Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы патологии. Учебное пособие
.pdf
автоматически генерирует импульсы с частотой около 70 возбуждений в
минуту. Атриовентрикулярный узел, будучи изолирован от синусного, обладает более низкой лабильностью: он способен возбуждаться не только
40 раз в минуту. Волокна миокарда обладают еще меньшей лабильностью.
Но сердце функционирует как единый орган, так как все перечисленные
структуры усваивают единый ритм – 70–75 возбуждений в минуту.
Без согласования во времени невозможно функционирование целост-
ного организма, состоящего из неоднородных по своим временным параметрам систем. Таким образом, можно утверждать, что усвоение ритмов –
характерное универсальное свойство всего живого.
Определенными временными характеристиками обладают не только
показатели деятельности различных физиологических систем, но и показатели внутренней среды. Клод Бернар, а за ним Кеннон развили представление о постоянстве внутренней среды – гомеостазисе, который
характеризуется рядом более или менее жестких констант. Любой показатель крови, содержание того или иного катиона или аниона, является
конечным выражением сложносочетанных интегративных процессов.
Например, содержание ионов натрия в крови зависит от поступления
его с пищей, от выделения с мочой, что в свою очередь связано с интенсивностью работы гипофиза и надпочечников, выделяющих гормоны,
регулирующие концентрацию в крови ионов. Наблюдая волнообразные
изменения уровня различных параметров крови, а также изменение
такого интегративного показателя, как температура тела. Колебания
гомеостатических констант всякого рода зависят от времени суток, и
показатели деятельности таких систем, как сердечно-сосудистая, дыхательная, выделительная также претерпевают закономерные колебательные изменения. То есть собственные ритмы организма не являются
самостоятельными и независимыми, а связаны с колебаниями внешней
среды, определяющимися, главным образом, сменой дня ночи. Помимо
этого были выявлены колебания с циклом, соответствующим месяцу, сезону года и т. д.
Существует много различных классификаций биоритмов в зависи-
мости от внешних задавателей времени. Наиболее распространенная
принадлежит Халбергу, который выделяет следующие группы ритмов:
1. Ритмы высокой частоты. К ним относятся все колебания. Наименьшая
длительность цикла – 0,5 часа. 2. Ритмы средней частоты: ультрадный – с
длительностью от 0,5 до 20 часов, циркадный – 20–28 часов, инфрадный –
с длительностью от 28 часов до 6 дней. 3. Ритмы низкой частоты: циркавижитанный – с 20-дневной длительностью, циркатригинтанный – соответствует лунному месяцу, циркадный – годичный (табл. 4).
91
Таблица 4
факторами
Связь с внешними
Время появления
ности ритма (пика)
Не определено Не определено
максимальной выражен-
Гц
15
–10
14
Связь с време-
нем суток
Каждый день
все раньше
Связь с време-
нем суток
Примерно в одно
и то же время дня
фикация ритмической активности организма и основные свойства ритмов
Класси
Сверх
Период Частота
От тысячной
присущи
Каким функциям
Название
Осцилляции
ритмов
Специальных
высокие часто-
ты 10
до сотой
доли (мик-
ро) секунды
От 0,3
на молекулярном
уровне
названий пока
не имеют
Название рит-
0,5–30 Гц
до 2 сек
Электроэнцефа-
лограмма (ЭЭГ)
мов ЭЭГ (бета,
альфа и т. д.)
Секундные
волны
0,02–1 Гц
От 1 с до
1мин
До 30 мин
ЭЭГ, ЭКГ
ЭЭГ, дыхание,
Минутные
волны
1 цикл в 1 мин;
1 цикл в 30 мин
перистальтика
кишечника
Более 1 цикла
в 20 час
Более
30 мин,
но менее
20 час
Колебания
главных компо-
нентов крови,
мочи и т. д.
Ультрадианные
1 цикл в сутки
20–28 час
Цикл сон –
бодрство-
вание, ритмиче-
ские изменения
Циркадианные
температуры, АД,
частоты
клеточного
деления и т. д.
92
Классы
ритмов
Ритмы
высокой
частоты
Ритмы
средней
частоты
факторами
Связь с внешними
Окончание табл. 4
Время появления
ности ритма (пика)
максимальной выражен-
Связь с време-
нем суток и вре-
менем недели
Связь с време-
нем
Каждый день все позд-
нее
В определенный день
1 цикл
в 30 – 24 час
1 цикл в 7 сут.
