли.
Исследования Чибрикина и его руководителя академика РАН Льва Пирузяна впервые показали, что те самые свободные радикалы, с которыми принято бороться, все время изменяют свою концентрацию в клетках. Причем одновременно во всех. Эти изменения никак не зависели от того, что лежало в лабораторном приборе - печень мышки, селезенка или, допустим, почки. Радикалы синхронно накапливались и синхронно рассасывались. Объяснить это явление нельзя ни сменой освещения, ни какими-то приказами из головного мозга, где, как считается, находятся «главные часы» организма. Просто потому, что у печени, лежащей на лабораторном столе, головного мозга нет.
Исследователи выдвинули свою гипотезу, включающую довольно сложную математическую и физическую модель. Суть же в общих чертах такая. Магнитное поле Земли изменяется вместе с вращением планеты, под действием солнечного излучения, вспышек и т д. Оно прямо влияет на скорость образования и распада радикалов в клетке — по законам физики, а не биологии. Радикалы, в свою очередь, определяют скорость синтеза АТФ — основного энергетического вещества всего живого: здесь уже биофизические механизмы. Так и получается биоритм.
МЛАДЕНЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ/ Если гипотеза Чибрикина подтвердится другими экспериментами, что пока не очевидно, то у нас будет инструмент для изучения всех ритмов организма, которых сейчас насчитывают больше 500. К тому же появятся новые способы корректировки «сбитых часов» и лечения различных заболеваний. Допустим, можно лечить раковые заболевания сильным магнитным полем, рассогласовывающим биоритмы и останавливающим рост опухоли, такие эксперименты уже проводили.
Но даже если окажется, что наши ученые не правы, такие публикации - показатель положения в науке о биоритмах, хронобиологии. А положение похоже на партизанскую войну в глубоком тылу врага: действий множество, а общего фронта нет. В последние годы просто вал статей в научных журналах на эти темы - кто-то откроет новый ген, отвечающий за нарушение режима сна, кто-то исследует статистику психических расстройств в зависимости от сезона, кто-то защитит диссертацию с предложением строить научные гороскопы…
- Хронобиология все еще находится в младенческом возрасте, - говорит профессор Франц Халберг. - Спекуляций на эту тему достаточно, вплоть до ежедневных газетных прогнозов для знаков зодиака. Мы, например, еще даже не установили точно, от чего нужно считать начальные биоритмы человека - от момента зачатия или от момента рождения. Когда солнечное излучение начинает действовать на новый организм, закладывая ритм индивидуальной пульсации?
Но достоверно известно, - продолжает профессор, - что биоритмы закладываются на генном уровне. Мы изучили несколько пар близнецов, в том числе разлученных сразу после рождения, - допустим, один жил в Москве, другой - в Миннеаполисе. И обнаружилось, что, несмотря на разницу в условиях жизни, протяженность биоритмов у однояйцевых близнецов примерно одинаковая.
Возникает, разумеется, вопрос: если все определено генетикой, то как же настройка магнитным полем Земли? Однако одно другому не противоречит - основу ритмов составляет генетика, но точную настройку мы производим по магнитному полю.
Ритм - это периодические колебания. В часах с кукушкой, допустим, качается маятник, а в клетках роль маятника выполняют особые гены, открытые в последние годы. Эти гены то работают, то нет, а когда совершат определенное количество циклов, то клетка сигнализирует соседям - прошло столько-то времени. Но маятник может качаться чуть быстрее или чуть медленнее: когда мы спим, например, клетки активнее, чем когда бодрствуем. За тем, чтобы часы во всех клетках шли одинаково, следит головной мозг.
- По современным представлениям у человека действуют биологические часы нескольких уровней, - рассказывает декан медицинского факультета РУДН Виктор Фролов. - Первый связан с деятельностью эпифиза. Вообще-то функция этой железы пока представляет собой одну из загадок организма.
