Ритмы клетки и здоровье человека

министерство образования и науки 
российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ЮЖнЫй ФедераЛЬнЫй университет»

С. Л. ЗАГУСКИН

РИТМЫ КЛЕТКИ  

И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

ростов-на-дону
издательство Южного федерального университета
2010

удк 61–577. 3+615. 47–616-085+616-07-08– 57. 034
ббк  28.01 
з 14

Рецензенты:

главный уролог Южного федерального округа России, Заслуженный деятель науки,  
зав. кафедрой урологии Ростовского государственного медицинского университета,  
доктор медицинских наук, профессор М. И. Коган;

заведующий кафедрой медико-биологических дисциплин Коми филиала ГОУ ВПО  
«Кировская ГМА Росздрава», кандидат медицинских наук, доцент,  
чл.-корр. МАНЭБ С. В. Иванов

Монография подготовлена и изданав рамках национального проекта  
«Образование» по «Программе развития федерального государственного  
образовательного учреждения высшего профессионального образования 
“Южный федеральный университет” на 2007–2010 гг.»

Монография выполнена при финансовой поддержке Российского гуманитарного 
научного фонда в рамках гранта РГНФ 09-06-94001к/К  
по подготовке научно-популярных изданий. 

Загускин С. Л. 

з 14 
 
ритмы клетки и здоровье человека / с. Л. загускин. – ростов н/д: изд-во ЮФу, 
2010. – 292 с.

 
ISBN 978-5-9275-0777-1

описаны роль ритмов золь-гель переходов в жизнедеятельности клетки, связь 
ритмов клеток с биоритмами организма человека. с позиции хронобиологии обсуждаются рекомендации по здоровому образу жизни и условия активного долголетия. Показаны новые методы хронодиагностики, основанные на анализе иерархии периодов 
биоритмов микроциркуляции крови, пульса, дыхания и динамики их отношений. описан новый способ биоуправляемой хронофизиотерапии, автоматически учитывающий 
индивидуальные особенности пациента, его текущее состояние и исходное состояние 
клеток, ткани и органа в моменты физических воздействий. рассмотрены перспективы 
внедрения новых методов и разработанных компьютерных устройств хронодиагностики регуляторных систем организма и биоуправляемой хронофизиотерапии для реализации национального проекта «здоровье». 
адресовано широкому кругу читателей. 
 
УДК 61–577. 3+615. 47–616-085+616-07-08– 57. 034
ISBN 978-5-9275-0777-1 
ББК 28.01 

©  загускин с. Л., 2010
©  оформление. макет. издательство  
Южного федерального университета, 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие автора .............................................................................................5
введение ...............................................................................................................9

Глава 1. биоритмЫ кЛетки ........................................................................17
1.1. ритмы функциональной активности клетки .........................................25
1.2. ритмы трофики (биосинтеза белка) клетки ..........................................25
1.3. ритмы энергетики клетки .......................................................................27
1.4. Энергетическая зависимость влияния функции на биосинтез ............29

Глава 2. иерархия биоритмов .................................................................32
2.1. две стратегии поддержания устойчивости биосистем ........................38
2.2. ритмы внешней среды .............................................................................41
2.3. Энергетический критерий биологической адаптации и эволюции ....51
2.4. биологические часы ................................................................................54

Глава 3. адаПтация, ПамятЬ и обучение .........................................70
3.1. роль золь-гель переходов в происхождении и эволюции жизни .........73
3.2. Физические сигналы и биоуправление ..................................................85
3.3. адаптация и устойчивость биосистем ..................................................91
3.4. модели информационной функции, памяти и обучения клетки ........93

Глава 4. хронобиоЛоГия и хрономедицина ..................................97
4.1. что такое болезнь с позиции хронобиологии? ...................................102
4.2. Психическое здоровье человека ...........................................................117
4.3. здоровый образ жизни ..........................................................................123
4.4. ритмы питания, пища и вода ................................................................128
4.5. Лекарства ................................................................................................133
4.6. здоровье и возраст .................................................................................139
4.7. старение .................................................................................................150
4.8. рак ...........................................................................................................168