1 цикл
в 3 неделю
1 цикл
в 28–32 дня
1 цикл
в 28–32 дня
с временем года
1 цикл в 1 год В течение месяца Связь
нием солнечной
активности
В течение месяцев, лет Связь с измене-
1 цикл
в десятки лет
Период Частота
Свыше
присущи
Каким функциям
Название
Классы
Метаболические
ритмов
Инфрадианные
ритмов
Ритмы
28 час
Около 1 нед.
процессы
Метаболические
Циркасептиди-
средней
частоты
Около 20 дн.
процессы
Эндокринные
(менструальный
анные
Циркавигинти-
дианные
Макрорит-
мы
Около 1 мес.
цикл) и метаболи-
ческие процессы
То же
низкой
частоты
Сверхмед-
То же
Циркатридца-
ленные
ритмы
Медленные
метаболические
тидианные
(циркатригин-
тидианные)
Около
1 года
и эндокринные
процессы
Циркануальные
От 1,5 лет до
То же
Многолетние
нескольких
лет
и много
Мегаритмы Эпидемии Десятки
Ритмы в
культиинди-
десятков
лет
видуальных
системах
93
Сами задаватели ритмов могут быть простыми и сложными. К простым
можно отнести подачу пищи в одно и то же время, что вызывает простые
реакции, ограничивающиеся в основном вовлечением в активность пищеварительной системы. Смена света и темноты – также относительно
простой задаватель ритма. Однако он вовлекает в активность или покой,
т. е. бодрствование или сон не одну систему, а весь организм. Примером
сложных задавателей ритмов можно назвать смену сезонов года, приводящую к длительным специфическом изменениям состояния организма,
в частности его реактивности, устойчивости по отношению к различным
факторам: уровню обмена веществ, направленности обменных реакций,
эндокринным сдвигам.
Ритмы высокой частоты присущи функциям дыхания, перистальтики
кишечника, электрическим явлениям в сердце. Ритмы средней частоты
характерны колебаниям содержания некоторых компонентов крови и
мочи, изменениям температуры тела, артериального давления, сменам сна
и бодрствования. Ритм низкой частоты характерен для менструального
цикла. Циркануальный ритм, сверхмедленный, характерен для медленных
метаболических процессов 1 цикл за 1 год в связи со временем года, например изменение пигментной окраски.
Существует ряд представлений о механизме взаимодействия различных систем организма с внешними факторами – задавателями времени.
Централизованное управление внутренними колебательными процессами (наличие единых биологических часов). Эта теория касается, главным
образом, восприятия смены света и темноты и трансформации этих явлений в эндогенные биоритмы.
Естественно, что воспринимающим прибором здесь является глаз. Далее, как представляют себе ученые, импульсы, в которых закодирована степень освещенности, распространяясь по зрительным нервам, достигают
супрахиазматического ядра гипоталамуса, об этом свидетельствуют электрофизиологические эксперименты, они же формируют вовлечение эпифиза в механизм восприятий изменений освещенности. Эпифиз секретирует гормон мелатонина, принимает участие в управлении уровнем половых гормонов, а также кортикостероидов, обладающих четко выраженной
суточной периодикой и, возможно, антагонистически взаимодействует с
меланофорным гормоном гипофиза.
Сторонники теории единых биологических часов, включающих гипофиз-эпифиз железы внутренней секреции, опираются в своих построениях на опыты с расстройством суточных биоритмов при разрушении упомянутых структур, а также на опыты, проводимые на слепорожденных, у
которых не выражены суточные биоритмы и электрические феномены в
гипофизе, от которых эти биоритмы зависят.
94
Представления другой группы авторов сводятся к признанию взаимо-
действия мультиосцилляторных механизмов внешних времязадавателей с
различными осцилляторами организма. В соответствии с данной концепцией, единые биологические часы, централизованно управляющие осцилляциями, отсутствуют. Под действием многочисленных факторов, имеющих
разные точки приложения в организме, происходят колебания в системах,
органах, тканях. Одним из звеньев, связывающих внешние датчики времени и внутренние биологические часы, может являться вода. Вода входит во
все клетки организма как необходимая составная часть и служит основой
всех жидких сред. Показано, что состояние молекул внутриорганизменной
воды подвержено влияниям различных гео- и гелиофизических факторов,
в зависимости от которых изменяется структура молекулярных коопераций, приобретающих при этом и различные биофизические свойства. От
изменчивости свойств воды внутри тканей (в межклеточном веществе и
внутри клеток) может зависеть скорость течения и характер ферментативных процессов некоторых сторон метаболизма, проницаемости мембран.
