Спелео

Эксперименты вне времени

Ритмы и жизнь

Одно из основных и наиболее загадочных свойств живой материи - подверженность ритмам - закономерным чередованиям каких-нибудь элементов. Эти ритмы являются биологическими часами, регулирующими жизнь в целом. Потеря ритма приводит к нарушению основных функций органа или организма.

Человек - сложнейшая высокоорганизованная система, в которой сосуществуют (то есть работают согласованно) различные функциональные ритмы. Физиологическую деятельность обеспечивают 5 основных ритмов: 40-60 мин (моторика желудка), 30-40 с (работа печени и связанных с нею органов), 6 с (дыхание), 4 с (глотательные движения), 0,8 с (сердечный цикл). В головном мозге прослеживаются 4 основных ритма: 0,30 с (бета и дельта), 0,15 с (тета) и 0,07 с (альфа). Еще мельче ритмы биотоков мышц (0,03 с) и импульсов, проходящих по двигательным нервным волокнам (0,02 с).

Однако живые организмы тесно связаны со внешней средой и поэтому испытывают воздействие экологических ритмов. Наибольшее значение имеют 3 ритма: суточный (циркадный), месячный и годичный. Суточный ритм регулирует сон и бодрствование, пониженную и повышенную активность, колебания температуры и кровяного давления - более 100 физиологических функций организма. Он "включается" регулярной сменой света и темноты. Свет, попадая на сетчатку глаза, воздействует на гипоталамус (отдел головного мозга, осуществляющий интеграцию функций внутренних органов в целостную деятельность организма). Циркадный ритм - "защитный барьер" № 1. За это время должно произойти полное восстановление. Если нагрузки длительны, они отнимают часть времени, отведенного на отдых. "Амортизаторы" не выдерживают, и включается месячный ритм. Месячный ритм имеет продолжительность 28-30 дней. Он ассоциируется с менструальными периодами у женщин и гормональной деятельностью у мужчин, внося большой вклад в формирование состояния человека. Период околомесячного ритма нестабилен и во многом определяется внешними условиями (нагрузкой) и рефлексом цели (выполнение эксперимента, защита диссертации, написание книги). Годовой ритм имеет продолжительность около года. Некоторые ученые связывают его проявления (например, изменение скорости роста волос) с "остатками" в человеке животного мира, из которого он вышел.

Суточный ритм обеспечивается вращением Земли вокруг своей оси (24 ч 3 мин 56 с), месячный - вращением Луны вокруг Земли (27,3 сут), годовой - вращением Земли вокруг Солнца (365,26 сут). Таким образом, все они имеют космическую природу.

Лучше других изучен суточный ритм. На основании огромного объема объективных (температура тела, артериальное давление и пр.) и субъективных (колебания числа ошибок при тестах) наблюдений установлено, что все люди делятся на две группы. "Жаворонки" рано просыпаются, чувствуют себя бодрыми и работоспособными в первой половине дня, рано ложатся спать. "Совы" засыпают далеко за полночь, просыпаются поздно. Немецкий физиолог Хамп установил, что около 20% людей "жаворонки", 30% - "совы" и 50% - "аритмики", легко приспосабливающиеся к любому режиму. Вне зависимости от своего типа человек на протяжении суток испытывает два периода резкого спада (около 2 и 14 часов увеличивается количество допускаемых ошибок) и два менее выраженных периода подъема (в 7-9 и 17-19 часов число ошибок минимально).

С ритмами космоса связано и такое фундаментальное понятие, как время. Развитие идеи времени связано с возникновением человеческого сознания и мышления, с развитием языка. Время для наших предков - это ритмическое повторение известных явлений. Именно поэтому почти все религиозные праздники проводятся в определенные фазы Луны. Солнце и Луна, демонстрирующие вечную повторяемость, возводились в ранг божества. Лунный месяц стал основой большинства календарей.

Циклические изменения, свойственные здоровому организму, нарушаются под воздействием физиологических и психических (заболевание), физических (быстрое перемещение по поверхности Земли или в околоземном пространстве), социальных (введение поясного времени, трехсменная работа) и других причин. Изучение этих нарушений имеет огромное диагностическое и прогностическое значение. Широко известен годичный "полет" в герметичной камере - земном звездолете - врача Г. А. Мановцева, биолога А. Н. Блажко и техника Б. Н. Улыбышева, выполненный в 1969 г. Значительно меньше сведений о подобных экспериментах, проведенных в пещерах. Между тем пещеры - очень удобный объект для постановки самых разных исследований. Вечная темнота - "отключение" от основной причины, вызывающей циркадный ритм; монотонность событий - возникновение сенсорного голода, влияющего на психику; чрезвычайный режим - мощная, длительная стресс-реакция, заставляющая проявляться всем резервным и защитным функциям организма. Так спелеология выступила как помощник гелиобиологии, предоставив ей и подземные лаборатории, и "подопытных кроликов". Но, как всегда, обнаружилась и обратная связь. В начале XX в. исследования подземных пространств производились на протяжении одного маршрутного дня, с обязательным возвращением на поверхность для сна и отдыха. Усложнение спелеологических объектов заставило менять тактическую схему. Изучать дальние части пещерных лабиринтов, проникать в карстовые глубокие шахты или преодолевать сложные сифоны невозможно без организации ПБЛ - подземных базовых лагерей и пребывания в них 5, 10, 15, а то и более суток. Как скажутся на здоровье и жизнедеятельности человека микроклимат пещер и длительная изоляция от привычных условий? За этим простым вопросом стоят десятки сложнейших проблем, дать ответ на него можно только после специальных исследований, проведенных на современном научно-техническом и методическом уровне. Именно поэтому ЮНЕСКО планирует создание пещерных гелиобиологических станций, материалы которых необходимы многим наукам.

