2 курс / Нормальная физиология / Загускин_С_Л_Ритмы_клетки_и_здоровье_человека
.pdfОдним из основных методов непосредственно избирательного разрушения раковых опухолей путем индукции апоптоза может стать известный метод фотодинамической терапии, модифицированный нами за счет режима биоуправления.
Для снижения заболеваемости и сохранения здоровья населения одних усилий медицины недостаточно. Реальностью такая цель может стать только при создании мотивации различных групп населения всеми способами: пропаганда здорового образа жизни в средствах массовой информации, материальное обеспечение условий для массовых занятий физкультурой, развитие спорта и другие мероприятия, затрагивающие интересы всего населения, начиная с детских садов и школ. Можно ли победить наркоманию, табакокурение,алкоголизм?Можно,есливсамомобществесформируетсястойкоенегативноеотношениекэтимявлениям.Социальныйстатусчеловеканеозначает полного подавления у всех людей негативных для общества биологических инстинктов. Законы и нормы поведения в стае животных, инстинкты подражания и разделения «свой–чужой» трансформируются в обществе людей в нетерпимость к непохожим на расовой, национальной и религиозной основе. Пока на экранах телевизоров и в других средствах массовой информации не только отрицательные персонажи, но и положительные герои будут курить и пить, изменить психологию людей, особенно рефлекс подражания и рефлекс «свой–чужой» у детей, будет невозможно. Мода на здоровый образ жизни, культуру, спорт и науку должна формироваться совместными усилиями и государства, и всего общества.
Другим важным лимитирующим фактором сохранения здоровья и профилактики заболеваний являются высокий уровень стрессовых нагрузок, особенно в крупных городах, и неблагоприятная экология по месту работы и проживания большинства населения. При росте населения в развивающихся странах главным лимитирующим фактором здоровья населения становится дефицит питьевой воды и продовольствия. Этому способствуют снижение площади лесов и земель, пригодных для сельского хозяйства, наступление пустынь в результате водной и ветровой эрозии почвы при нарушении севооборотов, снижение продуктивности морских биоценозов из-за загрязнений морей и океанов. Опреснение морской воды встречает трудности оптимизации ее минерального состава. Для профилактики заболеваний и сохранения здоровья человека актуальным становится промышленная очистка воды естественных водоемов с необходимой коррекцией концентрации биологически важных элементов, удалением тяжелой (с дейтерием) воды, структуризацией и снижением редокс-потенциала. Увеличение качества и количества продуктов питания в массовом масштабе будет возможно только при гибридомном способе производства.
241
Какой будет профилактика заболеваний человека и станет ли медицина в XXI в. интегративной, зависит, в частности, и от организации выпуска и применения в быту, в лечебных учреждениях, школах и любых предприятиях разработанных лечебно-диагностических устройств хронодиагностики и биоуправляемой хронофизиотерапии. Новые возможности компьютерных медицинских технологий способны радикально изменить эффективность диагностики, профилактики и лечения. Однако руководителям предприятий и врачам необходимо убедиться в преимуществах этих методов. Без массового выпуска этих изделий это невозможно. Прошло более 20 лет с начала апробации этих методов и устройств, но о доказанных преимуществах мало кому известно, несмотря на многочисленные патенты, публикации в научной печати и средствах массовой информации. Руководители предприятий, выпускающих медицинскую технику, предпочитают выпускать свои, хотя и устаревшие изделия. Они готовы выпускать новые изделия только по госзаказу или по предварительно собранным заявкам с предоплатой. Ни до каких наукоемких инновационных разработок и серийного производства без этих условий дело не доходит. Руководители медицинских учреждений получают деньги преимущественно под иностранные приборы и аппараты, которые выигрывают тендеры.
