Биоритмологическое управление

Это - последний раздел моего доклада, хотя отнюдь не последний по значимости. Действительно: что проку в знаниях, если их не применять? Однако, по видимому, хронобиология - одна из тех отраслей знания, в которой чем больше знаешь, тем сложнее адекватно применить познанное на практике.

Несколько лет назад среди обывателей получила распространение концепция индивидуальных биоритмов основанная на 3-х основных ритмах. Помните: период физической активности 24дня, эмоциональной - 28 дней, интеллектуальной 32 дня. Начало (нулевая фаза) биоритмов совпадало с моментом рождения. Эта система представляет собой довольно простую математическую задачку. Рассчитать по ней "биоритмологический" профиль на произвольный момент времени сможет любой школьник. Чуть ли не каждый студент-технарь, осваивая програмирование, баловался написанием подобных программ, расчитывающих биологические профили на любой календарный день. Жаль, что эта система не имеет ничего общего с реальностью. Все оказалось не просто сложнее, а ГОРАЗДО сложнее.

Судите сами: даже в закрытой системе ритмы биофизических показателей состоят и зависят от ритмов нижележащего уровня и в то же время модулируются вышележащими.

Если же рассматривать открытые системы, коими мы с вами и являемся, то придется принять во внимание еще и воздействия среды. Получается не оркестр, а... Хаос.

Хаос с большой буквы, потому что это хаос очень тщательно организованный, и закономерности в нем обязательно просматриваются. Порядком его назвать нельзя потому, что достоверно угадать его поведение в полном объеме еще ни у кого не получалось. Прогнозирование возможно, но только в ограниченных условиях. Впрочем, иногда этого бывает достаточно для практических целей.

Сказанное можно пояснить на примере: вам когда-нибудь приходилось купаться в море в шторм? Войти в воду обычно проще чем выйти, особенно если берег скалистый. Волны бьют пловца о скалы, а пловец тем временем вычисляет максимумы и минимумы... в математически неразрешимой задаче! В конце концов, вопреки математике, пловец, доверившись своей интуиции и приспосабливаясь к силе волн (но борясь с ними) все же выбирается на берег. Выбирается, и делает вывод о том что..

Невозможно предсказать поведение любой отдельно взятой капли океана в любой момент времени. Однако в ограниченнный временной интервал (период в 2..3 волны) предвидеть очередной удар волны вполне возможно

Так легкомысленные пловцы сохраняют себе жизнь и даже выходят на скалистый берег без травм. И..

Так только и удается спрогнозировать поведение биологической системы – в ограниченных условиях.

Вообще в рамках проблем биоритмологического управления на первый план выходит еще одно свойство биоритмов – их многочастотоность. Парадокс заключается в том, что до сих пор мы рассматривали биоримты классифицируюя их по частотам (периодам), так что у читателя невольно могло сложиться впечатление что на каждом уровне ( клеточном, органном, организменном) господствуют ритмы какого-то одного четко определенного диапазона частот. Однако это не совсем так. Каждому физиологическому показателю присущи колебания не в одной а в нескольких частотах одновременно. Это значит, что у нейрона, например помимо «базовых» частот смены потенциала действия в пределах 0.5 .. 30 Гц обнаруживаются колебания амплитуды в околочасовом, околомесячном, сезонном периодах! И так на каждом уровне. Это явление называется многочастотностью биоритмов. Математическое моделирование показало (и физиологические наблюдения это подтверждают!), что чем богаче и ярче представлен набор частот для каждого параметра, тем выше адаптивный резерв системы в целом.

Циклические воздействия среды по своей структуре также многочастотны, видимо поэтому биологические системы в процессе эволюции научились необычайно чутко реагировать на такие ритмические коды, даже если их интенсивность значительно меньше порогового уровня. При этом скорость реакции всей системы сопоставима с минимальным периодом составляющих ее компонентов. Например скорость реакции на световой раздражитель близка к скорости смена фаз ПД одного нейрона!

Вы представьте себе - солдат на КПП еще не закончил сообщать начальству о нарушителе, а нарушителя уже хватают подоспевшие патрульные! J

Экспериментальные данные (4) показывают что при сравнении эффекта от физиотерапии прерывистые, ритмически сложные влияния оказываются более эффективными чем монотонные воздействия. Вероятно, онтогенетически био-системы выработали способность тонко распознавать сложные ритмические коды и подстраиваясь специфически реагировать на них.

Эмпирический подбор эффективных частот при сеансах КВЧ-рефлесотерапии показал, что даже для одной и той же системы у одного и того же пациента эффективными оказываются совершенно разные частоты. Одинаковые же воздействия, наоборот, вызывают порой диаметрально противоположный результат! (например вместо вазодилятации вазоконстрикцию)

Так появилась идея об интерактивной компьютерной биоуправляемой хронотерапии, когда управляющий сигнал меняется в зависимости от параметров организма. В настоящий момент это одно из перспективных направлений индивидуальной оптимизации режима физиотерапии.

