Биоритмы


Биологические ритмы
     Все  живое  на  нашей  планете  несет  отпечаток  ритмического  рисунка
событий, характерного для нашей  Земли.  В  сложной  системе  биоритмов,  от
коротких – на молекулярном уровне  –  с  периодом  в  несколько  секунд,  до
глобальных, связанным с годовыми изменениями солнечной  активности  живет  и
человек.  Биологический  ритм   представляет   собой   один   из   важнейших
инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем  и  их
временной организации.
     Биологические ритмы или биоритмы  –  это  более  или  менее  регулярные
изменения характера и интенсивности биологических процессов.  Способность  к
таким изменениям жизнедеятельности передается  по  наследству  и  обнаружена
практически  у  всех  живых  организмов.  Их  можно  наблюдать  в  отдельных
клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях. [
     Выделим следующие важные достижения хронобиологии:
     1. Биологические ритмы обнаружены на  всех  уровнях  организации  живой
природы – от одноклеточных до  биосферы.  Это  свидетельствует  о  том,  что
биоритмика – одно из наиболее общих свойств живых систем.
     2. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции  функций
организма, обеспечивающим  гомеостаз,  динамическое  равновесие  и  процессы
адаптации в биологических системах.
     3.  Установлено,  что  биологические  ритмы,  с  одной  стороны,  имеют
эндогенную природу и генетическую  регуляцию,  с  другой,  их  осуществление
тесно связано  с  модифицирующим  фактором  внешней  среды,  так  называемых
датчиков времени. Эта связь в основе единства организма со средой во  многом
определяет экологические закономерности.
     4. Сформулированы положения о временной организации живых систем, в том
числе – человека – одним из основных  принципов  биологической  организации.
Развитие этих положений очень важно  для  анализа  патологических  состояний
живых систем.
     5.  Обнаружены  биологические  ритмы  чувствительности   организмов   к
действию  факторов  химической  (среди   них   лекарственные   средства)   и
физической природы. Это стало основой для развития  хронофармакологии,  т.е.
способов применения  лекарств  с  учетом  зависимости  их  действия  от  фаз
биологических  ритмов  функционирования  организма  и   от   состояния   его
временной организации, изменяющейся при развитии болезни.
     6. Закономерности  биологических  ритмов  учитывают  при  профилактике,
диагностике и лечении заболеваний.
     Биоритмы   подразделяются   на   физиологические    и    экологические.
Физиологические ритмы, как  правило,  имеют  периоды  от  долей  секунды  до
нескольких  минут.  Это,  например,  ритмы   давления,   биения   сердца   и
артериального давления. Имеются данные о влиянии, например, магнитного  поля
Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека.
     Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным
ритмом окружающей среды.  К  ним  относятся  суточные,  сезонные  (годовые),
приливные  и  лунные  ритмы.  Благодаря   экологическим   ритмам,   организм
ориентируется  во  времени  и  заранее  готовится   к   ожидаемым   условиям
существования. Так, некоторые цветки  раскрываются  незадолго  до  рассвета,
как  будто  зная,  что  скоро  взойдет  солнце.  Многие  животные   еще   до
наступления холодов впадают в зимнюю спячку или  мигрируют.  Таким  образом,
экологические ритмы служат организму как биологические часы.
     Ритм – это  универсальное  свойство  живых  систем.  Процессы  роста  и
развития организма имеют ритмический характер. Ритмическим изменениям  могут
быть  подвержены  различные  показатели  структур  биологических   объектов:
ориентация молекул, третичная молекулярная  структура,  тип  кристаллизации,
форма роста, концентрация ионов и т.  д.  Установлена  зависимость  суточной
периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре  молодых  побегов
яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного  вещества
флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам  цветения,
интенсивного роста побегов и т. д. Одно из  наиболее  интересных  проявлений
биологического измерения  времени  –  суточная  периодичность  открывания  и
закрывания цветков и растений. Каждое растение "засыпает" и "просыпается"  в
строго определенное время суток. Рано  утром  (в  4  часа)  раскрывают  свои
цветки цикорий и шиповник, в 5 часов – мак, в 6 часов –  одуванчик,  полевая
гвоздика, в 7 часов – колокольчик, огородный картофель, в 8  часов  бархатцы
и вьюнки, в  9-10  часов  –  ноготки,  мать-и-мачеха.  Существуют  и  цветы,
раскрывающие свои венчики ночью. В 20 часов  раскрываются  цветки  душистого
табака,  а  в  21  час  –  горицвета  и  ночной  фиалки.  Так  же  в  строго
определенное время и закрываются цветки: в полдень – осот полевой,  в  13-14
часов – картофель, в 14-15 часов -одуванчик, в 15-16 часов –  мак,  в  16-17
часов -ноготки, в 17-18 часов мать-и-мачеха, в 18-19 часов – лютик, в  19-20
часов – шиповник. Раскрытие и закрытие цветков зависит и от многих  условий,
например, от географического  положения  местности  или  времени  восхода  и
заката солнца.