Глава  5. хронодиаГностика и биоуПравЛяемая  
хроноФизиотераПия....................................................................177
5.1. биоуправление в клетке и организме ...................................................177
5.2.  методы и устройства для хронодиагностики функционального 
состояния человека и различных его заболеваний .............................186
5.3.  хронодиагностика сердечно-сосудистых заболеваний  
и контроль эффективности медикаментозного лечения  
и физиотерапии ......................................................................................195

5.4.  методы и устройства биоуправляемой хронофизиотерапиии  
их отличия от методов и устройств обычной физиотерапии ............201
5.5.  методы и устройства биоуправляемой хронофизиотерапии  
сердечно-сосудистых заболеваний.......................................................218
5.6.  методы и устройства для биосинхронизации в лазерной  
хирургии, фотодинамической терапии, в спортивной  
и профилактической медицине ............................................................225

закЛЮчение. заГЛянем в будущее .................................................239
Практические возможности хронобиологии и хрономедицины .................254
Литература ...................................................................................................260
ГЛоссарий ....................................................................................................262
список основных работ автора по хронобиологии и хрономедицине .......267
основные разработки ......................................................................................282
Приложение ......................................................................................................284

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА

тот, кто стремится к познанию истины, не 
должен избирать какую-либо одну науку, – ибо все 
они находятся во взаимной связи и зависят одна от 
другой.
Рене Декарт
мы все больше специализируемся не по наукам, 
а по проблемам. наступил момент изучения времени 
так же, как изучается материя и энергия.
В. И. Вернадский
Живая природа достигает самых разнообразных 
целей иногда очень простыми вариациями одного и 
того же мотива.
Н. Е. Введенский
изучение временной динамики живой природы, включая структуру, 
обмен веществ и функцию самого человека, интересовало человечество с 
древних времен. однако хронобиология как наука оформилась сравнительно недавно. 50 лет назад Ф. халберг (F. Halberg, университет миннесоты) 
организовал в сШа первый симпозиум по хронобиологии, но до сих пор 
большинство хронобиологов изучают лишь околосуточные, околомесячные 
и сезонные ритмы организмов и биоценозов. халберг впервые обнаружил 
околонедельный ритм, не связанный с социальными ритмами человека. материалы этого симпозиума изданы в ссср в 1964 г. в виде книги с названием 
«биологические часы». в 1981 г. во главе с академиком Ф. и. комаровым, 
который впервые показал, что прием пищи в ночное время может привести 
к язве желудка, и академиком Ю. а. романовым, доказавшим связь временной и пространственной организации ткани, была образована Проблемная 
комиссия по хронобиологии и хрономедицине при амн. в настоящее время 
председателем комиссии является известный ученый проф. с. и. рапопорт. 
также 50 лет назад я познакомился с моим учителем проф. в. я. бродским, 
у которого учился цитоспектрофотометрии и интерферометрии в институте биологии развития ран. в. я. бродский впервые обнаружил околочасовые ритмы синтеза белка в клетке. околочасовых ритмов на уровне клетки 
и организма известно уже больше сотни. мы и сейчас продолжаем сотрудничество в изучении этих ритмов, которые обеспечивают подстройку фазы 
суточного ритма при необходимости его коррекции. однако в наших исследованиях было обнаружено, что в клетке, как и в организме человека, существует большая иерархия периодов биоритмов. с помощью новых методов 
регистрации ритмов живой клетки исследован весь спектр ритмов клетки – 
от колебаний участков поверхности клетки и участков кольцевых структур 
хроматина (геном в неделящемся ядре клетки) с периодом около 100 мкс до 
годового (сезонного) ритма параметров функциональной активности, разме