Изюминкой многочастотоной модели является следующее: замечено(4), что при ритмическом (многочастотном же ) воздействии на биосистему в одном частотном диапазоне наблюдается «ответ» системы (увеличение амплитуды, нормализация частотных показателей и подчас облегчение десинхроноза в целом), но не в этом диапазоне а в соседних!

Например, использование для воздействия многочастотных ритмов с спектральными составляющими 7..13 Гц, ритмов пульса и дыхания вызывали нормализацию биоритмов с околочасовыми и околосуточными периодами.

Вообще для любых биоритмов, помимо многочастотности, характерно еще несколько важных свойств. А именно:

- «Скольжение» - вариант лабильности ритма, когда наблюдается стохастическое, случайное изменение периода колебаний показателя в сторону уменьшения или увеличения. Это приводит к тому, что акрофаза ( маскимум) показателя в эскперименте сдвигается во времени и может проявляться совсем не там где она предполагалась согласно первоначальным расчетам

- «Захватывание» - подстраивание биоритма под внешнее периодическое воздействие. Пример – явление нормального «усвоения ритма» при ритмической фотостимуляции на ЭЭГ

- «Маскирование» - вариант когда биоритм наоборот остается неизменным несмотря на внешнее воздействие, однако результирующий сигнал искажается внешними воздействиями. Пример – миограмма на том же ЭЭГ.

В использовании хронобиологических данных в практическом здравоохранении можно выделить как минимум 2 подхода

1. Собственно Биоритмологическое управление. Воздействие непосредственно на имеющиеся биоритмы с целью устранения десинхроноза. Этот подход хотя и применяется, но находится пока в основном на стадии научных экспериментов.
2. Использование хронобиологического подхода в рамках традиционной терапии. Здесь открывается огромное непаханое поле для специалистов всех специальностей. В настоящий момент накоплен колоссальный объем информации о циклических изменениях практически любых показателей. Не смотря на то что даже этот объем нельзя считать достаточным для полного понимания биоритмики человеческого организма, эти данные уже можно продуктивно использовать. Сообразуясь с имеющимися в литературе наблюдениями, врач любой специальности может откорригировать назначаемое лечение с учетом временнЫх характеристик пациента. В настоящий момент уже получили официальное признание такие научные направления как хроноонкология, хронокардиолгия, и множество других хроно-... Нельзя исключить что в будущем может появиться хрононеврология или даже.. хроноортопедия! J

Выводы

Резюмируя все вышеизложенное в докладе, можно перечислить несколько общих выводов

1. Биоритмы(периодичные колебания физиологичечких показателей)существуют и могут быть выявлены. J
2. Для адекватного прогнозирования поведения биосистемы «закрытые» модели не могут быть признаны достаточными. То есть для прогноза необходимо учитывать не только ритмы, присущие самой системе, но и циклические воздействия среды, в которой эта биосистема (организм) функционирует.
3. Достоверное прогнозирование возможно лишь в пределах ограниченных отрезков времени, и только при наличии мониторинга(т.е. динамического слежения)определяющих показателей.
4. Для биоритмологического управления системой предпочтительнее использовать многочастотные режимы воздействия. При этом «ответ» системы вероятен и на частотах значительно отличающихся от использованных для стимуляции.

Остается лишь надеяться, чтобы хронобиология, как аспект человеческих знаний о мире как можно скорее нашла отклик у практикующих врачей. Резервы эффективности терапии, достигаемые в применении этих знаний, поистине велики, и по-настоящему вдумчивый врач, просто обязан их использовать.

Список литературы:

1. «Физический энциклопедический словарь» 1983г.

2. «Хронобиология и хрономедицина» Комаров Ф.И., Рапопорт С.И. 2000 г

3. «Хронотопобиология, как одно из важнейших направлений современной теоретической биологии» Ю.А. Романов 2000

4. «Биоритмологическое биоуправление» С.Л. Загускин

5. «Годичные колебания психобилогических процессов» Волкова С.В. 1998 г.

6. «Околочасовые биологические римты: распространенность, природа, значение, связи с циркадианной ритмикой» Бродский В.Я. 2000 (2)

7. "Многолетние и годовые циклы человека" В.И. Шапошникова, Р.П.Нарциссова, Н.А. Барбараш 2000 (2)

8. "Хронофизиологические аспекты сменного труда " А.И. Щукин

9. "Хроноонкология" М.А. Бланк, Т.П. Рябых