Валерий Доскин
Биоритмы для здоровья. Как улучшить свое состояние по биологическим часам

При участии Ольги Копыловой

© Доскин В.А., текст, 2024

© ООО «Издательство «Эксмо», 2024

Об авторе

ДОСКИН Валерий Анатольевич – доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, лауреат Российской премии им. А.А. Киселя. Автор более 500 научных публикаций.

Ритмы живой природы

Состояние организма, отдельных его органов, клеток меняется с определенной периодичностью: по нервным волокнам пробегают импульсы, бьется сердце, сокращаются и расслабляются мышцы, меняется артериальное давление, температура тела, настроение, активность. Как и большинство периодических процессов, эти изменения относятся к ритмам, а так как они характеризуют живую систему, их назвали биологическими.

В Париже в середине прошлого века один модный врач внушил под гипнозом своему пациенту, что через 123 дня ему нужно вложить в конверт чистый лист бумаги и отправить по определенному адресу. После сеанса гипноза больной ничего не мог вспомнить об этом «поручении». Прошло 23 дня, и на очередном сеансе гипноза врач неожиданно спросил больного: «Через сколько времени вы должны отправить письмо?» – «Через 100 дней», – последовал незамедлительный ответ. «Считаете ли вы дни?» – «Нет, это происходит само собой».

Во всем живом мире, а не только в организме человека, повторяются определенные явления, знаменуя собой наступление следующего отрезка времени. Цветение растений, сезонные миграции животных и птиц, чередование сна и бодрствования и многие другие циклические процессы – все это проявления биологических ритмов, или «ход биологических часов».

Под «биологическими часами» понимают еще и способность организма чувствовать и измерять время. Этой способностью обладают практически все живые существа.

Именно свойство чувствовать и измерять время помогло многим организмам выжить в борьбе за существование.

Для животных важно не абсолютное определение времени, а относительное – когда взойдет солнце и когда оно сядет, так как дневные существа используют для поиска пищи светлую часть дня, а ночные – темную. Следовательно, необходимо вовремя заснуть и вовремя проснуться, а иногда и успеть сменить окраску.

Такое «кокетство» демонстрирует манящий краб – обитатель побережья Атлантического океана. Он ежедневно меняет свои «наряды»: с утра краб более светлый, но по мере того, как солнце поднимается над горизонтом, темнеет. Пигмент, играя защитную роль, предохраняет его от палящих солнечных лучей. Если же это время совпадает с отливом, то более темная окраска помогает крабу оставаться незамеченным на прибрежном песке, куда он отправляется в поисках пищи.

Но удивительно не только это. Солнце в местах обитания краба восходит и заходит примерно в одно и то же время, а с приливами ситуация несколько осложняется: каждый день время прилива и соответственно отлива отодвигается на 50 минут. Краб отлично улавливает эти изменения. Уже миллионы лет он меняет свою окраску в суточном ритме, а обедает в приливном ритме, и при этом никогда не ошибается.

Животные обладают многими ценными качествами, о которых человек может только мечтать. Если бы человеку были подвластны прыжки, которые способна совершать обыкновенная блоха, то он мог бы взлететь на высоту 55-этажного небоскреба, а в длину одним махом преодолеть пространство, на котором размещены пять городских кварталов. Человек со зрением ястреба без труда прочел бы все заголовки на газетной полосе с расстояния 1,5 километра. С непревзойденными «специалистами» по запаху – собаками – до сих пор не могут соперничать даже самые сложные и совершенные приборы. Птицы, рыбы и насекомые обладают уникальной способностью определять время, они «чувствуют» его с точностью хронометра – значительно лучше, чем человек.

Наступило время, когда человек не только осознал, но и «почувствовал» свой ритм. Особенно остро «чувствовать» свои биологические ритмы мы начинаем тогда, когда наши биологические часы разлаживаются.

Причина такого разлада заключается в том, что человек перестал жить по биологическим часам. Для нас более важными становятся социальные ритмы: время начала и окончания рабочего дня, радио- и телепередач, спектаклей, кино, выставок и даже расписания транспорта. Социальные ритмы перестали укладываться в рамки свойственных человеку биологических ритмов и в первую очередь ритма «сон – бодрствование». Научно-технический прогресс и особенно урбанизация значительно раздвинули границы бодрствования и заметно уменьшили период сна.

В джунглях Гватемалы живет необыкновенная птица тинаму. Ее крик разносится каждые полчаса – не птица, а живые часы. Африканская рыба гимнархе, как часы, посылает в окружающую среду электрические сигналы. «Пульт управления» этими импульсами находится в продолговатом мозге, сравнить который можно лишь с кварцевым осциллятором. Узнав о таких особенностях гимнархе, преподаватель философии в лицее имени Анри Пуанкаре в Нанси (Франция) Андре Флорион изобрел, пожалуй, впервые в истории хронометров биоэлектрические часы. Он усилил электрические сигналы, которые подает рыба, в 25 раз, затем дополнительно их обработал с помощью несложного электронного устройства и получил самые оригинальные в мире «рыбные» часы. Они могут «ходить» 15 лет, нужно лишь ежедневно кормить рыбку и очищать воду в аквариуме. У человека есть возможность компенсировать отсутствие таких качеств высокоразвитым мышлением, способностью к творчеству и конструированию различных приспособлений, механизмов и приборов.

Существенно изменила ход биологических часов и необходимость работать ночью, в период, когда работоспособность человека самая низкая. На протяжении суток работоспособность ритмически колеблется, даже в течение дня периоды активной деятельности закономерно сменяется расслабленностью, желанием отдохнуть и отвлечься от работы. Ночь же целиком предназначена для отдыха. Что это? Несовершенство нашего организма? Нет, это высшая степень целесообразности живой природы, стремление оградить человеческий организм от переутомления, приспособить его к периодическим изменениям окружающего мира. В ряде случаев биологический ритм как бы начинает тормозить, мешать активной деятельности человека, поскольку он не может подстроиться под стремительные социальные ритмы.

Ритм изменения функционального состояния человека – это один из важнейших биологических ритмов, использовать который следует в первую очередь. Ответственные решения лучше принимать в те часы, когда мозг легче справляется с этим. Отдыхать лучше тогда, когда близится наступление периода расслабления.

О ритмическом изменении состояния организма человека известно давно. В Библии во Втором послании к Коринфянам мы находим упоминание о сезонных изменениях. Греческий врач Герофил из Александрии еще за 300 лет до н. э. обнаружил, что частота пульса у здорового человека меняется в течение дня. Подсознательно человек выбирал для работы тот период времени, когда легче работалось. Только примерно 400–500 лет назад люди стали жить по часам, а до этого в них не было необходимости: «работали» природные и биологические часы, хотя работу своих «живых» часов человек практически не осознавал.

Но как узнать, когда лучше работать, выполнять ответственную часть работы? История и многовековой опыт не дают прямого ответа на этот вопрос, потому что не существовало такой ответственной работы, как, например, у современного диспетчера аэропорта, не было и космических полетов и многого другого, к чему мы сегодня уже привыкли и что теперь диктуется жестким и стремительным социальным ритмом.

Можно сказать, что увлечение биологическими ритмами сегодня – это не дань моде, а необходимость наших дней. Многое специалистам уже известно, а еще больше предстоит узнать и изучить.

По законам хронобиологии

Биологические ритмы функций организма

Согласно наиболее распространенной гипотезе, живой организм является независимой колебательной системой, которая характеризуется целым набором внутренне связанных ритмов. Они позволяют организму успешно приспособиться к циклическим изменениям окружающей среды. Ученые полагают, что в многовековой борьбе за существование выживали лишь те организмы, которые могли не только уловить изменения в природных условиях, но и настроить ритмический аппарат в такт внешним колебаниям, что означало наилучшее приспособление к окружающей среде. Например, осенью многие птицы улетают на юг, а некоторые животные впадают в спячку.

