Реакция на внешнее воздействие. Теперь необходимо выяснить, почему человеческий организм реагирует на внешние раздражители избирательно, не соблюдая принципа: чем больше, тем лучше (или хуже). Другими словами, почему зависимость реакции организма от раздражающих импульсов не подчиняется линейному закону, а выражается нелинейной зависимостью. Несомненно, это определяется свойствами, строением, настройкой самого организма, его отдельных органов и систем. На первый взгляд кажется, что он мог быть устроен более просто, более предсказуемо и подчиняться линейному закону. Ведь множество систем в природе и технике устроено именно так.Человеческому организму оказалось удобнее, экономичнее и выгоднее использовать нелинейную зависимость его реакции от величины раздражителя. Как же выглядит конкретно эта зависимость ?
Какой бы внешний раздражитель ни подействовал на организм (то есть на клетку, так как организм состоит из клеток), она это воздействие преобразует в изменение электрического потенциала на мембране. Но само изменение потенциала на мембране определяется тем, какие именно процессы в клетке внешним раздражителем будут подключены. Таким образом, на внешний раздражитель клетка прежде всего откликается электрическим способом. Специалисты об этом говорят, что клетка переводит информацию о внешнем раздражителе на электрический язык. В нервных окончаниях возбуждаются электрические импульсы. Но они следуют друг за другом не беспорядочно, а в определенной последовательности, чем-то напоминая сообщение с использованием азбуки Морзе. Эти последовательности импульсов действительно представляют собой закодированное определенным образом сообщение. Применяемый клеткой код называют пространственно-временным.
Сложная система, какой является человеческий организм, откликается на внешний раздражитель (стимул) . Если этот стимул меньше определенной величины (порога чувствительности), то система (организм) на него вообще не реагирует. После того как стимул достиг порога чувствительности системы, а затем и превысил его, система определенным образом реагирует на него. Здесь находится зона чувствительности системы. В этой зоне чем сильнее внешний сигнал (стимул) , тем значительнее реакция системы на него. На некотором участке зависимость линейная. Но при достижении внешним сигналом определенной величины отклик системы с ростом сигнала увеличивается медленнее, чем до этого. В момент, когда этот загиб начинается, организм включает свои защитные, компенсационные системы, в задачу которых входит скомпенсировать внешний сигнал, так как она считает его для себя слишком сильным и небезопасным. Дальнейшее увеличение внешнего раздражителя приводит к тому, что система отказывается его дальше воспринимать. Ее чувствительность резко падает. Таким образом, живая система, какой является человеческий организм, воспринимает внешние раздражители определенной силы. Можно сказать, что реакция организма находится для этих раздражителей в зоне чувствительности. Если сила раздражителя превышает некоторую величину, то система его не воспринимает . Другими словами, реакция организма на этом участке переходит в зону бездействия. Но если внешний раздражитель, несмотря на то, что организм на него не реагирует, продолжает увеличивать свою силу, то при какой-то определенной величине раздражителя снова включается реакция организма. Эта величина раздражителя называется порогом всеобщей (тотальной) мобилизации организма. При дальнейшем увеличении силы раздражителя реакция организма на него растет по линейному закону. Но при определенной величине сигнала происходит срыв чувствительности организма, после которого тут же наступает гибель живой системы. Дальнейшее увеличение раздражителя теряет смысл.
Такой сложный закон изменения реакции организма с ростом силы внешнего раздражителя закономерен. Ему подчиняется не только человеческий организм, но и другие системы в биосфере. Например, по такому же закону изменяется увеличение роста числа особей (популяции) в зависимости от плотности обитания.
Каковы особенности описанного закона? Во-первых, имеется несколько периодов (фаз), в пределах которых реакция организма на действие раздражителя принципиально отличается. Это период (фаза, зона) чувствительности, период (зона) бездействия и период раздражительности. Такой многопериодный, а точнее, многофазный ответ организма на внешний раздражитель позволяет организму наиболее эффективно, наиболее оптимально отвечать на внешние сигналы с тем, чтобы обеспечить повышение выживаемости вида. Такая фазная реакция обеспечивает совершенство взаимодействия организма с внешней средой.
Фазной реакцией на внешние раздражители обладает не только весь человеческий организм, но и каждая отдельная мембрана клетки, каждая клетка, отдельная клеточная популяция, отдельное нервное волокно, а также каждый участок кожи. Такой же по форме отклик на воздействие извне характерен даже для всей биосферы как единой сложной системы.