ров и формы клетки. Понимание их природы и механизмов взаимозависимости необходимо для диагностики и управления жизнедеятельностью любых 
биосистем – от клетки и организма до экосистем и биосферы земли, потому 
что возникновение жизни связано с самоорганизацией колебательных процессов в минимальном ее элементе – в живой клетке. 
в настоящее время хронобиология преподается в основном в медицинских вузах. из 26 российских членов и 5 иностранных членов Проблемной 
комиссии по хронобиологии и хрономедицине рамн только 5 не являются 
медиками. однако хронобиология – междисциплинарная наука. изучение и 
практическое использование закономерностей временной организации биосистем в медицине, социологии, психологии, экологии, информатике, биокибернетике, биотехнологии, сельском хозяйстве требуют знания разных 
наук– биологии, химии, физики, медицины, геологии, астрономии, экологии, 
математики и др. например, простое перенесение методов математического 
анализа гармонических колебаний для неживых объектов может дать только 
упрощенное и искаженное представление о временной организации биосистем. Применение же новых методов анализа нелинейных колебаний с учетом стохастических компонент позволяет анализировать объективно количественно процессы так называемого «детерминированного хаоса» и выявлять 
специфические особенности взаимодействия и синхронизации колебаний в 
живых системах. 
хотя законы физики, механики, химии не отменяются для биосистем, 
однако учет качества информации, особенностей биорезонанса и биологического кодирования, качественной специфики интегративной взаимосвязи 
всех элементов в биосистеме, ее термодинамической открытости и эволюционного уровня развития совершенно необходим при исследовании живых 
систем. об этом часто забывают даже хорошие специалисты по физике, химии, механике, кибернетике, исследующие биосистемы. системный подход 
с единой позиции хронобиологии и биологической термодинамики, по нашему мнению, необходим для понимания таких фундаментальных проблем, как 
природа информационных сигналов, адаптация, память и обучение, канцерогенез и апоптоз, дифференцировка и развитие, витаукт и старение, мутагенез 
и эволюция. Практически поставленная задача означает оценку возможности направленного биоуправления жизнедеятельностью и прогнозирования 
устойчивости биосистем через параметры их временной организации. 
за последние 50 лет стало ясно, что вид, характер и степень десинхроноза, т. е. оценка рассогласования процессов в организме во времени, позволяют не только диагностировать, но и прогнозировать развитие различных 
заболеваний, отражать нарушения функционального состояния, напряженность регуляторных систем. отсюда возникли задачи хронодиагностики и 

управления жизнедеятельностью через параметры временной организации 
биосистем. как восстановить гармонию биоритмов, как устранить десинхронозы? как обеспечить профилактику и лечение различных заболеваний? 
как обеспечить коррекцию и управление состоянием человека? каковы общие принципы диагностики и управления процессами жизнедеятельности 
на всех иерархических уровнях биосистем – от клетки до биосферы? оказалось, что устойчивость клетки, организма человека, биоценоза, биосферы можно количественно измерять и восстанавливать на основе механизмов взаимодействия (синхронизации) нелинейных колебаний. нам удалось 
разработать способы оценки гомеостатической мощности, иначе, резервов 
саморегуляции, и алгоритмы ранней хронодиагностики и прогнозирования 
заболеваний уже на доклинической стадии. удалось обосновать и способ 
биосинхронизации (биоуправления) для нормализации гармонии биоритмов 
фазовых золь-гель переходов в клетке, ритмов микроциркуляции крови, ритмов центрального кровотока и других процессов в организме человека. модель синхронизации ритмов антропогенных загрязнений водной экосистемы 
с ритмами ее восстановительных процессов показывает, что устойчивость 
такой экосистемы можно в этом случае повысить на порядок. водная экосистема сохранит устойчивость в условиях биоуправления при сбросе в 10 раз 
большего объема загрязнений по сравнению с критическим уровнем при 
случайных сбросах. разработка хронобиологической теории устойчивости 
биосистем позволит в будущем более простыми, дешевыми и эффективными 
способами диагностировать, прогнозировать, корректировать и управлять 
жизнедеятельностью клеток, организмов, биоценозов, биосферы земли. 
особое значение для теории и практики хронобиологии и хрономедицины имеет, по нашему мнению, изучение ритмов золь-гель переходов в живой клетке. согласование и синхронизация этих ритмов макромолекулярных 
коллоидных образований явились одним из условий возникновения жизни 
(живой клетки) и эволюционного развития биосистем. По нашей гипотезе, 
переход золя в гель сопровождается в живой клетке генерацией сигналов 
акустических и электромагнитных полей. Физическая природа сигналов 
этой основной информационной функции биосистем сохраняется в эволюции, лишь дополняясь адресной нервно-гуморальной регуляцией. Переход 
геля в золь отражает универсальную природу акцепции внешних как космогелиогеофизических воздействий, так и сигналов других биосистем при 
их интеграции. Параметры ритмов золь-гель переходов определяют все 
свойства жизнедеятельности клетки и через клеточный уровень – биосистем всех следующих иерархических уровней. выяснение общих принципов 
структурно-функциональной временной организации клетки, организма, 
биоценоза и биосферы необходимо для рационального взаимодействия чело