Ученые убедительно доказали существование внутренней, природной обусловленности основных биологических ритмов в организме человека. Так, у однояйцевых близнецов эти ритмы сходны. Известен такой случай: два брата были разлучены вскоре после рождения и воспитывались в разных семьях, не зная друг друга. Однако оба проявляли склонность к одним и тем же занятиям, обладали одинаковыми вкусами и выбрали одну и ту же специальность. Но самое поразительное заключалось в том, что братья-близнецы росли и развивались по одной генетической программе, жили по одним биологическим часам. Подобных примеров можно привести достаточно много. Однако в науке на природу биологических ритмов существует и противоположная точка зрения.

Зимняя спячка помогает животным пережить неблагоприятный период. Они точно определяют время для спячки.

Например, медведь укладывается в берлогу всегда накануне снегопада. А затем 5,5 месяца до апрельской температуры в 12 °C зверь спит, существуя за счет накопленного с осени жира (запас его составляет почти 1/3 массы тела). Во время зимней спячки температура тела медведя снижается почти на 10 °C, а частота дыхания уменьшается в три раза. Все это помогает животному экономно расходовать накопленные в теплое время жизненные ресурсы. Если же этот ритм нарушен и зверь по каким-либо причинам не залег в берлогу или вдруг неожиданно проснулся в середине зимы, он практически обречен на гибель. Медведь-шатун гибнет от голода, одолеваемый множеством паразитов, бурно размножающихся в слабеющем организме. Мясом погибшего шатуна брезгуют даже собаки, не клюет его и ворон.

«Система, насквозь пронизанная ритмами» – так образно назвал человека один из основоположников отечественной школы исследователей биологических ритмов Б.С. Алякринский. Основной дирижер этой системы – суточный ритм. В этом ритме изменяются все функции организма: в настоящее время наука располагает достоверными сведениями о суточной периодичности более 400 функций и процессов. В сложном ансамбле суточных ритмов одним из главных факторов ученые считают ритм температуры тела: ночью ее показатели самые низкие, утром температура повышается и достигает максимума к 18 часам. Такой ритм на протяжении долгих лет эволюции позволял подстраивать активность человеческого организма к периодическим температурным колебаниям окружающей среды.

Неизвестная и не признанная ранее хронобиология, хотя и утверждавшая свое старинное происхождение от самого Гиппократа, была принята как равноправная среди других наук весной 1960 года в американском городе Колд-Спринг-Харборе на международном симпозиуме, посвященном исследованию ритмов в живых системах. В настоящее время научные общества хронобиологов существуют во всех развитых странах мира. Их деятельность координируют европейское и международное общества, причем последнее издает специальный журнал и каждые два года собирает ученых на свои съезды.

Давно уже человек не испытывает таких резких колебаний окружающей среды: одежда и жилище обеспечили ему искусственную температурную среду, но температура тела варьирует, как и много веков назад. И эти колебания имеют для организма не меньшее значение, ведь температура определяет скорость протекания биохимических реакций, которые являются материальной основой всех проявлений жизнедеятельности человека. Днем температура выше – увеличивается активность биохимических реакций и более интенсивно происходит обмен веществ в организме; следовательно, выше и уровень бодрствования. К вечеру температура тела понижается, и человеку легче заснуть.

Ритм температуры тела повторяют показатели многих систем организма: это прежде всего пульс, артериальное давление, дыхание и др.

В синхронизации ритмов природа достигла совершенства. Так, к моменту пробуждения человека в крови накапливаются биологически активные вещества, адреналин, гормоны коры надпочечников и др. Все это подготавливает человека к дневному активному бодрствованию: повышается артериальное давление, частота пульса, возрастают мышечная сила, работоспособность и выносливость.

Пример целесообразности существования суточного ритма демонстрируют почки. В основном структурном образовании почек (клубочки) происходит фильтрация крови, в результате чего образуется «первичная моча». Однако она содержит еще множество необходимых для организма веществ, поэтому в другом отделе почек (канальцах) эти вещества поступают обратно в кровь. В ближайшем к клубочкам отделе канальцев (так называемом проксимальном) всасываются белки, фосфор, аминокислоты и другие соединения. В дальнем (или дистальном) отделе канальцев всасывается вода, и тем самым уменьшается объем мочи. В результате хронобиологических исследований установлено, что проксимальный отдел канальцев почек наиболее активен в утренние и дневные часы, поэтому в это время выведение белка, фосфора и других веществ минимально. Дистальный же отдел канальцев наиболее интенсивно функционирует в ночные и ранние утренние часы: вода всасывается, и объем мочи в ночное время уменьшается. Одновременно с этим большее выведение фосфатов облегчает освобождение организма от ненужных кислот.

Во время одной из пересадок сердца, сделанной человеку, в сердце остался функционировать пейсмекер – тот участок сердечной мышцы, который задает ритм всему сердцу. Его суточный ритм несколько отличался от суточного ритма реципиента, т. е. больного, получившего новое сердце. И вот в английском журнале «Nature» Крафт, Александер, Фостер, Личмен и Линскомб описали этот удивительный случай. У пациента суточный ритм сердца, или частоты пульса, на 135 минут отличался по фазе от суточного ритма температуры. Здесь следует повторить, что наибольшая частота пульса практически совпадает с максимальной температурой тела. Не случайно, если нет термометра, врач для определения температуры подсчитывает пульс или число дыханий: при ее повышении на 1 °C происходит учащение сердечных сокращений примерно на 10–15 ударов в минуту, а частота пульса соотносится с частотой дыхания как 1: 4.

В реализации ритмических колебаний функций организма особая роль принадлежит эндокринной системе. Свет, падая на сетчатку глаза, через зрительные нервы передает возбуждение в один из важнейших отделов головного мозга – гипоталамус. Гипоталамус – это высший вегетативный центр, осуществляющий сложную координацию функций внутренних органов и систем в целостную деятельность организма. Он связан с гипофизом – основным регулятором работы желез внутренней секреции. Итак, гипоталамус – гипофиз – железы внутренней секреции – «рабочие» органы. В результате работы этой цепочки меняется гормональный фон, а вместе с ним и деятельность физиологических систем. Стероидные гормоны оказывают непосредственное влияние и на состояние нервных клеток, меняя уровень их возбудимости, поэтому параллельно с колебаниями гормонального уровня меняется настроение человека. Это определяет высокий уровень функций организма днем и низкий – ночью.

Ученые НИИ экспериментальной медицины РАМН пришли к выводу, что в организме человека пульсирует не только сердце, но и… кишечник, когда он выполняет свою эвакуационную функцию, т. е. очищается. Признаком заболевания следует считать не только редкий (1–2 раза в неделю) стул, но и нарушение суточного ритма. Обратив внимание на это отклонение от нормы, можно предупредить развитие тяжелых недугов, которые возникают вследствие запоров. Известно, что ритм обмена веществ сохраняется в так называемой тканевой культуре, т. е. при выращивании тканей «в пробирке».

Исследователи считают, что для человека преобладающее значение имеют социальные факторы: ритм сна и бодрствования, режим труда и отдыха, работа общественных учреждений, транспорта и т. п. Их условились называть «социальными датчиками времени» в отличие от «природных датчиков времени» (свет, температура окружающей среды, ионный состав воздуха, напряженность электрического и магнитного поля Земли и т. п.).

Социальная природа человека и созданная им искусственная окружающая среда способствуют тому, что в обычном состоянии он не чувствует выраженных сезонных колебаний функционального состояния. Тем не менее они существуют и отчетливо проявляются – прежде всего при заболеваниях. Учет этих колебаний при профилактике, диагностике и лечении заболеваний составляет основу практической хронобиологии.

Космические ритмы настраивают биологические часы

Американский профессор биологии Фрэнк А. Браун считает, что ритмические колебания, наблюдаемые в живых организмах, есть не что иное, как результат непрерывного воздействия космических и геофизических факторов проникающего характера.

Вероятно, существование бесчисленного количества ритмических колебаний разной природы позволяет организму формировать наиболее рациональные взаимоотношения с окружающей средой.

Работая в течение нескольких лет в Исследовательском центре на Бермудских островах, профессор биологии Фрэнк А. Браун наблюдал два совершенно удивительных примера: появление стаи бермудской креветки и скоплений атлантического светящегося червя строго в определенные фазы Луны. Впоследствии ему удалось доказать, что суточный ритм обмена веществ у некоторых морских животных зависит от количества падающих на Землю космических лучей. С изменениями атмосферного давления оказались связаны колебания обмена веществ в клубнях картофеля, содержавшегося в герметически закрытых контейнерах. Эти и многие другие эксперименты позволили Брауну сделать вывод – время, когда наблюдаемые свойства биологических ритмов можно было объяснить только за счет эндогенных (внутренних) механизмов, миновало.

