Биологические часы нашего организма

В последние два - три десятилетия стремительно развивается учение о биологических ритмах организма. Биоритмы изучают ученые не только различных стран, но и специальностей. Уже сейчас достаточно авторитетно заявляют о себе такие разделы науки, как хронофизиология, хроногигиена, хронопатология, хронодиагностика, хронотерапия, хронофармакология. И это не случайно, ибо ритмические колебания функций присущи всем уровням организации живого — от молекулярного и клеточного до целостного организма, от популяции до экологической системы. Практически все показатели жизнедеятельности — биохимические, физиологические, поведенческие обнаруживают ритмические колебания в разных диапазонах частоты — от тысячных долей секунды до нескольких лет. Одна и та же функция, например, число сердечных сокращений, изменяется одновременно в нескольких различных диапазонах.

Различают ритмы высокой частоты (до 0,5 часа), средней частоты (от 0,5 часа до 6 дней) и низкой частоты (недельные, лунные, годичные и более длительные). Среди ритмов имеются главенствующие — водители и подчиненные — ведомые.

Многие биоритмы (суточные, лунные, приливные и годовые) сформировались в ходе эволюции как целесообразное приспособление процессов жизнедеятельности организма к окружающей среде. Периодически изменяются времена года, интенсивность солнечной радиации и многие другие геофизические характеристики и в соответствии с ними организм меняет свои внутренние ритмы. В процессе эволюции выгодные для организма ритмы закрепились генетически. Более того, в организме развились специальные структуры, ответственные за регуляцию ритмов, как их еще называют — эндогенные часы. Запрограммированные циклические изменения как бы подсказывают время суток или время года, подготавливая организм к предстоящим изменениям в окружающей среде. Так, еще до пробуждения несколько повышается температура тела, выделяется ряд гормонов, подготавливающих организм к бодрствованию, активизируется деятельность органов желудочно-кишечного тракта. У человека внутренним (эндогенным) водителем ритма является гипоталамус — отдел межуточного мозга, ответственный за сохранение постоянства внутренней среды организма, тесно связанный с другими отделами головного мозга и прежде всего с гипофизом.

Внутренняя обусловленность биоритмов, то есть наличие эндогенных часов, подтверждается, в частности, тем, что если человека изолировать от привычной среды — поместить, например, в пещеру или специальную камеру, то и там будет продолжаться свойственная организму ритмическая деятельность и ритмы эти длительно не затухают. Эндогенные биоритмы сохраняются и при перелетах на дальнее расстояния — через несколько часовых поясов. При этом, несмотря на изменившиеся условия, организм продолжает как бы существовать в прежних параметрах.

Однако при всей своей автономности и устойчивости биоритмы тем не менее чувствительны к внешним воздействиям. На них заметно влияют освещенность, температура воздуха, атмосферное давление. Благодаря тому, что эндогенные водители ритмов чувствительны к внешним воздействиям, им и удается согласовывать функции организма с требованиями окружающей среды.

Биоритмическая система — это пример сложной и биологически целесообразной организации живой материи. У человека биологические ритмы формируются не все одновременно. Околосуточные, годовые, например, заявляют о себе сразу же после рождения. По мере роста ребенка биоритмы становятся более выраженными, увеличивается их амплитуда, то есть возможность отклонения от среднего уровня. Чем значительнее размах ритмических колебаний различных физиологических функций, тем легче организму приспосабливаться к изменяющимся условиям.

Для большинства ритмов характерна индивидуальная изменчивость. Многие, очевидно, слышали о делении людей на "жаворонков" и "сов": по существу, это деление по типам ритмической активности. Первые более деятельны в ранние утренние часы, вторые — в вечерние. Эти и другие особенности, несомненно, следует учитывать при профессиональном отборе.

