ВОКРУГ  И ВНУТРИ НАС ОДНИ ТОЛЬКО ЧАСТОТЫ И РИТМЫ

В.Д.Цыганков

Давайте попробуем разобраться и понять, как и откуда возникают ритмы внутри организма, каковы молекулярные механизмы их происхождения, как они связаны с внешними ритмами природы и окружающими техногенными объектами, а также, как действуют частоты физиотерапевтических излучений проборов БИОМЕДИС М на органы, функциональные системы и биологические структуры. В чем их полезный оздоровительный эффект.

Для начала давайте взглянем на нижеследующую таблицу биологических и геофизических ритмов, опубликованную в интернете кафедрой биофизики биофака МГУ.

Между внешней и внутренней системами видно наличие тесной причинной связи. Как в области высоких частот, так и в области низких и сверхнизких частот. В области секунднных – одногерцовых и 10-ти герцовых частот особенное влияние на организм и его нервные процессы, на формирование и распространение нервных импульсов и на основные ритмы электроэнцело-грамм (ЭЭГ) мозга, оказывают всевозможные механические земные микросейсмические колебания. Циркануальный и ультра и циркадный ритмы управляются 12,4-ти часовыми приливными ритмами, вращением Земли (24,8 часа), лунной периодичностью (29,53 часа), выбросами Солнца и т.д. Так что мы, наш организм не изолированная, а открытая биосистема, и помимо электромагнитных (ЭМ) влияний излучений наших приборов БИОМЕДИС М, мы постоянно подвержены посторонним внешним электрическим и магнитным влияниям различных частот и ритмов.

Давайте посмотрим на иерархию уровней интеграции биосистем, разработанную Загускиным С.Л. [1], а ниже рассмотрим его таблицу ритмов или частот мира биосистем.

Иерархия уровней интеграции биосистем

На схеме вверху приняты следующие условные сокращения или обозначения (снизу вверх):

БСЦР  - Биосинтетические Саморедуплицирующиеся Циклы,

ОКК –Однородные Компартменты Клетки,

ОМК – Однородные Микроструктуры Клетки,

РКК – Разнородные Компартменты Клетки,

РМК - Разнородные Микроструктуры Клетки,

ФСО – Функциональные Системы Организмов,

ФСРО – Функциональные Системы Разнородныз Организмов,

ФСОБ – Функциональные Системы Однородных Биоцинозов,

ФСРБ - Функциональные Системы Разнородных Биоцинозов,

(u, v, w) –  функциональные входы,  (x, y, z) – расходы на функцию,

(k, l, m) – энергетические входы,       (s, p, r) – расходы на структуру.

Иерархия биоритмов или временная организация биосистем

С каждым уровнем иерархии связыны свои характерные для данного уровня организации биосистемы периоды ритмической деятельности или частоты. Динамический диапазон их исключительно велик от 100 микросекунд до … 23 миллиардов лет! Периодические ритмические воздействия ЭМП наших приборов БИОМЕДИС М имеют динамический диапазон от 10 микросекунд до 10 секунд (от 0,1 Гц до 100 кГц). Мишенью излучений приборов является, в основном, уровень компартменов и микромруктур клеток нашего организма (верхняя схема).

Вот и начнем рассмотрение механизмов действия лечебных и физиотерапевтических частот приборов БИОМЕДИС М с базового молекулярного уровня системы. Оставим, кстати, пока на последующее рассмотрение генетический уровень. Этот выбранный нами базовый молекулярный уровень представляют высокоорганизованные каталитические системы [2], в которых, например, могут возникать концентрационные автоволны в периодических или циклических химических реакциях Белоусова-Жаботинского [3], и другие молекулярные каталитические ритмические процессы с участием ферментов.

Чтобы понять механизмы действия внешних ритмов на внутренние ритмы организма, необходимо рассмотреть элементарный каталитический цикл или акт в каталитической системе (КС) [5]. Ведь каталитические молекулярные реакции или взаимодействия представляют основное содержание и механизм работы всех наших органов и функциональных систем.

В основе эволюционного катализа лежит концепция элементарных открытых каталитических систем (ЭОКС), содержащих особые неравновесные объекты, способные к самоорганизации и динамическому устойчивому существованию в ходе или благодаря обменну веществ и энергии, способные к прогрессивной химической эволюции, приводящей даже к возникновению жизни на Земле.