В целом гипотезы о единых биологических часах и полиосцилляторной
временной структуре организма вполне совместимы. Биоритмы во многом
заложены в генетической программе организма.
Биологический ритм – это самоподдерживающийся автономный про-
цесс периодического чередования состояний организма и колебаний интенсивности физиологических процессов и реакций. Для характеристики ритма
используется целый ряд показателей: уровень (мезор), период, амплитуда
и положение фазы и др. Уровнем биологического ритма принято считать
среднюю величину изучаемой функции за время исследования одного биологического цикла. Период ритма рассчитывают как длительность одного
полного цикла ритмических колебаний в единицах времени. Амплитуду вычисляют как разность между максимальными и минимальными значениями
исследуемого процесса в течение одного биологического цикла.
Положение колеблющейся системы в каждый данный момент време-
ни характеризует фаза. Помимо этих показателей, каждый биологический
ритм характеризуется формой кривой, которую анализируют при графическом изображении динамики ритмически меняющихся явлений (хронограмма, фазовая карта и др.). Акрофаза – момент наибольшего возрастания
показателя, ортофаза – максимальный спад.
Изучение большого диапазона различных нагрузок, проведенное в
ультрадианном, циркадианном, околомесячном и окологодовом биологических ритмах, позволило выявить закономерность – феномен биоритмологических проявлений. Сущность этого феномена заключается в том,
что ритмичность работоспособности обнаруживается только при среднем
уровне действующих нагрузок, который назван нами зоной биоритмоло-
95
гических проявлений. При минимальной нагрузке ритмичность работоспособности не выявляется, при ее увеличении цикличность сначала появляется (зона биоритмологических проявлений), а затем после достижения определенного индивидуального уровня действующей нагрузки – как
правило, субмаксимальной величины – ритмичность работоспособности
начинает затухать, а потом пропадает. Утрата ритма объясняется выраженным утомлением.
Циркадианный ритм (ЦР), как известно, занимает ведущее место среди
биологических ритмов. Ему принадлежит особая роль во взаимодействии
организма с окружающей средой. При рассогласовании циркадианных
ритмов отдельных функций организма возникает десинхроноз, рассматриваемый в современной хронобиологии как особая форма циркадианной
патологии.
Десинхроноз – первое неспецифическое проявление большинства
патологических состояний, постоянный спутник болезненного процесса,
и его исчезновение является объективным критерием выздоровления.
Поэтому изучение факторов окружающей среды, вызывающих различные
формы десинхроноза с позиций охраны и укрепления здоровья подрастающего поколения, необходимо выделить как предмет специального гигиенического исследования.
Адаптация ритмических систем организма к окружающей среде – это
постоянное приближение их параметров к параметрам циклических факторов среды. Те из природных и социальных факторов, длительность периода колебаний которых варьирует вокруг 24-часового интервала, называется синхронизаторами, или датчиками времени.
Основным датчиком времени для суточных ритмов является периодическая смена дня и ночи. Это отчетливо прослеживается на всех живых организмах, от простейших до человека. Однако у человека наряду с другими факторами доминирующее значение имеют социальные датчики времени: время
производственной или учебной деятельности, работа телевидения и т. п.
С помощью датчиков времени в организме создается и поддерживается определенная система циркадианной периодичности физиологических
функций, адекватная наличным, в первую очередь географическим, условиям жизнедеятельности человека. Она является феноритмом.
Среди факторов, приводящих к десинхронозу, ведущее место занимают трансмеридианные перелеты, приводящие к смене временных поясов,
нарушение ритма сон-бодрствование, хронические стрессы.
С развитием экологии человека все большее распространение получает положение о десинхронизирующем влиянии на организм несбалансированности фазовой структуры биологических ритмов человека с ритмами
его производственной деятельности и социальной активности. Сказанное
96
позволяет предположить, что причинами десинхроноза при определенных
условиях становятся факторы, составляющие уклад жизни человека – режим его труда и отдыха.
Выделяют следующие формы десинхроноза: острый и хронический,
явный и скрытый, частичный, тотальный и асинхроноз. Острый появляется
эпизодически при экстренном рассогласовании датчиков времени и суточных ритмов организма (например реакция нам быстрое однократное перемещение в широтном направлении), хронический же – при повторном рассогласовании датчиков времени и суточных ритмов организма (например
реакция на повторяющиеся в течение суток раздражители)
При явном десинхронозе возникают субъективные реакции на рассо-
гласование датчиков времени с суточными циклами организма (жалобы на
плохой сон, 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.
