Можно ли самостоятельно повышать свой биологический потенциал? А управлять ритмом сердца? Контролировать работу мозга? Оказывается, если не все, то очень многое в наших руках, считает Лилия Поскотинова, доктор биологических наук, заведующая лабораторией биоритмологии Института физиологии природных адаптаций Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. Н. П. Лавёрова Уральского отделения РАН.
Фото: Getty Images
Фото: Getty Images
Лаборатория биоритмологии в Архангельском научном центре существует с 2004 года. Первое время основным направлением ее деятельности было изучение динамики физиологических показателей в зависимости от продолжительности светового дня (фотопериодики).
Каков наш биопотенциал
Сотрудники лаборатории тогда впервые показали, как в различные фотопериоды активность щитовидной железы, стрессовые гормоны и гормон поджелудочной железы — инсулин влияют на нервную регуляцию сердечного ритма жителей Европейского Севера. Оказалось, что такая внутригодовая биоритмика соотношений сердечной деятельности и уровней гормонов зависит и от широты проживания на Севере — на границе северных и средних широт или в Заполярье. Это отражает неоднородность и масштабность наших северных территорий. Иначе говоря, чем севернее, тем труднее.
В последующие годы лаборатория расширила свои научные задачи и стала заниматься вопросами саморегуляции человека с применением технологии биоуправления параметрами сердечного ритма, особенно в условиях Арктики. Следующий вопрос — изучение биоэлектрической активности головного мозга, в том числе вопросы влияния эффекта биоуправления на его работу.
Как управлять собой?
В 2006 году сотрудники лаборатории зарегистрировали заявку на изобретение, дающее возможность использовать специальное техническое средство для биоуправления параметрами сердечного ритма. Так появилась технология биоуправления, когда человек может сам регулировать свой сердечный ритм.
Происходит это следующим образом. Человеку регистрируют биоэлектрические параметры сердца и демонстрируют на мониторе в виде линии графика, цифрового значения. С помощью инструкции, которую дает исследователь, можно эти показатели увеличить или уменьшить. Делается это не столько силой мысли, сколько силой стремления найти такие внутренние ощущения, которые бы коррелировали с изменением видимого на мониторе показателя. Чем больше человек способен вызвать такие вариации, тем больший функциональный резерв сердечной деятельности у него есть.
Дышите глубже
Наибольший эффект достигается подбором правильного темпа и глубины дыхания. На вдохе частота сердечных сокращений ускоряется, на выдохе замедляется. Правильно дыша, мы можем влиять на показатели ритма сердца. При этом следует сохранять мышечное расслабление и положительный психоэмоциональный настрой. При выполнении курса таких сеансов биоуправления у человека есть возможность снизить медикаментозную нагрузку, а также быстрее восстановиться после психоэмоционального или физического напряжения.
Зачем все это нужно? Дело в том, что многие районы Севера дискомфортны для проживания, жить и работать здесь — большой стресс для организма, но это не отменяет необходимости их осваивать, учиться жить без вреда для организма. Невозможно сделать это, не научившись саморегуляции.
К сожалению, мы не можем сказать, что все колебания сердечных и гормональных процессов каким-то образом компенсируются нашим организмом. Да, у нас высокий адаптационный потенциал, но компенсация — это процесс не бесконечный. Безусловно, у всех северян мобилизованы компенсационные процессы, и это говорит о том, что резерв регуляции снижен.
Если идет сверхэкстремальная нагрузка, стресс, то выход в патологию происходит быстрее. Причем такой выход будет не очевиден для наблюдения, бессимптомный, растянутый во времени. И чем севернее территория, тем такой переход быстрее.
Плавающая норма
Специалисты говорят о феномене «плавающей нормы» физиологических показателей у северян. Например, норма гемоглобина у женщин — 120–140 г/л. У северных женщин эта «норма» может иметь свои пределы колебаний от сезона к сезону. Также и с половыми гормонами. Не всегда изменения менструального цикла у северянок надо специально лечить, часто достаточно лишь дождаться смены сезона года — проблема может отступить сама собой.