века и природы, прогнозирования экологических и биосферных процессов. 
Это нужно для кардинального изменения медицины, превращения ее преимущественно в профилактическую и интегративную с увеличением доли 
нелекарственных методов профилактики и лечения. сюда следует отнести и 
задачи эффективного управления биотехнологическими процессами и функцией генетического аппарата растений, животных и человека. для решения 
всех этих практических задач необходимы новые методы хронодиагностики 
и биоуправления жизнедеятельностью. 
трудности изложения результатов междисциплинарных исследований 
связаны с использованием терминов разных наук. При изложении новых 
научных результатов полностью отказаться от терминологии соответствующей науки невозможно. компромиссом может быть рекомендация читателям 
пропускать те главы или параграфы монографии, которые далеки от их специальности. однако те читатели, которым действительно интересна хронобиология, должны осваивать те термины цитологии, физиологии, биофизики, физики, химии, кибернетики, медицины и, конечно, математики, которые 
необходимы для понимания временной организации любых биосистем – от 
внутриклеточных ритмов фазовых золь-гель переходов коллоидных структур до биоритмов биосферы земли. список терминов, которые могут быть 
не знакомы врачам, физикам, химикам, биологам, приведен в конце монографии. 
благодарю всех соавторов моих работ, сотрудников 10 институтов 
ран, многих медицинских учреждений и вузов. благодарю мою жену 
Л. д. загускину (зограбян), канд. биол. наук, соавтора и помощницу с 1963 г., 
и свою дочь светлану, канд. мед. наук, консультации которой мне были приятны и полезны не меньше, чем консультации ведущих специалистов разных 
областей медицины. 
С. Л. Загускин  
23 ноября 2009 г. 

ВВЕДЕНИЕ

в числе основных законов мира необходимо 
поставить закон периодичности или ритма.
В. М. Бехтерев
мир, в котором мы живем, удивительно склонен 
к колебаниям.
Р. Бишоп
в химии имеется много веществ, чувствительных 
к воздействию космоса, и среди них – вода и 
различные коллоидные системы.
А. Л. Чижевский
изучение временной динамики процессов в клетке может использоваться 
для диагностики заболеваний организма человека и их лечения. механизмы 
развития болезней связаны с нарушением обмена веществ и микроструктуры клеток. судить о них и оценивать эффективность используемого метода 
лечения возможно по виду, степени и характеру изменений биоритмов клетки, т. е. возникающих рассогласований во времени внутриклеточных процессов. нарушения согласованности биоритмов характеризуются параметрами 
фазовых, системных и иерархических десинхронозов. еще в середине прошлого века американский цитолог Л. Гейльбрун [13] утверждал, что «основные проблемы патологии – это проблемы живой клетки». изучая свойства 
протоплазмы живой клетки, он отметил, что «если мы сумеем расшифровать 
тайны жизни и механизмы жизнедеятельности, то только путем изучения 
протоплазмы». ученый обратил внимание, что в любой клетке, например, 
мышечной, при ее сокращении и расслаблении происходит обратимый переход от геля (твердое состояние сократившейся мышцы) к золю (расслабленное состояние мышцы), и показал участие в этих процессах ионов кальция. 
При этом кальций высвобождается под влиянием внешнего воздействия из 
его внутриклеточных депо. для закачивания кальция обратно в его депо требуются затратить энергию атФ. в быту всем известен подобный процесс. 
Превратить холодец (студень) в суп (хаш) можно нагреванием, а обратный 
процесс происходит при охлаждении. 
современные исследования подтвердили ключевую роль кальция и его 
связь с системой циклических нуклеотидов как вторичных посредников любой клетки, воспринимающих любые внешние физические и химические 
воздействия и регулирующих функцию и обмен веществ в живой клетке. 
свойства клеток, их функция и обмен веществ определяют реакции органов 
и организма, течение заболеваний и условия устранения возникающих нарушений и выздоровление организма человека. однако одной клинической 
практики недостаточно для гарантированного и эффективного лечения всех 
больных даже при одинаковых симптомах заболевания. необходимо понимание механизма действия физических и медикаментозных факторов с учетом 