Почему же при производстве физиотерапевтической аппаратуры за рубежом до сих пор (не считая недавний договор с американской фирмой «Netway») биоуправление не используется? Причин несколько. Наши работы опубликованы преимущественно в российских журналах. Однако в страны, где используются наши аппараты, меня приглашали читать лекции. Не исключено, что копии аппаратов, выпущенных в России, в этих странах производят. Для патентования за рубежом у меня нет денег. В Южном федеральном университете, где я работаю, количество чиновников растет как снежный ком, поэтому денег на зарплату для научных работников не остается. Когда в результате индексации с 1992 г. зарплата сравнялась со стоимостью проезда в городском транспорте, все научные сотрудники моей лаборатории уехали в Германию и Израиль, а инженеры и лаборанты ушли работать в торговлю импортом.На оставшуюся зарплату:3 тыс.руб.в месяц и оплату за докторскую степень 3,5 тыс. руб. в месяц организовать производство разработанных приборов и аппаратов и их сертификацию невозможно. Условием поддержки малых предприятий фактически является уход из науки, необходимость руководства и финансовой ответственности перед конструкторами, инженерами, в работе которых ученый не компетентен. Требуется переквалификация ученого в бухгалтера, снабженца, менеджера. Фундаментальные исследования, которыми обоснованы наши методы, имеют междисциплинарный характер и не понятны узким специалистам, так как требуют знаний
242
цитологии, биофизики, физиологии, биокибернетики, экологии, медицины, ряда разделов физики, химии, математики. большинство ученых за рубежом и в россии, следующих модным направлениям на западе (в этом случае можно получать гранты на совместные исследования), являются узкими специалистами. Принципиально же новые разработки возникают только на стыке наук. в рФФи же наука поделена на узкие секции, соответствующие институтам ран, и междисциплинарные исследования не поддерживаются.
технические разработки устройств на основе теории автоматического регулирования и теории автоколебаний, изученных на объектах с линейными зависимостями, привели к тому, что обычная физиотерапия, как и лекарственная терапия, не может гарантировать и прогнозировать исключительно полезный результат для всех пациентов без передозировок и побочных реакций. Это подтверждают на практике опытные физиотерапевты. одних клинических сравнений эффективности разных режимов обычной физиотерапии оказывается недостаточно. без учета текущего состояния организма пациента, его органов, клеток и различия их ответных реакций на одно и то же воздействие нельзя даже факторным дисперсионным анализом определить оптимальные параметры такой физиотерапии. одних усилий техников, физиков и врачей без учета данных хронобиологии, цитологии и физиологии недостаточно (рис. 41).
Рис. 41. вклад разных наук (сплошные стрелки) и отсутствие учета данных других наук (пунктирные стрелки) в разработку лазерных и других физиотерапевтических аппаратов
243
Постоянные несущие частоты и частоты модуляции в большинстве выпускаемых физиотерапевтических аппаратов выбраны, исходя из удобства схемотехнических решений. При этом не учитываются механизмы физического воздействия на клетку, фазы ритмов энергообеспечения ответных реакций, исходное состояние клетки, ткани, органа и организма. Не учитывается универсальный акцептор всех внешних воздействий – иерархия периодов ритмов фазовых золь-гель переходов в компартментах клетки, которые определяют изменение концентрации кальция в цитозоле и согласование с ритмами микроциркуляции без нарушения осмотических градиентов. Не учитываются гомеостатические свойства биосистем, регуляция по возмущению, при которой не только величина, но и знак ответной реакции, зависят от фазы биоритма.
Разработка принципиально новых методов и устройств хронодиагностики и биоуправления функциональным состоянием человека и лечением оказалась возможной также благодаря доказательствам ошибочности мембранной теории происхождения биопотенциалов и постулатов о наличии мембранных насосов и переносчиков [25; 28]. В настоящее время стало ясно, что все внутриклеточные процессы определяются свойствами и параметрами ритмов фазовых золь-гель переходов. Переход части геля в золь в компартментах клетки непосредственно при инфракрасном воздействии или при тепловой диссипации энергии, поглощенной другими первичными акцепторами, определяет изменение концентрации кальция в цитозоле клетки (увеличение свободной воды) и направленность ответной реакции через изменение калиевой проводимости, точнее, связывание ионов калия. Переход золя в гель при высвобождении кальция из его внутриклеточных депо сопровождается гидродинамическими ударами, генерацией акустических и электромагнитных сигналов. Парадокс, что эта основная информационная функция физической природы, возникшая с момента зарождения жизни и к которой в процессе эволюции лишь добавились адресные гуморальные и нервные связи, вообще игнорировалась в физиологии и физиотерапии.