Нельзя сконструировать систему, которая отвечала бы на внешние импульсы так, как это описано выше, если эта система будет жесткой, то есть если все в ней (и конструкции, и режим работы) будет определено жестко и неизменно. Такую реакцию может проявлять только гибкая система. Поясним это на примере производственного коллектива. Если его работа построена по железному принципу (каждый занимает свою строго определенную должность с жестко определенными должностными инструкциями ит. д.), то он может хорошо справляться со своей задачей в том случае, если производственный процесс хорошо отработан и не меняется. Если же этот процесс надо непрерывно менять, поскольку изменяются внешние условия (привозят самое различное сырье, изменяется требование к его переработке и т. д.), то жесткая система организации производственного процесса не может обеспечить эффективную работу. Чтобы работать эффективно при быстро меняющихся внешних условиях, организация производственного процесса должна быть гибкой. Каждый работник должен делать то, что нужно именно в данный момент, и делать так, как это нужно сейчас. Именно поэтому производственный процесс внутри клетки организма построен по гибкому принципу. Но гибкую организацию процесса обеспечить значительно сложнее, чем жесткую. В жесткой системе реализован один-единственный вариант организации процесса. В гибкой системе надо обеспечить реализацию бесконечного числа вариантов, причем на каждый момент времени надо выбрать из этого бесконечного количества один-единственный вариант, наиболее подходящий для ситуации в данный момент. По такому наиболее совершенному принципу работает человеческий организм и все его составные части, вплоть до мембран клеток. При этом в каждой работающей клетке многие молекулы постоянно распадаются и вновь синтезируются. При этом их концентрации непрерывно изменяются, колеблются. Эти колебания не затухают, поскольку процесс распада — восстановления длится непрерывно, то есть колебания являются незатухающими. Это непрерывное изменение (колебание) нужно для того, чтобы для каждого момента времени выбрать свой вариант, свой режим работы, свой производственный процесс в зависимости от того, какие внешние раздражители действуют на клетку в этот момент. В этом и есть гибкость организации всего производственного процесса в клетках. Для ее практической реализации понадобилось режим работы клетки (то есть процессов, которые в ней протекают) сделать колебательным.
Но прежде чем проанализировать, с какими периодами протекают эти колебательные процессы и чем это обусловлено, то есть как это связано с условиями внешней среды, мы еще остановимся на реакции организма на внешние раздражители.
Только правильно реагируя на изменение внешних условий, организм может обеспечить себе сохранение относительного постоянства внутренней среды (гомеостаз) . Реакции организма на изменение внешней среды должны быть такими, чтобы приводить внутреннее состояние организма в соответствие с условиями внешней среды. Конечно, это соответствие не количественное, а более сложное — качественное. Ведь реакции организма не приводят к установлению температуры тела человека соответственно равной температуре окружающего воздуха (или воды) . Нет. Соответствие здесь надо понимать в качественном плане, то есть работа организма должна быть организована так, чтобы она была наиболее эффективной, наиболее оптимальной при данных внешних условиях. Если эти условия изменились, надо немедленно менять и режим работы организма. В этом и состоит задача системы реагирования (быстрого реагирования).
Проанализируем подробнее эту систему. Прежде всего эта система устроена так, что она легче всего схватывает те сигналы из внешней среды, которые наиболее важны для организма. Любопытно, что при обеспечении связи организма с внешней средой природа использовала электрические сигналы тех же характеристик, которые имеются во внешней среде и на которые организму надо непрерывно реагировать. Организм настроен своей системой реакции на внешние сигналы так, что он наиболее чувствителен именно к этим сигналам, к такой их форме, интенсивности, частоте и даже образу кодирования. К сигналам, которые отличаются по этим характеристикам, организм или вообще нечувствителен, или его чувствительность к ним в десятки и сотни раз меньше. Это убедительно показывают как клинические наблюдения, так и лабораторные эксперименты. Когда меняли только форму раздражающего электрического сигнала (вместо колоколообразного брали прямоугольный сигнал), реакция организма менялась принципиально: на искусственный прямоугольный импульс организм почти не реагировал, тогда как на колоколообразный (а точнее, экспоненциальный) по форме импульс организм откликался очень хорошо. Дело в том, что в природе, частью которой является организм человека, именно такие импульсы имеются. Их же и использует человеческий организм как для организации своей внутренней работы, так и для связи с внешним миром. Как уже было сказано выше, это касается не только формы импульсов, но и частоты, а также интенсивности. Организм очень чувствителен к внешним электромагнитным колебаниям, которые имеют определенные частоты. Так, мы уже говорили об альфа-ритме головы человека и чувствительности к тем внешним электромагнитным колебаниям, частота которых совпадает с частотой альфа-ритма. Это можно понять на простом наглядном примере. Качели раскачиваются с частотой одно колебание в секунду (то есть 1 Гц). Вы стараетесь раскачивать их с частотой 10 Гц, то есть пять раз их подталкиваете за то время, пока они удаляются от вас, и пять раз их также отталкиваете от себя за то время, пока они движутся к вам. Будут ли при этом качели