R~r2f4/(f2-f02)2.

Из формулы следует, что при f<<f₀ , рассеивание зависит от 4 степени частоты внешнего воздействия, При равенстве f=f₀, т.е. противофазной синхронизации колебаний концентрации кальция, вызываемых внешними и внутренними причинами, рассеивание максимально, клетка не чувствительна к данным внешним воздействиям благодаря закреплению пространственно-временных параметров золь-гель структур. При f>>f₀ рассеивание практически не зависит от f и определяется только морфологией золь-гель системы. Повышение чувствительности клетки (обучение) может быть достигнуто подстройкой величин r и f₀, т.е. за счет естественного эволюционного отбора устойчивых структурно временный системы золь-гель структур (рис. 2).

Многочастотное кодирование в биосистемах объясняет неравномерность биологической эволюции, явления предадаптации и появление сложных структур в «готовом виде», которые невозможно представить в виде последовательного отбора новых элементов по критерию «выживаемости» или устойчивости. Разработанный нами универсальный энергетический критерий направленности биологических процессов [11], представляющий интеграл отношения внешних функциональных процессов к внутренним регуляторным за время переходного периода. Целевой функцией оптимизации энергетического характера является максимум этого критерия, что соответствует повышению устойчивости биосистемы любого уровня за счет согласования иерархии периодов биоритмов и соотношения их мгновенных значений с иерархией периодов ритмов внешней среды. Увеличение устойчивости биосистемы (например, при лечении) сопровождается увеличением (нормализацией) фрактальной размерности, но с оптимальным для внешних условий соотношением детерминированной и стохастической компонент.

Исследование временной организации клетки и ее реакций на различные ритмические воздействия, включая воздействия по обратной связи при модуляции собственными биоритмами, показало, что биологическими кодами информационных связей между биосистемами, начиная от внутриклеточного уровня, являются инвариантные соотношения периодов иерархии ритмов. Воспринимающая клетка и другие биосистемы реагируют не на абсолютные значения частот внешнего воздействия, а на эволюционно привычные биологически значимые многочастотные сигналы подобно аккордам в разных октавах. Такой способ кодирования позволяет реагировать на сигналы, интенсивность которых ниже шума естественного фона или даже на уровне кТ.

В то же время биосистемы обладают высокой помехоустойчивостью, ускользая от одночастотных резонансов на воздействия с фиксированной частотой за счет варьирования периодов собственных биоритмов, даже если это внешнее воздействие производится с частотой, равной средней частоте биоритма. Взаимосвязь в целостной биосистеме иерархических уровней активно демпфирует внешнее воздействие на адресуемом уровне. В то же время одновременное воздействие набором частот с инвариантным соотношением, характерным для биосистемы, позволяет выделять и реагировать биосистеме на эти физиологически адекватные информационные воздействия чрезвычайно низкой интенсивности.

Фазовые золь-гель переходы согласно нашей гипотезе [15] в отдельных компартментах клетки (золь-гель структурах) являются основой информационных связей и пространственных распределений потоков веществ и энергии внутри клетки. Синхронизация этих переходов между определенным числом золь-гель структур может быть достаточна для ретрансляции информационных сигналов и эстафетной передачи внешних воздействий между клетками в организме.

Этот древний способ информационных (и энергетических) взаимодействий, возникший на этапе возникновения простейшей живой клетки, несомненно, сохранился и в современных одноклеточных и многоклеточных организмах. Его преимущество по сравнению с эволюционно более поздними нервно-гуморальными способами интеграции и информационных связей в организме состоит в их экономичности, малых затратах энергии при большой скорости передачи сигналов, а главное в большой их информационной емкости, поскольку многочастотное кодирование сигналов иерархией ритмов золь-гель переходов позволяет при высокой помехоустойчивости использовать биологические коды, закрепленные эволюцией, чувствительность к которым громадна (на уровне кТ). Нервные и гуморальные связи химически и энергетически расточительны, и их появление диктовалось только необходимостью адресной передачи сигналов, необходимой в многоклеточном сложном организме. Добавление химических связей в информационных способах связи микроорганизмов требовало усложнение их кооперативного взаимодействия в отношении химических градиентов среды.