В последние годы получены прямые доказательства физической природы информационных сигналов и связей между клетками, органами и даже организмами [8; 9]. По нашей гипотезе, гель может служить универсальным акцептором физических сигналов, в том числе генерируемых биологическими объектами, а генерация физических сигналов происходит при фазовых переходах золя в гель. По мнению автора теории аквакоммуникации В. И. Слесарева, источником этих сигналов и их акцептором могут быть изменения ассоциатов и перераспределения между хаотичными и организованными формами самой воды [30]. Однако структура надмолекулярных фрагментов воды отражает лишь следовые процессы так называемой «памяти» воды, ко-
244
торыележатвосновегомеопатическихреакций.Свойствабиологическойпамяти с опережающим отражением возможны только в иерархии ритмов зольгель переходов живой клетки. Трудно представить воду, не контактирующую с воздухом даже после применения бактериальных фильтров, свободную от тел или фрагментов бактерий и вирусов. Это означает, что золь-гель образования существуют как мицеллы макромолекул в любой воде. Иерархия таких связанно дисперсных систем из частиц дисперсионной фазы, в ячейках которой находится дисперсионная среда (вода), может соответствовать иерархии золь-гель структур в живой клетке. Сигнатурное управление в таких системах позволяет объяснить качественные особенности зависимости биологических реакций от интенсивности физических воздействий сверхнизких значений и от ряда химических веществ сверхнизких концентраций. Значения интенсивностей (концентраций), вызывающих биологические реакции, могут отличаться на порядки. В такой нелинейной зависимости они разделены «мертвыми» зонами отсутствия биологических реакций [10]. Обнаруженное нами явление биорезонанса (многочастотный параллельный резонансный захват) соответствует дискретной иерархии ритмов золь-гель переходов в клетке, а их энергия сопоставима с уровнем тепловых флюктуаций.
Полученные факты позволяют с естественнонаучных позиций понять многие загадочные феномены, которые официальная наука старалась не замечать и не пыталась объяснить. Например, факты телепатии. Правильно говорить не о передаче мыслей на расстоянии, а о передаче сигналов в кодах и образах, понятных и передающему и воспринимающему. Экспериментально установленное нами явление многочастотного параллельного резонансного захвата [17; 18; 22] позволяет объяснить величину энергии этих сигналов на уровне кТ с инвариантным соотношением частот. С этих позиций находят естественное объяснение с привлечением теории солитонов, бризеров и странных аттракторов явления цитоэтологии [1], которые ранее представлялись чуть ли не наличием разума в клетке. Возможность увеличения
вопределенных клетках и в органах геля относительно золя под влиянием определенных медитаций и других практических навыков дает естественное объяснение способностей йогов останавливать на какое-то время сокращения сердца, дыхание, блокировать кровотечение, ходить по углям и т. д. Находит объяснение феномен сохранения в течение многих лет нетленности тела ламы Итигелова, длительный анабиоз и цистирование микроорганизмов. Генерацией физических сигналов и излучений при синхронизации золь-гель переходов в клетках и свойствами поглощения гелем определенных компартментов клеток кодового инфракрасного излучения с переходом
взоль возможно объяснить диагностические возможности и лечебные воздействия сенсивитов (экстрасенсов), некоторые виды гипноза, альтернатив-
245
ное зрение и феномены «рентгеновского» зрения, бесконтактный бой, синхронные движения в стае птиц и рыб, лозоходство, телекинез, возгорания
идвижения предметов при полтергейсте, изменения кластерной структуры воды в определенные фазы космогелиофизических ритмов и т. д.