Любая биохимическая реакция в организме с участием катализатора представляет собой процедуру упорядочения хаоса в виде двунаправленного процесса: самоорганизации и организации [4]. Процесс организации  подчиняется энтропийному принципу Больцмана и сопровождается ростом энтропии S. Процесс самоорганизации подчиняется принципу максимальной полезной работы против равновесия и сопровождается уменьшением энтропии как показателя роста порядка в системе. В этих двух видах процессов различаются направления изменения энергии (Е), степени неравновесия (ρ), которая называется в нейрокомпьютере ЭМБРИОН невязкой, и энтропии (S), в случае необратимых процессов. В процессах самоорганизации энергия поглощается, степень неравновесия растет, а энтропия уменьшается. В процессах организации все наоборот. Механизм самоорганизации и ее источники энергии в общем виде можно представить как сопряжение энергодающего базисного процесса, идущего к равновесию, с процессом потребляющим часть его энергии на внутреннюю полезную работу против равновесия и создающим неравновесное упорядочение, что и наблюдается в каждом элементарном акте каталитического цикла.

Все реакции в организме на молекулярном уровне протекают в соответствии с открытыми в 1934 году знаменитым нашим соотечественником академиком Семеновым Н.Н. цепными реакциями. Они описываются уравнением Семенова

Dn/dt  = (Wn Fn) – gn,

где  n – концентрация активных центров Ki катализа,

dn/dt – скорость изменения концентрации активных центров реакции,

Wn – скорость зарождения первичных центров,

Fn – скорость образования активных центров при разветвлении цепи,

gn – скорость гибели активных центров.

Рассмотри рисунок 1 элементарного каталитического цикла, механизм или алгоритм работы элементарной каталитической системы (ЭКС).

Рис. 1. Элементарный каталитический акт или цикл

Здесь (1) – энергоакцепторный кольцеобразный, а точнее, винтовой во времени, процесс самоорганизации сопряжен с (2) внизу под кольцом – энергодонорным процессом организации. А+В – исходные вещества базисной реакции. С+D – продукты каталитической реакции. Ki – каталичический центр активации или вещество-катализатор.

Стадии каталитического цикла (по стрелкам кольца рис. 1):

1 – ассоциация исходных части веществ А+В и Ki,

2 – внутренние превращения ассоциата в ЭКС,

3 – Завершение образования неравновесной ЭКС,

4 – релаксация, возвращение к равновесию ЭКС,

5 – диссоциация или распад и удаление продуктов реакции.

Энергодинамика образования и релаксации ЭКС во времени показана на рис. 2. Здесь E – поток освобождаемой в КС энергии, Ѳ – внутренняя полезная работа против равновесия, Q – бесполезно рассеиваемое тепло.

                                   

Рис. 2. Образоввание и релаксация ЭКС

На одном каталитическом центре Ki в ходе базисной реакции А + B à C + D происходит метаболический обмен вещества и энергии А + B à {(А + B à C + D)/Ki} àC + D этой базисной реакции в виде цепочек возникающих и релаксирующих ЭКС (рис. 3).

Если приток веществ (А+В) и энергии в виде энергодающего процесса организации постоянен, то процесс самоорганизации становится динамически устойчивым и превращается во внутренний  ритмический процесс данной молекудярной структуры или клеточного образования.

Рис. 3. «Устойчивое неравновесие» или динамика существования ЭОКС

 в течение n циклов при постоянных a, I, Ki.

На рисунках 2 и 3 приняты в [6] следующие обозначения кинетических и энергетических параметров:

a = n/t = 1/t [актов в секунду] – константа скорости базисной реакции при постоянной температуре,

-f – порция свободной энергии, освобождаемой за один акт на одном центре катализа, I = af – интенсивность или мощность обменного процессав КС,

E = In – поток освобождаемой энергии за счет базисной реакции или E = Ѳ + Q – поток освобождаемой в КС энергии,

Ѳ – внутренняя полезная работа против равновесия, Q – бесполезно рассеиваемое тепло, r = Ѳ/E – мера самоорганизации.

Величина «устойчивого неравновесия» системы Ѳ (по Э.Бауэру [5]) полностью зависит от внутренней полезной работы против равновесия за счет энергии исходных продуктов А + B базисной реакции.

Литература

1.Загускин С.Л. Биоритмы: энергетика и управление. Препринт ИОФАН № 236. М. 1986.

2.Высокоорганизованные каталитические системы. Всероссийское совещание 9-10 июня 1998. Тезисы докладов. Черноголовка. 1998.

3.Жаботинский А.М. Концентрационные автоволны.  М. Наука. 1974.

4.Руденко А.П. Теория саморазвития открытых каталитических систем. И. МГУ.  1969.

