Детальные электрометрические измерения выявили, что вокруг человека возникают в сотни раз более мощные поля, чем те, что создаются его внутренними электрохимическими «генераторами». Весьма интенсивным источником излучения оказалась кожа. Точнее сказать, электрические заряды, накапливающиеся в роговом слое ее эпидермиса (РСЭ). Природу появления кожного заряда мы обсудим ниже, а пока отметим, что биение сердечной мышцы, перемещение диафрагмы при дыхании, толчки крови при движении по крупным сосудам — все эти механические сотрясения организма заставляют колебаться заряженную поверхность РСЭ. В этой сейсмической активности биообъекта проявляется действие его многочисленных физиологических механизмов.

Расшифровывая, как на баллистограмме изменяется электрическое поле, промодулированное ритмами сердца, легких и других органов, можно уверенно судить о наиболее характерных для организма временных ритмах. На этом принципе создан стенд для исследования дыхания маленьких детей — его чувствительные датчики, не тревожа малышей, чутко реагируют на сейсмичность их грудной клетки при дыхании.

Записывая частотные спектры мышечных вибраций — микротремор мышц — скажем, у операторов, работающих на конвейерных линиях, специалисты подметили, что, когда в нем появляются «всплески» высоких частот, это служит предвестником назревающего эмоционального стресса. Отсюда рекомендации производственникам: перевести оператора на другое рабочее место, изменить психологический климат в коллективе и т. д.

Теперь вернемся к причинам появления заряда на коже человека. Измерив электрическое сопротивление рогового слоя эпидермиса, физики получили невероятные на первый взгляд величины — каждый квадратный сантиметр кожи имеет сопротивление от нескольких миллиардов до сотен миллиардов ом! Правда, и получить эти результаты удалось далеко не сразу. Для этого молодой ученый, недавний выпускник Московского физико-технического института (МФТИ), а ныне один из ведущих сотрудников лаборатории, Рамиль Мусин провел фундаментальные исследования электрических свойств кожи (кстати, недавно он блестяще защитил кандидатскую диссертацию с непривычным не только для МФТИ названием «Электрические свойства эпидермиса»). Он и его коллеги разгадали и тайну огромного сопротивления РСЭ, и принцип возникновения мощных квазистатических полей человека.

Их источник — порождаемый трением трибоэлектрический заряд (от греческого «трибо» — трение), скапливающийся на коже, точнее сказать, в ее РСЭ толщиной два-три десятка микрон. В зависимости от сопротивления диэлектрика заряд медленно, примерно от 10 с до 15 мин, стекает в глубь тела.

С чем же связано столь значительное, в несколько сот и даже тысяч раз, изменение электрического сопротивления РСЭ? Прежде всего с диффузией воды (причем непосредственно через кожу, а не через потовые железы) в процессе регулирования температуры тела.

Сколь ни удивительно, но этот механизм биологической терморегуляции, «включая» который организм может сбросить в окружающее пространство до 15 Вт своей тепловой мощности, по физической сущности схож с… отпотеванием глиняного кувшина, наполненного водой и выставленного под лучи жаркого солнца. С одной лишь разницей: охлаждение запотевшего сосуда определяется только температурой окружающего воздуха, а транспортировка жидкости через кожу — тонусом расположенных в коже кровеносных сосудов. Чем сильнее они наполняются кровью, тем интенсивнее испаряется влага через РСЭ. Заряд, естественно, станет стекать быстрее, а напряженность электрического поля при этом снизится. Если проследить затем, как распределяются в пространстве силовые линии поля, можно извлечь богатейшую информацию о тонусе капиллярной сети и даже о психофизиологическом состоянии объекта.

Так несложная задачка о глиняном кувшине и тонусе капиллярных сосудов открывает весьма перспективный путь к дистанционному электрометрическому контролю жизненно важных функций как человека, так и животных.