Спозиции хронобиологии одним из важнейших факторов вымирания видов в эволюции является согласование ритмов золь-гель переходов вирусов
иживых клеток организмов этих видов. Изменения структурирования диполей воды мицелл вирусов и параметров ритмов золь-гель переходов зависят от мутаций вирусов в их белковых и нуклеиновых компонентах. Вирус способен проникать в живые клетки и размножаться, если его ритмы золь-гель переходов окажутся синхронизованными с ритмами золь-гель переходов гликокаликса и плазматической мембраны живой клетки. Результат – массовое вымирание клеток с такими ритмами, а также организмов и видов, в которых клетки с такими ритмами определяют их жизнеспособность. Одноклеточные организмы либо оказываются благодаря мутациям устойчивыми по своим биоритмам к существующим в данный период вирусам, либо меняют численность. Отличие от модели цикла «хищник – жертва» состоит в возможности длительного сохранения вирусов и предположительно заносе на Землю вирусов кометами. Многоклеточные организмы допускают гибель от вирусов только клеток, способных к воспроизведению и не лимитирующих жизнедеятельность всего организма. Бороться с вирусными заболеваниями
иостановить их прогрессирование можно не с помощью создания все новых вакцин по мере мутирования вирусов, а определяя параметры ритмов их золь-гель переходов и используя иерархию периодов физических излучений на основе обнаруженного нами механизма биорезонанса и выхода соотношения периодов ритмов за пределы гомеостатического коридора устойчивости. Закономерности согласования ритмов золь-гель переходов мицеллярных образований и клеток позволяют отказаться от механистического постулата взаимодействия макромолекул по принципу «ключ – замок», мембранных насосов и переносчиков, которые, как и принцип Бидла и Татума, противоречат фактам современной цитологии и генетики. Исследование бактерии Mycoplasma pneumonia с минимальным набором генов (689) показало, что не только один ген может кодировать разные белки, но и один фермент может регулировать разные реакции. Все это объясняется взаимодействием ритмов золь-гель переходов, а гуморальный и клеточный иммунитет, апоптоз и морфогенез являются частными случаями взаимодействий этих ритмов.
Теория Дарвина описывает лишь один из частных случаев механизма эволюции (отбор положительных мутаций на уровне популяций). Но она не имеет отношения к другим случаям взаимодействия биоритмов разных биосистем и разных уровней, обеспечивающим путем согласования биоритмов
246
возникновение сразу сложных конструкций. Вымирание и возникновение новых видов возможно в результате возникновения и устранения иерархических десинхронозов. Такие десинхронозы означают рассогласование биоритмов энергетики разных иерархических уровней биосистемы. Недарвиновская эволюция характеризуется не накоплением цепи последовательных мутаций, каждая из которых не может давать преимущество для вида, а возникновением сразу сложных форм поведения и новой морфологии на уровне макромолекул, микроструктур, клеток и организмов нового вида. Вымирание видов возможно за счет элиминирования энергетически неоптимальных по ритмам макромолекул, микроструктур, клеток и органов. Факты так называемой «недарвиновской эволюции» вполне объяснимы на основе самосогласования иерархии биоритмов, двух стратегий поддержания устойчивости биосистеми универсального энергетического критерия направленности биологических процессов (см. п. 2.1 и 2.3).