раскачиваться? Нет. Вы мешаете им раскачиваться. Каждый знает, что раскачивать качели надо с той же частотой, с какой они уже качаются. Если бы вы раскачивали качели с той же частотой 1 Гц, то ваша энергия эффективно переходила бы в кинетическую энергию качелей и размах (амплитуда) их качания увеличивался бы. Раз процессы в клетке (и во всем организме) носят колебательный характер (именно так организм может обеспечивать оптимальную реакцию на изменение внешних условий), то с этим нельзя не считаться. А воздействие на колебательные системы принципиально отличается от воздействия на другие системы, которые не связаны с колебательными процессами. Реакции организма человека на внешние раздражители по тем последствиям, которые они вызывают в организме, делятся на разные типы. Выше мы видели, что организм начинает реагировать только на внешние сигналы, которые выше порогового значения. Для каждого организма этот порог свой. Но даже один и тот же организм может увеличить этот порог. Так, человеческий организм не реагирует на холодовый раздражитель до определенной температуры. Но если организм закалить, то он может повысить этот порог, то есть начнет чувствовать только более значительное понижение температуры (и главное, соответствующим образом реагировать на него). Таким образом, регулярное воздействие на организм определенных внешних сигналов тренирует соответствующим образом организм. Реакция организма на такие слабые сигналы называется тренировочной. Она позволяет поднять порог реакции организма, то есть сделать человека более независимым от внешней среды, от изменения условий внешней среды. Она делает организм более способным сопротивляться этим изменениям или, короче, увеличивает сопротивляемость (резистентность) организма. Слово "резистор" означает сопротивление. Чем выше сопротивляемость организма, тем он меньше зависит от изменения внешних условий, тем меньше опасностей для его здоровья. Поэтому первое, что надо делать для сохранения и восстановления здоровья,— это повышать сопротивляемость организма. Таким образом, реакции тренировки на слабые раздражители не приводят к каким-либо повреждениям организма, они осуществляются без больших энергетических затрат и при их регулярности повышают резистентность организма.
Если раздражающий внешний сигнал усиливается, то есть становится более сильным, то характер реакции организма на него меняется. В данном случае реакция организма (на средний сигнал) строится так, чтобы защитить организм от его действия. Конечно, здесь не идет речь о механической защите. Защита в этом случае может быть осуществлена только путем перестройки режима работы организма, то есть его приспособления, адаптации к новым внешним условиям. Ясно, что при этом организм активизируется, так как пренебрегать действующим сигналом он не может. Если действующий сигнал имеет среднюю интенсивность, то реакция активации выражена умеренно, имеет спокойную форму. Специалисты говорят, что реакция человека в этом случае находится в зоне спокойной активации. Если сигналы по интенсивности выше средних, то степень активации организма повышается, то есть реакция организма переходит в зону повышенной активации. Если же сигнал увеличивается еще больше, то реакция организма принимает форму стресса. Организм не может отреагировать на такой сигнал равноценно, адекватно. Поэтому он вынужден снять защиту организма, убрать предохранитель на входе электрической системы. Если вы уберете предохранители из любой технической системы (например, на входе телевизора), то это чревато выходом ее из строя при повышении сетевого напряжения. Это происходит потому, что система не рассчитана на воздействие столь большого внешнего сигнала (напряжения). То же самое происходит и с человеком. При действии на него сильного сигнала внешней среды защитные системы организма подавляются и в организме в этой ситуации могут произойти поломы, срывы. Собственно, в этом состоянии защита организма тесно переплетается с его повреждениями. Состояние стресса также имеет различные фазы, периоды, ступени. В начальной стадии стресса, которую называют реакцией тревоги, наблюдаются кровоизлияния и язвы в слизистой желудочно-кишечного тракта. Приходит в расстройство оптимально отрегулированный режим работы организма, когда распад веществ точно сбалансирован их синтезом. При стрессе явления распада начинают преобладать над синтезом, поэтому процессы обмена веществ чрезвычайно напряжены. Это происходит потому, что для своего спасения организму приходится больше расходовать энергии, чем он может ее обеспечить. Для того чтобы спасти организм в такой ситуации, выключают "электрический рубильник" полностью, то есть после кратковременного очень сильного возбуждения в ответ на сильный внешний раздражитель в центральной нервной системе развивается практически полное (запредельное) торможение. Это та последняя мера, к которой прибегает организм, чтобы хоть как-то спасти себя. И. П. Павлов назвал это торможение крайней мерой защиты. Смысл в такой защите имеется: внешний сигнал настолько сильный, что организм не в состоянии на него равноценно отреагировать: чтобы не погибнуть, он отказывается реагировать на него вообще. После первой стадии стресса наступает вторая стадия— стадия сопротивления (резистентности) . Организм мобилизуется на борьбу с внешним воздействием, но эта мобилизация, повышение его сопротивляемости, резистентности дается организму дорогой ценой. Повышается сопротивляемость организма не только по отношению к действию повреждающего сигнала, но и к другим внешним сигналам. Если стресс развился полностью и достиг полной силы, то после него наступает стадия декомпенсации, истощения и гибели.