Победившие одиночество

В популярной литературе наибольшую известность получили смелые эксперименты французского геолога Мишеля Сиффра. 16 июля 1962 г. он спустился в пропасть Скарассон, где на глубине более 100 м у края подземного ледника провел долгие 63 дня. Одноместная палатка, постоянный холод, оптические обманы и галлюцинации, никакой связи с поверхностью - тысячи трудностей стояли на пути отважного спелеонавта, решившегося на "плавание вне времени". "Пещерные" сутки оказались длиннее земных: выйдя на поверхность 17 сентября, Сиффр был уверен, что в этот день было только 20 августа...

Опыт Сиффра вызвал цепную реакцию: за 35 лет проведено более 20 подобных экспериментов (табл. 7). Кроме того, имеются неподтвержденные данные, что в 70-е гг. четырехмесячный эксперимент провела француженка Эммануэла Шамеруа, а двухлетний - югослав Милутин Велькович.

Эксперименты преследовали различные цели. Чаще всего это были медицинские наблюдения над поведением человеческого организма, раздельно проводившиеся над мужчинами (Сиффр, Беркеши, Биценто, Мерете, Чижмарь, Монтальбини) и над женщинами (Вильяме, Бробекер, Ле-Гуэн), а также - над "тандемами" мужчина - мужчина (Шабер - Энгландер) и мужчина - женщина (Сенни - Лорез) в не связанных между собой пещерах. Милутин Велькович занимался исследованиями пещеры, вел дневник (более 2000 страниц!), ухаживал за десятком кур, утками, щенком и кошкой. Женщины, кроме медицинских наблюдений, занимались вязанием, ткали гобелены (Лорез), слушали музыку (Бробекер). Некоторые эксперименты не имели научных целей: Боб Пенмен решил побить рекорд Сиффра, просидев в пещере на один (!) день дольше его (по принятым правилам рекордный космический полет должен превышать предыдущий на 10%...); Дэвид Лафферти ушел в пещеру в целях рекламы, получив от ее хозяина, виконта Уайтмута, 650 фунтов стерлингов; за 127 суток он сжег 1438 свечей, потребил 454 л воды и 680 кг продуктов, прочитал 200 книг...

Большинство одиночных экспериментов было хорошо подготовлено: выбиралась относительно безопасная пещера; оборудовалась спускоподъемными устройствами и односторонней (только из-под земли) связью; устанавливалась жилая палатка и сооружался склад для продуктов и воды, а также "шлюз" для бесконтактной передачи на поверхность анализов.

В отдельных случаях (М. Велькович) вход в пещеру замуровывался. На поверхности "в режиме ожидания" жила вспомогательная группа, фиксирующая время и содержание телефонных звонков. Научное обеспечение экспериментов зависело от поставленных задач.

Но не надо думать, что одиночное пребывание под землей - приятное dolce far niente... Вот как пишет в своем дневнике Мишель Сиффр: "...весь комплекс исследования самочувствия одиночки во враждебной среде пещер я осуществлял на себе. Самописцы на поверхности вычерчивали кривые моих сновидений, регистрировали работу желез, температуру тела, сердечный ритм, мозговые импульсы. Диетологи программировали набор питательных веществ, которые я должен был потребить. Исследовалась работа моего кишечника и мочевого пузыря. Эндокринологи охотились за моими гормонами (не поручусь, что при этом они не замеряли прирост бороды...). Никогда еще подобный шквал наблюдений не обрушивался на одного пациента. А в промежутках между этими наблюдениями я "езжу" на велоэргометре (2-5 км); измеряю температуру и барометрическое давление внутри палатки, мышечную силу правой и левой руки; стреляю в цель из пневматического ружья; дважды считаю от 1 до 25 по пальцам правой руки, последовательно дотрагиваясь большим пальцем до остальных; складываю 51 цифру, взятые наугад; вспоминаю 10 телефонных номеров; нанизываю на вязальную спицу разноцветные бусинки, чередуя определенным образом их цвета. И все это - без часов, без телевизора. Все, что не записано сразу в дневник, просто не существует, безвозвратно канет в мире вечной ночи..."

Что же дали эти удивительные эксперименты? Прежде всего, они еще раз подтвердили великолепную приспособляемость человека к самым необычным условиям. Но сколько странностей при этом было выявлено! У одних спелеонавтов (А. Сени, Ж. Лорез) сформировался 48-часовой ритм, у других (М. Сиффр) он составил 23,5 часа; оказалось, что периоды сновидений прямо пропорциональны информации, получаемой во время бодрствования; Ж. Лорез после "теста бдительности" мгновенно проваливалась в глубокий сон без стадии засыпания; П. Мерете не смог выносить звуки капели, бившей по его палатке (пришлось передать ему высотный гермошлем). У всех спелеологов отмечались нарушения цветовосприятия (индивидуально - для всего спектра от ярко-красного до индиго), у большинства развивалась близорукость; сенсорный голод порождал головокружение и зрительные галлюцинации, иногда сопровождающиеся сердечной аритмией; отсутствие временных ориентиров влекло сбои памяти (не всегда удавалось вспомнить, что делалось в предыдущем цикле бодрствования)...