     Существуют   ритмические   изменения   чувствительности   организма   к
повреждающим факторам внешней среды. В опытах на животных было  установлено,
что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в  течение
суток очень заметно: при одной и той же дозе смертность мышей в  зависимости
от времени суток варьировала от 0 до 10 %
     Важнейшим внешним  фактором,  влияющим  на  ритмы  организма,  является
фотопериодичность.  У  высших  животных  предполагается  существование  двух
способов фотопериодической  регуляции  биологических  ритмов:  через  органы
зрения  и  далее  через  ритм  двигательной  активности  организма  и  путем
экстрасенсорного   восприятия   света.   Существует   несколько    концепций
эндогенного  регулирования  биологических  ритмов:  генетическая  регуляция,
регуляция с участием клеточных  мембран.  Большинство  ученых  склоняются  к
мнению  о  полигенном  контроле  над  ритмами.  Известно,  что  в  регуляции
биологических ритмов принимают участие  не  только  ядро,  но  и  цитоплазма
клетки.
     Центральное место среди  ритмических  процессов  занимает  циркадианный
ритм, имеющий  наибольшее  значение  для  организма.  Понятие  циркадианного
(околосуточного) ритма ввел в 1959 году Халберг. Циркадианный ритм  является
видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает  в  константных
условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не  навязанным
внешними условиями периодом. Они врожденные,  эндогенные,  т.е.  обусловлены
свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов  длится  у  растений
23-28 часов, у животных 23-25 часов. Поскольку организмы обычно находятся  в
среде  с  циклическими  изменениями  ее   условий,   то   ритмы   организмов
затягиваются этими изменениями и становятся суточными.
     Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного царства и
на всех уровнях  организации  –  от  клеточного  давления  до  межличностных
отношений.  В  многочисленных  опытах  на   животных   установлено   наличие
циркадианных  ритмов  двигательной  активности,  температуры  тела  и  кожи,
частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза. Суточным  колебаниям
оказались подвержены  содержания  различных  веществ  в  тканях  и  органах,
например, глюкозы, натрия и калия в  крови,  плазмы  и  сыворотки  в  крови,
гормонов роста и др. По  существу,  в  околосуточном  ритме  колеблются  все
показатели эндокринные и  гематологические,  показатели  нервной,  мышечной,
сердечно-сосудистой, дыхательной и  пищеварительной  систем.  В  этом  ритме
содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах  тела,
в   крови,   моче,   поте,   слюне,   интенсивность   обменных    процессов,
энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей  и  органов.  Этому
же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к  разнообразным
факторам внешней среды и  переносимость  функциональных  нагрузок.  Всего  к
настоящему времени у  человека  выявлено  около  500  функций  и  процессов,
имеющих циркадианную ритмику.
     Биоритмы организма – суточные, месячные, годовые – практически остались
неизменными с первобытных времен и не могут угнаться за ритмами  современной
жизни. У каждого человека в течение суток четко прослеживаются пики и  спады
важнейших жизненных систем. Важнейшие биоритмы могут  быть  зафиксированы  в
хронограммах. Основными показателями в них служат температура  тела,  пульс,
частота дыхания в  покое  и  другие  показатели,  которые  можно  определить
только   при   помощи   специалистов.   Знание   нормальной   индивидуальной
хронограммы  позволяет  выявить  опасности  заболевания,  организовать  свою
деятельность в соответствии с возможностями  организма,  избежать  срывов  в
его работе.