Согласие или разлад ритмов

Болезни – результат поломки биологических часов

В середине 60-х гг. физиолог А.А. Маркосян предложил такое понятие, как «надежность биологической системы». Ученый вкладывал в него следующий смысл: система работает надежно только тогда, когда регуляция функций обеспечивает физиологический процесс значительными резервными возможностями. Так, здоровый человек хорошо чувствует себя не только при артериальном давлении 120/80 мм рт. ст. Ведь после подъема на шестой этаж оно, конечно, выше, а во время сна или после теплой ванны – ниже.

Диапазон суточных колебаний физиологических функций весьма значителен. Одни функции могут увеличивать размах колебаний в течение суток, другие – уменьшать, а третьи лишь изменяются вокруг среднего уровня в ту или другую сторону. Например, суточная амплитуда частоты пульса (размах колебаний) у здоровых детей 4–13 лет достигает 35 % от ее средней величины.

Врачи давно убедились в том, что для здорового человека характерны определенные наилучшие или, как их называют, оптимальные величины амплитуды любых функций организма. Значительное увеличение или уменьшение пределов колебаний происходит в биологически менее надежных состояниях.

К недостаточно надежной биологической системе можно отнести организм недоношенных детей. Именно поэтому они чаще болеют и острее реагируют на любые внешние воздействия, чем здоровые дети, родившиеся в срок. У них еще не сформировался суточный ритм физиологических функций.

Любое заболевание является результатом нарушения той или иной функции организма и изменения ее суточного ритма, следовательно, у больных также снижается надежность организма как биологической системы. Амплитуда различна и для разных показателей. Так, у здоровых молодых людей мы наблюдали разные величины амплитуды: для температуры тела – 3 %, для пульса – 30 %, для артериального давления – 25 % и т. д. Температура тела человека оказалась самым стабильным показателем, так как у него наименьшая амплитуда: она варьирует в пределах 1 °C. На собственном опыте мы знаем, как бывает дискомфортно, когда температура к вечеру поднимается до 39 °C.

У часто болеющих детей после перенесенного острого респираторного заболевания, гриппа или ангины долго держится «температурный хвост», т. е. к вечеру температура повышается до 37,1–37,3 °C. Такие перепады температуры постепенно проходят, знаменуя полное выздоровление ребенка и нормализацию физиологических процессов в организме.

Значительно большая амплитуда характерна для концентрации в крови биологически активных веществ, ответственных за передачу нервного возбуждения: концентрация адреналина и ацетилхолина изменяется в течение суток в несколько раз, серотонина – более чем на 50 % от среднесуточной величины. Вероятно, процессы регуляции функций требуют именно такой существенной изменчивости внутренних сред организма.

В значительной степени амплитуда колебаний подвержена влиянию социальных факторов.

При исследовании амплитуды суточного ритма температуры тела у экипажа самолета во время ответственного полета оказалось, что она ниже обычной, свойственной молодым здоровым людям. Самая низкая амплитуда была у командира экипажа. Исследователи назвали это явление депрессией амплитуды температурного ритма, а весь комплекс нарушений биологических ритмов в этих условиях – «синдромом командира корабля». Депрессия усиливалась при неблагоприятном режиме работы – многократном чередовании периодов работы и отдыха в течение суток.

Амплитуда колебаний температуры тела, артериального давления, пульса и других показателей сглаживается или меняет форму при так называемой гипокинезии, или ограничении естественных движений человека, под влиянием больших умственных нагрузок, при неправильном питании и в других случаях.

Показатели биологических ритмов

Амплитуда суточных ритмов различных функций стала для исследователей и врачей показателем благополучия в организме или индикатором неблагоприятных влияний.

Помимо амплитуды, биологический ритм характеризуется и другими показателями. Прежде всего, это период или время, в течение которого колебательная система совершает полный цикл изменений. Когда мы говорим о суточном ритме, то имеем в виду период, равный 24 часам. Но в действительности человек практически никогда не ложится спать в один и тот же час, время отхода ко сну изменяется на 1–1,5 часа в ту или другую сторону. Поэтому длина одного цикла «сон – бодрствование» может составить 23 часа, а следующего – 25 часов. Эти периоды называют околосуточными, или циркадианными (от латинских слов circa – «около» и dies – «день»).

Положение колеблющейся системы в любой момент времени характеризует фаза. Описывая связь одного ритма с другим, можно сказать, что ритмы совпадают или, наоборот, расходятся по фазе.

Резкое изменение внешних ориентиров может привести к сдвигу фазы. Так бывает, когда человек, перелетев большое расстояние на самолете, оказывается в другом часовом поясе. В этом случае фаза его ритмов должна сдвигаться, чтобы приспособиться к местному времени.

Важной характеристикой ритмического процесса является средний уровень, вокруг которого происходят колебания.

Немецкие врачи Цюльх и Хоссман показали, что амплитуда колебаний артериального давления существенно увеличивается с возрастом и зависит от среднедневного давления. У гипотоников амплитуда минимальна, у гипертоников она максимальна, у нормотоников, или людей со средними цифрами артериального давления, она занимает среднее положение.

Показатели суточного, или циркадианного, ритма различных функций служат надежным ориентиром благополучия в организме. И если развитие ребенка – это становление ритма, то старение – это разлад и постепенная его потеря.

В преклонном возрасте чаще всего нарушается сон, вернее, с годами утрачивается правильный ритм сна и бодрствования. Постепенно изменяется частота сердечных сокращений и дыхания, перестраивается деятельность эндокринной системы.

Геронтологи подсчитали, что 80 % людей старше 70 лет страдают функциональными расстройствами центральной нервной системы. Эти изменения являются наиболее характерными проявлениями поломки биологических часов.

Не существует ни одного заболевания, которое протекало бы на фоне нормального хода биологических ритмов организма. Да и многие заболевания сами характеризуются определенной цикличностью.

Суточный ритм физиологических функций является биологически целесообразным. Благодаря ему человек может напряженно работать в часы оптимального состояния организма, используя периоды относительно низкого уровня функций для восстановления сил. На все внешние воздействия организм человека реагирует в зависимости от того, в какой фазе ритма он находится, например, от фазы ритма зависит и сила, и направленность реакции организма. Период, фаза, амплитуда ритма, датчики времени – вот те параметры, которые изучают хронобиологи. Оценка функционального состояния организма человека, его диагностика и лечение немыслимы без знания этих параметров. Не случайно именно врачи были среди первых исследователей биологических ритмов. Многое пришлось сделать и математикам. Появились новые математические методы, заметно обогатившие хронобиологию. Теперь «заговорили» не столько факты, которые порой бывают и исключением из правил, сколько цифры, полученные путем строгого математического анализа.

Усилиями многих ученых существование биологических ритмов доказано и в обычных условиях, и «в пробирке», и даже в специальной лаборатории – подземном бункере. Поэтому медикам и биологам приходится учитывать биологические ритмы во всех исследованиях, при анализе самых различных аспектов жизни человека.

Известно, что ночью состояние больных становится более тяжелым, учащаются приступы бронхиальной астмы. А вот стенокардия, инфаркт миокарда, инсульт, в том числе и со смертельным исходом, чаще отмечаются между 8 и 9 часами утра. Как показало специальное исследование, проведенное американскими учеными, эти печальные явления наблюдаются, как правило, у пожилых людей, сосуды которых склеротически изменены. Утром повышаются требования к обеспечению тканей кислородом, питательными веществами – следовательно, артериальное давление должно подняться, нагрузка на сердечно-сосудистую систему возрасти, и этого не выдерживает измененное сосудистое русло.