индивидуальных особенностей пациента. для этого проводятся исследования их действия на клеточном и молекулярном уровнях. 
благодаря методам количественной микроскопии живой клетки нами обнаружены и изучены десятки различных колебательных процессов в протоплазме клетки (рис. 1). Эти ритмы коллоидных переходов от золя (жидкого 

состояния протоплазмы) в гель (студенистое состояние) и обратно лежат в 
основе всех внутриклеточных движений и регулируют все стороны жизнедеятельности клетки. Гель образуется связыванием молекулами белка или 
других коллоидных структур больших количеств воды, ее структурированием. например, медуза состоит на 99,9 % из воды, но кажется твердой. После 
нагревания медузы под лучами солнца на камне остается лишь тонкая серая 
пленка. изменения параметров ритмов золь-гель переходов (период, амплитуда, соотношение фаз преобладания геля или золя и форма этих колебаний) 
существенным образом влияют на все функции и обмен веществ клетки. достаточно сказать, что скорость диффузии веществ в золе в 10 млн раз  

Рис. 1. Прижизненная интерференционная микроскопия нервной клетки речного 
рака. анализ на компьютере регистрируемых ритмов золь-гель переходов при воздействии на клетку лазером аппарата «аЛто-био» или при электростимуляции  
(аппарат «Гармония»)

(на 7 порядков) больше, чем в геле, а биосинтетические и энергетические 
процессы обмена веществ в клетке определяются скоростью диффузии соответствующих веществ. увеличение золя относительно геля (разжижение 
протоплазмы) уменьшает концентрацию кальция, что радикально меняет интенсивность и даже направленность биохимических процессов. кальций закачивается с затратой энергии атФ в различные его внутриклеточные депо. 
Этому состоянию, например для мышечной клетки, соответствует расслабление, а сокращение мышечной клетки сопровождается выходом кальция 
из этих депо и переходом золя в гель. 
разные виды клеток и даже разные участки одной и той же клетки имеют 
разные параметры ритмов золь-гель переходов. наиболее быстрые (короткие 
периоды ритма) золь-гель переходы происходят в мышечных клетках крыльев медоносной пчелы – 11,5 тыс. переходов в секунду. золь-гель переход 
в мышце языка хамелеона при ловле насекомых по величине ускорения превышает ускорение сверхзвукового самолета. но имеются и очень медленные 
секундные, минутные, околочасовые, суточные и даже сезонные колебания 
соотношения золя и геля в клетке и в ее отдельных отсеках (компартментах). о силе, развиваемой медленным золь-гель переходом, можно судить по 
поднятию асфальта при прорастании грибов. внутри нитей грибницы развивается давление в сотни атмосфер. для сравнения давление пара в цилиндрах паровоза всего 16 атмосфер. Гриб колокольчатый диктофор из Южной 
америки растет всего один день, но за счет набухания и перехода золя в гель 
его размеры увеличиваются на полметра всего за два часа. ночью энергия, 
запасенная при переходе золя в гель, излучается в виде изумрудного света.  
к утру от гриба остается только слизистый комочек. 
При различных заболеваниях в организме человека происходят определенные изменения ритмов золь-гель переходов в тех или иных клетках. При 
изучении электрических процессов в сердечной мышце врачи могут судить о 
нарушении параметров ритмов сокращения предсердий и желудочков сердца, которым соответствуют нарушения проводимости по нервным структурам сердца, возникновение гипоксии и ишемии миокарда, возникновение 
различных аритмий. всем им соответствуют изменения соотношения длительности фаз (сокращения и расслабления) и амплитуды ритмов золь-гель 
переходов. опорно-двигательный аппарат организма человека также функционирует путем временной координации мышц сгибателей и разгибателей. 
если переходы золь-гель и обратно в мышцах сгибателей и разгибателей не 
согласованы, то возникают различные нарушения микроциркуляции крови 
и координации мышц. Передача сигнала от одной нервной клетки к другой 
нервной клетке, а также к другим видам клеток происходит через синаптические контакты, которые «пропускают» сигнал только в одном направлении 

