Такие многодневные периоды чередовались с другими, когда напряжение спадало и экипажи отдыхали в отведенное для этого время (23.00-8.00).
Аналогичная картина наблюдалась и на земле, при тщательном многомесячном контроле за циклом снабодрствования людей в обычных условиях.
Как показал анализ материалов, эта "подстройка" циркадианных колебаний происходит в рамках околомесячного ритма, период которого нестабилен и во многом определяется внешними условиями: трудовой нагрузкой, эмоциональной настроенностью на ее завершение и т. п. Как говорится, коней на переправе не меняют. Поэтому много значит рефлекс цели, который удерживает нас от резких перемен суточного распорядка вплоть до получения большого целостного результата - заставляет идти "на одном дыхании", например, до сдачи сессии, защиты диссертации, выполнения месячного плана, написания книги.
Зато, когда результат достигнут, можно подчиниться назревшему многодневному спаду, отдаться воле биологических волн, увеличив продолжительность ночного сна, а то и досыпая в дневные часы. Несколько суток подряд с увеличенной фазой отдыха позволяют хорошо восстановить функциональные резервы организма и тем самым создать предпосылки грядущего подъема жизненных сил.
Нечто подобное происходит и в длительных орбитальных полетах, причем каждый из них приносит биоритмологам новые данные, необходимые для разработки оптимальных режимов труда и отдыха экипажей на долговременных орбитальных станциях. Не явился исключением и 237-суточный пилотируемый полет на орбитальном комплексе "Салют-7" - "Союз Т". В частности, весьма ценные наблюдения врача-космонавта О. Атькова подтвердили наши представления о волнообразности многодневной динамики уровня работоспособности космонавтов и о взаимообусловленности характеристик околосуточных и околомесячных колебаний состояния человека.
Как же объяснить взаимосвязь ритмов циркадианных и многодневных?
Биологические ритмы различных периодов не существуют изолированно, а образуют единую колебательную систему. И эта система выступает как многоступенчатый демпфирующий (гасящий чрезмерные колебания) механизм, который сглаживает последствия больших трудовых напряжений.
В необычных (экстремальных, стрессовых) условиях, когда психические и физические нагрузки на организм увеличиваются и амплитуда биоритмов возрастает, этот демпфирующий механизм работает более напряженно сопротивляется "раскачке", стремится вернуть колебания к норме. Этим, очевидно, можно объяснить волнообразный характер развития утомления у космонавтов в длительных полетах, а также взаимосвязь околомесячных и околосуточных колебаний уровня работоспособности.
По-видимому, следование одному и тому же константному суточному распорядку на протяжении многомесячных космических полетов нецелесообразно. Исходя из концепции динамической среды обитания (О. Газенко, Е. Шепелев, 1977) и опираясь на собранные нами экспериментальные факты, желательно периодически задавать космонавтам изменения исходной структуры суточного распорядка, прежде всего цикла сна - бодрствования. Безусловно, степень периодических изменений суточного ритма жизни должна соответствовать величине тех естественных сдвигов циркадианной ритмики, которые наблюдаются в рамках многодневных циклов в физиологических, то есть в нормальных условиях.
Далее. Наши наблюдения показали, что околомесячные колебания физиологических функций человека характеризуются значительными индивидуальными различиями, непостоянной продолжительностью периода (2030-50 суток) и не соответствуют предположениям о врожденной ритмике с высокостабильным 23-, 28- и 33-суточным периодом. О том, насколько меняется состояние человека в зависимости от фазы многодневного ритма, наглядно говорят хотя бы такие цифры.
При определении способности поддерживать максимальный темп - так называемый теппинг-тест (от английского слова "удар"), предусматривающий работу на устройстве, подобном телеграфному ключу,- среднесуточный уровень у обследуемых колебался в околомесячном ритме от 400-500 до 300-320 движений в минуту. Стало быть, амплитуда многодневного колебания превышала 100 движений в минуту - величина настолько существенная, что с ней нельзя не считаться.
Другой пример. Среднесуточный уровень мышечной силы кисти на спаде многодневной волны составлял у некоторых обследуемых 40-45 килограммов, а на гребне этой волны достигал 65-70 килограммов. Амплитуда - разница между показателями дней с высоким и низким тонусом превышала 20 килограммов: величина не маленькая.
В этих опытах обращает на себя внимание то, что наибольшие суточные максимумы всех изучавшихся функциональных показателей наблюдались, как правило, на гребне волны, причем в те сутки, которые составляли подъем многодневной кривой, максимальные значения приходились на более поздние часы, нежели в дни спада волны.
А максимум - фаза особой важности.
То, что недоступно организму во все остальные моменты суток, он способен достичь в зоне максимума циркадианного ритма, прежде всего ритма температуры тела. Соответственно, снижение температурной кривой совпадает со спадом психофизиологических функций.
Практическое значение этих данных пояснять, по-видимому, нет надобности. Они послужили основанием для оперативной коррекции режима труда и отдыха космонавтов: в специально определенные дни (они совпадали с подъемом многодневных ритмов) членам экипажей орбитальных комплексов разрешалась произвольная задержка отхода ко сну, при этом рекомендовалось спать до естественного пробуждения.