Вы можете исследовать свой ритм температуры тела, частоты пульса и артериального давления. Чтобы получить представление о суточном ритме, желательно проводить измерения не менее чем через 3 часа, но в этих исследованиях допустим ночной перерыв в 6 часов. Ежедневные утренние измерения в один и тот же час дадут вам представление о 7-дневном или околомесячном ритме. Запомните: минимальная длительность исследования – три длины периода, интервал – 1/6–1/8 периода.

Свет и ритм

В 1937 г. в Стокгольме группа ученых организовала первое Международное общество по изучению биологических ритмов. Господствующие в то время представления о постоянстве внутренней среды организма не увязывались с новыми идеями, с идеями постоянного изменения во времени. Идея постоянного изменения состояния организма во времени, казалось, подрывала все существующие устои медицины.

В свое время понятие «постоянство внутренней среды», предложенное выдающимся французским физиологом Клодом Бернаром, было весьма прогрессивным. С легкой руки американца У. Кэннона, опубликовавшего в 1932 г. свою знаменитую книгу «Мудрость организма», постоянство внутренней среды стали называть гомеостазом – стремлением организма к одному и тому же состоянию. Это была плодотворная концепция, стимулировавшая многие исследования. Ведь если у здорового человека состояние внутренней среды не меняется, то можно изучить это состояние и узнать, что такое здоровье. Все отличающееся от показателей здоровья – это болезнь.

Доказывать существование ритмов пришлось с большой тщательностью. Как это можно было сделать? По наличию колебаний? Ритм – это не только колебательный процесс. Это самоподдерживающийся, или автономный, процесс. Следовательно, он должен сохраняться в постоянных условиях.

Основным фактором, влияющим на биологические ритмы, является свет, следовательно, первое требование к ритмам заключается в том, чтобы они сохранялись в темноте. Каким образом определить, существует ли ритм в темноте? На помощь пришли лабораторные животные. В обычных условиях им свойственна периодическая двигательная активность.

К спинке белой крысы прикрепили ниточку, связанную с рычажком, который оставлял след на медленно двигавшейся закопченной ленте. Это устройство издавна применяется в физиологии и называется кимографом. Так были получены первые результаты – и в полной темноте наблюдаются строго определенные периоды двигательной активности белых крыс. Но оппоненты уже нашли повод для сомнений: «Как часто вы кормили животных? Как часто меняли ленту в кимографе?» Ответ очевиден: и то, и другое делали строго один раз в сутки, т. е. через 24 часа. Оказалось, что не только смена ленты в кимографе и регулярное питание могут послужить датчиком времени или «звонком будильника» для ритма, но и многие другие факторы: единичная короткая вспышка света, шум, периодически доносящийся в помещении, где содержатся животные, и т. д. Всего этого было достаточно, чтобы «сверить» ритм внешних и внутренних часов.

Новая наука потребовала и разработки новых методов. Основным принципом исследования ритмичности процессов стало изучение их в условиях строгого постоянства окружающей среды.

Прежде всего ученые попытались исключить в экспериментальных условиях действие всех известных факторов: освещенности, температуры окружающей среды, шума и воздействия электрического и магнитного полей.

Для таких исследований в Западной Германии впервые в мире был создан специальный подземный бункер. А ученым, которые не располагали подобным оборудованием, пришлось воспользоваться тем, что создала сама природа. Для этой цели больше всего подходили подземные пещеры.

Знаменитая пещера с романтическим названием «Полночь» в американском штате Техас и пещера «Оливье» недалеко от Ниццы стали по существу подземными лабораториями. Чаще всего ученые проводили в них исследования на… себе. Известный французский спелеолог Мишель Сиффр осуществил много экспериментов в подземных пещерах. Эти исследования вполне можно назвать научным подвигом. Сиффр поставил рекорд пребывания человека под землей в полном одиночестве – 205 дней. В течение всего этого времени его организм сохранял близкий к суточному ритм, хотя его период и отклонялся от 24-часового, но, тем не менее, ритм продолжал существовать. Правда, рекорд Мишеля Сиффра побил итальянский спелеолог Маурицио Монталбини. Благодаря своему упорству он провел под землей, не поднимаясь на поверхность, 210 дней. По всей вероятности, это достижение попадет в Книгу рекордов Гиннесса. Вернувшись к своим друзьям и близким, Монталбини чувствовал себя необычайно счастливым, хотя первое время врачи опасались за его глаза и легкие. Важно то, что под землей его биологические часы продолжали отсчитывать время, облегчив тем самым адаптацию к привычным, земным условиям.

Ритм, проявляющийся в постоянных условиях и имеющий период, несколько отличающийся от 24-часового, ученые назвали естественным, или свободно текущим. Но вряд ли такой ритм можно считать естественным.

Человек, как и все живое, привык к периодически меняющимся условиям окружающей среды, только такие условия для него естественны. Постоянные условия – нечто искусственное для человека, а следовательно, и проявляющийся в них ритм нельзя считать естественным.

Цвет и ритм

Пульсирующие световые реакции

К исследованиям хронобиологов подключились и химики. Тщательный анализ накопленного материала позволил биохимику Орландо Кьересу, проводившему свои эксперименты в Исследовательском центре в небольшом французском городке Жифе, высказать предположение, что материальной основой суточных ритмов в живой ткани является баланс между химическими реакциями, активируемыми светом или темнотой. Условно он назвал их световыми, или темновыми, реакциями.

Инженер-химик Е.Н. Москалянова при изучении химических реакций в растворах, которые содержат одну из необходимых человеческому организму аминокислот – триптофан, открыла еще одну разновидность пульсирующих реакций. Жидкость становилась то желтой, то красной или синей, фиолетовой… И самое удивительное – каждому цвету «радуги» соответствовало определенное время. Это еще одна разгадка многих тайн, окружающих работу биологических часов. Можно ли ждать подобной периодической реакции в живом организме? Во всяком случае, с большой степенью вероятности.

Несколько десятилетий назад биофизик Борис Павлович Белоусов открыл особый вид пульсирующих окислительно-восстановительных реакций. Жидкость в пробирке прямо на глазах меняла свой цвет: она становилась красной, синей, затем снова красной и т. д. Окраска изменялась строго периодично.

О своем открытии Белоусов рассказал на одном из симпозиумов. Сообщение было выслушано с большим интересом, однако никто, в том числе сам автор, не придал особого значения тому факту, что исходными компонентами пульсирующих реакций являются органические вещества, весьма сходные по своему составу с веществами живой клетки.

Позднее на это обратил внимание и разработал подробную рецептуру таких растворов другой отечественный ученый А.М. Жаботинский. И сегодня реакции такого класса вполне справедливо называют реакциями Белоусова – Жаботинского. Если осветить пробирку, в которой происходит подобная реакция, монохроматическим светом определенной длины волны, то яркость свечения пробирки будет меняться по закону синусоиды. А ведь синусоиду можно начертить с помощью маятника самых обычных механических часов.

Таким образом, получается, что реакция Белоусова – Жаботинского представляет собой своеобразные «химические часы». В 1980 г. группа ученых во главе с Б.П. Белоусовым и А.М. Жаботинским была удостоена Ленинской премии. Дальнейшие исследования в США, Индии, Японии показали, что биохимические реакции вполне могут быть материальным фундаментом биологических часов.

Цветовое зрение человека

Мы решили несколько подробнее остановиться на «анатомии» цвета, так как эта область, во-первых, остается все еще мало изученной, а во-вторых, сетчатка глаза является одной из важнейших хронофизиологических систем. Недаром во всем мире «лечение» поврежденных биологических ритмов, равно как и профилактику десинхроноза, все чаще начинают со света- и цветотерапии.

Глаз, вернее, его оптическая часть имеет практически неограниченную воспринимающую способность. Через миллион волокон, каждое из которых способно передавать 20 сообщений в минуту, поток информации поступает в мозг человека. Из всего обилия информации в сознании отфильтровывается наиболее важная часть.

Изображение внешней среды фокусируется на сетчатке – своеобразном экране, состоящем из чувствительных нервных элементов, расположенных на задней стенке глазного яблока.

Исследователи полагают, что в сетчатке глаза существуют три типа специальных приемников излучения. Одни обладают наибольшей чувствительностью в синей зоне спектра, другие – в зеленой, третьи – в красной.

