Природа и механизмы биоритмов.

В основе природы биоритмов лежит принцип синхронизации эндоген­ных (внутренних) биоритмов экзогенными (внешней среды). В качесте синхро­низатора может быть световая периодика, слабые вариации геофизи­ческих полей и т.п.

В основе физиологического механизма может лежать генная обусловленность характеристик циркадианных ритмов. Показано, что основной механизм, ответственный за биоритмы, находится на клеточном и субклеточном уровнях и задается определенной генетической программой, заложенной в «хрономе», представляющем собою участок ДНК, с которого происходит транскрипция РНК с периодом около 24 часов.

Это послужило основой для создания концепции «биологических часов», заключающейся в том, что организмы обладают врожденными внутрен­ними механизмами, позволяющими измерять время. В настоящее время полагают, что «главные часы» находтся в нейроэндокринных структу­рах (эпифизе и гипоталамусе). При этом наиболее распространена мульти­осцилляторная модель, имеющая два варианта: 1) с центральным водителем ритма и второстепенными осцилляторами и 2) без главного пейсмекера с разрозненными осцилляторами, образующими независимые друг от друга отдельные группы с разным периодом колебательных процессов.

Временная закономерность биологических систем обозначена термином «хроном» (chronome), который имеет три фразеологических корня: chronos (время), nomos (закономерность) и chromosome (хромосома), чем подчеркивается положение о том, что временная организация живого - а) подчиняется определенным закономеностям, т.е. предсказуема, и - б) является генетически детерминированной.

Хроном состоит из трех взаимосвязаннх компонентов: 1) широкого спектра ритмов различных частот, модулирующих друг друга. 2) трендов – однонаправленных линейных изменений функции, наблюдаемых в процессе роста организма, в ходе адаптации к факторам внешней среды (например, к физическим нагрузкам), как следствие развития того или иного патологи­чес­кого процесса, при восстановлении, в процессе старения и т.д., и 3) нерегу­ляр­ных колебаний функции, представляющих собой детерминистический и недетерминистический хаос. Простейшим примером физиологического показа­теля, имеющего все три компонента, может служить АД (циркадиан­ные, ультрарадианные и инфрадианные ритмические компоненты, положи­тель­ный возрастной тренд, эпизодические нерегулярные изменения АД в ответ на экзогенные раздражители).

Из трех перечисленных компонент хронома особый интерес представ­ляет первый. Ритмичность, во-первых, является фундаментальным свойством живой материи, а во-вторых, знание ритмических закономерностей дает основу для научного прогнозирования.

Любой истинный ритм складывается из двух компонентов: а) эндогенного, связанного с внутренним, генетически закрепленным свойством клеток и органов проявлять ритмические колебания показателей своей жизнедеятельности, и б) экзогенного, связанного со взаимо­действиями организма с окружающей его внешней средой и ответны­ми реакциями на те или иные раздражения. Экзогенный компонент является менее предсказуемым.