Это та цена, которой достигается увеличение сопротивляемости организма в последней стадии стресса.
К счастью, не каждый стресс заканчивается гибелью, чаще всего весь процесс стресса не реализуется в полной мере. Но стрессовое состояние организма является ненормальным. В таком состоянии происходит полом механизмов настройки организма на внешнюю среду, адаптационных механизмов. Поэтому стресс может породить многие патологические процессы в организме, дать начало различным заболеваниям.
Следует особо подчеркнуть, что реакция организма человека зависит не только от силы внешнего раздражителя, но и от самого организма, его резистентности, то есть от состояния здоровья человека. Внешние раздражители для одного человека могут быть слабыми и вызывать в нем реакцию активации, а для другого организма эти же внешние сигналы могут быть сильными и вызвать реакцию стресса и даже закончиться гибелью. Это же справедливо и для одного и того же человека, если состояние его здоровья меняется во времени. У здорового закаленного человека, с хорошей сопротивляемостью организма магнитные бури не вызывают реакции стресса. Они вызывают реакцию активации, и такой человек не чувствует в это время какого-либо отрицательного воздействия магнитных бурь. Именно это и наблюдается на практике. Если этот же человек ослаблен болезнью, сопротивление его организма существенно понижено, то та же магнитная буря может для него оказаться не только ощутимой, но и роковой: в ослабленном больном организме она может вызвать реакцию стресса с печальными последствиями. Причем для этого не надо, чтобы воздействующий во время магнитной бури внешний фактор имел очень большую интенсивность. Важно, чтобы действующие при этом электрические и магнитные поля имели те характеристики (частоту, форму сигналов, способ кодирования), на которые организм откликается. В данном случае свойство организма избирательно откликаться на электромагнитные воздействия играет определяющую роль. При этом очень важно и еще одно обстоятельство. Поскольку внутри организма проходят колебательные процессы с различными периодами, то в продолжение одного периода свойства организма меняются, точнее, меняются условия во внутренней среде организма. В соответствии с этими ритмическими изменениями меняются и показатели работы организма, такие, как температура тела, частота дыхания, пульс. Так вот, в зависимости от времени внутри периода меняется реакция организма на внешние раздражители. Но чтобы все это понять, надо детальнее остановиться на том, как формируются колебательные периодические процессы в организме человека. После этого станет яснее и избирательность реакции организма на внешние раздражители и связь периодических процессов внутри организма с периодическими (циклическими) процессами во внешней среде. Точнее, станет очевидным, что нет деления на внутреннюю среду организма и внешнюю среду. Есть единая среда, охваченная циклическими, колебательными процессами, характеристики которых одинаковы везде — в человеке, в движении планет, на Солнце и в межпланетном пространстве.
Окружающая среда — автоколебательная система
Правильно было бы не говорить по отдельности о живых системах и окружающей их внешней среде, а говорить о единой системе, которая включает в себя и живые системы, и эту среду. На каком-то этапе познания себя и окружающего нас мира мы прибегли к такому весьма искусственному делению, а сейчас с большим трудом доказываем себе и другим очевидное, что живые системы очень тесно связаны с внешней средой. По этому поводу А. Л. Чижевский писал, что каждый атом живого резонирует на соответствующие колебания в природе.
Такое деление оставило нам в наследство и соответствующий подход к этому вопросу. Мы, как правило, доказываем, что на ритмы живого организма (например, человеческого) влияют ритмы внешней среды. Это, конечно, так, но только частично. На самом деле большинство ритмов как живых систем, так и внешней среды имеют общую, единую причину. Поэтому ритмы нашей планетной системы (и всей Вселенной) совпадают с ритмами нашего организма, а не только наш организм их воспринимает. Нет! За всю свою эволюционную историю организм сформировался таким, каков он есть, благодаря этим ритмам. Поэтому в нем они не могут не быть. После такого небольшого введения перейдем к конкретному рассмотрению колебательных систем с тем, чтобы понять, как работает колебательная система, какой является человеческий организм.