Излучения обычно одновременно воздействуют на все три цветоощущающих приемника глаза. Затем в виде определенных импульсов, подвергшихся сложной трансформации, поступают в мозг и вызывают конкретные цветовые ощущения.

Человеческий глаз способен различать до 300 различных оттенков ахроматического цвета, т. е. белого, серого и черного, и десятки тысяч хроматических цветов (так называют все другие цвета) в различных сочетаниях. Специальными исследованиями установлено, что максимальное цветоразличение приходится на дневное время – 13–15 часов, а минимальное – на 2–3 часа ночи.

Сложившееся в результате многовековой эволюции человека цветовое зрение было создано как своеобразный механизм взаимосвязи человека с природой. Оно вовремя предупреждало его об опасности, заставляло радоваться или страдать.

Воздействие цвета на эмоциональное состояние человека

Жизнью наших далеких предков управляла смена дня и ночи, света и темноты. Дневное освещение давало мощный импульс к действию, ночь же приносила покой и общее замедление обмена веществ.

С состояниями покоя и активности у человека исторически ассоциируются два цвета: темно-синий (ночное небо) и ярко-желтый (дневной свет). По утверждению цветопсихологов (сегодня существует и такая профессия), темно-синий – цвет покоя и пассивности, ярко-желтый – надежды и активности. Поэтому ночь как бы уменьшает активность и приносит покой, а день позволяет человеку быть активным и бодрым.

В 1876 г. итальянский врач-психиатр Понза выдвинул гипотезу о том, что цвет может существенно менять состояние больных. Он наблюдал, как в психиатрической клинике больные быстрее выходили из состояния депрессии, если их помещали в красную комнату, а беспокойные больные успокаивались в синей комнате.

«Всё в жизни стремится к цвету» – так сказал когда-то великий Иоганн Вольфганг Гете. Действительно, наша жизнь немыслима без богатства и очарования цветовых форм. Цвет способен радовать и огорчать, он может влиять на наше самочувствие и трудоспособность. Силу воздействия цвета на человека, его здоровье и сознание давно заметили представители разных наук. Многие философы и физики, физиологи и врачи, вновь обращаясь к проблеме цвета, пытались ее решить – каждый по-своему, чаще интуитивно. У колыбели цветоведения стояли величайшие умы человечества – Аристотель, Леонардо да Винчи, Ньютон, Гете, ближе к нашему времени – И.П. Павлов, С.И. Вавилов и многие другие.

Уже в Средние века использовали своеобразное предостерегающее значение желтого цвета (его не спутаешь с другим цветом, и он хорошо заметен издали). Для того чтобы изолировать прокаженных от общения со здоровыми людьми, их одевали в ярко-желтую одежду. В желтый цвет окрашивали карантинные отделения больниц. Люди старались использовать на практике возможности цвета, эмпирически постигая его роль в повседневной жизни. «Много утех и прохлад в жизни нашей от цвета зависит», – писал в 1756 г. наш великий соотечественник Михаил Васильевич Ломоносов, внесший большой вклад в науку о цвете.

Существует распространенное мнение, будто бы выразительность цвета основана на ассоциациях. До сих пор даже в специальной литературе господствует утверждение, что красный цвет возбуждает потому, что он напоминает нам о явлениях, связанных с огнем и кровью. Зеленый цвет воскрешает мысль об освежающем воздействии природы. Недаром в очаровательной сказке Г.-Х. Андерсена «Гадкий утенок» только что появившиеся на свет утята первым делом стали разглядывать развесистые листья лопуха, и «…мать не мешала им», зная, что зеленый цвет полезен для глаз. Синий же цвет, возможно, вызывает у нас представление о прикосновении к холодной воде, дыхании темной ночи. Этот перечень можно легко расширить.

Яркое, живое описание основных цветов сделал Гете. Очерки гениального мыслителя, посвященные анализу основных цветовых оттенков, представляют несомненный интерес и в настоящее время. Многие мысли ученого получили экспериментальное подтверждение, а его научные предвидения еще долго будут привлекать самое пристальное внимание специалистов.

Исследователи установили, что зрение обладает удивительными качествами. Оно дает 90 % всей информации о внешнем мире. Специалисты утверждают: за один день человек видит так много, что если все увиденное перевести на пленку, то ее понадобится около 19 километров.

Однако, как справедливо утверждает известный американский психолог Рудольф Арнхейм, ассоциативная теория в изучении цвета дает столь же мало, сколь и в других областях знаний. Воздействие цвета оказывается довольно сильным и самопроизвольным только в том случае, если он является результатом интеллектуального истолкования. Сегодня, к сожалению, еще нет ни одной исчерпывающей теории о физиологическом процессе восприятия цвета, которая могла бы объяснить все многообразие вопросов, связанных с влиянием цвета на человеческий организм. Но усилиями различных специалистов наука о цвете продвинулась далеко вперед.

Современный человек постепенно окружил себя искусственной средой, весьма далекой от природы. Люди оказались отрезанными от естественных красок природы. Особенно остро это чувствуют жители больших городов. Цвет стал проникать всюду – в жилища, производственные помещения, кинотеатры, телеэкраны и т. п. За первой волной увлечения цветом раздались голоса ученых, призывающие к осторожности в цветовом оформлении искусственной среды обитания.

Однако представляет ли опасность цветовой дефицит или его излишек?

В комнате, оклеенной обоями с большими красными цветами, вплотную к стене стояла детская кроватка. Когда малыша клали лицом к стене, он начинал громко плакать и плакал до тех пор, пока перед ним не помещали белый экран (из наблюдений известного французского художника-декоратора).

Также известен опыт, проведенный в Чикаго. Во время одного из официальных обедов, когда завязался непринужденный разговор, над столом неожиданно изменилось освещение. С помощью специальных фильтров в потоке света остались только красный и зеленый цвета. На столе все стало неузнаваемым: сельдерей – ярко-розовым, бифштекс – сероватым, молоко – кроваво-красным, рыба – багровой, салат – грязно-зеленым. Разговоры и смех прекратились, аппетит исчез, некоторые гости, почувствовав приступы дурноты, вынуждены были уйти – обед был прерван.

Необходимо помнить, что яркий свет, как правило, возбуждает аппетит, пища кажется вкуснее, поэтому тем, кто хочет похудеть, возможно, лучше ужинать при тусклом свете.

Предприимчивый владелец одного ресторана выкрасил обеденный зал в желтый и красный цвет. После этого торговый оборот заведения значительно увеличился – посетители ресторана непроизвольно стремились быстрее закончить еду и покинуть непривычную обстановку.

Расширение возможностей в использовании цвета вместе с ростом конкуренции между производителями товаров привело к развитию науки о психологии цвета.

Например, производитель сахара теперь знает, что нельзя пытаться продавать этот продукт в зеленой упаковке, а владелец косметической фирмы никогда не расфасует свой товар в коричневые баночки.

Цвета природы оказывают на человека огромное влияние и, хотим мы этого или не хотим, формируют наши психологические и физиологические предпочтения. Когда мы приобретаем тот или иной товар, мы свободны в своем выборе и руководствуемся личными симпатиями и антипатиями, своим вкусом и привычками. Производитель товара должен это учитывать. Например, физиологически голубой цвет воспринимается человеком как сладость, а зеленый – как горечь.

Мы стараемся выбирать для себя привычное цветовое окружение. Оно имеет свою историю и подчинено вполне конкретным закономерностям. Например, жители сельских районов предпочитают яркие красные, оранжевые и синие цвета – те цвета, которых в природном окружении не так много. И это можно понять – глаз уже насытился красками природы. Горожане, напротив, оказывают предпочтение нежным природным тонам.

Выдающийся русский психиатр и невролог В.М. Бехтерев, изучая влияние цвета на человека, устроил в своем доме несколько комнат с различной цветовой средой. Там он работал, принимал пациентов, читал.

Конечно, цветовые предпочтения тесно связаны с социальными факторами, чертами характера человека. Молодым людям присуще стремление к ярким цветам (во всяком случае, в большей степени, чем пожилым). Это соответствует их большей жизненной энергии и социальной активности.