Несмотря на это, большинство спелеонавтов вышло на поверхность без существенных физиологических и психических отклонений. Милутин Велькович после годичного пребывания в пещере Самар сохранил полный контроль над собой. Накануне выхода врачи, наблюдавшие за ним, обратили внимание на его кашель и порекомендовали бросить курить. Вскоре жители деревни увидели в воде ручья, вытекающего из пещеры, десятки пачек сигарет... Мишель Сиффр, напротив, покинул пещеру Миднайт в состоянии тяжелой депрессии, которую преодолел только через три года. "Мое самочувствие, наверно, никогда уже не будет таким, как прежде",- с горечью писал он /24/. Встречи со Временем не проходят бесследно для человека. Недаром ни один философ до сих пор не дал его исчерпывающего определения.

На этом можно было бы закончить рассказ об одиночных "сидениях" в пещерах. Но, оказывается, в Тибете и сегодня существует суровый обряд: монаха замуровывают в пещеру на 3 года, 3 месяца и 3 дня, лишь раз в сутки передавая ему через узкий канал подсоленный чай и дзамбу. Ламаисты считают, что это самый эффективный путь установления волевого контроля над подсознанием, овладения скрытыми в человеческом организме физическими и психическими возможностями.

В пещеру как в космолет

Следы длительного пребывания под землей больших групп людей известны с далекой древности. Цели этих "великих сидений" были разными.

В пещере Вертеба (Украина) в конце XIX в. в одном из залов в 300 м от входа под рухнувшим гипсовым сводом были обнаружены раздавленные скелеты 25 юношей, обращенные головами ко входу. Вокруг них стояли сосуды с зерном, пустые кувшины (очевидно, для воды) и были разбросаны кремневые орудия, украшения из камня, костей и зубов животных. Археологи А. Н. Киркор и Г. О. Оссовский предположили, что пещера использовалась неолитическим человеком для отправления обряда инициации - перевода юношей в разряд мужчин. Этот обряд предусматривал длительное пребывание под землей с совершением магических действий. Землетрясение на Карпатах не дало завершить его...

Тур Хейердал приводит пример недавнего культового использования лавового тоннеля на о-ве Пасхи. Группу девушек-неру заточают в пещере, чтобы к религиозным праздникам они имели бледную, обесцвеченную кожу. Специально выделенные женщины в течение нескольких месяцев передают им через небольшое отверстие пищу и воду.

В октябре 1942 г. в пещере Вертеба на Украине, спасаясь от угона в Германию, укрылось 38 местных жителей в возрасте от 6 до 75 лет. Весной они ночью перешли в пещеру Попова Яма (ныне - Озерная). В ней было оборудовано жилое помещение и кухня с печкой. За дровами ходили в лес, а за колосками злаков, которые растирали на камнях в крупу,- на поля. Вода в пещере была. В апреле 1944 г., после полутора лет пребывания под землей, вся группа благополучно вышла на поверхность.

В 1961-1987 гг. было проведено 14 экспериментов по групповому пребыванию человека под землей (табл. 8). В 1961 г., за год до эксперимента, прославившего М. Сиффра, 10 итальянских специалистов под руководством профессора С. Монетто провели 30 дней в пещере Фаброза. В обществе 2 коров, 4 овец, 80 кур и одного петуха они исследовали влияние пещерных факторов на состояние своего здоровья, контролировали удои коров и яйценоскость кур.

В 1966 г. по заказу психологов НАСА 15 дней под землей провели 7 незнакомых до того женщин в возрасте 21-36 лет. Они познакомились, подружились, сочинили песню о своем "космическом полете" и разрисовали стены пещеры карикатурами на мужчин, втянувших их в эту авантюру... Даже во время самых неприятных психофизических тестов женщины ни разу не поссорились.

21-27.12.1968 французские спелеологи Ж. Каппа, Ж. Шабер и Ф. Энгланде дублировали под землей полет "Аполлона-8" вокруг Луны.

19.04-20.05.1971 очень интересный медико-биологический эксперимент провели болгарские спелеологи П. Петров, Г. Иолов, Г. Тричков и Д. Жишев /22/. На протяжении месячного пребывания под землей их систолическое давление колебалось от 120 до 130 мм рт. ст., диастолическое - возросло от 75 до 98 мм рт. ст., а пульс замедлился от 64 до 56 ударов в минуту. На поверхности все жизненные параметры спелеологов восстановились только через 20-25 дней.

В 1973 г. геолог Сюзанна Пеги, географ Клод Понсон и горноспасатель Марсиаль Берар совершили удивительное путешествие. Войдя в пещеру в леднике Аржантьер (Франция), они "продрейфовали" вместе с движущимся льдом 7 суток. Площадка для палатки непрерывно деформировалась, лед трещал, в пещеру прорывалась вода. Пульс исследователей в это время повышался до 120-130 ударов в минуту...

Остальные эксперименты преследовали в основном медицинские цели. Это была проверка воздействия вечного мрака на биологические ритмы человека и испытание небольших коллективов на психологическую совместимость в стрессовых ситуациях. К концу экспериментов у всех участников наблюдалась потеря веса, состояние нарастающей тревоги, но работоспособность оставалась высокой. "Биологические часы" спелеологов то отставали, то спешили, пещерные сутки непрерывно удлинялись.