В ходе дальнейших хронобиологических наблюдений обнаружилось, что циркадианный ритм температуры тела и других функциональных показателей у обследуемых, находящихся вне экстремальных воздействий, иногда вдруг принимает четкий бигеминальный (двугорбый) характер. Даже у тех людей, для кого вроде бы свойственна суточная кривая с одним пиком, зона максимума периодически делится на две.
Например, на протяжении многих суток подряд температура достигает максимума в интервале от 13 часов до 17 часов. Но вот наступает несколько суток, когда зон максимума становится две: с 13.00 до 15.30 и с 17.00 до 19.00.
Между ними температурная кривая сбегает вниз. В целом она напоминает силуэт двугорбого верблюда. Провал между горбами соответствует периоду труднопреодолимой послеобеденной сонливости, вялости, хорошо знакомой практически каждому человеку. В некоторых случаях это переносится довольно тяжело. Вот как этот спад протекал у героя недавно опубликованного романа А. Проханова "Африканист" - советского специалиста, акклиматизирующегося в жарком климате:
"Приближалось время обеда, тот мучительно обнаруживающий себя в Африке промежуток, когда в его биоритме открывался провал. Обнаруживалось резкое понижение тонуса... Его посещала мгновенная усталость и слабость. Раздавленный, прижатый центробежным вращением, борясь с перегрузками, он глазницами, сердцем, взбухавшими головными сосудами слышал кружение Земли... Искал, где бы укрыться и лечь, занять горизонтальное положение, как в кабине стартующего корабля, чтобы переждать этот мучительный отрезок дня, выдержать давление неба".
Сам факт бигеминального спада новость не очень большая, из статистики дорожно-транспортных происшествий известно, что, кроме ночного пика, существует и дневной, соответствующий именно послеобеденным часам. Гораздо интереснее другое, ранее неочевидное обстоятельство: оказалось, что усугубление дневного спада жизненных функций также подвержено многодневной периодичности. С учетом этих данных, полученных в наших исследованиях, в режиме дня экипажей "Салюта-6" и "Салюта-7" были предусмотрены две рабочие зоны - утренняя и вечерняя. Планирование интервала между ними решается в каждом конкретном случае по согласованию со специалистами-медиками.
И еще один вывод позволяют сделать наши экспериментальные данные.
Как явствует из них, углубление бигеминального спада, да и заострение биоритмологического профиля ("сова" - "жаворонок") могут наступать в рамках месяца довольно резко - "в один прекрасный день". Но не таким уж прекрасным он окажется, если надо будет выполнять ответственную и опасную работу в противофазе со своим биоритмом, обозначившимся вдруг сильнее обычного. Вопреки ожиданиям любителей магических чисел, такие дни повторяются не обязательно через 23, 28 или 33 суток, а могут наступать и раньше и позже. По нашим данным, срок чередования многодневных спадов и подъемов варьирует от 18 до 52 суток, в среднем где-то около месяца.
Каждый спад не сводится к одному "плохому" дню, а занимает несколько суток. В эти три-пять дней, а то и неделю возрастает вероятность нетипичного хода околосуточных ритмов. Естественно, что этот период в известном смысле является "зоной повышенного риска". А отсюда непреложно следует, что реальные (а не выдуманные) околомесячные ритмы обязательно должны учитываться при организации деятельности представителей многих профессий, а также в профилактической и лечебной медицине.
Однако выполненные к настоящему времени исследования, в том числе и наши, посвященные проблеме взаимодействия циркадианных и околомесячных колебаний, лишь приоткрывают завесу, скрывающую сложнейший биоритмологический механизм.
Левая рука всегда теплее
Система терморегуляции в организме человека очень чувствительна. По данным многочисленных исследований, при отклонении от средней температуры тела всего на сотые доли градуса в организме сразу же включаются механизмы, которые отвечают за регулировку температуры. Речь идет о средней температуре тела. В то же время по своим личным ощущениям мы знаем, что температура рук и ног может меняться в широких пределах.
Эти факты не противоречат друг другу. Сосуды, расположенные в конечностях, особенно в кистях рук,- это наиболее чувствительное звено терморегуляции. Именно они прежде всего реагируют на малейшие изменения температуры во внешней среде.
Исследования, проведенные в Ленинградском нейрохирургическом институте, показали, что у человека есть заметная температурная асимметрия - левая рука всегда немного теплее, чем правая. Ученые предполагают, что такая асимметрия вызвана теми же особенностями в анатомии человека (и высших млекопитающих), которые приводят и к другим асимметриям, например, к различной функциональной активности левого и правого полушарий головного мозга.
В течение года в лаборатории измеряли температуру кожи на концах пальцев правой и левой руки у людей, которые не были левшами. Оказалось, что пальцы левой руки всегда теплее, а сама разница в температуре между правыми и левыми пальцами, то есть величина асимметрии, меняется в зависимости от времени года. Эта разница больше всего осенью и весной, в эти сезоны она более одного градуса Цельсия. Зимой и летом рассогласование меньше - пальцы левой руки горячее примерно на 0,75 градуса.