Если расположить основные цвета в порядке их предпочтения людьми, ориентируясь на многочисленные экспериментальные исследования, то получится приблизительно такая картина: голубой, фиолетовый, белый, розовый, пурпурный, красный, зеленый, желтый, оранжевый, коричневый, черный.

Здесь не учитывается мода на тот или иной цвет, которая время от времени меняется.

В своих экспериментальных работах известный шведский психолог Макс Люшер обнаружил, что люди, эмоции которых находятся под полным самоконтролем, при выборе цвета отдают предпочтение синему и зеленому цвету и стараются избегать всевозможных оттенков красного. Это, в частности, проявляется в том, как люди оформляют свои квартиры, и, наконец, в том, как настраивают цветной телевизор.

Совершенно неожиданное применение нашел цвет на аэродромах. Хорошо известно, какую опасность для самолетов представляют птицы и летучие мыши, которые нередко являются причиной серьезных аварий. Оказалось, что к аэродромам их влечет яркий свет прожекторов. Вернее, он привлекает насекомых, за которыми охотятся птицы и летучие мыши. Австралийские ученые, изучив экологическую обстановку на нескольких аэродромах, предложили поставить на прожекторах оранжевые фильтры. После этого количество пернатых в окрестностях экспериментального аэродрома сократилось на 30–40 %. Объяснение простое – оранжевый цвет не так манит к себе насекомых, как белый. А вот черная одежда привлекает к себе мошек в 8–9 раз сильнее, чем оранжевая или зеленая. Особенно ярко это проявляется в тайге, где от этих насекомых буквально некуда укрыться. Здесь значительно облегчает положение яркий оранжевый костюм.

Биографы и исследователи творчества выдающегося немецкого композитора Рихарда Вагнера неизменно упоминают об удивительном качестве музыканта. Он писал музыку только при красном свете. Видимо, поэтому его творческий энтузиазм очень напоминает ярко выраженное сверхвозбуждение.

Характерная цветовая гамма любого художника также может быть не только соотнесена с содержанием его произведений, но и явиться определенной информацией о чертах характера самого живописца. Например, смена «голубого» периода на «розовый» в творчестве Пикассо соответствует изменению настроения и тональности его картин.

В художественной литературе цвет присутствует как одно из выразительных средств. В книге «Солнечный луч» (издательство «Наука») В.А. Барабой справедливо приписывает ему тройную роль – смысловую, описательную и эмоциональную. Писатели, пишет он, широко используют цветовые эпитеты для характеристики настроения и состояния своих героев.

Для рассказов и повестей А. Грина характерны яркие, чистые, насыщенные цветовые тона, которые и у читателей вызывают такие же яркие и светлые эмоции.

В творчестве Л.Н. Толстого, А.С. Пушкина можно отчетливо проследить процесс постепенного вытеснения цвета по мере перехода к более зрелому этапу творчества.

Исследователи творчества Ф.М. Достоевского подчеркивают почти болезненное пристрастие художника к желтому цвету. Это желтые цветы, желтые обои, желтая мебель.

Говоря о влиянии цвета, следует подчеркнуть, что сила его воздействия зависит от настроения, характера, восприимчивости человека и от целого ряда других факторов. Для иллюстрации можно привести таблицу, которая дает общее представление о сложном характере воздействия цвета на человека.

Под влиянием различных цветов у человека может возникнуть чувство тепла или холода, причем люди, находящиеся в комнате, окрашенной синей краской, будут ощущать прохладу, а в соседней, где та же температура воздуха 15 °C, но стены окрашены в оранжевый цвет, будут чувствовать тепло (см. табл. 1).

Таблица 1

Цвета и эмоциональное состояние человека

Коричневые и желтые тона цветового окружения способствуют укачиванию, особенно в самолете, а зеленые и голубые, как правило, могут успокаивать, а в некоторых случаях и предотвращать дурноту. Например, пилоты рассказывают, что когда кабины некоторых самолетов внутри были окрашены в желтый цвет, то даже опытные летчики чувствовали себя значительно хуже. У них нередко появлялись симптомы «морской болезни». Поэтому некоторые авиакомпании приглашают консультантов по цвету, которые подбирают для салона авиалайнера цветовую гамму, снимающую напряжение у пассажиров и позволяющую им провести время в самолете в относительно спокойном состоянии.

Почти 100 лет назад в забытом ныне журнале «Здравие семьи» появилась интересная публикация, вот цитата из нее: «Те лица, которые в комнатах, где помещаются больные, носят платье из черных или темных тканей, гораздо более восприимчивы к различным испарениям и, может, даже к болезнетворным микробам, чем те, которые носят светлые материалы.

На основании точных исследований оказалось, что темные краски способны легче поглощать всевозможные неприятные запахи и испарения, чем светлые. В этом каждый может легко убедиться. Если кусок светлой и темной материи подвергать в течение пяти минут действию табачного дыма, то легко можно доказать, что темная ткань сильнее пахнет и сохраняет гораздо дольше этот запах, чем светлая. Следовательно, в случае заразной болезни ухаживающие за больными совершенно не должны носить платья из черных или темных тканей».

Сегодня цвет широко используется для стимуляции работоспособности, улучшения самочувствия и настроения людей. Для иллюстрации этого достаточно привести несколько примеров. Во многих санаториях и клиниках голубой цвет используют для лечения бессонницы, рассеивания навязчивых состояний. Его часто и весьма удачно применяют для окраски спален, операционных и больничных палат. Цветопсихологи установили, что после того, как на одном из американских заводов тяжелые черные ящики перекрасили в светло-зеленый цвет, они стали казаться намного легче. Использование всех возможностей рационального цветового оформления на одном из чугунолитейных заводов в штате Висконсин (США) позволило поднять производительность труда в два раза, уменьшить прогулы, снизить количество бракованных деталей и т. д.

Несмотря на то что эффект использования цвета за рубежом из коммерческих соображений часто преувеличивается, опыт показывает, что большая часть руководителей предприятий, обратившихся за помощью к цветопсихологам, удовлетворена результатами: возрастает качество выпускаемой продукции, растет производительность труда. Эти результаты говорят сами за себя. Удачная окраска производственных помещений и оборудования дает, как правило, положительный эффект.

Доказано, что удачная окраска школьных помещений имеет не только эстетическое значение. Она улучшает внимание школьников и приводит к положительным изменениям в физиологическом состоянии детей. Выводы двухгодичного эксперимента в трех школах Балтимора (США) свидетельствуют, что в результате правильного подбора окраски стен значительно улучшились успеваемость и поведение детей.

Много лет назад в одной из российских школ был проведен весьма любопытный эксперимент. Ученики получили арифметические задачи, текст которых был отпечатан на бумаге белого, светло-красного и светло-зеленого цвета. Наибольшее количество правильных ответов оказалось в тех случаях, когда задания были на светло-зеленой бумаге.

Существуют весьма интересные примеры влияния цвета на спортивные результаты. Футбольный тренер одной из немецких команд выкрасил помещения раздевалки в голубой цвет. Действия тренера вызвали иронические замечания со стороны его коллег, но вскоре ирония уступила место удивлению. Спортсмены вели себя в этой обстановке легко и непринужденно. Удивление стало еще больше, когда тренер добавил к этому факту физиологические доказательства. Многократно измеряя у спортсменов пульс, он установил, что в новой цветовой обстановке у них после игры быстрее восстанавливается сердечная деятельность. Окрыленный успехом, тренер окрасил коридор, ведущий на футбольное поле, в красный цвет. И футболисты, проходя «сквозь красный цвет», выходили на поле настроенными весьма решительно.

Рис. 1. Влияние на организм разных участков спектра (1 – световое воздействие, 2 – фотохимическое, 3 – тепловое)

Французские психологи предложили спортсменам носить очки с цветовыми фильтрами. Оказалось, что зеленые очки помогают снять предстартовое волнение. В поведении спортсменов появились элементы хладнокровия, они могли более спокойно анализировать соревновательные ситуации и принимали правильные тактические решения. Желтые фильтры дали ощутимый эффект в снятии подавленного настроения, чувства угнетенности и безразличия. Такие очки у гимнастов способствовали уменьшению психологических срывов и их последствий после неудачных подходов к снарядам.