Частичный, тотальный десинхроноз и асинхроноз в основном отражают
различную степень выраженности десинхронизации функций в организме,
которая обусловлена степенью расхождения фаз и их ритмов. При первом
рассогласовании суточных ритмов функций наблюдается лишь в некоторых звеньях, при втором – в большинстве звеньев циркадианной системы.
При наиболее тяжелой степени (асинхронозе) отдельные звенья циркадианной системы оказываются полностью разобщенными, что фактически не
совместимо с жизнью.
Диагностика десинхроноза строится на основе анализа изменений ха-
рактеристик амплитуды, акрофазы уровня, периода и формы кривой циркадианного ритма и корреляционных связей между ритмами физиологических функций, а также между уровнями этих функций в отдельные отрезки
суточной оси времени.
Десинхроноз рассматривают как основную форму хронопатологии,
которая служит предвестником болезни, ее постоянным спутником и последним признаком. В его развитии выделяют явную и скрытую форму. Как
указывалось выше, причиной явного десинхроноза в большинстве случаев является быстрое изменение временной среды либо полное исключение естественных датчиков времени. Явный десинхроноз характерен для
отдельных профессиональных групп людей (летчики, участники экспедиций), но он практически не встречается у детей. В настоящее время явный
десинхроноз изучен и разработана система мер по его профилактике и
купированию. Скрытый десинхроноз – менее изученная область хронопа-
97
тологии. Он может быть следствием неблагоприятного влияния отдельных
факторов, но чаще он возникает под влиянием комплекса отрицательных
воздействий окружающей среды.
Для диагностики наиболее ранних проявлений скрытого десинхроноза
приобретает анализ основных параметров циркадианного ритма (уровень,
период, амплитуда, акрофаза). Уровень (мезор) представляет собой одну
из наиболее употребляемых биоритмологических характеристик, по сути
отражая так называемую центральную линию, вокруг которой происходят
колебания (изменения) физиологических функций на протяжении биологического цикла.
В преморбидной стадии острых заболеваний изменения, диагностируемые с помощью биоритмологических методов, улавливаются в 1,5 раза чаще,
чем традиционными диагностическими приемами. Они складываются чаще
всего из перестройки амплитуды, акрофазы и уровня суточного ритма. Период циркадианного ритма меняется только в 24–34 % случаев, из этого числа в 57 % он увеличивается, а в 43 % – уменьшается. Существенная трансформация периода ритма чаще всего связана с тяжелым и длительным течением
острого заболевания и наличием явного десинхроноза в организме.
Учитывая диагностические преимущества биоритмологических приемов, был проведен корреляционный анализ традиционных и биоритмологических признаков отклонения в состоянии здоровья. Лидирующее место занимают нарушения сна. За исключением изменения мезора, все другие биоритмологические характеристики обнаруживают умеренную, значительную
и даже сильную связь с нарушениями сна. Из этого следует, что нарушения
сна можно рассматривать как неспецифическую форму циркадианной патологии. Этот показатель может с одинаковым основанием фигурировать и
среди традиционных, и среди биоритмологичеких характеристик различных
заболеваний и быть индикатором неадекватных социальных воздействий.
Различные типологические особенности циркадианного ритма во многом определяют уровень активного функционального состояния организма, в частности его работоспособность. Некоторые индивидуумы «жаво-
ронки», другие – вечерние типы, «совы». Эти особенности ритмики отли-
чаются устойчивостью, поэтому даже исследование отдельных функций
частоты сердечных сокращений, температуры, показателей иммунитета
выявило утренний и вечерний тип. Распределение людей по биоритмологическим типам – эволюционное приобретение, оно имеет универсальное
адаптивное значение.
При изучении особенностей функционального состояния организма
установлено, что у исследуемых утреннего типа максимальные значения
температуры тела, самочувствия, активности, настроения, мышечной
силы, АД отмечались, как правило, в первой половине дня, причем им
98
предшествовал ранний подъем функций (начиная с 6 часов утра), в группе
вечерних типов в эти часы имели место минимальные показатели. В утренней группе выявлен в эти часы более высокий уровень экскреции адреналина, дофамина. Для людей с утренним биоритмологическим типом
свойственна выраженная способность относить свои затруднения за счет
соматического состояния. У них при нарушении привычного стереотипа
легче возникают реакции депрессии и тревоги. Индивидуумы с вечерним
биоритмологическим типом характеризовались сочетанием тенденции к
высокому уровню активности, способностью легко отвлекаться от фрустрирующих факторов. По-видимому этим можно объяснить отсутствием у них
склонности к тревожным и депрессивным реакциям. Таким образом, можно
утверждать, что между двумя основными биоритмологическими группами
существуют выраженные различия по целому ряду личностных качеств.