Рост злокачественной опухоли происходит потому, что ритмы золь-гель переходов раковых клеток нечувствительны к сигналам ритмов клеток окружающей ткани, к клеточному (ритмы Т-лимфоцитов, фагоцитов) и гуморальному иммунитету. Причиной этого могут стать и просто сниженный клеточный и гуморальный иммунитет, и нарушения ритмов золь-гель переходов в больном органе и ткани. Хирургическое удаление опухоли, лучевая и химиотерапия – это борьба со следствием, а не с причиной онкологического заболевания. Нормализация ритмов микроциркуляции и, следовательно, ритмов золь-гель переходов в клетках больного органа и в окружающей ткани позволяет восстановить нормальные физические связи между всеми клетками (в том числе с глубоко лежащими от поверхности раковыми клетками) с помощью биоуправляемого лазерного облучения. Именно такое лечение с восстановлением индукции апоптоза дефектных (с изменившимися у раковых клеток ритмами) клеток позволяет устранить причину метастазов и возникновения онкологического заболевания. Обязательным условием является комплекс реабилитационных мероприятий с нормализацией клеточного и гуморального иммунитета. На этом же принципе должна базироваться и разработка лечения причин нейродегенеративных заболеваний. Разработанный по нашему техническому заданию аппарат для лечения болезни Паркинсона позволит проверить это предположение.
С позиции хронобиологии надежды на разработку методов конструирования генома любых организмов, включая человека, генную инженерию, которая позволит заменять дефектные гены, добавлять новые гены с нужными свойствами, исключать «ненужные», сильно преувеличены. Небывалое финансирование этих работ на основе достижений только молекулярной генетики и биохимии, когда игнорируются свойства целостной системы живой
247
клетки и ритмы ее золь-гель переходов, до сих пор не дало и, вероятно, не даст ожидаемых результатов. Как и пересадка органов и тканей от одного человека другому невозможна без подавления иммунитета реципиента, так
игеном клетки, в который вводится ген другого организма, не может не менять свои свойства и устойчивость. Последствия могут проявиться не сразу
истать фатальными, особенно в последующих поколениях при изменениях ритмов внешней среды. На много порядков более дешевыми, простыми, эффективными и без опасности снижения устойчивости генома клетки могут стать физические (лазерные) методы многочастотного биоуправления репрессией и дерепрессией генов, биосинтезом, конкретными функциями клеток и регенерацией ткани и, возможно, даже органов не только животных, но и человека. Без изменения состава генома только путем биоритмологического управления естественной регуляцией его функции можно подавлять функцию дефектных генов, стимулировать нужные гены, регулировать уровень их активности.
Впользу перспективности хронодиагностики и биоуправляемой лазерной коррекции функции генетического аппарата клетки свидетельствуют полученные нами факты об иерархии ритмов золь-гель переходов в структурах хроматина интерфазного ядра живой клетки [22], многочастотном параллельном резонансном захвате [17] и результаты избирательного увеличения геля относительно золя в разных структурах клетки (рис. 42). Ионы сере-
Рис. 42. Различие при импрегнации серебром морфологии золь-гель структур в цитоплазме и ядре нервной клетки, зафиксированной в состоянии покоя (П), импульсной активности, вызванной постоянным умеренным в течение 20 мин (В – 20 мин) или ритмическим сильным раздражением в течение 2 мин (БР – 2 мин)
248
бра адсорбируются в гели и вымываются при фиксации клетки из золя. На рис. П. 2 видно избирательное увеличение геля (снижение функции) преимущественно в митохондриях (П), в ретикулюме (В – 20) или в хроматине ядра (БР – 2 мин). Для сравнения приведена гистохимическая стехиометрическая окраска на ДНК по Фельгену.
Необходимость радикальных изменений в медицине и здравоохранении неотделима от решения других социальных и экологических проблем современного мирового сообщества. С позиции хронобиологии правильнее было бы решать проблему глобального потепления не столько снижением промышленных выбросов углекислоты, сколько восстановлением площади лесов и фитопланктона морей и океанов. Это увеличит буферную емкость саморегуляции биосферы, ее гомеостатическую мощность, уменьшит амплитуду саморегуляции биосферы, уменьшит десинхронозы, как следствие роста дисперсии периодов ритмов биосферы. Именно пожары и вырубки лесов, загрязнение океана являются антропогенными причинами температурных аномалий, засух и наводнений, увеличения ураганов и штормов. Восстановление площади лесов и фитопланктона – более дешевый способ повышения буферной емкости саморегуляции биосферы, чем вывод на орбиту Земли отражателей и экранов солнечного излучения. Необходимо измерение в биосфере Земли периодов ритмов обмена основных химических элементов и создание модели нормализации и согласования этих ритмов. Регуляция мест и интенсивности осадков одновременно станет и главным условием решения проблемы дефицита питьевой воды. Разработанная нами модель клетки [14] дает подобное решение для выявления фазовых, системных и иерархических десинхронозов как нарушений устойчивости на разных иерархических уровнях.
