 |
История и теория биоритмологии
|
|
|
|
В 1729 году в трудах Парижской Королевской академии наук впервые появилось сообщение об одном из экспериментов известного французского естествоиспытателя Ж.Ж. де Мерана. Им было обнаружено, что растения в полной и постоянной темноте сохраняют суточный ритм движения листьев. Этим было доказано существование биологических ритмов как особой категории явлений, а простой реакции на меняющиеся условия. Так началось развитие новой науки — науки о биологических ритмах.
Еще с незапамятных времен были известны циклические изменения в природе, обусловленные астрономическими явлениями: сна дня и ночи, сезонов года, циклы Луны. В дальнейшем оказалось, что космические и земные явления вносят свой вклад в развитие и поддержание биологических ритмов у всех видов растений и животных, включая человека. Ведь люди Земли — дети Космоса.
За истекший период учение о биологических ритмах получило интенсивное развитие, особенно в последние десятилетия, что связано с научно-технической эволюцией и космонавтикой. Сформировалась хронобиология, которая изучает закономерности осуществления процессов жизнедеятельности организма во времени, учения во временной организации биологической системы. Получила права гражданства хрономедицина — новое направление изучения апологических ритмов у здорового и больного человека.
Рассмотрим кратко роль биологических ритмов в сохранении и развитии здоровья человека, используя современные данные о взаимосвязи физиологической нормы, переходных адаптивных напряжений и их поломов в виде заболеваний.
Вопросы терминологии. Для дальнейшего изложения уместно принести некоторые определения понятий, используемых в данном разделе.
|
|
|
Биологические ритмы (БР) — регулярное, периодическое повторение во времени характера и интенсивности жизненных процессов, отдельных состояний или событий. БР в той или иной форме присущи всем живым организмам. БР описываются рядом характеристик: периодом, амплитудой, фазой, средним уровнем, профилем.
Укажем, что периодом обозначается время между одинаковыми состояниями соседних циклов. Число циклов, завершившихся в единицу времени, называется частотой процесса. Простой колебательный сигнал (цикл) характеризуется мезором, амплитудой и фазой. Мезор (М) — величина, соответствующая среднему значению полезного сигнала. Амплитуда (А) — наибольшее отклонение сигнала от мезора. Фаза (Ф) — момент цикла, когда регистрируется конкретная величина сигнала. Длительность цикла принимается за 360° или 2 радиан. Момент наибольшего подъема называют акрофазой, момент наибольшего спада — батифазой. К основным параметрам ритма относятся: длительность периода Т, корреляционное отношение — мезор М, амплитуда А и фаза Ф.
Существует понятие хронобиологической нормы как отражения совокупности морфофизиологических показателей организма, характеризующих его состояние на основе данных изучения динамики биоритмов и определения среднепериодических величин этих тестов!
С хронобиологической точки зрения есть основания говорить об общебиологическом законе волнообразности адатапционного процесса, согласно которому этот процесс в любой его стадии, в любом проявлении — как специфическом, так и неспецифическом — обязательно протекает в колебательном (волнообразном режиме). Эти колебания являются выражением внутренней противоречивости адаптационного процесса. Спектр биологических ритмов весьма широк. Есть «циркадианный» (околосуточный), «циркасептальный» (околонедельник), «циркануальный» (окологодовой) биоритмы. Они отражают определенные отклонения биоритмов от соответствующих геофизических и социальных циклов. Существует также классификация биоритмов по уровням организации биосистемы: клеточные, органные, организменные, популяционные.
|
|
|
С позиций взаимодействия организма и среды различают два типа колебательных процессов:
1. адаптивные ритмы или биоритмы – колебания с периодами, близкими к основным геофизическим циклам, роль которых заключаются в адаптации организма к периодическим изменениям окружающей среды;
2. физиологические или рабочие ритмы – колебания, отражающее деятельность физиологических систем организма.
В современной биоритмологии основное внимание уделяется суточным и сезонным биоритмам, поскольку суточная и сезонная периодичности присущи всем уровням биологической организации. В хрономедицине формируется региональный подход, учитывающий особенности биоритмологической организации у жителей различных регионов Земли, особенно у живущих в полярных и аридных зонах.
6. Временная организация биологической системы
Эта организация не просто комплекс биологических ритмов организма. Она также характеризуется механизмами регуляции, связями с внешней средой и самими взаимодействиями между ритмами. В ней имеются следующие разделы:
1. часть, осуществляющая регуляцию временной организации;
2. часть, воспринимающая сигналы регуляции;
3. часть, включающая в себя "рабочие", эффекторные функции
временной организации;
4. часть, связывающая временную организацию биосистемы с
внешней средой и другими биосистемами.
Приведенная общая структура временной организации свойственна всем
биосистемам вне зависимости от сложности их строения (рис. 3). С другой стороны, о временной организации биосистемы можно говорить при наличии указанных выше частей и связей между ними. В ее основе — параметры биологических ритмов, подлежащие всестороннему изучению, как и связей между ними.
7. Механизмы биологических ритмов
Большинство исследователей придерживается мнения, что природа биологически-экологических ритмов эндогенна, т.е. они — результат колебаний различных функций организма, возникающих независимо от внешних периодичностей. Веским доказательством тому является факт о спонтанной (циркадной) ритмичности функций организма, помещенных в некоторые постоянные условия среды, например, в непрерывную темноту или непрерывное освещение. Происходит затягивание (синхронизация) периода внутреннего ритма организма к длине своего периода. Этим действием обладают "датчики времени": фото-, термо-, баропериодичность, изменения влажности, колебаний электромагнитных полей Земли, а для ритмов человека еще и социальные факторы (окружающая среда, режим труда и отдыха).
|
|
|
Для объяснения эндогенной регуляции биоритмов выдвинуто три категории гипотез. Первая относится к генетической регуляции биоритмов. Сформулирована модель хронона: хронон представляет полицистронный участок ДНК, с которого в одном направлении, линейно и последовательно происходит транскрипция с периодом около 24 ч. Циклически повторяющееся считывание информации с хронона приводит к возникновению биоритмов. Вполне вероятно, что параметры биоритмов могут задаваться определенной генетической программой, хотя есть и обоснованные возражения.
Другая концепция основана на том, что в генерации биологических ритмов непосредственное участие принимают клеточные мембраны путем периодических изменений потоков ионов через них.
Третья, кибернетическая модель, математически обосновывает возможность генерации биоритмов путем взаимодействия многих осцилляторов в организме (мультиосцилляторная модель).
Указанные выше механизмы регуляции биоритмов важны, однако в литературе по биоритмологии указывается, что законченной теории регулирования биоритмов во временной организации пока нет.
Представляют несомненный интерес представления о симметрии биоритмов и реактивности. Они подчиняются единому принципу симметрии, а их индивидуальные особенности являются выражением разной степени и формы биосимметрии.
|
|
|