5.Бауэр Э.С. Теоретическая биология. М.-Л. ВИЭМ. 1935.

6.Руденко А.П. в //сб. Синергетика. Труды семинара. Том. 4. МГУ. 2001.

Ссылка для друзей files.mail.ru/5454684F6F2D451E8514D190D7A9FF3A

АКТИВНОЕ ДОЛГОЛЕТИЕ

В.Д.Цыганков

Наша  фирма БИОМЕДИС (Москва) провозгласила своим девизом и реально проводит в жизнь оздоровительно-профилактическую программу «АКТИВНОЕ ДОЛГОЛЕТИЕ», разрабатывая, серийно изготавливая интеллектуальные медицинские приборы и проводя физиотерапевтические мероприятия  [1].

Давайте посмотрим на проблему активного долголетия с общих нейрокибернетических и медицинских позиций. Что означают два главных слова АКТИВНОЕ и ДОЛГОЛЕТИЕ в парадигме или в нашей программе? Естественно, под  долголетием в обыденном обиходе понимают возраст человека достигшего, как минимум, 80 и более лет, что приближает долгожителей к видовому генетически детерминированному пределу срока жизни человека 110-120 лет. Посему же основная масса людей не доживают до предельного возраста, а умирают в основном в 60-75 лет, в чем причины и механизмы преждевременной смерти и ускоренного старения? Практическому и теоретическому исследованию этих вопросов В.М.Дильман [2, 3] посвятил много лет своей жизни.

Почему мы стареем, чем наиболее часто мы болеем и от чего умираем в старости? Рассмотрим рисунок из работы Дильмана В.М.

Рис.1. Линейное возрастание количества смертельных случаев в течение жизни

от различных заболеваний

На рисунке 1, представленном Р.Коном за 1955 год, частота смерти от различных видов заболеваний линейно распределена следующим образом: 1 - общая смертность. 2 - раковые опухоли, 3 – сердечно – сосудистые - почечные, 4 - атеросклероз, 5 – сосудистые заболевания мозга, 6 – сахарный диабет. Вместе с тем, известна экспоненциальная кривая Б.Гомпертца  (1825 г.) – зависимость между возрастом и смертностью. Противоречие между зависимостями линейной и экспоненциальной налицо! Внутренний механизм этого различия вида графиков будет рассмотрен ниже. Здесь важно отметить очень важную особенность вышеприведенного рисунка. Самые различные заболевания (1 - 6) образуют  пучок близко расположенных линий. Причиной  массовой смерти не является какое либо одно, избранное неинфекционное заболевание. Все болезни в среднем равноправны в причине смерти. Мы рассмотрели букет болезней, которые называют главными, сцепленные со старостью или компенсаторные болезни. Дильман В.М. главной причиной смерти и старения считает потерю или нарушение ритмов активности четырех основных внутренних гомеостатов организма: энергетического (ЭГ), адаптационного (АГ), Репродукционного (РГ) и иммунного (ИГ).

Вот сейчас мы и переходим к самому главномувопросу [4], к рассмотрению глубокого понятия РИТМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ. Другими словами, мы должны рассмотреть морфологию, структуру и функцию БОЛЬШИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСОВ (ББЧ) (рис. 2 по Дильману) - главного координатора и органа, делающего огромный сконцентрированный в ограниченном пространстве и во времени жизни огромный набор клеток единым целым, т. е. организмом, человеком, личностью.

Рис. 2. Большие биологические часы

Наша человеческая АКТИВНОСТЬ, естественно, проявляется в виде обычной дневной активности или деятельности в состоянии бодрствования, а во время сна в виде внутренней биохимической активности всех систем организма, которая проявляется в виде ритмической (рис.3 и 4) смены или цикла «бодрствования и сна» [5].

Рис. 3. Ритмы бодрствования и сна (из [5])

Главным местом и органом организма, где находятся биологические часы, принято [4, 5] считать супрахиазмальное ядро (СХЯ) гипоталамуса (Рис.4).

Рис. 5. Центры бодрствования в головном мозге

 Теперь давайте внимательно рассмотрим рисунок 6 из работы Дильмана.

Если рассматривать порог (Ѳ_Г) гипоталамуса к торможению регуляторными гормонами как показатель потери ритма или активности (лабильности) неравновесных (по Э.Бауэру [6]) биомолекулярных структур, то мы видим на рисунке две наклонные линии жизни или границ ускоренного и замедленного с годами старения. Между ними мы видим среднее для человеческой популяции  или вида стандартное старение, наклон кривой которого говорит о скорости старения. Начиная с 30 лет мы видим сцепленным со старением комплекс главных болезней компенсации, перечисленные на рис. 1.

