169

Характер и особенности взаимодействия экзогенных и эндогенных ритмов

Характер взаимодействия этих ритмов могут быть простым или сложным. К простым эндогенным ритмам можно, например, отнести подачу пищи в одно и то же время, что вызывает простые реакции, ограничивающиеся в основном вовлечением в активность пищеварительной системы.

Смена света и темноты – также относительно простой экзогенный ритм. Однако он вовлекает в активность или покой, то есть бодрствование или сон, не одну систему, а весь организм.

Примером сложных задавателей ритма можно назвать смену сезонов года, приводящую к длительным специфическим изменениям состояния организма, в частности его реактивности, устойчивости по отношению к различным факторам: уровню обмена веществ, направленности обменных реакций, эндокринным сдвигам.

Сложными комплексными факторами, прямо или косвенно влияющими на организм, могут быть периодические колебания солнечной активности, вызывающие зачастую весьма замаскированные изменения в организме, в большой мере зависящие от исходного состояния.

Перечисленные и другие факторы внешней среды стали причиной закрепленных в ходе эволюции осцилляций – резонансных колебаний различных функций.

Синхронность и асинхронность биофизических процессов

Геомагнитное поле, как и гравитационное поле, является всепроникающим и всеохватывающим физическим фактором. Поэтому оно, в силу своих свойств, неизбежно оказывает влияние на процессы, происходящие в биосфере Земле.

Исследователи, в течение многих лет, сравнивая разные биологические, физико-химические, химические, геофизические процессы, происходящие в различных частях земного шара, отметили, что они синхронны и в некоторых случаях асинхронны. Синхронность прослеживали в резком одновременном изменении биологических явлений: например, численности животных или насекомых, повторяемости и распространения эпидемий или эпизоотии, массовых миграций животных и насекомых вне сезонов, а также в изменении клеточного состава крови у людей и т. д.

Отмеченная ритмичность может четко проявляться в одни годы и нарушаться в другие, ибо на любые процессы, помимо действия геомагнетизма и гравитации, оказывают влияние самые разнообразные факторы. Геофизические процессы как стимулируют, так и гасят биологические процессы.

Ученые древнего мира не могли не отметить изменений, происходящих в организме на протяжении суток, сезонов года.

Важность временных факторов и циклических изменений окружающей среды осознавалась человечеством еще в далекой древности.

В период становления естествознания мыслители древности подошли к пониманию ритмичности изменений, происходящих в природе, и их влияния

170

на организм человека. Интерес к колебательным процессам прослеживается на протяжении двух с половиной тысячелетий и восходит к Архилоху – древнегреческому поэту, у которого мы находим слова: «Познай, какой ритм владеет людьми». В IV в. до н.э. Гераклит в своих трудах указывал на периодичность изменений окружающего мира. Он писал: «Все течёт, всё изменяется и обращается своей противоположностью». Так, например, годы высокой солнечной активности меняются на годы спокойного солнца.

Для научного подтверждения существования астрофизических и биофизических ритмов потребовались столетия работы физиков и астрономов, медиков и физиологов. Понадобилось развитие аналитического представления в физиологии, характерного исследованиями отдельных функций, выявлением количественных и временных параметров их деятельности. Для подхода к изучению биоритмов организма необходимо было сформулировать представление о его целостности и взаимосвязи с внешней средой.

Особая заслуга в этом принадлежит русским ученым – физиологам И.М. Сеченову и И.П. Павлову. Значение для жизнедеятельности организма различных метеорологических и космических факторов на примере магнитного поля Земли с его колебаниями, а также процессов, происходящих с определенной периодичностью на Солнце, доказали работы выдающихся ученых В.И. Вернадского, К.А. Тимирязева, А.Л. Чижевского.

Учеными обнаружена закономерность в повторяемости экстремальных значений различных физико-климатических процессов и в периодичности прироста некоторых типов хвойных деревьев. В различных географических пунктах Земли годовые вариации фаз разных биологических процессов, например: способность водорослей восстанавливать нитраты, слабого гаммаизлучения влиять на планарии и изменение скорости метаболизма у бобов и роста травы. Однако наблюдались и случаи глобального асинхронного нарушения хода биологических и физико-химических реакций.