Поучителен и опыт скандинавских специалистов, предложивших отделывать некоторые спортивные сооружения материалами теплых тонов, от оранжево-желтых до малиново-красных. В таких помещениях спортсменам и зрителям стало «теплее» и уютнее.

Цвет меняет представление о дальности и близости предметов. Эффект приближения предмета за счет окраски в соответствующие цвета был использован одним американским тренером, работавшим с группой метателей молота. Он окрасил линии разметки спортивного манежа в ярко-оранжевый цвет и таким образом помог своим воспитанникам преодолеть психологический барьер недосягаемости рекорда и показать высокие результаты на соревнованиях.

Среди важных функций цвета нельзя не упомянуть о его сигнальном значении. Этот факт знаком многим автолюбителям. Дорожная статистика утверждает, что реже всего в аварии попадают автомобили желтого и красно-оранжевого цвета. Как показывают специальные исследования, водителям встречного транспорта желтые автомобили кажутся намного ближе (до 4 метров), чем автомобили серого цвета. Еще Гете указывал на знакомое нам ощущение, когда темная одежда делает человека более изящным, а желтый цвет создает иллюзию расширения и выпуклости. Именно поэтому лобовая часть железнодорожных поездов окрашивается в яркий оранжевый цвет, а путевые и дорожные рабочие надевают ярко-оранжевые жилеты.

По данным американской статистики, введение так называемых «предохранительных» красок, обозначающих опасные места, отдельные производственные зоны и многое другое, способствует уменьшению количества несчастных случаев примерно на 50 %.

Сегодня наука о цвете – цветоведение – обрела твердую почву. Новые научные открытия, несомненно, позволят улучшить всю среду обитания человека, сделать ее по-настоящему комфортной, внести существенный вклад в развитие науки и промышленности, культуры и образования. После небольшого отступления возвратимся к биоритмам.

О биоритмах детского организма

Биоритмы играют ведущую роль в процессах саморегуляции, адаптации к внешним условиям, в том числе метеорологическим и экологическим. Хорошо сбалансированная система биоритмов определяет уровень здоровья человека. Не зная структуры биоритмов, трудно оценить состояние организма ребенка, выявить его резервные возможности, вовремя предсказать характер течения и прогноз заболевания.

Ритм человека формируется задолго до его рождения. По сердечному ритму, например, можно безошибочно судить о состоянии плода. У здорового ребенка максимальная величина сердечных сокращений приходится на 14 часов, затем постепенно уменьшается, при хронической гипоксии, напротив, частота сердечных сокращений в 14 часов минимальна и увеличивается в последующие часы. Выявив кислородное голодание у плода, можно проводить необходимую профилактику и лечение.

Организм матери является основным источником сигналов времени для будущего ребенка. Начиная с 24-й недели плод уже постоянно реагирует на шумы, он даже слышит голос матери, отца, другие звуки, доносящиеся извне. Но ритмичное биение сердца матери доминирует над всеми шумами. Пока этот ритм не меняется, ребенок чувствует себя комфортно.

Подсознательное воспоминание о биении материнского сердца, по-видимому, служит причиной того, что после рождения малыш успокаивается, как только его берут на руки или когда он слышит тихие ритмичные звуки, например тиканье часов.

Недавние исследования швейцарского педиатра доктора Стирнимана показали, что мать и ребенок «приступают» к синхронизации своих биоритмов и взаимных реакций задолго до рождения. Наиболее благоприятный период для образования связи между матерью и ребенком – последние месяцы беременности, особенно два месяца, непосредственно предшествующие рождению. Следовательно, образование тесной связи между матерью и ребенком после рождения, которое ранее рассматривалось как самостоятельное явление, на самом деле лишь продолжение процесса возникновения привязанности матери и ребенка друг к другу, начинающегося задолго до рождения.

Индийские исследователи провели удивительный эксперимент на животных: они изучили поведение мышат при содержании на постоянном свету или в постоянной темноте. В этих условиях датчиком времени явилось присутствие матери, оно ассоциировалось у мышат с дневным периодом (или периодом отдыха для «ночных животных»), а ее отсутствие – с ночным, или активным, периодом. Эта ритмичность контактов с матерью, без сомнения, подготавливает потомство к дальнейшей жизни в естественной для них среде вне гнезда.

Подчеркнем, что именно контакты с матерью становятся датчиками времени. Если мать заменить кормилицей, имеющей иной ритм активности и отдыха, то ритмы новорожденных начинают синхронизироваться с ритмами кормилицы. Роль матери (или взрослой особи, заменяющей ее) как преобладающего синхронизатора не исчезает еще долгое время.

И еще одно очень важное качество организма плода находится под контролем биологических часов. Это периоды повышенной восприимчивости к влиянию различных внешних факторов. В эти временные отрезки плод может даже запомнить голос отца, который после рождения он будет отличать от других голосов.

После рождения ребенок сразу же оказывается в стрессовой ситуации: новые ощущения для кожи, глаз, ушей. Облегчают адаптацию к новым условиям постепенность в развитии системы восприятия и ритмичность в ее работе.

Околосуточная ритмичность формируется сначала для тактильных ощущений, это происходит уже на первой неделе жизни.

Затем появляется ритмичность в восприятии слуховых и зрительных стимулов.

Околосуточный ритм сердечно-сосудистой системы у новорожденных оказывается таким выраженным и индивидуально характерным, что американские исследователи предлагают по 48-часовой записи (через получасовые интервалы) частоты сердечных сокращений и артериального давления выделять среди новорожденных группы риска в отношении сердечно-сосудистых заболеваний.

На основании анализа этих измерений ученые высчитывают индекс риска.

Во-первых, он может дать ценные сведения о том, будет ли малыш в будущем страдать сердечно-сосудистыми заболеваниями (если да, то профилактику следует начинать с первых лет жизни).

Во-вторых, индекс позволяет оценить успешность профилактики гипертонической болезни у матери в период беременности.

Примечательно, что приоритет в появлении ритма принадлежит тем функциям, которые особенно важны для поддержания жизни младенца: в первую очередь формируется ритм систем, обеспечивающих кровообращение, дыхание, акт сосания и т. д.

У недоношенных детей суточные ритмы тех же функций формируются позднее. Исследователи связывают это с незавершенностью процессов развития у недоношенных.

Наиболее выражен у детей ритм сна и бодрствования, который главным образом зависит от режима кормления.

Ритмы бодрствования – сна устанавливаются через несколько недель жизни с огромными различиями индивидуального характера. На это различие между отдельными индивидуумами указывают результаты ряда исследований, и его могут легко подтвердить все молодые родители относительно своих грудных детей.

Обычно фаза бодрствования у младенцев начиная с 9-й недели жизни смещается на вторую половину дня, а с 16-й недели количество циклов «сон – бодрствование» в течение суток постепенно уменьшается, и где-то к полутора годам ребенок переходит на так называемый двухфазный ритм. Иными словами, в течение суток в этом возрасте ребенок дважды спит (один раз ночью и один раз днем) и дважды бодрствует.

Постепенно все большее количество функций начинает действовать в суточном ритме, совершенствуется регуляция процессов в организме, приобретают стабильность и значительные резервные возможности все параметры ритма.

Что же влияет на процессы развития ритмичности организма новорожденного? Прежде всего условия жизни ребенка.

Как ускорить формирование суточных ритмов у новорожденных?

Строгое соблюдение общего режима кормления ребенка ускоряет созревание околосуточных ритмов. Если новорожденному уделяют мало внимания, то у него регистрируются менее регулярные ритмы бодрствования и сна. В целом же появление околосуточных ритмов во многом зависит от степени взаимного приспособления ритмов организма матери и ребенка. Именно присутствие матери больше всего необходимо ребенку для формирования ритмов, а следовательно, и для правильного развития.

Давно известно, что отдельные методы лечения лучше использовать в определенное время суток либо года, т. е. время применения лекарства приспосабливают к соответствующим биологическим ритмам. Сложились определенные правила: теплая ванна для больного ребенка – на ночь, отхаркивающие средства – утром и т. д.