Эксперимент, проведенный в 1987 г. М. Монтальбини, имел целью проверку "на выживаемость" группы мужчин и женщин в экстремальной ситуации (землетрясение, атомная катастрофа).

Результаты экспериментов очень интересны и для медиков, и для спортсменов. Они позволяют прогнозировать состояние людей в сложных условиях. Недаром уже после первого эксперимента М. Сиффра пещерами как естественными полигонами заинтересовалось Национальное управление по аэронавтике и исследованию космоса США (НАСА). Под его научно-методическим руководством проведено много экспериментов (табл. 7, 8). Нийл Армстронг, первый землянин, побывавший на Луне, позднее участвовал в исследованиях пещер Эквадора. Интересовались длительными пребываниями под землей и советские космонавты: с Милутином Вельковичем встречались Владимир Шаталов и Виталий Севастьянов. Развития эти контакты не получили, а все попытки Центральной комиссии спелеологии "выйти" на Центр космических исследований успеха не имели. Известно: нет пророка в своем отечестве...

Правомерно ли сравнивать космонавтов и спелеологов? Профессор Ф. Д. Горбов, комментируя достижение М. Вельковича, дал четкий ответ на этот вопрос. И космонавт, и спелеолог живут и действуют в условиях изоляции, отторжения от первичных условий жизни и общения с другими людьми. Само понятие изоляции известно давно: это изгои и отшельники, узники или "сверхчеловек", взирающий на мир с вершины "башни из слоновой кости". Каковы бы ни были социальные причины изоляции, в ней всегда присутствует пространственная отдаленность и ограда. Глубина или высота, необъятность океана или космоса, замкнутость пещеры или звездолета воздействуют на человека, вызывая клаустрофобию. Это не только проявление невроза - "страха запертых дверей" (таким людям одинаково заказан путь и в космос, и в пещеры). Это скорее модель отношения человека к ограде, изолирующей его от внешнего мира. Страх "не докричаться до окружающих" свойствен в той или иной мере всем людям. Поэтому для тех, кто преодолел опасения и страхи, справедливо определение "пространственная смелость", а выполненные ими эксперименты могут считаться подвигом.

Одиночные и групповые пребывания под землей имеют еще один неожиданный аспект: постоянное наблюдение с поверхности. Экспериментаторы находятся одновременно и в одиночестве, и в центре внимания. Зачастую это сказывается на их сообщениях, в особенности касающихся самочувствия и интимных переживаний. Возникает ситуация, которую режиссер К. С. Станиславский называл "публичным одиночеством". Поэтому переживания исследователей глубин космоса и пещер во многом схожи.

Рассказ о медико-биологических экспериментах под землей был бы неполным, если не упомянуть о наблюдениях, производимых непосредственно во время сложных экспедиций. Одно дело - находиться в палатке базового лагеря, отходя от нее на небольшое расстояние, другое - работать, перемещаться в пространстве, преодолевая очень сложные препятствия... Первые три эксперимента выполнили украинские врачи-спелеологи В. Апостолюк и П. Горбенко в лабиринтовых пещерах Подолии. В 1971-1972 гг. в пещере Кристальная наблюдения проводились над двумя группами, выполняющими легкую (фотосъемка, изучение микроклимата) и тяжелую (раскопки новых ходов) работу. Контролировались артериальное давление, пульс, рефлексы, высшая нервная деятельность. Были выявлены изменения всех исследуемых параметров, преобладание (через 2-е суток) и доминирование (через 5 суток) процессов торможения в коре головного мозга. На 5-6-е сутки все отмечали ухудшение состояния, проявление апатии и сонливости. При проведении теста на внимание участники топосъемки в начале рабочего дня допускали 2,2, через 4 часа - 3,4, через 8 часов - 5,1 ошибки.

В пещере Атлантида медико-биологические наблюдения проводились с целью выявления критериев для отбора участников длительных подземных экспедиций. К наиболее показательным отнесены стабильность пульса и давления, а также - высокий уровень альфа-ритма головного мозга и высокие результаты тестирования.

Вторая группа экспериментов была проведена в 1980 г. студентами Московского медицинского института под руководством врача-психиатра, специалиста в области космической медицины А. Лебедева в сложной системе Снежная на Бзыбском массиве (Грузия). На протяжении месяца спортсмены должны были спуститься на глубину 760 м, подняться на поверхность и выполнить обширную программу наблюдений.

Эксперимент шел вне времени (часы были лишь у руководителя). Выявился ряд интересных особенностей: при преодолении особенно сложных участков происходило "уплотнение" времени (13 часов оценивались разными участниками в 3-5); в подземных базовых лагерях формировались удлиненные или укороченные сутки (54-20 часов); несмотря на это, "разлаживания" физиологических процессов и психического состояния спортсменов не наблюдалось. Положительные эмоции способствовали активизации нервной и физической работы за счет дополнительно вырабатываемых гормонов. При высокой мобилизованности психики притуплялась болевая чувствительность, укорачивалось время свертываемости крови, заживление поврежденной кожи. Физиологические отправления, заторможенные на маршруте, полностью восстанавливались в подземных лагерях: сон был глубоким, почти без сновидений. А вот на поверхности наступила психологическая разрядка: участников эксперимента одолевали тревожные сны - падение в поток, срыв в колодец. Многие из них болели, что в значительной мере связано со снижением иммунитета к богатой земной бактериальной микрофлоре.