и только в моменты перехода в синаптической щели геля в золь. с золь-гель 
переходами связана и передача нервных импульсов по нервным волокнам. 
Эта эстафетная передача сигналов гель-золь переходов в виде бегущей волны разжижения протоплазмы с переходами поверхностной структурированной воды геля в жидкую деструктурированную воду золя. 
изменение параметров ритмов золь-гель переходов не только в нервных 
и мышечных клетках, но и во всех других клетках лежит в основе нарушений 
их функции и обмена веществ при различных заболеваниях. определенные 
параметры ритмов золь-гель переходов в лейкоцитах крови обеспечивают их 
эффективную функцию, например, в кооперативных реакциях клеточного 
иммунитета. Эритроциты могут проходить по капиллярам и отдавать клеткам окружающей ткани кислород только путем изменения своей формы – от 
круглой (диаметр больше просвета капилляра) к эллипсовидной. такая деформация и изменение формы эритроцита происходят за счет перехода части 
геля в золь перед вхождением его в капилляр. При различных заболеваниях 
нарушается деформируемость эритроцитов, т. е. параметры ритмов золь-гель 
переходов. у эритроцитов больного человека могут появляться различные 
выросты, которые мешают таким эритроцитам протискиваться в капилляры 
и снабжать ткани кислородом. организм вынужден удалять и разрушать дефектные эритроциты. Эти форменные элементы крови полностью обновляются примерно раз в три месяца. устранить кислородную недостаточность 
(гипоксию) ткани можно, лишь согласовав ритмы золь-гель перехода в эритроцитах с ритмами микроциркуляции крови и ритмами золь-гель переходов 
клеток в месте возникновения гипоксии. 
в процессе эволюции живые организмы научились корректировать ритмы золь-гель переходов в своих клетках, в том числе и в эритроцитах, с помощью внешних ритмов электромагнитных полей, наиболее привычных и 
биологически значимых. все биоритмы имеют эндогенную природу, т. е. они 
относительно независимы от внешних ритмов, имеют внутреннюю причину. 
однако внешние ритмы корректируют внутренние биоритмы живых систем. 
они не дают биоритмам отклоняться от оптимального диапазона варьирования их периодов. не случайно ритмы золь-гель переходов в клетках, вызывающие тремор мышечных волокон, соответствуют ритму элонгации (присоединения аминокислот при синтезе белка на рибосоме), альфа-ритму мозга в 
диапазоне 7–13 Гц, и частоте ионосферного волновода земли, шумановским 
частотам электромагнитных полей (ЭмП), атмосферикам. другие биоритмы, возможно, корректируются рс колебаниями электромагнитных шумов и 
более медленными ритмами солнечной активности, включая суточный и годовой ритм. При магнитных бурях, когда исчезают рс колебания, у больных 
с сердечно-сосудистыми заболеваниями возможны негативные реакции, что