Существует несколько методов хронотерапии: превентивные (профилактические), имитационные, «навязывание» ритма. Наиболее распространены превентивные схемы хронотерапии. Основная идея их заключается в том, что максимальная эффективность препаратов и минимум их отрицательного влияния совпадают или на 2–3 часа опережают акрофазу (максимальную амплитуду) ритма исследуемых функций.

Суточные ритмы необходимо учитывать и при проведении фитотерапии.

Имитационный способ хронотерапии основан на использовании изменений концентрации веществ в крови или тканях. Хорошо изучен суточный ритм системы «гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников», половых желез, синтеза инсулина.

Третий способ хронотерапии – «навязывание» ритма с помощью лекарственных средств. Примером служит опыт применения кортикостероидов через день в больших дозах с целью подавления их естественной продукции и стимуляции высвобождения связанных с ними рилизинг-факторов.

Превентивные схемы используют при назначении антиастматических препаратов или антисекреторных средств у детей. Так, при бронхиальной астме приступы удушья возникают преимущественно ночью, поэтому ингаляции бронхорасширяющих препаратов носят упреждающий характер – их применяют поздно вечером.

Успешно зарекомендовала себя превентивная хронотерапия в детской гастроэнтерологии. Детям с язвенной болезнью необходим особый ритм питания. Многим из них полезно принимать пищу ночью. Это делается по аналогии с профилактикой срыгиваний у новорожденных и недоношенных детей, которым назначают более частые кормления или дают соску. По мере роста ребенка устанавливаются нормальные взаимоотношения отдельных органов, формируется ритм моторной и секреторной активности желудочно-кишечного тракта.

Установлена связь различных заболеваний с месяцем рождения ребенка. Так, больные шизофренией чаще рождаются в январе–апреле; зачатие детей с аномалиями развития достоверно чаще приходится на январь–февраль и июнь–август; наибольшая частота рождений двоен наблюдается летом и осенью, а наименьшая частота осложнений беременности – при зачатии в весенние месяцы; лучшим физическим развитием на первом году жизни отличаются дети, родившиеся осенью и зимой; существенно более высокая смертность отмечена среди детей, родившихся в феврале–марте и августе–октябре.

Интересная особенность: результаты исследований, проведенных в различных климатических условиях, но на одной широте, обычно совпадают.

Весьма устойчивы сезонные ритмы физиологических обменных процессов. Отмечаются сезонные ритмы показателей гемодинамики, частоты пульса, уровня артериального давления. Известно, например, что увеличение длины и массы тела в разное время года неодинаково: весной и летом дети растут быстрее, поздней осенью и зимой – интенсивнее набирают массу. Традиционны рекомендации по профилактике рахита у детей: назначение витамина D осенью и весной.

Датскими исследователями установлена зависимость длины тела новорожденного от месяца рождения. Рост родившихся, в частности, в апреле, был в среднем на 2,2 миллиметра больше, чем рожденных в декабре. Согласно полученным данным, мальчики, появившиеся на свет весной и осенью, в возрасте 18 лет выше своих сверстников в среднем на 6 миллиметров. Пока исследователи затрудняются дать объяснение этим фактам, но считают необходимым проведение исследований по измерению объема полушарий головного мозга у родившихся в разные времена года.

Сезонные колебания метеорологических условий влияют на течение нервных, кожных болезней, сахарного диабета, возникновение пиелонефрита у детей; сезонность прослеживается при изучении заболеваемости пневмонией и ОРЗ, ангинами, кишечными инфекциями, вирусным гепатитом.

Особенно важна роль сезонных изменений иммунной системы у детей. Поэтому именно в переходные сезоны проводится профилактика иммунопатологических заболеваний, вакцинация против детских инфекций. Рекомендации для метеочувствительных детей всегда составляют с учетом не только погодных, но и сезонных ритмов.

Таким образом, хронобиологический подход к проблеме здоровья детей имеет важное практическое значение.

Рекомендации молодым родителям

Молодых родителей часто волнует вопрос: как лучше организовать режим грудного ребенка? Насколько точно следует соблюдать часы кормления? Будить или не будить спящего младенца, если подошло время кормления? С позиций науки о ритмах можно посоветовать следующее.

Если грудной ребенок спит, наберитесь терпения, малыш наверняка проснется сам.

Если грудной ребенок активно требует еды, но до обычного времени кормления еще далеко, дайте ему немного попить и отвлеките чем-нибудь. Ну, а последними 30 минутами можно пренебречь и покормить ребенка. В вашем режиме возможен «люфт» в 30 минут, в некоторых случаях он может быть увеличен до одного часа.

Следующий совет для тех, чьи дети только что пошли в школу. Им очень важно организовать режим дня, учесть в нем все индивидуальные особенности ребенка. Главное – соблюдение всех режимных моментов (с тем же получасовым «люфтом»). Это поможет ребенку лучше адаптироваться к школе с минимальными физиологическими затратами. Информация о том, каким должен быть режим, содержится в других разделах.

Основной суточный цикл: сон и бодрствование

Основным суточным циклом, базой и фоном для протекания всех других ритмов является чередование сна и бодрствования, которые неразрывно связаны. Тот, кто хоть однажды испытал бессонницу, поймет древних греков, считавших, что сон – это особый дар, посылаемый человеку богом сна – крылатым Морфеем, одним из сыновей бога Гипноса.

Долгое время считали, что сон служит исключительно для восстановления утраченных за день сил, что это пассивный процесс, тихий отдых. Накопленные за последние десятилетия данные позволяют по-другому взглянуть на сущность сна. Причем все это имеет самое непосредственное отношение к науке о биологических ритмах.

Фазы сна: сон быстрый и медленный

В результате длительных физиологических исследований ученые выделили две основные фазы сна: так называемый медленный и быстрый сон.

Названы они так из-за различий в биоэлектрической активности мозга. Запись биотоков мозга в виде электроэнцефалограммы, сокращенно обозначаемой ЭЭГ, дает своеобразный рисунок, характерный для различных состояний. Во время «медленного» сна на ЭЭГ появляются медленные волны большой амплитуды, сменяющиеся быстрыми ритмами в период «быстрого» сна.

Различия между фазами не только в данных ЭЭГ. Во время «медленного» сна дыхание, пульс становятся реже, расслабляются мышцы, в этот период уменьшается так называемая двигательная активность человека.

В фазу «быстрого» сна частота дыхания, ритм работы сердца возрастают, двигательная активность увеличивается, за закрытыми веками отчетливо видны движения глазного яблока. Эти так называемые быстрые движения глаз – характерный признак этой фазы, отсюда еще одно ее название, REM-фаза – по первым буквам английских слов Rapid eye movements (быстрые движения глаз). В этот момент спящий видит сновидения. Но разбудить спящего во время «быстрого» сна, несмотря на признаки более поверхностного сна, значительно труднее, чем при «медленном». Поэтому фазу «быстрого» сна называют еще парадоксальным сном (соответственно «медленный» сон – ортодоксальным).

«Быстрый» сон никогда не наступает сразу – его регистрируют лишь после определенной продолжительности фазы «медленного» сна. «Быстрый» сон очень важен для состояния психики человека. Когда у добровольцев изучали особенности сна, будили в течение 3–4 ночей подряд перед наступлением REM-фазы, у них начинались психические расстройства, несмотря на общую достаточную продолжительность сна.

Обычно ночной сон состоит из строгого чередования 4–6 завершенных циклов, из которых каждый начинается с «медленного» и кончается «быстрым» сном. Длительность любого цикла в норме составляет от 60 до 90 минут. Но если в начале ночи «быстрый» сон длится лишь несколько минут, то к утру его продолжительность составляет примерно полчаса. При этом необходимо сочетание этих циклов, характеризующихся разным соотношением фаз сна, с определенным гормональным уровнем и ритмом температуры, меняющимся с вечера до утра. Поэтому так важны определенные часы суток для сна. И не случайно сон в дневное время, как правило, не дает того освежающего эффекта, как ночной.

«Быстрый» сон играет значительную роль в процессе обучения и запоминания различной информации. Так, среди студентов, активно изучающих иностранный язык, можно выделить группу молодых людей, которые очень быстро и правильно запоминают иностранные слова. В отличие от студентов с плохой способностью к запоминанию, у них больше длительность «быстрого» сна!

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.