Исследователи попытались объяснить "сезонность" асимметрии. Весной и осенью погода неустойчива, температура воздуха сильно колеблется.
Возможно, здесь действует эффект гистерезиса - происходит как бы запаздывание регулирующей системы при быстром чередовании нагрева и охлаждения, при резких и частых колебаниях температуры. Степень запаздывания различна на левой и правой руке потому, что различна "память" о предыдущем температурном режиме у чувствительных нервных клеток правой и левой руки. Возможно, разной памятью обладают не только клетки, подающие сигналы в мозг, но и те нервные клетки, которые дают обратные команды системам регуляции.
Музыка "левая"
и "правая"
Ни у кого не вызывает сомнения, что музыка способна действовать на психическое состояние человека. В экспериментах, недавно проведенных на кафедре психологии Белорусского государственного университета имени В. И. Ленина, было показано, что современная музыка стилей "рок" и "диско" и классическая музыка действуют в разных направлениях, вызывают активизацию разных полушарий головного мозга.
Для классической музыки большее значение имеют частотная и амплитудная модуляция звукового сигнала, а в легкой современной преобладает ритм.
В пяти сериях экспериментов участвовали студенты-первокурсники, степень их музыкального образования во внимание не принималась. Испытуемым в течение 5-7 минут давали прослушивать музыку Моцарта и Шопена или же записи современных ансамблей.
Функциональное состояние психики до и после прослушивания музыки оценивали по нескольким параметрам.
У испытуемых определяли объем кратковременной памяти на цифровой материал. Например, предлагали запомнить как можно больше двузначных цифр из называемых диктором за 10 секунд двадцати цифр. Кратковременную память на образный материал проверяли по запоминанию предъявленных на экране в течение 10 секунд 10 цветных картинок.
Определяли способность воспринимать различные цвета спектра, оттенки, сочетания цветов. Определяли, как меняется после прослушивания музыки латентный период произвольной двигательной реакции. Эту величину можно назвать еще "временем запаздывания", например, это то время, которое проходит от момента команды "поднять руку" до момента исполнения этой команды.
До прослушивания музыки и после него определяли также критическую частоту слияния мельканий - величину, которая характеризует концентрацию внимания и четкость работы зрительного анализатора. Это та частота мельканий света, при которой он кажется горящим ровно.
Кроме того, испытуемым после прослушивания музыки предлагали написать небольшой отчет. В нем были наблюдения за своими ощущениями, эмоциями, воспоминаниями и "ассоциациями, которые сопровождали музыку.
Вот каковы результаты проделанного эксперимента. После прослушивания музыки в стиле "рок" и "диско"
время запаздывания двигательной реакции снижается, объем краткосрочной памяти на цифры увеличивается, а на образный материал, наоборот, уменьшается, реакция на частоту мельканий ухудшается.
После прослушивания классической музыки время запаздывания двигательной реакции изменяется незначительно, объем кратковременной памяти на цифры несколько уменьшается, а на картинки, наоборот, увеличивается. Критическая частота, при которой мелькания сливаются, увеличивается - значит, испытуемый лучше различает предметы, даже если они мелькают чаще, чем до прослушивания классической музыки.
На первый взгляд столь резкое различие в психической реакции на классическую и рок-музыку может показаться странным. Однако белорусские исследователи считают выявленные различия закономерными. Они связывают их с тем, что разная по характеру музыка воспринимается с разной степенью участия левого и правого полушарий. Классическая музыка вызывает большую активацию структур мозга в правом полушарии, ритмическая - в левом. Как известно, их функции различны.
Эти выводы подтверждаются и письменными отчетами испытуемых. После прослушивания классической музыки они пишут, что испытывали состояние комфорта, душевного равновесия, ощущения легкости и тепла, тихой грусти, щемящей радости, чувствовали запах цветов, появлялось желание писать стихи или читать известные. В то же время появляются различные воспоминания, легче фантазировать и размышлять о смысле жизни. Это говорит о высоком уровне ассоциаций и абстрактного мышления, об обобщении понятий, что характерно именно для активации правого полушария мозга.
Ритмическая современная музыка вызывает прежде всего желание двигаться и "ни о чем не думать". У 16 процентов испытуемых эта музыка вызывала безудержное веселье и сверхвеселое настроение, но были и такие (их немало - около 20 процентов), у которых музыка в стиле "рок" и "диско"
вызывала чувство раздражения и тоски, тревоги и одиночества. У некоторых появлялось ощущение холода, и ни у кого - ощущение тепла. При этом ассоциации носят "приземленный" и бытовой характер - танцплощадка, качели, бар, езда на машине. Как и следовало ожидать, при функциональном лидировании левого полушария облегчаются стереотипные двигательные операции, а ассоциации становятся конкретными, с низким уровнем обобщения понятий.