Биоритмологический профиль во многом определяет поведенческую
активность человека, реактивность организма и должен служить ориентиром при разработке рациональных режимов труда и отдыха.
Известно, что биоритмологическая типология тесно связана с состоя-
нием здоровья. У лиц утреннего типа происходит более интенсивное повышение активности симпато-адреналовой системы, чем у лиц вечернего.
Благодаря более высокому уровню функционирования адренергичеких
структур у них чаще наступают стрессовые состояния, которые нередко и
приводят к развитию гипертонической болезни. Эти данные свидетельствуют о меньшей устойчивости людей с утренним биологическим типом к
различным социальным нагрузкам.
Вечерняя биоритмологическая группа характеризуется самым низким
уровнем негативных реакций в силу характерилогически обусловленной
склонности избегать фрустирующих факторов. Это сочетается с относительно более низким уровнем симпатического возбуждения и позволяет
представителям вечерней биоритмологической группы формировать более близкие к оптимальным реакции функционального состояния организма на различные виды нагрузок.
Очевидно, формирование вечернего биоритмологического профи-
ля является своеобразной формой биологической защиты организма от
воздействия таких факторов, как большие объемы социальных нагрузок,
экстремальные условия.
При разработке рациональных режимов труда и отдыха следует ориен-
тироваться на интересы утренней биоритмологической группы. Она многочисленна сама по себе и с учетом приближающейся к ней аритмичной группы является доминирующей во всей популяции. К тому же индивидуумы с
утренним биоритмологическим профилем наименее устойчивы к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.
99
Учитывая, что природно-географические факторы способствуют формированию определенного биоритмологического профиля, закономерно
возникает проблема географического дифференцирования режимов обучения, труда и отдыха людей, проживающих в различных регионах. Особенно это актуально для детей. К числу предрасполагающих к десинхронозу
причин можно отнести относительно малый у детей опыт социализации. В
результате этого адаптация детей к переходу на новую ступень социализации (поступление в детсад, школу, вуз) может происходить по типу реакции
на стрессорные воздействия, т. е. также сопровождаться десинхронозом.
Прогрессивное развитие учения о биологических ритмах привело к
возникновению новой междисциплинарной фундаментальной науки –
хронобиологии, которая изучает закономерности осуществления процессов жизнедеятельности организма во времени. Уже сейчас хронобиология
оказывает большое влияние на научные исследования в области физиологии здорового и больного человека. Это выразилось в том, что в медикобиологической науке появилось новое направление – хрономедицина, задачи которой заключаются в применении хронобиологических данных для
совершенствования профилактики, диагностики, а также для повышения
эффективности лечения многих заболеваний.
При изучении ритмических процессов клиницисты сталкиваются с
большими трудностями. Во-первых, это чисто методические трудности –
ведь для определения истинных параметров ритмического процесса (длина периода, величина амплитуды и др.) необходимо получить сведения о
нескольких колебаниях изучаемых явлений. Это предполагает проведение
повторных, порой многократных исследований через определенные отрезки времени, для чего необходима специальная аппаратура и соответствующие контакты с больным. Во-вторых, временная структура ритмов
очень сложна. Живому организму присущи одновременно все существующие ритмы, его функции могут изменяться в различных ритмах. Кроме того,
временная структура ритмов может изменяться под влиянием случайных
внешних и внутренних факторов. Следует учитывать и индивидуальные
особенности в организации временной структуры («совы», «жаворонки»).
Хрономедицина ставит целью использовать закономерности биоритмов
для улучшения профилактики, диагностики и лечения болезней. К ее главным разделам относятся хронопатология, хронофармакология, хронодиагностика и хронотерапия. В последние годы в хронобиологии и хрономедицине большое значение приобрело понятие хронобиологической нормы.
Хронопатологию можно определить как область хрономедицины, изучающую пути и механизмы возникновения отклонений в биоритмах от их
нормального течения и роль этих нарушений в развитии заболеваний.
Важное значение имеет и изучение нарушений в ритмических колебаниях
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]