Параметры золь-гель переходов определяются и в свою очередь влияют на структуру воды и биологической жидкости. Структурная альтерация биожидкости [22] при внешних воздействиях может служить индикатором состояния золь-гель структур и клеток организма. Например, о наличии патологии и эффективности лечения возможно судить по виду кристаллов высушенной биологической жидкости [21]. Наличие ядра с ядерной мембраной в клетках многоклеточных организмов обеспечило, с одной стороны, защиту генома от энергоинформационных воздействий внешней среды и со стороны золь-гель переходов в цитоплазме, что уменьшило вероятность мутаций по сравнению с микроорганизмами. С другой стороны, ядерно-цитоплазматические информационные связи стали более специализированными по сравнению с взаимодействием других золь-гель структур в цитоплазме. Именно их анализ на основе многочастотного кодирования позволит адекватно управлять репрессией и дерепрессией конкретных генов, регулировать морфогенез, дифференцировку клеток и тканевую пролиферацию. Физический способ генной инженерии может иметь большие возможности, чем химический [18, 20].

С позиций кодирования биологических сигналов иерархией ритмов с инвариантным соотношением периодов понятна избыточность генома (неактивный хроматин), так же, как избыточность «неработающих» нейронов в коре мозга. В обоих случаях «избыточная» ДНК или «избыточные» клетки формируют необходимый спектр ритмов золь-гель переходов для генерации и акцепции сигналов акустической и электромагнитной природы.

Аналогом энергетической регуляции ритмов золь-гель переходов в клетке с помощью ритмов связывания и высвобождения кальция являются в многоклеточном организме ритмы микроциркуляции крови. При этом ритмы золь-гель переходов в эритроцитах крови могут воспринимать и переносить закодированную таким образом информацию в клетки всего организма. Доказано, что каждый орган имеет свои представительства в других органах в виде капиллярных модулей, а воздействие на кровоток любого органа вызывает в этих представительствах изменение гемодинамики. Информационно-энергетическая сущность модуля как биопроцессора заключается в том, что его капилляры являются хемотропными преобразователями считывания информации с эритроцита и перевода ее в кинетическую энергию [6].

Показано, что при облучении эритроцитов лазером уменьшается жесткость его мембраны, увеличивается ее эластичность и активность в ней АХЭ-азы [3], что можно трактовать как увеличение в эритроците доли золя относительно геля. Эритроцит с увеличением доли золя, легче изменяет свою форму и способен проникать в капилляр, при этом легче происходит газообмен. При заболеваниях, в частности при деструктивном панкреатите, появляются эритроциты с различными выростами и в виде тутовой ягоды, а успешное лечение уменьшает количество морфологически измененных эритроцитов [8].

Изменения соотношения золя и геля в нейроне регулирует практически все его функции: проведение нервного импульса, изменение сома-аксонного индекса, влияющего на декремент генераторного потенциала и торможение нейрона, регуляцию весов синаптических входов, рост и движение отростков [14]. То же можно сказать о других видах дифференцированных клеток иммунной системы, клеток эндокринных органов. Таким образом, древний способ энергоинформационных внутриклеточных и межклеточных связей активно участвует в организации и в механизмах нервно-гуморальных связей в организме и, возможно, лежит в основе и межорганизменных биоценотических, и внутрибиосферных информационных связей.

Большой интерес в эволюционном аспекте представляет роль ритмов золь-гель переходов в клетках в так называемых биологически активных точках (БАТ) организма и в объяснении функции и морфоло-гических основ так называемых меридианов, информационная функция которых не вызывает сомнения не только в «восточной», но и в «западной» медицине. С учетом необычно высокой концентрации щелевых контактов в клетках зон БАТ и особого рисунка и количества в них капилляров логично представить БАТ как представительство сосудистых модулей разных органов и систем организма [6] именно в коже и сухожилиях как зон контакта с внешней средой.

