Ритмичность функций

Круг за кругом по оси вращается Земля вокруг Солнца. Миллионы лет каждый поворот сопровождался сменой ночи и дня. Человеческий организм, функции которого протекают не только в пространстве, но и во времени, непременно должен был реагировать на строгий ритм чередования света и тьмы. Более того — деятельность функциональных систем организма (нервная система, система внутренней секреции, системы терморегуляции, кровообращения, дыхания и др.) должна была разумно согласовываться с периодическим изменением всех геофизических факторов. В ходе приспособления к окружающей среде функции человеческого организма и приобрели ритмичность.

В 1845 году впервые было описано периодическое колебание температуры человеческого тела. Сейчас каждый знает, что обычно утром она ниже, чем во второй половине дня. В настоящее время известно более ста ритмически изменяющихся, т.е. циклически протекающих, физиологических процессов. Ритмическое колебание интенсивности разных функций повторяется периодами разной продолжительности. Цикл одной функции длится от доли секунды до нескольких минут, другой — один или несколько часов, а цикл третьей тянется днями, месяцами или годами. При этом один и тот же физиологический процесс может в одно и то же время протекать в нескольких разных ритмах. Например, размеры ядер клеток изменяются в течение 90-минутных и 24-часовых периодов колебаний, количество делящихся клеток в тканях изменяется периодически в течение 24 часов, 7 суток, 1 месяца и 1 года, в тканевых культурах ритмические периоды потребления кислорода нервными клетками продолжаются 1—4 минуты, 2 часа и 5 суток. Все это показывает, что временная слаженность функций организма — явление чрезвычайно сложное, исследование которого еще впереди. В настоящее время по биоритмам вопросов, как говорится, больше, чем ответов. В последнее время людей заинтересовали ритмы (продолжительностью в несколько дней), которые со строгой периодичностью, начиная с рождения, оказывают влияние на физические и интеллектуальные способности, эмоциональный настрой и лад социального общения. Существование этих и многих подобных ритмов установлено наблюдениями, научного обоснования у них еще нет.

Пока что более обстоятельно исследованы циркадные (от греч. circa — около и dies — день) ритмы, более или менее соответствующие продолжительности суток. Циркадные ритмы слагаются из многих подритмов, циклы которых в большинстве случаев не совпадают, но повторяются в определенной строгой последовательности. Таким образом, все функции организма взаимно согласованы по времени и протекают, в прямом смысле слова, по часам. Так и говорят, что в любом организме имеются биологические или физиологические часы, регулирующие течение функций.

Теорий, рассматривающих биоритмы, много. Они могут быть подразделены на две большие группы. По предположению одной — циркадные ритмы (а также ритмы иной периодичности), приобретенные в процессе эволюции под влиянием внешних факторов, обусловлены внутренними процессами организма. Поэтому-то они и не соответствуют продолжительности суток, а отличаются от них на 2—4 часа. Уже у новорожденного физиологические функции периодичны. Они врожденные. По мнению, окончательно не доказанному, основанием учета времени внутри организма, пружиной и маятником биологических часов являются нуклеиновые кислоты, несущие генетическую информацию. Фактически система измерения времени внутри организма только относительно автономна. В повседневной жизни человека окружают многочисленные синхронизаторы или датчики времени, как их также называют, воздействующие на биоритмы.

По предположению другой группы ученых, ритмичность биологических процессов определяют как раз внешние факторы: чередование света и темноты, изменение давления и температуры воздуха, суточное колебание уровня излучения и интенсивности магнитного и гравитационного полей и т.д. На суточную периодичность физиологических функций могут воздействовать около 40 метеорологических факторов.

Социальными синхронизаторами ритмических явлений жизни являются регулярность профессионального труда и домашних дел, а также изменение уровня городского шума, искусственное освещение улиц и помещений и т.п. Весьма существенно и согласование жизненного ритма индивида с жизненным ритмом коллектива. Только Робинзон Крузо имел возможность некоторое время жить в ритме природы.

Ритмы функций организма, цикличность их течения во времени все больше учитываются при обследовании и лечении больных. В медицинской литературе появились новые термины — хронопатология и хронотерапия. Уже первые сведения о биоритмах дали медикам возможность точнее толковать результаты анализов пищеварительных соков, крови и урина, коль скоро они зависят от времени взятия проб. Опытные врачи всегда предпочитали болезненные процедуры проводить утром. Теперь мы знаем, что такая тактика оправдана. Например, чувствительность зубов к боли наибольшая около 18 часов, наименьшая после полуночи.

Некоторые явления получили объяснение благодаря хронобиологии. Ночью усиливается деятельность задней доли гипофиза, с чем связывают факт, что большинство родов происходит после полуночи. Изменение Функций системы, регулирующей свертывание крови, а также сужение венечных артерий ночью является причиной того, что чаще именно в ночные часы случаются инфаркт миокарда, тромбоз сосудов мозга и инсульт. В связи с повышенной активностью ночью ферментов, разрушающих белки, заживление ран между 21 и 3 часами протекает медленнее, чем между 9 и 15 часами.

Большее внимание, чем до сих пор, будет, безусловно, обращено на циркадные ритмы физиологических процессов и при использовании медикаментов. Чувствительность человека к лекарствам и продолжительность их действия в значительной мере зависят от времени приема лекарства. Приведем только один пример: если при введении гормональных препаратов имитировать физиологический ритм образования соответствующих гормонов, лечебный эффект значительно увеличивается и нежелательные побочные явления сводятся к минимуму.