Теперь нам предстоит совершить стратегический переход от данного системного, организменного уровня на уровень механизмов биофизического, клеточно – молекулярного, и показать, как можно, и можно ли, изменить наклон стандартной прямой в сторону заторможенного старения путем электромагнитного бесконтактного воздействоя.

Другими словами, задача состоит в не  медикаментозном, не химическом воздействии извне на мозг и организм, а электромагнитным полем (ЭМП) заданного спектра частот, затормозить старение (увеличить долголетие ) и уменьшить пагубное влияние на смертность главных десяти болезней компенсации.

ОТ ГЕНОВ per1, per2, per3 СХЯ ЯДРА ГИПОТАЛАМУСА

К ИЕРАРХИИ РИТМОВ В ОРГАНИЗМЕ И ИХ СИНХРОНИЗАЦИИ

Зачем мы с помощью приборов БИОМЕДИС переменным низко- и высокочастотным переменным электромагнитным полем (ЭМП) синхронизируем внутренние ритмы человека?

Все живые существа на Земле - от растений до высших млекопитающих - подчиняются суточным ритмам. У человека в зависимости от времени суток циклически меняются физиологическое состояние, интеллектуальные возможности и даже настроение. Ученые доказали, что виной тому колебания концентраций гормонов в крови. В последние годы в науке о биоритмах, хронобиологии было сделано многое, чтобы установить механизм возникновения суточных гормональных циклов. Ученые обнаружили в головном мозге "циркадный центр", а в нем - так называемые "часовые гены" биологических ритмов здоровья.

Наука, изучающая суточные ритмы организма, называется хронобиологией (греч. chronos - время). Ее основные понятия сформулировали выдающиеся немецкий и американский ученые профессора Юрген Ашофф и Колин Питтендриг, которых в начале 80-х годов прошлого века даже выдвигали на соискание Нобелевской премии. 

Существование эндогенной ритмической активности в любом живом организме, пожалуй, ни кого уже в настоящее время не вызывает сомнений. Однако, следует ответить и объяснить, зачем каждой клетке и каждому органу многоклеточного организма иметь собственный внутренний ритм активности и покоя. Как огромные миллионы клеток взаимодействуют в организме слаженно во времени и в пространстве как едином целом существе, определяя его стабильные индивидуальные, личностные черты. Как осуществляется иерархическая синхронизация ритмов клеток, органов и систем организма, учитывая отсутствие стабильной пространственной метрики в геометрии тела и наличие анизотропии, несимметричных жидких кристаллов в виде белковых молекул и молекул воды.

Как эта синхронизация совершенно разных по длительности внутренних ритмов подстраивается под суточные и сезонные изменения параметров внешней и внутренней среды. Кто и где, в клетке, в органе или в организме, определяет время наступления и продолжительности бодрствования и сна, его срок жизни, время роста и созревания, время старения. Какова физиологическая норма продолжительности жизни, сформулировал проблему и дал частичное ее решение В.Дильман [2,3]. И еще можно привести множество подобных интересных вопросов, на которые, к сожалению, до сих пор нет полного ответа.

Итак, все сводится к проблеме изучения, раскрытия механизмов работы и выяснения ведущей роли так называемых «биологических часов» в создании, синхронизации  и регуляции иерархии ритмов организма. Где находится этот эталон времени и главный регулятор ритмов в организме?

СУПРАХИАЗМАЛЬНОЕ ЯДРО (СХЯ) ГИПОТАЛАМУСА

Как отметил в 1968 году С.Шноль [4], в конце ХХ века мы «..уже знаем, что биологические часы есть в каждой клетке, что в многоклеточных организмах все часы должны идти согласованно образуя иерархическую систему: часы отдельных клеток управляются часами органа, часы всех органов  настраиваются по часам центральной нервной системы (ЦНС), а в ней – в мозгу – есть главные часы организма». Эти биологические часы активны, эндогенны, т. е. внутри каждой клетки есть свой собственный маятник или колебательный молекулярный механизм или периодический процесс, который отмеривает единичные интервалы времени.  Ход этих часов можно подстраивать по фазе, что и делает весьма успешно организм. Такие часы у растений более 280 лет назад обнаружил еще в 1729 году астроном и математик де Мэран, круглосуточно наблюдая за автономными, стабильными, независимо от освещенности, температуры и времени года, периодическими движениями листьев фасоли.