Одной из самых длинных медико-биологических экспедиций (70 дней) стал спуск в пещеру Снежная в 1982-1983 гг., выполненный сотрудниками кафедры нормальной физиологии Университета дружбы народов (рук. проф. Н. Агаджанян). Четыре человека (в том числе - врач В. Ещенко), спускаясь на глубину 1320 м, выполняли большой объем поисковых и медико-биологических (измерение температуры, количества выпитой жидкости, анализы крови, психофизические тесты) исследований. Полученные материалы дали много нового специалистам. Ну а неспециалистам интересно знать, что спелеологи жили по "растянутым" 50-часовым суткам; что среднее значение балла "самочувствие + активность + настроение" менялось по синусоиде с максимумами на 4-й, 12, 18, 26, 34 и 48 день и минимумами на 6-й, 15, 23, 26 и 38 дни; что в первые 23 дня экспедиции тест "субъективная минута" показал небольшое (на 5-8 с) ускорение, а на 24-й день - скачкообразное замедление (реальная минута оценивалась в 100-110 с). Реадаптация к наземным условиям протекала довольно долго - 3-4 недели. У всех участников экспедиции произошло нарушение водного и соляного обмена, потеря плазмы крови, солей кальция; снизилась мышечная сила, упала работоспособность (не хватало 24-часовых суток); долго гноились небольшие раны, почти зажившие в пещере...

Обработка материалов, полученных на земле, под землей и в космосе, выявила общие закономерности: при "выключении" из привычных земных условий нарушается точность оценки времени: на 12-е сутки эксперимента двухминутный интервал оценивается почти точно (122-125 с), на 25-е - увеличивается до 150 с, на 70-е - до 300 с; продолжительность 7-часового сна оценивается соответственно в 9, 13 и 16 часов. Наблюдаются мгновенные "провалы" в глубокий сон, одинаково опасные для спортсмена (надежность страховки), для водителя автомашины, машиниста поезда, летчика или космонавта.

Приспособительные возможности человека к смене ритмов ограниченны: он не может привыкнуть к суткам короче 12 и длиннее 52 часов. Для конкретного человека они в значительной мере определяются "энергетической стоимостью суток" - количеством калорий, потребляемых в нормальных условиях. Если исследователь довольствуется 2200 ккал, то он сможет приспособиться к более коротким, чем 24 часа, суткам; если он потребляет более 3800 ккал, то сможет только удлинять свои сутки, так как укоротить их - для него значит превысить нормальный часовой расход энергии, что привело бы к перенапряжению. Так что, возможно, отряды космонавтов и спелеологов вскоре будут комплектоваться не только по научным, физиологическим и психологическим соображениям, но и с учетом их "аппетита".

Под землю за здоровьем

Верования в то, что жизнь под землей несет вечную юность, здоровье и долголетие, уходят в седую старину. В IV в. до н. э. в районе Пергама (Малая Азия) сооружается подземный храм бога-врачевателя Асклепия. Его сохранившаяся часть состоит из двух 50-метровых тоннелей и большого зала с колоннами.

О благотворном влиянии пещер на здоровье можно прочесть во многих древних трактатах Востока.

Лечебные свойства различных пещерных отложений были известны еще в VI-V вв. до н. э.

В теплой сицилийской пещере Кронио капли воды собирали в терракотовые сосуды и использовали для лечения желудочных заболеваний. Плиний Старший (79-23 гг. до н. э.) в "Естественной истории", которая до конца XVII в. использовалась как источник знаний о природе, писал, что "соль из пещер облегчает нервные страдания, лом в плечах и пояснице, колотье в боку, резь в желудке". В средние века как лечебное средство использовались толченые сталактиты, лунное молоко и пещерная глина (заживление ран), молотые натеки (давящие повязки), силикат цинка - галмей (заболевания глаз). Алхимики считали мумифицированные трупы людей и животных из пещер важнейшим ингредиентом лекарств и магических снадобий. Это, наряду с проклятием, наложенным "святой церковью", послужило причиной почти полного их уничтожения.

В XVIII-XIX вв. индейцы применяли гипс и мирабилит из Мамонтовой и других пещер Америки как слабительное. Население Южной Азии и в XX в. использует в лечебных целях гнезда каменных стрижей (борьба с малокровием, поднятие тонуса организма). Путешественник В. Берх в 1821 г. писал, что капельники Дивьей пещеры на Урале "пользуют от наружных болезней". В XX веке даже понадобилось специальное разъяснение министра здравоохранения в газете "Советская Башкирия" (12.10.1965 г.), что толченые натеки из нее не обладают целебными свойствами.

Исключительное место среди пещерных отложений, используемых как лекарство, безусловно, занимает мумие. Оно известно восточной медицине более 3 тысяч лет, широко распространено в Аравии, Иране, Средней Азии, Индии, Китае. Мумие имеет десятки наименований, упоминается в древних трактатах и лечебниках, воспевается в стихах средневековых поэтов. В XX в. по проблеме мумие проводятся научные симпозиумы (Душанбе, 1965; Пятигорск, 1982), защищаются диссертации, накапливается обширный экспериментальный и клинический материал. Но, хотя оба симпозиума отметили, что "мумие - сложный биологический препарат, представляющий ценнейшее лечебное средство", отношение официальной медицины к нему прохладное. Зато народная медицина широко использует мумие для ускорения регенерации костной ткани при переломах, для лечения бронхиальной астмы и туберкулеза, заболеваний желудка и мочекаменной болезни, кожных заболеваний, тромбофлебита и пр.