Если мы подвесим на веревочке грузик и раскачаем его, то получится физический маятник. Он характеризуется определенным периодом качания. Меняя длину подвеса, можно менять этот период. Один-единственный маятник, колебания которого характеризуются только одним периодом, не является колебательной системой. Если мы подвесим два таких маятника, но независимо друг от друга, то колебания одного из них не будут оказывать влияния на колебания другого. Если их подвесы соединить резинкой, затем один из маятников раскачать, а второй оставить неподвижным, то через некоторое время придет в движение (колебательное) и второй маятник. При этом оба маятника колеблются весьма своеобразно. Специалисты такие движения называют биениями. Поскольку связь между подвесами маятников не жесткая, то энергия от движущегося маятника к неподвижному передается небольшими порциями (через растяжение связывающей их резинки). Но она передается в течение какого-то времени непрерывно. Но на каждый отдельный акт такой передачи уходит определенный отрезок времени. Поэтому движение второго маятника запаздывает относительно движения первого. При этом, с одной стороны, все больше и больше энергии переходит (благодаря резинке) от первого маятника к другому, который раскачивается все больше и больше. С другой стороны, движение второго маятника по мере его усиления начинает тормозить движение первого. В результате через какое-то время второй маятник будет двигаться с максимальным размахом, а первый остановится, то есть они по своему положению поменяются местами. Эти два связанных маятника представляют собой колебательную систему. В этом случае период каждого маятника определяется уже не только длиной подвеса, но изменяется во времени, причем довольно сложным путем. Естественно, закон этого изменения хорошо известен, и любой школьник или студент без труда рассчитает колебательный процесс биений, зная характеристики обоих маятников. Если же мы подсоединим (пружиной или резинкой) к двум маятникам еще один, то система усложнится. Станет более сложным колебательный процесс, он будет характеризоваться разными периодами. Говоря о колебательных процессах, можно характеризовать их или периодом, или же частотой. Период и частота связаны между собой просто: частота является обратной величиной периода. Так, если период составляет одну пятую часть секунды, то частота равна пяти (колебаний в секунду, т. е. герц). Поэтому, говоря о колебательной системе, состоящей из нескольких соединенных таким образом маятников, их колебательный режим можно характеризовать не периодами, а частотами.
Мы привели такой пример для наглядности. На самом деле маятники могут быть любыми, например пружинными. И связь между ними может быть осуществлена любым другим способом.
Важно только, чтобы при этом обеспечивался переход энергии между ними. Приведем еще один пример, очень поучительный для изучаемого нами вопроса колебательного устройства человеческого организма. На этот раз проведем наблюдения не за колебаниями маятников, а за электродвигателями, установленными на упругой балке. Балка должна быть упругой для того, чтобы по ней энергия могла передаваться от одного двигателя к другому. Пусть роторы установленных на такую балку двигателей будут неуравновешены. После определенного времени работы двигателей на балке происходит выравнивание их угловых скоростей. Это значит, что благодаря балке энергия между ними перераспределяется таким образом, что все они (колебательная система) самосинхронизируются. Дальше с такой самосинхронизированной колебательной системой можно поэкспериментировать. Например, можно выключить один из двигателей. Если бы он был один, то через некоторое время он остановился бы. В данном случае (после синхронизации всей системы) он будет продолжать вращаться с общей для всех двигателей частотой. Во-первых, частота его вращения такая же, как у всей системы. Во-вторых, энергию для своего вращения он получает от системы (через упругую балку). Энергия расходуется на потери на трение. Она значительно меньше, чем энергия, необходимая для вращения. Ясно, что ротор выключенного двигателя вращается по инерции. Если бы он был выключен с самого начала, то система двигателей не смогла бы его раскрутить, для этого не хватит той энергии, которая передается путем упругих колебаний балки.
Из этого эксперимента можно сделать несколько выводов. Главный из них состоит в том, что колебательная система в течение определенного времени так перестроила свою работу, что скорости вращения всех моторов стали одинаковыми. Другими словами, в процессе развития колебательная система самосинхронизировалась. Совершенно очевидно, что это должно происходить с любой колебательной системой, если у нее было для этого достаточно времени. Отсюда можно сразу предположить, что колебательная система, какой является человеческий организм, может синхронизироваться, захватываться определенной частотой извне. Наблюдения и опыты говорят о том, что это на самом деле так.
Но рассмотренный нами случай все же довольно прост, поскольку все скорости моторов были близки и поэтому самосинхронизировались к одной частоте. В природе реализуются условия, когда колебательная система состоит из частей, для каждой из которых характерна своя частота. Такая система является нелинейной колебательной системой. Нам надо рассматривать именно такую колебательную систему, поскольку ею является наша планетная система, а человек развивался вместе с планетной системой.