При изучении процессов (биохимических и физико-химических), происходящих в таких своеобразных формациях, как почва, также отмечена синхронность изменения всех показателей. Работы Р.П. Барановой, содержат точные даты исследования почв. Она нашла, что годовой (сезонный) ход активности каталазы, аммиачного азота и подвижных форм железа весьма сходен в различных почвах при исследовании их в одни и те же конкретные периоды времени.

При сравнительном анализе наблюдается необычная синхронность и асинхронность самых разнообразных проявлений жизнедеятельности организмов в биосфере. Эту особенность имеют не только биохимические реакции у растений и животных и физико-химические процессы в почве, но и ряд заболеваний у человека.

Период проявления этой особенности может быть от нескольких часов до года и более. Многочисленность совпадении в ритмике биологических процессов, протекающих в живых организмах, и физико-химических реакций, изучаемых в лабораторных условиях или в естественных сложных средах, подобно почвам, а также асинхронность временных периодов дают основание предполагать существование влияния единых факторов и закономерностей. Подтверждением не случайности указанных явлений служат также масштабы

171

их распространения (от глобальных, когда они отмечаются в географических точках, удаленных друг от друга на тысячи километров, до расстояний в несколько сантиметров – на одном растении). На все эти явления влияет один фактор, у них общая причина периодичности, ритмичности и цикличности.

Ряд наблюдений определенно свидетельствует в пользу того взгляда, что действующим фактором является солнечное излучение и геомагнитные возмущение. Многие исследователи экспериментально подтверждают, что и естественные, и слабые искусственные магнитные поля могут оказывать свое действие на молекулы воды и на организмы животных. Дополнительным свидетельством тесной связи биологических процессов с ГМП являются и резкие изменения циклических колебаний процессов в живой природе, синхронные с магнитными бурями, а также четкий годовой ход, подобный ходу геомагнитной активности, 27-дневная повторяемость природных явлений, совпадающая с 27-дневной рекуррентностью магнитных возмущений.

Влияние этого фактора на живые системы с различным уровнем организации проходит и опосредуется через сложные экологические и климато-метеорологические цепи и звенья, ибо эта связь основывается на сложных закономерностях, существующих в природе. Вот почему во многих случаях влияние ГМП затушевано, скрыто серией промежуточных звеньев чисто биологической взаимосвязи, стохастическим развитием процессов в биогеоценозах. Поэтому наряду с синхронными и асинхронными проявлениями ход некоторых процессов может быть противоположным или иметь максимальные либо минимальные значения, не совпадающие с аналогичными значениями геомагнитных процессов. Кроме того, по последним данным, большое значение может иметь функциональная диссимметрия биологических объектов, привносящая большое разнообразие в ответные реакции живых организмов на ГМП и другие факторы. Таким образом, ГМП действует на фоне сложного развития различных биогеоценотических процессов и весьма специфичных связей между ними. Ступенчатость подчинения в системе кругооборота энергии и вещества и особенности трансформации органического вещества в биосфере Земли также оказывают свое влияние на биологическое действие ГМП.

В экологических системах, большое значение имеют такие физические факторы, как свет, температурно-влажностный и пищевой режим, которые находятся под влиянием ионизации, электрического поля атмосферы и Земли.

Влияние естественных магнитных полей на живые организмы, можно разделить на прямые и косвенные.

К первой группе относят эксперименты, в результате проведения которых становится очевидным, что устранение именно ГМП резко нарушает функциональное состояние организмов. Это, прежде всего эксперименты с использованием специальных экранов, вследствие чего биологические объекты оказываются в гипомагнитной среде с остаточной напряженностью поля порядка 50-1000 гамм. В эту группу прямых доказательств входят эксперименты с компенсацией ГМП различными электромагнитными системами (кольца Гельмгольца, сильные постоянные магниты и т.д.).