Для того чтобы проверить все эти догадки, сотрудники лаборатории перешли на следующий этап исследований — моделирование воздействия факторов Севера в лабораторных условиях.
В зависимости от исходных физиологических показателей были изучены разные сценарии развития адаптации и риски дезадаптации. Возможно, компенсация будет больше выражена в сердечной системе, но сбой произойдет в центральной нервной системе, у кого-то наоборот. Все эти сценарии были смоделировали в экспериментальных условиях.
Холодно, но азартно
В Институте есть холодовая камера, где температуру можно снизить до -25°C. Набрали молодых ребят, студентов-добровольцев. Из одежды на них были медицинские халаты, джинсы, кроссовки. Они находились там десять минут.
В целом все ребята восприняли эксперимент довольно азартно. Никто из добровольцев не заболел. Каждый хотел себя испытать. Специалисты давали заключение, у кого при воздействии холода будет более выражен синдром полярного напряжения, когда происходят психоэмоциональные изменения. А у кого-то будет больший риск развития холодовой артериальной гипертензии — повышения артериального давления.
Задача эксперимента — смоделировать ситуацию воздействия холода в Арктике и посмотреть, как от исходных физиологических показателей у того или иного человека будет реализована стратегия адаптации организма, чтобы показать, какая система может дать сбой, а где и такие проблемы со здоровьем будут минимальными.
Добровольцы не просто так сидели в камере — у них были специальные задания. Они воспроизводили методику управления своим ритмом сердца, которую предварительно тренировали в теплом помещении. Их обучали этой методике, смысл которой — создать резерв сердечной деятельности, чтобы нивелировать последствия повышения артериального давления в ответ на воздействие холода.
Это был важный этап, который позволил понять, что технически делать это во время охлаждения очень трудно, особенно когда подключается холодовая дрожь. Исследователи остановились на другом подходе: сеанс биоуправления делается перед заходом в холодовую камеру. У тех, кто применял эту методику, в отличие от группы контроля, сердечный резерв остался лучше, частота сердечных сокращений была более стабильная.
На Севере смогут работать все. Но по-разному
Выводы из эксперимента следующие. Есть разные типы людей. Обоснован тип, который чаще встречается среди людей с большим стажем проживания на Севере — у них более низкая скорость произвольного внимания, более выражена активность подкорковых, древних структур головного мозга, которые управляют сердечной деятельностью и внутренними органами. У таких людей температура после охлаждения полностью возвращается к норме. У них фактически не менялась электроэнцефалограмма. Эти люди больше подходят для принятия управленческих решений в экстремальных условиях холода. Активность головного мозга остается стабильной, но когда они переживают стресс, у них выше риск выхода в холодовую артериальную гипертензию. Такова «физиологическая плата» за адаптацию — нарушение тонуса сосудов.
Другой тип — высоко реактивный. У них резко активизировались зоны коры мозга, ответственные за регуляцию термогенеза, за связь с эмоциогенными структурами. Значительно повышалось артериальное давление. Но при возвращении в теплое помещение все реакции сердца возвращались к норме. При этом температура кожи восстанавливалась медленно. У таких людей более высокий риск психоэмоциональных проблем в условиях холода, возможно, им труднее оставаться эмоционально стабильными. Но риск холодовой гипертензии у них минимальный.
Таким образом, нет идеальных типов реагирования на стресс. Каждый тип реагирования имеет свое биологическое предназначение и возможности адаптации. Самое главное — узнать свой тип и спрогнозировать возможные риски нарушения здоровья. Это может повлиять на то, как человек будет вести себя в профессиональной деятельности, для какой работы больше подойдет.
На Севере работать смогут все, но для разных людей подходят разные типы деятельности. Эти знания, безусловно, помогут в освоении северных земель. Эти методики могут быть использованы заинтересованным компаниям, чтобы они определяли возможности здоровья для своего персонала. Но важно это далеко не только для северян.
Хрономедицина должна войти во все рекомендации
Биоритмология, или хронобиология — это биомедицинская наука, изучающая периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они свойственны окружающей нас материи на всех уровнях ее организации — от молекулярных и субклеточных до биосферы и являются фундаментальным процессом в природе.