Внутренние ритмы не строго совпадают по времени с ритмическими колебаниями в природе. Суточные ритмы многих физиологических процессов, как оказалось, укладываются в период несколько больший, чем 24 часа. Поэтому их правильнее называть околосуточными, или циркадианными. Ритмы с периодами короче циркадианных называют ультрадианными, а длиннее — инфрадианными (окологодовые, окололунные, окололриливные), У читателей вполне естественно может возникнуть вопрос, почему эволюция не обеспечила точного совпадения периодов свободнотекущих ритмов организма с периодами геофизических циклов. Биологический смысл этого ученые видят в преимуществах некоторого несовпадения ритмов для предугадывания истинного астрономического времени и, как мы уже говорили, подготовки к нему организма.

Наиболее детально изучены околосуточные (циркадианные) ритмы. Полагают, что они являются определяющими в сложной иерархии ритмических колебаний. Для организма человека характерно повышение физической активности днем и уменьшение в ночные часы, когда снижается частота сердечных сокращений, температура тела, потребление кислорода, содержание сахара в крови, артериальное давление.

А вот у страдающих гипертонической болезнью артериальное давление повышается по вечерам, а иногда и ночью: гипертонические кризы наиболее часто возникают от 16 до 24 часов. Острые нарушения кровообращения в виде отека легких или сердечной астмы наблюдаются преимущественно в поздние вечерние часы, а обострение язвенной болезни главным образом в период от 2 до 4 часов ночи. Дети рождаются, как правило, ночью, и даже лекарственные вещества действуют по разному в зависимости от времени их введения.

Уже сейчас специалисты стараются учитывать биоритмы при лечении стероидными гормонами, гипотензивными средствами. Лечение эндокринных заболеваний проводят с учетом суточного ритма максимальной и минимальной продукции в организме гормонов. Хронотерапевты утверждают, что лекарственные средства, назначенные с учетом биоритмов, можно использовать в меньшей дозе.

Изучение индивидуальных особенностей биоритмов важно для оценки способности человека адаптироваться к новым условиям, экстремальным факторам, например, условиям полета в космос, при переезде в другие широты, а также при прогнозе выздоровления.

Учет биоритмов изменяет в определенной степени наше представление о так называемой норме — показателях, характеризующих состояние физиологических и биохимических процессов. Известно, например, что к вечеру даже у здорового человека в крови заметно увеличивается число лейкоцитов по сравнению с утренними часами. Имеются основания утверждать, что для диагностики более информативны не отдельные показатели состояния функций. а их суточные колебания. Не случайно в последнее время в кардиологических клиниках при необходимости частоту, например, сердечных сокращений исследуют с помощью подключенных к больному мониторов, фиксирующих ее изменения в течение суток и более.

Под влиянием неблагоприятных факторов (рев- режима труда и отдыха, нарушения сна, быстрая смена часовых поясов) может наступить рассогласование между компонентами биоритмической системы. При этом одни процессы протекают в прежнем ритме, а другие как бы сдвигаются по фазе. Это явление называют десинхронозом. Оно характеризуется быстрой утомляемостью, снижением работоспособности, разбитостью, сонливостью днем и бессонницей ночью, учащением сердцебиения, потливостью. Подобное состояние, по-видимому, знакомо многим по опыту перелетов на большие расстояния. При десинхронозе, как правило, обостряются имеющиеся у человека заболевания. Вот почему клиницисты такое большое внимание обращают на необходимость соблюдения больными режима дня.

Несомненный интерес представляет изменение биоритмов с возрастом. Амплитуда ритмов у пожилых уменьшается, отдельные ритмы могут вообще исчезнуть, а некоторые изменяют свою продолжительность. С возрастом увеличивается доля дневного сна, а ночной становится прерывистым. Словом, распад биоритмической системы можно считать одним из признаков старения.

Причиной такого нарушения биоритмов являются прежде всего возрастные изменения в органах, тканях и физиологических системах. Не последнюю роль в этом игра- ют и присущие старости болезни, отрыв от коллектива, изменение привычного ритма труда и отдыха, снижение двигательной и психической активности. Строгое соблюдение распорядка дня, участие в общественной деятельности и посильный труд — вот лучшее лекарство для поддержания биоритмической системы на должном функциональном уровне, а значит, и предупреждения преждевременного старения.

Ф.И. Комаров, академик.

Вернуться на страницу Здоровье