Если пользоваться прежними представлениями, то каждую планету можно при рассмотрении ее движения уподобить маятнику, то есть грузику, подвешенному на веревочке. Грузиком служит сама планета. Веревкой служит сила ее притяжения к Солнцу. Благодаря ей планета удерживается на орбите. Эта веревочка привязана к Солнцу. Таким же образом можно представить все планеты Солнечной системы. Каждая планета вращается вокруг Солнца со своим периодом, своей частотой, то есть каждый из маятников имеет свой период колебания, свою частоту. Подвесы всех их прикреплены к одному месту — Солнцу. Для планеты главная действующая на нее гравитационная сила — это сила притяжения ее к Солнцу. Но по закону всемирного тяготения все тела испытывают притяжение друг к другу. Величиной массы и расстоянием между телами определяется величина силы притяжения. Это значит, что на любую планету, например на Землю, действуют силы притяжения всех планет и их спутников, а не только Солнца. Это значит, что мы должны учесть, что наши маятники, которыми мы заменили планеты, соединены и между собой, причем очень большим количеством резинок (пружинок), поскольку каждый из них должен быть соединен со всеми остальными. Но натянуты эти пружинки по-разному, их сила упругости должна соответствовать силе притяжения между данной парой планет. Затем приведем каждый из этих маятников, соединенных описанным способом, в колебательную систему, в колебательное движение. Пусть первоначально каждый маятник совершает колебания со своим определенным периодом. Но мы уже знаем, что связанные между собой гибкой связью маятники не могут колебаться независимо. Период колебания каждого из них будет с течением времени меняться, поскольку энергия передается от одного из них к другому. Солнечная планетная система является сложной колебательной системой, тем более если учитывать и спутники планет (в том числе и спутник Земли Луну). В результате взаимодействия между планетами их периоды обращения вокруг Солнца, их частоты колебаний будут с течением времени постепенно меняться. Можно сказать, что будет происходить эволюция данной колебательной системы. Она закончится тогда, когда колебания всех маятников системы будут в соответствии со связями между собой согласованы. Наша Солнечная система в настоящее время подходит к этому взаимосогласованному состоянию колебательного процесса. Специалисты считают, что ей осталось преодолеть не более 1,5%-ное отклонение от такого согласованного состояния. Это согласованное состояние еще называют резонансным. (Вспомним, как согласованное движение в ногу солдат привело к разрушению моста. На этом примере наглядно объясняют школьникам сущность резонанса.) Поскольку наша планетная система в настоящее время является уже колебательной системой с согласованным (резонансным) характером ее колебаний, то можно считать, что ее эволюция в этом плане, длящаяся несколько миллиардов лет, завершается. То, что в результате эволюции планетной системы образовалась резонансная колебательная система, видно в какой-то мере даже неспециалисту, которого не могут не поражать устойчивость Солнечной системы и строгий порядок в движении планет. Частоты колебаний (периодических движений) планет находятся в очень простых соотношениях, что, несомненно, свидетельствует об их взаимосвязи. Приведем несколько таких данных. Так, если угловую частоту обращения Юпитера вокруг Солнца удвоить, то получим величину, равную упятеренной частоте обращения Сатурна. Такие простые связи справедливы и для спутников планет. Так, если угловую частоту обращения спутника Юпитера Ио сложить с удвоенной частотой Ганимеда, то получим утроенную частоту обращения третьего спутника Юпитера — Европы. Таким образом, надо учитывать не только непосредственное действие сил притяжения планет, спутников и Солнца, но и то, что вся планетная система является резонансной (почти резонансной) колебательной системой.
То, что наша планетная система приблизилась к резонансному состоянию, отнюдь не значит, что она приблизилась к неизменному, стационарному состоянию. Ни в коем случае. Ведь все планеты не замерли на своих местах, расстояния между ними не установились постоянными, они меняются, но по определенным законам. Раз изменилось расстояние между притягивающимися телами, то изменилась и сила их взаимного притяжения. А расстояние между планетами меняется непрерывно, так же, как и меняется непрерывно взаимное расположение планет. Поэтому физическая ситуация в планетной системе непрерывно меняется. Фактически для каждого момента времени надо рисовать стрелами (векторами) свое направление сил взаимодействия между всеми телами Солнечной системы. Но эти изменения происходят не произвольно, а по определенным законам. Определенные геометрические положения планет в межпланетном пространстве периодически повторяются. Особенно отличительными являются ситуации, когда по две или по три планеты выстраиваются на одной линии (которая проходит через Солнце). Такие ситуации повторяются через определенное время. Так, выстраивание всех планет (парад планет) повторяется один раз в 179 лет. Последний раз такое событие наблюдалось в 1982 г. Расположение двух планет на одной линии наблюдается, естественно, чаще. Так, расположение Меркурия, Венеры и Земли на одной линии повторяется через 19,1 месяца, Марса—Земли—Юпитера — через 2 6 месяцев, Юпитера—Земли—Венеры— через 39 месяцев, Юпитера—Земли— Венеры—Марса — через 53 месяца и Венеры—Земли—Марса— Юпитера— через 7 8 месяцев.
