Чем отличается живое от неживого? Один из возможных ответов: наличием процесса самоорганизации. Прошло более 200 лет с тех пор, как голландский естествоиспытатель Антони ван Левенгук открыл, что живые организмы состоят из клеток. С тех пор ученые разных специальностей с помощью самых разнообразных методов изучают живую клетку и, несмотря на то, что продвинулись далеко вперед, знают о ней далеко не все. Устройство одной клетки, этой простейшей единицы, "кирпичика" всего живого, оказалось настолько сложным, что ее вполне можно сравнить с маленькой Вселенной. Долгое время считали, что информация о строении и развитии организма заложена только в живой клетке.
Март 1999 года. Заседание отделения медико-биологических проблем Российской академии медицинских наук. Доклад академика РАМН В. Н. Шабалина и доктора медицинских наук С. Н. Шатохиной сопровождается показом видеофильма. На экране светлые и темные частицы движутся в стройном согласованном порядке: одни плывут навстречу зрителю, другие удаляются, словно исчезая в "черной дыре". По экрану пробегают волны, на нем пульсируют какие-то туманности. Что это? Движение звезд и планет в галактике? Нет, это всего лишь видеозапись высыхания капли сыворотки крови, снятая с помощью стереомикроскопа.
Волна с волною говорит
В разрезе капля напоминает полусферу. Испарение влаги с ее поверхности происходит равномерно, но толщина капли неодинакова: по краям она меньше, в центре – больше. В результате частицы солей и белков на периферии капли начинают конкурировать за оставшиеся молекулы воды. Более легкие и подвижные частицы солей, обладающие большей осмотической силой, устремляются к центру, вытесняя громоздкие молекулы белка на края. Это движение и наблюдают на экране, когда одни частицы плывут к "черной дыре" – центру капли, а другие – к периферии. В передвижении важную роль играют волновые взаимодействия между молекулами.
По мнению академика В. Н. Шабалина, директора Российского института геронтологии Минздрава РФ и доктора медицинских наук С. Н. Шатохиной, заведующей лабораторией кристаллографии в том же институте, волновые взаимодействия – это способ передачи информации, который играет очень важную роль в функционировании всего живого. Если мы представим атом водорода с диаметром ядра в один метр, то диаметр вращающегося на орбите электрона составит всего лишь несколько сантиметров, а расстояние между электроном и ядром – около 150 километров. Каким образом электрон и ядро могут "общаться" между собой на таком расстоянии? Ответ напрашивается сам собой: только с помощью физического поля, точнее – с помощью волн. По существу, вся материя представляет собой "пустоту", заполненную волновыми взаимодействиями. Зная это, можно предположить, что волновые взаимодействия в биологических жидкостях играют особо важную роль. Это предположение было блестяще подтверждено при наблюдении за процессом дегидратации биологических жидкостей. Удалось обнаружить волновые структуры, существование которых было обосновано лишь теоретически, но их никто никогда не видел. Например, так называемые языки Арнольда формируются тогда, когда две волны, взаимодействуя между собою, особым образом "гасят" друг друга, образуя своеобразную "мертвую зону".
Открытие, сделанное несколько лет назад в Российском институте геронтологии, вызвало всплеск интереса медиков, биологов, физиков к исследованию биологических жидкостей. Ведь до сего времени считали, что всю информацию об организме несут живая клетка, ее сложные живые структуры, наследственное вещество, а жидкость, содержащаяся внутри ее или омывающая ее, представляет собой хаотическое скопление растворенных веществ. Оказалось, что этот "хаос" обладает строгой организацией. О ней можно получить вполне наглядное представление, если каплю биологической жидкости высушить особым образом и рассмотреть под микроскопом. В результате образуется сложный и тонкий узор, удивительно симметричный. Он похож на лист тропического растения или кружевную паутинку. Некоторые части этого узора чем-то напоминают клетки – у них есть подобие оболочки, цитоплазмы и ядра.
Совсем иначе выглядит капля биологической жидкости, например сыворотки крови, больного человека. У пациентов, перенесших инфаркт миокарда, тонкие узоры становятся асимметричными, появляются ломаные линии.
Изменяются структуры внутри капли и при других болезнях – опухолях, хронических воспалениях, а также после сильного стресса, облучения и других неблагоприятных воздействий. Это наблюдение подтолкнуло исследователей к разработке новых методов диагностики различных заболеваний. Первой из них стала мочекаменная болезнь.