В передаче же информации от этих представительств (диагностика) и в лечебном эффекте при воздействии на БАТ соответствующих органов в этом случае нет ничего удивительного. Нет необходимости искать какие-то особые морфологические основы передачи сигналов о состоянии соответствующего органа или пути распространения лечебного воздействия. Достаточно рассмотреть изменение и нормализацию иерархии ритмов золь-гель переходов в эритроцитах, циркулирующих от зоны представительства к органу и обратно. Наличие же щелевых контактов в клетках БАТ способствует эстафетной ретрансляции спектра акустических и электромагнитных сигналов до нервных окончаний. Понятны в этом случае и компенсаторные нарушения и нормализация в других органах и системах в процессах патогенеза и лечения.

Нельзя исключить и взаимодействие ритмов золь-гель колебаний мембраны эритроцитов, «усвоенных» в зоне БАТ, и ритмов генерируемых в зоне БАТ сигналов в клетках представительного органа. Возможно, аналогичный механизм лежит в основе направленного движения лейкоцитов при иммунологических реакциях и при других явлениях, которые невозможно объяснить только концентрацией предполагаемых аттрактантов или репеллентов. Возможна настройка ритмов золь-гель колебаний в рецепторных клетках обонятельного эпителия животных на привычный спектр электромагнитных колебаний химического вещества. Спектр этих колебаний может сохраняться и передаваться в ритмах кластеров воды при конденсации водяных паров в воздухе, имевших контакт буквально с единичной молекулой пахучего вещества. Это предположение может объяснить удивительные факты передачи сигналов половых феромонов у бабочек за несколько километров. Проверкой этого предположения могло бы быть нахождение собакой одного и того же предмета по его запаху при существенно разной влажности воздуха.

Если принять механизм информационных связей зон БАТ с соответствующими органами, то правильно было бы диагностику проводить с помощью разработанного нами метода компьютерной дифференциальной термометрии, при необходимости с суточным мониторированием. Лечебное же воздействие на БАТ необходимо проводить в режиме биоуправления по сигналам с датчиков пульса и дыхания пациента. Кстати, классические методы прижигания и иглоукалывания, создавая повреждение и отек ткани в месте БАТ, тем самым механически модулируют эти воздействия в ритмах кровенаполнения ткани в зоне БАТ. То же обеспечивает (без повреждения ткани) наш метод биоуправляемой хронофизиотерапии, при котором внешнее воздействие автоматически согласует ритмы золь-гель переходов с ритмами микроциркуляции крови. Лечебное воздействие должно проводится в такт с кровенаполнением ткани, без нарушения осмотических градиентов между внешней для клеток средой и внутриклеточными колебаниями за счет ритмов золь-гель переходов. Лечение представляет нормализацию этих ритмов при согласовании их с ритмами центрального кровотока.

В уравнении осмотического состояния Ю.Н. Смолиным [26] показано, что характеристика поток-давление имеет падающий участок, вследствие чего в ячейке возникают синхронные колебания температуры и осмотического давления. Причем максимальное отношение стационарных значений осмотического давления достигает двух порядков, а период основной моды обнаруженных при этом колебаний осмотического давления, в зависимости от молекулярного веса растворенных веществ, составлял от десятков секунд до околочасового ритма. Эти периоды колебаний закреплены в эволюции, в том числе в параметрах осмотических колебаний кровотока, которые должны быть согласованы с колебаниями осмотического давления внутри клеток путем фазовых золь-гель переходов.