Что же такое мумие?

Это слово греческого происхождения, означающее "сохраняющее тело". В разных районах за ним, очевидно, стоят образования различного происхождения, имеющие сходные особенности: растворимость в воде, размягчение при температуре 36-37 °С, внешний вид (отсюда его второе название "горный воск") и лечебные свойства. Мумие находят в трещинах скал и в пещерах, в небольших навесах и в огромных гротах. Оно найдено в Средней Азии и в Антарктиде, в Иране и в Забайкалье, на высоте от 500 до 3200 м над уровнем моря. Используя самые совершенные химические и изотопные методы, геохимики Р. Юсупов и Э. Галимов предложили единую формулу для разных образцов мумие:

CaSi[(K, Na)C₄H₁₀CH₂O]₅.

Мумие - это своеобразный природный минерал со стабильной органической частью молекулы. Она содержит углерод, водород и кислород - элементы, входящие в состав глюкозы и других природных сахаров, а также основы любого растения, клетчатки. В мумие найден ряд микроэлементов: молибден, медь, никель, кобальт, олово, висмут, золото, скандий и пр. Изотопный анализ показал, что мумие близко по составу горной растительности.

Чем же объясняются различия мумие из разных местонахождений?

Ответ на этот вопрос попытался дать известный пермский карстовед, профессор Г. А. Максимович. Он предложил генетическую классификацию мумие, выделив две его генерации - горячую (битумы) и холодную (водорастворимое или органоминеральное).

Горячее мумие - нерастворимое в воде асфальтоподобное вещество, имеющее запах нефти. Именно о нем пишет в своих трактатах Ибн-Сина (Авиценна) и Ахмад ал-Бируни. В Египте такое мумие использовалось для бальзамирования мумий. Его добывали в районах природных выходов нефти.

Холодное мумие образуется различными путями. В пещерах встречаются ботаногенные эвапориты, ботанокопрогенные эвапориты и копролиты. Ботаногенные эвапориты - мумие, возникающее в результате растворения органического вещества отмерших остатков растений, стекания и постепенного испарения водных растворов. Такое мумие обнаружено в Ахалкалакской пещере (Грузия). Ботанокопрогенные эвапориты накапливаются в трещинах сводов при испарении растворов, в разных пропорциях содержащих органические вещества отмерших растений, помета птиц и животных. Большая часть местонахождений мумие относится именно к этому классу (Северная Осетия, Средняя Азия, Тянь-Шань и пр.). Копролиты образуются в основном из помета белок-летяг. К этому классу относится его забайкальская разновидность - бракшун. Происхождение антарктического мумие пока неясно. Это продукт растительного (грибкового) или органического (слюна снежного буревестника) происхождения. Возраст бракшуна 50-75 лет, мумие других классов - менее 1000 лет. Таким образом, его загадка пока далека от разрешения. Местонахождения мумие требуют охраны, так как сейчас они хищнически разоряются "народными целителями".

Пещеры не только подземные аптеки, но и подземные лечебницы.

Раньше других для этих целей начали использовать термальные пещеры, где основной действующий компонент - повышенная температура. Паровые пещеры характеризуются довольно высокой температурой воздуха (40-50 °С), его повышенной влажностью и радиоактивностью. Глубокое прогревание в "паровых банях Каллочеро" (Сицилия) способствует лечению ревматизма, различных невралгий, нефритов, болезней дыхательных путей, заболеваний лимфатической системы, кожи и обмена веществ. В пещере Витербо (Италия) делают паровые ванны, используемые для лечения артритов, артрозов, заболеваний суставов и мышц. Паровые карстовые пещеры известны в Румынии (Деспикатура), а вулканические - в Исландии, США, Новой Зеландии и пр.

Значительно шире распространены обводненные термальные пещеры с подземными озерами, реками и с источниками, дающими довольно горячую (28-42 °С) воду. Вода часто газирует СО₂ или сероводородом, образуя в отложениях на выходе из пещеры скопления лечебной грязи. Она имеет различный (обычно сульфатный, сульфатно-щелочной или сернокислый состав), содержит ряд микрокомпонентов, иногда слабо радиоактивна. В таких пещерах проводят ингаляции (бронхиальная астма), принимают ванны (подагра, ожирение, дерматозы, уремия, ревматизм, гинекологические заболевания, болезни лимфатической системы), водные процедуры (артриты, миозиты, ревматизм, невралгия), грязелечение (ревматизм, гипертоническая болезнь, солевой полиартрит, гинекологические заболевания). Большинство термальных пещер, используемых для лечения, находится в Италии (Аквазанта, Витербо, Кронио, Монтесуммао, Сан-Марино, Сульфуреа). Известны они в Венгрии (Тавас, Сент-Иштван, рис. 88) и в других странах. Кое-где (Венгрия, Канада, США, Австралия) термальные пещеры используются как купальни, что также приносит значительный оздоровительный эффект.