Капля и камень
В лаборатории кристаллографии биологических жидкостей Российского института геронтологии Минздрава РФ несколько лет назад обратили внимание на следующее явление. Если добавить белок к капле мочи здорового человека, то жидкость высыхает, образуя по окружности так называемый белковый валик, внутри которого располагаются тончайшие кристаллики солей.
По мнению доктора медицинских наук, профессора С. Н. Шатохиной, этот процесс чем-то напоминает застывание магмы после вулканического выброса. Магма представляет собой расплав минералов, который на поверхности Земли переходит из жидкого состояния в твердое в три стадии: сначала образуются идеальные по форме кристаллы, затем начинается "борьба минералов", завершающаяся формированием смешанных структур, и, наконец, на последней стадии застывает аморфная масса - вулканическое стекло. Аналогичный процесс можно наблюдать при высыхании капли, представляющей собой раствор солей и белка. Кристаллы соли выпадают в основном в центре, в промежутке между центром и краем в результате борьбы между солями и белками за воду формируются смешанные структуры, а по окружности капли образуется стекловидный белковый валик.
Исследователи обнаружили, что у больного мочекаменной болезнью все происходит иначе. У него нарушен обмен веществ, и соли, которые образуют камни, прочно связываются с белками. Поэтому при высыхании капли мочи белки не могут разделиться с солями, и солевые кристаллы выпадают по всей окружности капли, включая и белковый валик. Явление патологической кристаллизации солей в белковой среде было названо феноменом Шатохиной-Шабалина.
Затем было показано, что диагноз "мочекаменная болезнь" с помощью этого феномена можно поставить задолго до образования камня в почке.
Когда провели широкие обследования пациентов с помощью такой методики, стало ясно, что можно быстро и достаточно легко определить, идет ли у человека образование камней в почках и как далеко этот процесс продвинулся. Дело в том, что на определенных стадиях образования камня активность кристаллизации солей различна: иногда внутри белкового валика выпадают отдельные кристаллики соли, иногда - крупные конгломераты, а в особо тяжелых случаях вся поверхность капли покрывается грубыми кристаллами солей. Оказалось, что эти состояния соответствуют слабой, умеренной и высокой степеням активности образования камня. Если у больного наблюдается четкое разделение солей и белка, значит, камень "молчит", его рост остановлен.
Затем ученые определили состав кристаллов соли, которые выпадают не там, где "положено". Оказалось, что это как раз те соли, которые участвуют в образовании камня. Значение этого открытия трудно переоценить. Наконец-то у врача появилась информация о том, какой вид камня формируется – оксалатный, уратный или фосфатный. Ведь обычно до операции по удалению камня, после чего его состав можно было узнать, врачи не знали, как остановить болезнетворный процесс, какую соблюдать диету. Чтобы бороться с болезнью эффективно, нужно знать причину нарушения обмена веществ и регулировать состояние больного с помощью диеты, водного режима, перемены образа жизни.
Это удивительно, но сегодня о составе камня можно узнать тогда, когда камень еще только формируется, исследовав мочу с помощью тест-системы "Литос", разработанной в институте геронтологии.
"Литос" позволяет не только довести диагностику до удивительной точности, но и избежать образования камней. Если анализ мочи обнаружил нарушения обмена, которые через некоторое время приведут к образованию камня, можно сразу ввести диету, подобрать подходящую по составу минеральную воду, лекарства и остановить болезнь. В созданном в Институте геронтологии Литос-центре накоплен большой опыт, дающий возможность помочь пациентам с мочекаменной болезнью и людям, предрасположенным к этому заболеванию.
Оказалось, что состояние, предрасполагающее к образованию камней, бывает у многих людей. Но у большинства из них защитные механизмы срабатывают и выводят ненужные соли из организма, а у других эти механизмы подавлены и процесс камнеобразования становится главенствующим. Особенно велик риск "сбоя" в периоды повышенной активности образования камней. У жителей средней полосы активность камнеобразования повышена в период с марта по май и с октября по ноябрь. В это время любой дополнительный фактор риска - мясное блюдо или бутылка пива, суп из щавеля или прием поливитаминов - может спровоцировать быстрое образование камня. Недаром в это время церковь предписывает соблюдать пост - факторы риска сводятся к минимуму.