Эпифиз получает через сетчатку глаз информацию о суточном времени и осуществляет функцию биологических часов. Свет, падающий на сетчатку, заставляет эпифиз снижать выработку гормона сна - мелатонина.
Поэтому, грубо говоря, ночью хочется спать, а утром - вставать. Мелатонин же, в свою очередь, регулирует работу других органов, синхронизируя их с циклом сон - бодрствование. Но эпифиз и сам по себе, без воздействия света, может вырабатывать мелатонин в нужное время. Если человека посадить в каменный мешок, где будет все время гореть свет, то он все равно захочет спать ближе к ночи. Но если этот человек просидит в таком мешке месяц, то его сутки удлинятся.
Кроме мелатонина есть еще множество уровней регулировки - и гормон бодрствования - кортизол, и гены водителей сердечного ритма, и некая, совсем маленькая структура в мозге под названием супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Последнюю считают главным счетчиком времени и организатором всех остальных ритмов. Как она сама отсчитывает секунды - не ясно вот уже 30 лет. С тех пор как в 1972 году американские исследователи вырезали ядро у мышек, то обнаружили, что все ритмы у бедных грызунов после этого сбились. Если же этот кусочек мозга поместить в комфортные условия, например в теплый физиологический раствор, то он исправно будет выдавать 24-часовой цикл активности на электроэнцефалограмме. Может быть, взаимодействие генетических механизмов и «радикально-геомагнитной» настройки будет ответом на вопрос «почему?».
ИСПЫТАНО НА СЕБЕ/ Несмотря на то что хронобиология еще не разобралась в устройстве биологических часов, врачи уже пытаются эти часы использовать и даже чинить.
- При хроническом нарушении режима сна и бодрствования начинают серьезно страдать многие системы организма, - говорит Фролов. - Например, уже точно статистически установлено, что у экипажей трансатлантических самолетов, летающих из Европы в Америку, частота заболеваемости раком достоверно выше, чем у экипажей с тем же количеством летных часов, но летающих в пределах Европы или в пределах Америки. Вторые не нарушают свои основные биоритмы, а вот первых нужно автоматически ставить на диспансеризацию по опухолям.
Нарушения биоритмов и онокологические заболевания вообще прямо связаны между собой. Например, три года назад французские и британские исследователи под руководством профессоров Майкла Гастингса и Франсис Леви прививали мышам раковые опухоли. В экспериментах выяснилось, что у мышей без главного центра ритмов - супрахиазматического ядра - опухоли возникали в семь раз чаще. Да и сам гормон сна - мелатонин - в избытке вызывает рак. А его, между прочим, вовсю применяют как раз для восстановления биоритмов при перелетах часовых поясов.
- Объяснение может быть такое, - говорит известный биолог-теоретик Алексей Оловников, - при нарушениях ритмов несогласованно работает система починок мутаций. Вот и возникает рак. Впрочем, работ на эту тему я не видел.
- Больше всего, - говорит Халберг, - ощущают биоритмы люди, страдающие гипертонией и другими сосудистыми заболеваниями. Известно, что пик инфарктов и кризов приходится на утро, когда системы организма просыпаются. И любой врач подтвердит, что лекарство, принятое в разное время суток, действует по-разному. А в медицине до сих пор применяют стандартную схему: одна таблетка три раза в день. И, допустим, гипертоник вынужден время от времени переходить на все более сильные препараты. С точки зрения хронобиологии гораздо меньшая доза, принятая в то время, когда это действительно нужно, принесет большую пользу. И побочные эффекты при этом проявляются реже.
- Сейчас мы работаем над разработкой очень маленьких таких приборов, нанотехнологических, - говорит профессор. - Думаю, скоро медицина перестроится на новые схемы приема лекарств. Их, в частности, разрабатывает и мой коллега Фролов. И по гипертонии, и по диабету, и по почечным заболеваниям...
От себя добавим: и еще медицина научится согласовывать наши внутренние часы. Чтобы этих заболеваний не было совсем.