В бывшем СССР также есть опыт использования термальных пещер для бальнеологических целей. В 1837 г. начала действовать купальня на Пятигорском Провале. Деньги на ее сооружение пожертвовал князь В. С Голицын. Шахта Провал находится на склоне лакколита Машук, покрытого меловыми известняками и палеогеновым мергелями. Провал, образовавшийся над куполом крупной карстовой полости, был перекрыт деревянным помостом, с которого при помощи ворота любители острых ощущений в плетеной корзине спускались на 40 м к подземному озеру, купались в его теплой (22-42 °С) воде и возвращались обратно. В числе первых смельчаков был и М. Ю. Лермонтов. Но у коменданта крепости возникли сомнения в прочности помоста, и ко второму приезду Лермонтова на Кавказ (1841 г.) он был разобран. В 1858 г. по настоянию доктора Баталина к озеру был проведен тоннель длиной 43 м. "Теплым нарзаном" начали пользоваться в лечебных целях многие желающие.

Хорошие перспективы для организации лечения имеются и в Бахарденской пещере в Туркменистане (озеро с температурой воды 36 °С на глубине 60 м).

Для бальнеологических целей можно использовать и горные выработки.

Во время второй мировой войны в заброшенном в XVI в. руднике Бад-Гальштайн (Германия) была возобновлена добыча золота. Горняки обратили внимание, что большинство из них излечилось от ревматизма. Последующие исследования показали, что наличие эманации радия и высокая температура (42 °С) способствуют лечению невралгии, ревматизма, детских параличей и заболеваний лимфатических желез. В штате Монтана (США) две старые разработки серебряно-свинцовых руд оборудованы под стационары для лечения суставов. Штольня Гастайнер (Австрия) является природным эманаторием, лечебные свойства которого поддерживает вскрытый ею термальный (41 °С) радоновый источник.

Значительно сложнее складывалась судьба холодных карстовых пещер. В литературе имеются указания на то, что пещеры в гипсах (Италия) использовались для лечения еще в неолите.

В 1839 г. врач Д. Кроган приобрел право эксплуатировать Мамонтову пещеру (США) для лечения. Он оборудовал в ней боксы для страдающих туберкулезом. После смерти нескольких больных лечебницу закрыли. В XIX в. тунисские врачи обратили внимание на большое количество долгожителей (90-100 лет) среди племен, обитающих в пещерах Сахарского Атласа. Лечебные свойства пещеры Клутерт (Германия) были отрыты случайно. В 40-е гг. при налетах английской авиации в окрестных пещерах, имеющих протяженность 5 км и вмещавших до 6 тыс. человек, укрывались местные жители, среди них были и дети, болевшие астмой, которые чувствовали в пещерах улучшение. Последующие исследования подтвердили это. В Центральной Европе (Германия, Австрия, Венгрия, Чехия, Словакия) в середине XX века был организован ряд спелеологических лечебниц. В 1965 г. в составе Международного союза спелеологов создана комиссия спелеотерапии.

Что же является лечебными факторами в холодных пещерах? Ведь мы уже убедились в том, что микроклимат спелеобиосферы далек от комфортного... Специальные исследования показали, что их шесть. Невысокая (6-12 °С), но постоянная температура воздуха способствует сужению расширенных кровеносных сосудов; высокое содержание СО₂ (0,3-3,0 против 0,03% на поверхности) увеличивает объем дыхания на 1,0-1,5 л/мин, и способствует более глубокой вентиляции легких; высокая ионизация воздуха и наличие аэрозолей разного состава способствуют уменьшению отечности слизистых оболочек; высокая влажность (95-100%) - глубокому проникновению заряженных частиц и аэрозолей в дыхательные пути. К этому следует добавить высокую чистоту воздуха (менее 150 микробов в 1 м³), отсутствие в нем аллергенов и тишину пещер, "снимающую" стрессы и позволяющую лучше воспринимать остальные лечебные факторы.

Холодные пещеры можно использовать для лечения бронхиальной астмы, гипертонической болезни (при этом происходит снижение как максимального, так и минимального давления), кардиосклероза (у больных пожилого возраста), гипотонии, нейроциркулярной дистонии, информационного невроза. После 20-25 дней двух-трехчасовых процедур больные ощущают существенное улучшение, и не только по основному заболеванию. Входит в рабочий ритм отдохнувшая нервная система, повышается активность корковых зон мозга, значительно расширяется диапазон усваиваемых слуховых и световых раздражителей - пациенты словно шире и ярче начинают видеть мир...

Сейчас в Европе работает около десятка спелеоклиматических лечебниц: Клутерт (Германия, с 1945 г.), Гомбасек (Словакия, с 1951 г.), Мира и Аггтелек (Венгрия, с 1954 г.), Тапольца (Венгрия, с 1956 г.), Магура (Болгария, с 1974 г.) и др. В бывшем СССР это пока только Белая (Грузия, с 1978 г.). К сожалению, совершенно не используются для спелеотерапии пещеры таких курортных районов, как Крым и Большое Сочи.

С пещерами иногда связано возникновение массовых психозов, основанных на "чуде исцеления". В 1858 г. болезненная и нервная девочка Бернадетта Субиру из тихого городка Лурд на северном склоне Пиренеев (Франция) возвращалась из лесу с вязанкой дров. Ей почудилось дивное, озаренное сиянием "видение", выходящее из грота с подземной рекой. Местный священник с большим интересом выслушал ее рассказ и посоветовал еще раз сходить к гроту. Каждое новое посещение давало новые подробности. В конце концов "видение" объявило себя девой Марией и обещало, что отныне вода, вытекающая из грота, будет приносить исцеление от недугов всем ревностным католикам...

Молва о чудесном источнике облетела всю Францию. В 1864 г. на частные пожертвования здесь была сооружена Курдская базилика, ныне один из богатейших храмов в Европе. Специальным эдиктом папы римского Лурд был объявлен местом ежегодного паломничества.