Нас интересует работа человеческого организма, а точнее, его реакция на изменение условий в космосе. Как скажутся на работе организма указанные изменения космических условий, вызванные изменением положения планет? Прежде всего меняется сила гравитации, которая действует на каждого из нас со стороны всех планет. Как известно, под действием этой силы возникают приливы в морях и океанах. В этом плане наиболее эффективно действует наряду с самим Солнцем Луна, поскольку она находится к Земле ближе всего, а сила зависит от расстояния (даже в квадрате). Солнце также вызывает приливы в морях и океанах, а также в атмосфере Земли. Но оно берет не близостью, а массой. Приливное влияние других тел выделить труднее. Но мы уже знаем, что для влияния на организм нет нужды прилагать очень большую силу, более важно, чтобы она имела соответствующие характеристики. Как ни странно, к настоящему времени до конца количественно не выяснено, как именно и насколько изменение гравитационных сил планет влияет на функционирование человеческого организма. Это результат такого подхода (граничащего с невежеством) , при котором считалось, что космос не может влиять на человека, находящегося на Земле. К сожалению, этот подход остается широко распространенным среди ученых, как это ни парадоксально, и сейчас.
Кроме прямого влияния на человека, взаимное расположение планет сказывается на работе организма опосредованно, через Солнце. Схема этого влияния выглядит так. Расположение планет влияет на солнечную активность, а солнечная активность обусловливает возмущенность магнитного поля Земли. На человеческий организм оказывают влияние процессы, вызванные магнитными бурями, и непосредственно процессы, связанные с солнечной активностью. За неимением места мы не можем здесь рассматривать конкретно все те физические факторы, которые действуют в эти периоды на человека. Желающие могут ознакомиться с ними более подробно в уже опубликованных работах, приведенных в списке литературы.
Приведенные выше циклы, полученные из взаимного расположения планет (продолжительностью 19,1, 22—23, 26, 39, 53 и 78 месяцев), хорошо отражаются в земных процессах. Так, цикл продолжительностью 26 месяцев, то есть примерно два года, известен метеорологам уже более столетия. Он хорошо прослеживается практически во всех характеристиках погоды. Наличие этого цикла в погодных условиях на Земле говорит о том, что имеется определенная связь этих условий с условиями в космическом, межпланетном, пространстве. Этот же двухлетний цикл был обнаружен также в интенсивности приходящих в атмосферу Земли космических лучей. В геофизических процессах хорошо прослеживаются и циклы продолжительностью 39 месяцев (примерно три года) и 53 месяца (примерно четыре года). Эти два цикла иногда рассматриваются как единый трех-четырехлетний цикл. Тот и другой циклы возникают от того, что Юпитер с Землей и Венерой выстраиваются в единую линию через этот интервал времени. Цикл продолжительностью 78 месяцев (соединение планет Венера—Земля—Марс—Юпитер) больше проявляется через раз, то есть через 781*2 месяцев (13—14 лет) . Мы не можем здесь рассматривать все циклы, укажем только, что среди них имеются и очень длинные (сотни и тысячи лет) и очень короткие, которые длятся всего несколько дней. Если говорить о циклах, которые имеются в изменении солнечной активности (под действием планет и в результате изменения условий внутри Солнца и в его атмосфере) , то были установлены такие их продолжительности: 7,8; 11,6; 12,6; 15,0; 17,0; 33 года ит. д.
На все эти периодические изменения условий в космосе (в том числе и на Солнце) надо смотреть с двух точек зрения. Во-первых, с такими периодами меняются внешние для человеческого организма условия, поэтому он обязан (чтобы выжить) на них реагировать. Во-вторых, эти ритмы формировались не только в движении планет и процессах на Солнце (солнечной активности), но и внутри самого человеческого организма и, конечно, во всей биосфере Земли. Поэтому они должны быть свойственны человеческому организму как системе автоколебательной. Ведь человеческий организм, как и вся биосфера Земли, прошел свою эволюцию вместе с эволюцией всей планетной системы и является неотделимым от нее.