Колебания с такими периодами обнаружены для локальной структуры растворов белков, т.е. гидратированные частицы образуют синхронизированный ансамбль осмотических микроячеек. Ю.Н. Смолин приходит к выводу о гравитационной природе колебаний в осмотических ячейках самого разного уровня организации. Из его расчетов следует, что физиотерапевтическое воздействие должно быть направлено на согласование осмотических колебаний за счет золь-гель переходов в клетке с колебаниями осмотического давления во внешней среде, т.е. с ритмами центрального кровотока, от которых зависит функциональная архитектура капиллярного русла. Для нормализации функции и метаболизма клеток в области патологии необходимо устранить нарушение осмотических градиентов и восстановить оптимальное экономичное энергообеспечение ткани или органа, что возможно только в режиме биоуправления.

Лечебное воздействие в ритмах кровенаполнения ткани, открытия капилляров над активными клетками не нарушает ритмов осмотических градиентов между клетками и внешней средой. Воздействие носит многочастотный резонансный характер, так как соответствует ритмам золь-гель переходов, ритмам осмотического давления внутри клеток. На биологическую и физиологическую адекватность и переход к эстафетной передаче сигналов естественных для межклеточных взаимодействий указывает и возможность использования очень малых интенсивностей биоуправляемой квантовой терапии. Такой способ не имеет побочных эффектов. Благодаря образованию тканевой памяти (подкрепление реакции капиллярной сети вдохом) лечебный эффект более стабилен, чем при обычной физиотерапии. Только в режиме биоуправления восстанавливается не только уровень, но и спектр ритмов микроциркуляции, что исключает энергетическую дискриминацию одних видов клеток относительно других. Профилактическое значение данного метода, направленного на поддержание интегральной целостности организма и устранение доклинических нарушений согласования биоритмов, заключается в сохранении устойчивости клеток и организма в целом, замедления старения и увеличения продолжительности активной жизни человека.

На основании цитофизиологических исследований нами разработаны аппараты и методы хронодиагностики и биоуправляемой хронофизиотерапии для лечения и профилактики различных заболеваний. Хронодиагностика производится по виду, характеру и степени фазовых, системных и иерархических десинхронозов, а лечение заключается в устранении десинхронозов как отклонений от энергетически оптимального соотношения периодов в иерархии биоритмов. Синхронизация физических лечебных воздействий автоматически в ритмах кровенаполнения ткани, открытия капилляров над активными клетками с большей в данный момент чувствительностью и увеличением энергообеспечения ответных реакций позволяет исключить побочные эффекты, эффективно устранять десинхронозы в области патологии и компенсаторные нарушения в других органах и системах. Режим биоуправления по сигналам с датчиков пульса и дыхания пациента оказался эффективным и для управления функциональным состоянием человека, а также для ускорения запоминания, увеличения объема восприятия зрительной и слуховой информации и прочности памяти при обучении.

Процессы адаптации и старения за счет обучения и как следствие повышение экономичности биосистемы снижают допустимые люфты в иерархии биоритмов, снижают гомеостатическую мощность, допустимые без потери устойчивости отклонения гомеостатических параметров резервы саморегуляции биосистемы. Поэтому профилактика и лечение организма человека должны основываться не на эффектах регуляции по отклонению, на чем основана обычная физиотерапия, а на регуляции по возмущению, когда необходимо автоматически учитывать исходное состояние энергообеспечения и знак ответных реакций.

Метод биоуправляемой хронофизиотерапии позволяет обеспечить гарантируемый лечебный эффект для всех пациентов, так как он не раскачивает параметры гомеостазиса, а только их нормализует. Защиту от неблагоприятных факторов внешней среды, магнитных бурь, резких погодных изменений целесообразно обеспечить повышением клеточного иммунитета и гомеостатической мощности, лимитирующих для конкретного пациента функциональной системы и органов, с помощью биоуправляемой хронофизиотерапии. Для этих целей нами применяется аппарат биоуправляемой квантовой терапии «РИКТА-05» и компьютерные интерактивные системы хронодиагностики и биоуправляемой хронофизиотерапии.