     Самую напряженную работу  надо  делать  в  те  часы,  когда  главнейшие
системы организма функционируют с максимальной интенсивностью. Если  человек
"голубь",  то  пик  работоспособности  приходится  на  три  часа  дня.  Если
"жаворонок" – то время наибольшей активности организма  падает  на  полдень.
"Совам"  рекомендуется  самую  напряженную  работу  выполнять  в  5-6  часов
вечера.
     О влиянии 11-летнего  цикла  солнечной  активности  на  биосферу  Земли
сказано много. Но не все знают  о  тесной  зависимости,  существующей  между
фазой солнечного цикла  и  антропометрическими  данными  молодежи.  Киевские
исследователи провели статистический анализ показателей массы тела  и  роста
юношей, приходивших  на  призывные  участки.  Оказывается,  что  акселерация
весьма подвержена  солнечному  циклу:  тенденция  к  повышению  модулируется
волнами, синхронными с периодом "переполюсовки " магнитного поля  Солнца  (а
это удвоенный 11-летний цикл, т.е. 22 года). Кстати, в  деятельности  Солнца
выявлены и более длительные периоды, охватывающие несколько столетий.
     Важное  практическое   значение   имеет   также   исследование   других
многодневных (околомесячных, годовых и пр.)  ритмов,  датчиком  времени  для
которых  являются  такие  периодические  изменения  в  природе,  как   смена
сезонов, лунные циклы и др.
     В последние годы широкую популярность приобрела теория "трех ритмов", в
основе которой лежит теория о полной независимости этих многодневных  ритмов
как от внешних факторов, так и от  возрастных  изменений  самого  организма.
Пусковым  механизмом  этих  исключительных  ритмов  является  только  момент
рождения (по другим вариантам – момент зачатия) человека.  Родился  человек,
и возникли ритмы с периодом в 23, 28 и 33 суток,  определяющие  уровень  его
физической,  эмоциональной  и   интеллектуальной   активности.   Графическим
изображением этих ритмов является синусоида. Однодневные периоды, в  которые
происходит переключение фаз ("нулевые" точки на  графике)  и  которые  якобы
отличаются снижением соответствующего уровня активности,  получили  название
критических дней. Если одну и ту же "нулевую" точку пересекают  одновременно
две или три синусоиды, то такие "двойные " или "тройные  "  критические  дни
особенно опасны.
     Многократные исследования, проведенные с целью проверки этой  гипотезы,
не  подтвердили,  однако,  существование  этих  сверхуникальных   биоритмов.
Сверхуникальных потому, что  у  животных  аналогичных  ритмов  не  выявлено;
никакие известные биоритмы не укладываются в  идеальную  синусоиду;  периоды
биоритмов  не  постоянны  и  зависят  как  от  внешних  условий,  так  и  от
возрастных изменений; в природе не обнаружено явлений, которые  являлись  бы
синхронизаторами для всех  людей  и  в  то  же  время  были  "персонально  "
зависимы от дня рождения каждого человека.
     Специальные  исследования  колебаний  функционального  состояния  людей
показали, что они никак не связаны с датой рождения.  Подобные  исследования
спортсменов, проведенные  в  нашей  стране,  в  США  и  других  странах,  не
подтвердили  связи  уровня  работоспособности  и  спортивных  результатов  с
ритмами,  предлагаемыми  в  гипотезе.  Показано  отсутствие   всякой   связи
различных несчастных случаев  на  производстве,  аварий  и  других  дорожно-
транспортных происшествий с  критическими  днями  людей  –  виновников  этих
событий.   Проверены   также   методы   статистической   обработки   данных,
свидетельствовавших якобы о наличии трех ритмов, и  установлена  ошибочность
этих  методов.  Таким  образом,  гипотеза  "трех  биоритмов  "  не   находит
подтверждения.  Однако  ее  появление  и  разработка   имеют   положительное
значение, так как привлекли внимание к актуальной  проблеме  –  исследованию
многодневных биоритмов, отражающих влияние на  живые  организмы  космических
факторов (Солнца, Луны, других планет) и играющих  важную  роль  в  жизни  и
деятельности человека.