Мы очень мало говорили о Луне не потому, что она не является планетой и ее выстраивание относительно Солнца не влияет на солнечную активность, а потому, что о ней надо сказать особо. Особенность Луны для нас, землян, исходит из того, что она находится совсем рядом. Поэтому она оказывает очень сильное влияние на различные процессы на Земле, на ее биосферу, в том числе и на человека. Недаром в народе имеется столько примет, связанных с Луной, ее фазами. Какие периоды характерны для Луны, то есть какие ритмы она нам задает?
Для того, чтобы было понятно происхождение циклов различных периодов, рассмотрим лунные месяцы. Аномалистический месяц равен периоду вращения самой верхней точки Луны — перигея вокруг оси, которая проходит через Землю и перпендикулярна плоскости, в которой находится орбита Луны. Точки, в которых орбита Луны пересекает плоскость, в которой находится орбита Земли, называются узлами. Период вращения линии, соединяющей узлы, вокруг оси, проходящей через Землю и перпендикулярной плоскости, в которой находится траектория Земли, равен драконическо-му месяцу. Имеется и третий месяц— сидерический. Продолжительность его (27,322 сут) определяется движением Луны относительно неподвижных звезд. Синодический месяц (29,530 сут) равен периоду чередования лунных фаз.
Лунные биоритмы человеческого организма принимают равными половине суммы двух периодов— синодического месяца (29,530 сут) и сидерического месяца (27,322 сут) . При этом получим период, равный 2 8,42 6 сут. Его обозначают Т2. На основании наблюдений известно, что имеются еще два периода T1 и Т3, отстоящие от Т2 в ту и другую сторону. T = 5/6 T2, Т3 = 7/6 Т2. T1 = 23,60 сут; T2 = 28,43 сут; Т3 = 33,16 сут.
Известно, что T1 является периодом физического, T2— эмоционального, Т3 — интеллектуального биоритмов. Каждый из этих биоритмов отсчитывается от даты рождения данного человека. Половина периода является положительной, другая половина — отрицательной. В день между этими разноименными половинами фаза равна нулю. Эту точку называют нулевой точкой данного биоритма.
Нас интересует главным образом вопрос, как космические условия (геомагнитные бури и др.) влияют на состояние здоровья человека. Было показано на большом статистическом материале, что когда хотя бы два нуля лунных биоритмов (эмоционального, физического и интеллектуального) совпадают, то организму труднее всего настроиться на новые, более тяжелые условия, и поэтому в это время возможны срывы в его работе. Конечно, дело обстоит еще хуже, если совпадают нули всех трех биоритмов. Ослабленные и больные люди чувствительны к переходам через нуль всего одного биоритма.
Добавим, что лунные ритмы проявляются и в возникновении различных заболеваний. Еще в прошлом веке было установлено, что приступы астмы, обострения простудных заболеваний наступают чаще с интервалом в 28, а иногда 23 сут. Позднее было показано, что такие же интервалы разделяют дни с учащением сердечных приступов. Была выявлена также 2 8-суточная повторяемость в обострении невралгических заболеваний, приступов эпилепсии, мигрени, неврастении, течения маниакально-депрессивных психозов и др.
Лунный ритм совпадает с менструальным циклом. Определенным образом можно с лунными ритмами связать продолжительность нормальной беременности, срок первого шевеления плода и др. Периоды T1, T2 и Т3 и соответствующая их трактовка были введены Н. А. Агаджаняном с сотрудниками.
Мы рассмотрели автоколебательную систему, какой является наша Солнечная планетная система. При этом читатель настроился на движение тел, которые воспринимаются наглядно.
Но оказывается, что по существу, с такими же в принципе закономерностями могут быть и колебательные системы совсем другой природы. Ведь нас интересует не то, каковы массы планет, каковы их расстояния и т. д., а только их колебательный режим движения. Если нас интересуют колебательные движения другой системы, например биологической, молекулярной и т. д., то она в этом плане может описываться теми же законами, теми же формулами. Могут быть определены резонансные частоты, время эволюции колебательной системы к резонансному состоянию и т. д. Мы ведем к тому, что сложная система, какой является человеческий организм, является автоколебательной системой. Еще раньше мы установили, что только колебательный режим работы такой системы (даже отдельной клетки) позволяет оптимально настраивать свою работу на сиюминутные внешние условия. Жесткий (один раз навсегда установленный) режим этого сделать не позволяет. Теперь мы видим, что имеется и еще одна причина, почему человеческий организм является системой автоколебательной: он формировался, эволюционировал, совершенствовался как часть материи, которая вся вместе является автоколебательной системой. Человеческий организм, каждый его атом и молекула всегда были пронизаны ритмически меняющимися внешними, космическими факторами, то есть единые ритмы пронизывают как неживую, так и живую материю.