Известно, что наш организм шумит, не замолкая ни на минуту. Шуршат сокращающиеся мышцы, шумит бегущая по сосудам кровь, «постукивают» работающие каждый в своем ритме внутренние органы. Поскольку человеческое тело более чем на 2/3 состоит из воды, оно «прозрачно» для акустического, в том числе акустотеплового, излучения. Следовательно, о температуре внутренних органов можно судить не только по электромагнитным полям (радиотепловому излучению), но и по акустическим сигналам. Разница в том, что поскольку акустическая волна намного короче тепловой, то соответственно ее разрешающая способность намного выше.

Правда, акустическое излучение, имея сравнительно небольшую мощность, позволяет оценивать температурный контраст с меньшей точностью. Но зато оно приходит с большей глубины. Получается, что глубинная акустическая термография в ряде случаев эффективнее радиотермографии. Да, особенно когда приходится зондировать высокотемпературные воспаления или опухоли, расположенные на большой глубине (до 10 см).

Следуя поговорке, что «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать», посмотрим на себя невооруженным взглядом. Оказывается, в оптическом диапазоне (а если говорить точно, то и в прилегающем к нему ближних инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах) можно и без всяких приборов наблюдать свечение кожи — кистей рук, полости рта, щек и т. д. Разумеется, заниматься самосвечением в задачу нашего организма не входит, поэтому мощность этого «паразитного» свечения крайне слаба: несколько фотонов в секунду на каждый квадратный сантиметр поверхности (что дает 10^-18-10^-17 Вт/см²). Природа свечения — хемилюминесценция, характеризующая темп биохимических процессов в тканях. Ее интенсивность зависит от функционального состояния человека, от насыщения его тканей кислородом. Задержка дыхания (гипоксия), наложение жгута на руку ослабляют ее свечение, скажем, после снятия жгута наблюдалось в течение суток неожиданное явление: осцилляция (увеличение и уменьшение) яркости с 5-минутным периодом. Прикладное значение метода велико: он позволяет контролировать темп биохимических процессов, быстро определять степень поражения кожи при ожогах и ряде заболеваний.

О человеке, неожиданно испытавшем волнение, в народе метко говорят, что он «неровно дышит». Правда, лишь скрупулезный физико-химический анализ облачка выдыхаемого газа позволил в полной мере «раскрыться» этому, может быть, одному из самых информативных химических каналов человека. Подобно любому космическому объекту, создающему вокруг себя особенную, только ему присущую атмосферу, биологический объект также существует, как бы погруженный в среду газов, аэрозолей, ионов. Ведь что представляет собой, скажем, выдох? Это смесь из нескольких сот химических компонентов — от углекислого газа и азота до аммиака и ацетона, каждый из которых как бы заключает в себе отголоски тех сложнейших биохимических процессов, что обеспечивают существование человека. Скажем, по соотношению выдыхаемых углекислого газа и кислорода — они замыкают длинную цепочку биохимических превращений — судят об общей энергопродукции биообъекта.

Поскольку в процессе метаболизма человек постоянно испаряет воду во внешнюю среду (примерно пол-литра в сутки), а также микроскопические количества газов, аэрозолей, ионов, изменение состава атмосферы вокруг биообъекта оценивают с помощью лазерно-оптических методов. При этом с высокой точностью измеряют коэффициент преломления, проводимость и другие параметры.

Тем самым еще один способ позволяет охарактеризовать состояние капиллярного кровотока и других жизненно важных систем, поскольку, например, «транспортировка» воды через кожу, напомним, непосредственно связана с тонусом артерий: чем больше крови поступает в капиллярную сеть, тем интенсивнее идет испарение влаги.

Итак, расшифровывая, как распределяются в пространстве и во времени все цвета «радуги» физических полей человека, узнают о тончайших, протекающих в организме процессах. Но вот вопрос, вокруг которого больше всего сломано копий (и который, кстати, послужил одной из причин возникновения нового направления научных исследований): каким образом поле одного биообъекта в принципе может влиять на состояние другого?