Сегодня известно, что одни биологические ритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам — например, суточные, приливные, годичные. Влияние биоритмов на все живое имеет определяющее значение. Понимание этих процессов может широко использоваться в медицинской науке и практике.
***
Путь биоритмологии в науку не был простым. В середине и конце XX века приобрели популярность различные псевдонаучные теории — например, теория «трех ритмов», не зависящих ни от внешних факторов, ни от возрастных изменений самого организма. Понятие биоритмов наряду с «биополем» широко использовалось в экстрасенсорике, из-за чего было частично дискредитировано.
***
В 2017 году Нобелевская премия по медицине была присуждена Джеффри Холлу, Майклу Росбашу и Майклу Янгу именно за эксперименты в области биоритмологии.
Экспериментируя с мушками-дрозофилами, ученые открыли молекулярные механизмы, которые контролируют так называемые циркадные, или циркадианные ритмы (от латинского circa — примерно и dies — день). Это «биологические часы» внутри живых организмов, подстраивающие наши физиологические процессы под время дня. Как именно они работают, оставалось загадкой, пока в 1984 году трое ученых не смогли выделить ген, а затем и объяснить, как именно он работает. Они открыли специфический белок, количество которого колеблется в зависимости от времени дня и «запускает» работу гена. Принципиальная важность этой работы в том, что ее авторы вышли на новый уровень — генетический.
***
В нашей стране пионерами хронобиологии и хрономедицины стали академик Федор Комаров и профессор Семен Рапопорт, обратившие внимание на сезонность обострений многих хронических заболеваний в эндокринологии, кардиологии, неврологии, психиатрии.
На базе Клиники внутренних болезней им. Е. М. Тареева Первого медицинского института (ныне Сеченовский университет) была проведена огромная научно-исследовательская работа, результаты которой были внедрены в клиническую практику. Так появились первые протоколы ведения больных с учетом их суточных и годичных биоритмов, разработаны новые схемы лечения, в результате чего, по словам Семена Рапопорта, удалось в два-три раза сократить прием препаратов и добиться значительного улучшения их состояния.
«Мы пришли к выводу, что хрономедицина должна войти в медицинские рекомендации всех медицинских учреждений страны»,— рассказывает Семен Рапопорт. Однако, к сожалению, этого пока так и не произошло. В абсолютном большинстве медучреждений всех лечат «под одну гребенку», а персонализированная медицина пока остается красивым лозунгом.
Однако надежда все-таки имеется: в нашей стране проходят Всероссийские съезды по хронобиологии и хрономедицине, где собирается множество специалистов, звучат интересные доклады, по этой тематике защищаются диссертации.
Это не может не радовать, говорит Семен Рапопорт: люди понимают, насколько важно развивать это направление, которое без больших затрат и сложных исследований может сделать всех здоровее и счастливее.
Учитесь властвовать собой
Важный вопрос — у всех ли получается регулировать свой сердечный ритм? Не у всех, и это тоже показатель адекватности саморегуляции. Выяснилось, что у людей, имеющих риск гипертонии и высокой частоты сердечных сокращений, саморегуляция нарушена. Им нужны специальные курсы обучения, чтобы выйти на определенный результат.
У кого-то получается сходу, особенно у тех, кто работает с этим постоянно. Несколько лет назад лаборатория имела опыт работы с сотрудниками спецслужб, у которых была прекрасная саморегуляция. Им не надо было даже смотреть на монитор, чтобы повысить свою вариабельность сердечного ритма.
Есть люди, занимающиеся медитативными практиками, психологи, психиатры, которые тоже часто владеют методиками саморегуляции. Задача ученых — предлагать для внедрения эти методики там, где у людей повышенная психоэмоциональная нагрузка, отражающаяся на функции сердца. Это, в том числе, педагоги, врачи, которым нередко такие навыки остро необходимы.
Иначе говоря, эти методики подходят не только для тех, кто живет и работает на Севере. Они хороши для всех, кто сталкивается со стрессом и хочет научиться владеть собой. Как говорили древние, «научись владеть собой — и ты овладеешь миром».