Современное описание и понимание физиологии и нейрохимии молекулярных внутриклеточных механизмов биологических часов представлено в новом интересном повествовании В.Ковальзона «Основы сомнологии» [5].

Давайте обратимся к конкретному фактическому иллюстративному материалу.

По В.Ковальзону (2013) и Panda et al. (2002), биологические часы – это внутриклеточный универсальный автономный молекулярный механизм, работающий в клетках самых разных организмов – от древнейших бактерий - прокариот (безъядерных одноклеточных) до бактерий эукариот (клеток с ядром), растений, беспозвоночных и позвоночных животных, включая человека. Основная роль этого генератора тактовых импульсов» - поддерживать собственный ритм молекулярно-биохимический реакций, близкий к 24 часам, т. н. циркадианный ритм, и управлять ритмической экспрессией (активностью синтеза белков) генов различных клеток организма, вовлеченных в нейрофизиологические и поведенческие процессы.

Для биологических часов следует отметить три их важнейших свойства:

- автономность и стабильность хода,

- способность к управляемой извне синхронизации,

-температурная стабильность хода, или способность к температурной компенсации.

Такие часы не «убегают» и не «отстают» без необходимости для самого организма или клетки.

Главная часть биологических часов или центральный осциллятор человеческого организма находится (рис. 1) в супрахиазмальных ядрах (СХЯ) переднего гипоталамуса. Билатерально симметричные ядра СХЯ расположены над зрительным перекрестком и содержат всего несколько тысяч нейронов у крысы, а у человека их 20000.

Мы привыкли рассматривать всю мозговую нервную деятельность как импульсный или спайковый отклик нервной клетки на изменение ее мембранного потенциала под воздействием медиатора, поступающего на нейрон из пресинаптической мамбраны на рецептор постсинаптической мембраны. Только в последние годы, в связи с освоением новых современных экспериментальных методов и технологий, установлен еще один, важнейший канал модуляции активности клеток – экспрессия генов под непосредственным воздействием на клетку различных гормонов.

                                       

Рис. 7. СХЯ в гипоталамусе (из [4])

Гипоталамус является главным висцеральным мозгом, управляющий через гипофиз и эпифиз (древний «третий глаз») всей жизнью наших внутренних органов, управляющий всей жизнью нашего внутреннего мира. Эта троица желез совместно вырабатывает целый спектр важных для жизни гормонов (рис. 8).

Рис. 8. Три центра гормональных механизмов биологических часов (из [4])

Разнообразный набор медиаторов и гормонов, который генерирует множество центров бодрствования и сна в мозге человека, виден на выше приведенном рис. 5.

Самым интересным для нас является участие генетического аппарата в работе биологических часов как главного осциллятора организма. Как видно на рис. 9, темная круглая часть – это ядро нейрона СХЯ, которое окружает цитоплазма. Ритм задается и поддерживается с помощью транскрипционно - трансляционного механизма петли обратной связи, включающий позитивные гены Clk и Bmal1, негативные гены Per (период), Cry, Tim и регуляторный генный элемент  CSNK-1.

Рис. 9. Молекулярные генетические биологические часы в клетке СХЯ (из [4])

Продолжение следует

Выступление в Днепропетровске к.т.н. Цыганкова В.Д.

Владимир Дмитриевич Цыганков - директор по науке НПК «БИОМЕДИС», кандидат технических наук, член-корр. Международной Академии Информатизации. 
Родился в 1935 г. в Москве. Окончил Одесский электротехнический институт связи (ОЭИС) по специальности "радиоинженер";
Участвовал под руководством Главного конструктора Б.И. Рамеева, будучи его заместителем, в создании первых в СССР полупроводниковых ЭВМ "Урал";
С 1964 года в ПНИИММ (г. Пенза) возглавил работы по бионике и нейрокибернетике;
Автор и главный конструктор ряда промышленных образцов нейрокомпьютеров типа "ЭМБРИОН", промышленных и мобильных роботов.
В последние годы работает над проблемами создания квантового нейрокомпьютера и моделей квантового сознания.
Является в фирме "БИМЕДИС" научным руководителем работ по разработке и производству мобильных медицинских приборов биорезонансной терапии.
Директор по науке НПК "БИОМЕДИС".
Автор более 195 научных работ и 18 монографий;
Книги: Нейрокомпьютер и его применение. Москва.1993, Нейрокомпьютер и мозг. Москва.2001, Психотроника и безопасность России, Синтег, 2003. Виртуальный нейрокомпьютер "ЭМБРИОН". Синтег, 2005, Квантовые вычисления на нейрокомпьютере. Нейрочип и его работа. Германия. 2012.