Кризисы мирового масштаба в истории человечества были и раньше и преодолевались, благодаря науке, появлению новых технологий в цепочке: изобретения и новые технологии – рост производительности труда – рост экономики – изменения в социальных отношениях, культуре, морали. Периодичность перехода кризисов продовольственного, экологического, энергетического к кризису социально-экономическому, моральному (в виде войн
инетерпимости к непохожим по расовым, религиозным и другим признакам соседей по планете) определяется десинхронозами в виде рассогласования междуростомколичестванаселенияиегопотребностей,социальнымииэкономическими изменениями, изменениями энергопотребления и экологии.
Первый глобальный кризис мирового масштаба был преодолен в результате сельскохозяйственной революцией благодаря появлению земледелия
иживотноводства (рис. П. 9). При этом временно был преодолен продовольственный кризис, экологический (недостаток животных и растений ис-
249
пользуемых для пищи человеку) и энергетический (снизились затраты физического труда для выживания). Второй мировой кризис был преодолен вследствие промышленной революциеи. Показателем этой революции явилось превышение произведения энергозатрат на время, затрачиваемых всем человечеством на производство товаров, по сравнению с этим показателем на производство пищи. Одновременно были преодолены продовольственный и энергетический кризисы (за счет большей производительности труда с помощью машин) и экологический (временно уменьшилась необходимость
ввырубке лесов, уменьшилось засоление почвы). Новый глобальный кризис преодолеваетсяинформационнойреволюцией,показателемкоторойявляется превышение произведения энергозатрат и времени на производство информации над этим показателем на производство товаров. Однако это превышение в настоящее время имеет место только в наиболее технически развитых странах. Временно и частично преодолен продовольственный кризис (не во всех странах, уже сейчас голодает до 1 млрд человек), энергетический (развитие энергосберегающих технологий) и экологический (уменьшение загрязнений в ряде стран – воды Рейна в Европе, Великих озер в Америке).
Новый глобальный кризис не за горами. Его можно будет преодолеть в XXI в. только с помощью биотехнологической революции. Это произойдет тогда, когда показатель произведения энергозатрат и времени на производство гибридом превысит таковой на производство информации (рис. П. 9). Биотехнологическая революция будет глобальной и ускорит промышленную и информационную революции в тех странах, где они пока задержались. От успеха биотехнологической революции и ее скорости зависит, возникнут ли и как долго будут продолжаться социально-экономические, межнациональные и религиозные конфликты. Суть биотехнологической революции
взамене сельскохозяйственного производства продуктов питания, одежды (хлопок, лен, кожа животных и др.), органического синтеза веществ и материалов, включая некоторые медикаменты, и, возможно, строительных материалов на производство их с помощью гибридом. Гибридома – это гибрид раковой «бессмертной» и неприхотливой клетки и нормальной клетки, производящей нужные человеку вещества – продукты питания, одежды, лекарства.Гибридомноепроизводствоснизитпотребностичеловечествавэнергии и в использовании земель. Достаточно будет площадей заводов по производству гибридом с солнечными батареями. Это исключит энергетический кризис. Вместо сельскохозяйственных полей, ферм будут восстановлены естественные биоценозы, леса, сады, что исключит экологический кризис. Достаточность производства питания гибридомным способом (гибридомы мышечной клетки коровы, овцы, клеток продовольственных растений и т. д.) исключит продовольственный кризис.
250