Новый метод диагностики прошел клинические испытания в НИИ урологии, госпитале имени Бурденко, НИИ педиатрии, Боткинской больнице, МОНИКИ и многих других лечебных учреждениях Москвы и за пределами столицы. Сегодня все больше больниц и клиник используют его на практике. Литос-система позволяет не только выявить болезнь, но и подобрать подходящий момент для удаления камня.
Проследив за активностью камнеобразования у больных с приступом почечной колики, ученые выяснили, что "естественный выброс" камня происходит в нулевой фазе активности, то есть в это время процесс камнеобразования остановлен, камень отделяется от тканей почки и начинает продвигаться по мочеточнику. А что происходит, если камень удаляют искусственным путем? Пациент приходит на литотрипсию или хирургическую операцию, сдает на анализ кровь и мочу. Обычные анализы не дают никакой информации о том, в какой стадии находится активность камнеобразования перед операцией. Если во время роста камня, при его плотном "срастании" с тканями почки (вследствие зарождения новых центров кристаллизации), будет нанесен разрушительный удар, то основные фрагменты камня могут быть разрушены, а центры кристаллизации начнут усиленно формировать новые и новые камни. Рецидив болезни почти неизбежен.
Камни в почках иногда образуются у детей, прикованных долгое время к постели, например после переломов. Теперь этого можно избежать, если предварительно проанализировать мочу детей с помощью Литос-системы, выделить тех, у кого высока вероятность образования камней и до минимума ограничить употребление лекарств и поливитаминов, подобрать соответствующую щадящую диету и питьевой режим и остановить болезнетворный процесс.
Можно помочь и больным с пересаженной почкой. У некоторых пациентов вскоре после пересадки наблюдают картину, похожую на отторжение органа, и назначают препараты, подавляющие иммунную реакцию. При обследовании выясняется, что отторжения нет, а у больного просто образовался камень в почке. Теперь об этом можно узнать заранее с помощью Литос-системы.
В начале славных дел
Новый способ диагностики и лечения мочекаменной болезни - это лишь малая часть тех возможностей, которые открываются перед медициной благодаря исследованию волновой организации биологических жидкостей.
Например, можно подбирать индивидуальную лазерную нагрузку для лечения больного. Если биологическую жидкость в пробирке облучать лазером в разной дозе, а затем изучить структуру высушенных капель и сравнить с нормой, то станет ясно, какое воздействие даст оптимальный эффект и нанесет больному минимум вреда. Таким путем можно подбирать любые лекарственные средства для конкретного пациента.
Изучая волновые взаимодействия молекул, можно узнать многое и об организме здорового человека, например, измерить степень его "прочности", износоустойчивости, потенциал здоровья. Для этого на биологическую жидкость воздействуют вихревым электромагнитным полем. Таким образом волновым структурам навязывается посторонний ритм. Если капля через 3-4 часа восстанавливает свои собственные ритмы и структуру, значит, у человека большой запас биологической "прочности". Если же такое восстановление происходит медленно, то резервы организма уже истощены.
Пробовали применить новый подход и для изучения влияния стресса, пока только в опытах на крысах. Оказалось, что у животных, устойчивых к стрессу, структура биологических жидкостей приходит в норму довольно быстро, у чувствительных - медленно.
Если экстраполировать эти результаты на людей, то данную методику можно использовать при профессиональном отборе, например, космонавтов или летчиков, готовящихся к полету, подводников и других специалистов, чья работа связана с повышенным риском. Если у кого-то из испытуемых сыворотка крови возвращается к нормальному ритму через час, в то время как у других через 2-3 часа, то ясно, что именно такому человеку лучше доверить наиболее сложное задание.
В сущности, возраст - тоже снижение способности организма возвращаться к своей норме после какого-то неблагоприятного воздействия. Это отражается на поведении волновых структур биологических жидкостей. Молекулы белка, которые в них присутствуют, у молодых людей туго "закручены", имеют сложную третичную структуру за счет многочисленных связей с молекулами воды, содержащимися в жидкости. С возрастом белковые молекулы постепенно теряют воду и меняют свою структуру, разворачиваются, при этом становятся более инертными, не образуют новых связей с другими молекулами. В результате после любого воздействия, например стресса, болезни, облучения, структура биологических жидкостей возвращается к своей норме гораздо дольше, чем у молодых. Однако так бывает не всегда: ведь люди по-разному сопротивляются старости, и некоторые не соответствуют своему "паспортному" возрасту, опережают его или отстают от него.