"Не только Франция, вся Европа, весь мир пускался в путь, и в некоторые годы особенно религиозного подъема там бывало до 500 тысяч человек",- писал в 1894 г. Э. Золя в романе "Лурд". Примерно такие же цифры приводят в своих воспоминаниях писательница О. Форш (1929) и академик А. Курсаков (1954). А вот сведений о количестве исцеленных почему-то нет...

За пещерами как поставщиками новых научных знаний внимательно следят писатели-фантасты. На малоизвестном факте почти полного отсутствия в воздухе карстовых полостей аллергенов построен сюжет рассказа английского писателя К. Энвилла "Эвристика". В большой многовходовой пещере укрылся преступник, похитивший важные чертежи. Найти его не удавалось. Но помогла эвристика (искусство решения возникающих проблем). У входа, через который в лабиринт поступал воздух, было разложено свежее сено. Пыльца луговых цветов, подхваченная потоком воздуха, распространилась по всему лабиринту и нашла свою цель. Преступника выдал кашель, чередовавшийся с громким чиханием,- он страдал сенной лихорадкой...

Кроме естественных пещер для спелеотерапии можно использовать и горные выработки, в которых добывают каменную соль (NaCl), калийные соли (КСl, MgCl₂.KCl.6H₂0 и др.), алунит (Kal₃[SO₄]₂[OH]₆). Заброшенные штольни и шахты также можно использовать для спелеотерапии. Лечебным фактором, кроме обычных для холодных пещер, здесь является большое количество в воздухе аэрозолей солей. Показаниями к лечению в основном являются заболевания дыхательной системы (астма, коклюш, эмфизема легких), некоторые сердечно-сосудистые заболевания, аллергия; в последние годы выявлено положительное влияние на лечение ожогов и ускорение заживления ран.

В Европе известно несколько соляных шахт, используемых для спелеотерапии. Это знаменитая подземная выработка "Счастье Иеремии" в Германии, где почти полтысячелетия назад начали добывать алюминиевые квасцы. В 1914 г. одна из ее штолен, заросшая сталактитами и сталагмитами, стала объектом туризма, а в 50-е гг. в выработке оборудовали лечебницу для больных коклюшем детей. В это же время на глубине 400 м в шахте Шенебок (Германия) была открыта лечебница. Постоянная температура (20 °С) и более высокое атмосферное давление позволяли успешно лечить болезни дыхательных путей. Затем были открыты лечебницы в солеруднике Сольбад (Австрия, с 1955 г.), Величка (Польша, с 1958 г.), Пройда (Румыния, с 1975 г.). В странах СНГ открыты лечебницы в Солотвино (Украина, с 1968, рис. 88), Нахичевани (Азербайджан, с 1979 г.), Аванс (Армения, с 1979 г.), Березниках (Россия, с 1980 г.), Чон-Тузе (Киргизия, с 1981 г.), Артемовске (Украина, с 1992 г.).

Наибольшей известностью пользуется Солотвинская лечебница, ставшая базовой для проведения "солетерапии" среди выработок, добывавших каменную соль. Спелеотерапевтическое отделение аллергологической больницы состоит из комплекса горных выработок для размещения больных. Он находится на глубине 300 м от поверхности (16,5 м ниже уровня моря) и состоит из главной галереи длиной 96 м, шириной 12 м, высотой 6 м и четырех вспомогательных галерей общей длиной 600 м. Объем отделения 25 тыс. м³. В стенах галерей вырублены ниши-палаты. В боксах из стеклопрофилита размещены кабинеты функциональной диагностики, электросветолечения, столовая, зал ЛФК и др. Для поддержания оптимального микроклимата лечебное отделение проветривается через специальные вентиляционные каналы. В среднем на каждого больного подается 1 м³/мин. воздуха.

Основные параметры в лечебных помещениях: температура воздуха 22,5-23,5°С, относительная влажность 30-50%, влагосодержание 5,0-10,0 г/м³, скорость движения 0,03- 0,04 м/с; атмосферное давление 760-770 мм рт. ст.; содержание аэрозолей 2,5-4,0 мг/м³, NaCl в аэрозоли 99-100%, количество кислорода - 20,8 объемных %, углекислого газа 0,03-0,04 объемных %, бактериальная обсемененность 7-100 микроорганизмов в м³; освещенность 80-120 люкс, шум 27-28 децибелов. Подземное отделение рассчитано на одновременный прием 120 больных. Больные выписываются с улучшением у 80-90% взрослых и у 90-95% детей. Интересна эффективность лечения у больных разного возраста: менее 30 лет - 100%, 30-40 лет - 91%, 40-50 лет - 87%, более 50 лет - 85%.

Но оказывается, чтобы пройти курс спелеотерапии, не обязательно лезть в пещеры и спускаться в шахты! Хорошие результаты дают "искусственные пещеры", которые с 1987 г. создаются при многих санаториях и профилактических центрах. Стены обычного кабинета облицовываются плитками каменной соли, или их воздух с помощью аэраторов и ионизаторов насыщают ионами Na и Сl. При лечении бронхиальной астмы проводится 18 процедур продолжительностью от 10 минут до 1 часа. Сейчас галокамеры для лечения создает медико-инженерный центр "Аэрозоль" (Санкт-Петербург). Его директор - бывший спелеолог, кандидат медицинских наук П. П. Горбенко. Так что и здесь пещеры помогают людям.