Значение биоритма для жизнедеятельности организма

Биологический ритм – это самоподдерживающийся автономный процесс периодического чередования состояний организма и колебаний интенсивности физиологических процессов и реакций.

Исследования ритмических процессов в биологических системах явились основой создания науки – хронобиологии. Неблагоприятные факторы окружающей среды приводят к повреждениям биологических ритмов организма, в частности к развитию основной формы хронопатологии – десинхронозу. Одним из следствий этого является увеличение числа нервно-психических и сердечно-сосудистых заболеваний во всех развитых странах. Начало многих заболеваний приходится на детский и подростковый возраст. Это предопределяет необходимость поиска новых хронобиологических принципов организации оздоровительной работы среди детей, совершенствования гигиенических мероприятий для профиликтики переутомления учащихся и оптимизацию их деятельности.

Наиболее распространённая классификация биологических ритмов человека разработана на основе длины периода (частоты) циклического процесса. Выделено три группы частот: высокие (менее 0,5 часа); средние: ультрадианный (0,5 – 20 ч), циркадианный (20-28 ч), инфрадианный (28 ч- 2,5 дней); низкие: циркасептидианный (7 дней), циркатригинтидианный (около 30 дней), цирканнуальный (около 1 года).

Для характеристики ритма используются следующие показатели: уровень (мезор), период, амплитуда, положение фазы и др. Уровнем биоритма принято считать среднюю величину изучаемой функции за время исследования одного биоцикла. Период ритма рассчитывают, как длительность одного цикла ритмических колебаний в единицах времени. Амплитуду вычисляют, как разность между максимальными и минимальными значениями исследуемого процесса в течение одного биоцикла. Положение колеблющейся системы в каждый данный момент времени характеризует фаза. Время наибольшего подъёма функций определяется как максимальная акрофаза, а время наибольшего снижения процесса – как минимальная акрофаза. Кроме того, каждый биоритм характеризуется формой кривой, которую анализируют при графическом изображении динамики ритмически меняющихся явлений.

Биологические ритмы разделяют на экзогенные – как реакция на периодические воздействия, внешние по отношению к этой системе, и эндогенные, если они побуждаются внутри системы. Биологическими ритмами принято называть изменения, периодичность которых при изоляции от внешних источников отсчёта времени сохраняется в течение двух и более циклов. При этом биоритмы могут переходить на собственную частоту, отличную от частоты, навязанной извне.

Периодические изменения в организме имеют важное биологическое значение, поскольку доведение всех функций до максимума в определённые фазы каждого периода экономичнее, чем стабильное состояние такого максимума непрерывно.

Циркадианный ритм занимает ведущее место среди биологических ритмов. При рассогласовании циркадианных ритмов отдельных функций организма возникает десинхроноз, рассматриваемый как особая форма циркадианной патологии.

Десинхроноз – практически первое неспецифическое проявление большинства патологических состояний, постоянный спутник болезненного процесса, и его исчезновение является критерием выздоровления.

Генетически запрограммированные определённые параметры биоритмов получают постоянную информацию о времени из окружающей среды, которая по крайней мере один раз в день должна корректировать самовозбуждающиеся биологические колебания.

Основным датчиком времени для суточных ритмов является периодическая смена дня и ночи. Это отчётливо прослеживается на всех живых организмах. Однако на человека наряду с другими факторами доминирующее значение имеют социальные датчики времени: время производственной или учебной деятельности, работа радио, телевидения и т.п.

Адекватный для местных датчиков времени циркадианный ритм при перемещении человека в другой часовой пояс становится неадекватным по отношению к датчикам времени другого пояса. Такое состояние, когда система циркадианных ритмов не соответствует временным условиям среды, называется внешним десинхронозом.

Под влиянием новых датчиков времени начинается перестройка сложившейся ранее системы циркадианных ритмов организма. При этом физиологические функции перестраиваются с различной скоростью, нарушается фазовая структура ритмов физиологических функций – развивается внутренний десинхроноз, сопровождающийся весь период приспособления организма к новым временным условиям и длящийся иногда на протяжении нескольких месяцев.

Среди факторов, приводящих к десинхронозу, считают смену временных поясов (перелёты, переезды); устойчивое рассогласование по фазе с местными датчиками времени ритма сон-бодрствование, частичное или полное выключение географических датчиков времени (Арктика, Антарктика); воздействие различных стрессоров.

По мнению В.П.Казначеева (1983), противоречивые ритмы социального времени, сочетаясь с экологическими факторами, могут вызвать состояние антропоэкологического напряжения целых популяций населения и существенным образом влиять на здоровье.

Перестройка биоритмов обнаруживается также под влиянием ряда неблагоприятных условий, первично не связанных с трансформацией ритмов и приводящих к развитию десинхроноза вторично. Такой эффект оказывает, например, утомление. Поэтому в одних случаях десинхроноз возникает в результате специфических изменений, в других – как неспецифическое следствие неблагоприятных социальных и биологических факторов.

Выделяют следующие формы десинхроноза: острый и хронический, явный и скрытый, частичный, тотальный и асинхроноз. Острый десинхроноз появляется эпизодически при экстренном рассогласовании датчиков времени и суточных ритмов, хронический же – при повторных рассогласованиях датчиков времени и суточных ритмов.

При явном десинхронозе возникают субъективные реакции на рассогласование датчиков времени с суточными циклами организма (жалобы на плохой сон, снижение аппетита, раздражительность, сонливость в дневное время). Объективно отмечается снижение работоспособности, рассогласование по фазе физиологических функций с датчиками времени. Явный десинхроноз с течением времени купируется: самочувствие улучшается, работоспособность восстанавливается и частично происходит синхронизация по фазе ритмов отдельных функций и датчиков времени. Однако от частичной до полной перестройки циркадианной системы требуется значительно больший период времени (до нескольких месяцев), в течение которого определяются признаки так называемого скрытого десинхроноза.

Частичный, тотальный десинхроноз и асинхроноз отражают различную степень выраженности десинхронизации функций в организме, которая обусловлена степенью расхождения фаз их ритмов. При частичном десинхронозе рассогласование суточных ритмов функций наблюдается лишь в некоторых звеньях, при тотальном десинхронозе – в большинстве звеньев циркадианной системы. При наиболее тяжёлой степени – асинхронозе – отдельные звенья циркадианной системы полностью разобщаются, что фактически не совместимо с жизнью.

Диагностика десинхроноза строится на основе анализа изменений амплитуды, акрофазы, уровня, периода и формы кривой циркадианного ритма и коррелляционных связей между ритмами физиологических функций.