Циркадианные колебания

Циркадианные колебания геофизических параметров на нашей планете не могли не оказать воздействия на становление жизни и ее эволюцию (П.К.Анохин, 1962). Всеобщность околосуточных циклов, их универсальность, стабильность, высокая устойчивость и строгая закономерность дают основание считать 24-часовые ритмы столь же фундаментальным свойством живого, как генетический код, а циркадианную систему ритмов - сопоставимой по значимости с нервной и эндокринной системами (Э.Бюннинг, 1964; Б.С.Алякринский, 1983; Ю.Ашофф, 1984 b; Т.Пейдж, 1984; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989).

Многочисленные циклы организма человека, в частности ритмы состояний и функций ЦНС, системы анализаторов и двигательного аппарата коры больших полушарий мозга имеют суточную периодичность (В.И.Данилов, В.Я.Катинас, Л.А.Попова, 1968; А.Г.Азарян, В.П.Тыщенко, 1969; F.K.Stephan, A.A.Nunez, 1977; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989; М.Л.Ефимов, 1990). Неоднократно описаны суточные колебания показателей биоэлектрической активности мозга (H.R.Richter, 1955). Наименьшая амплитуда ЭЭГ наблюдается утром, наибольшая - ночью во время сна (Д.И.Иванов, В.Б.Малкин, В.Л.Попков, 1965). На протяжении суток постоянно наблюдаются изменения в частотном спектре ЭЭГ, доминантной частоты и мощности альфа-полосы ЭЭГ, отводимой от лобных, височных и затылочных зон (G.Pruell, 1977).

Внимание многих исследователей привлекает вопрос о роли стволовых структур, в том числе гипоталамуса, в организации циркадианной ритмики (Н.А.Аладжалова, 1979; Л.Г.Дикая, 1991; M.Nakao, D.McGinty, R.Szymusiak, M.Yamamoto, 1995). Особенную актуальность эти работы имели в области психофизиологии труда и спорта (К.М.Смирнов, А.О.Навакатиян, Г.М.Гамбашидзе, 1980; Б.С.Алякринский, 1983; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989). Циркадианная периодичность обнаружена в интегральных показателях жизнедеятельности. Так, работоспособность в ночное время снижалась, и время выполнения задания как при свете, так и в темноте ночью было более продолжительным, чем днем в тех же условиях (А.П.Тихомиров, 1960). По данным спортивных психофизиологов тренировка в ранние утренние часы дает несколько меньший эффект, чем в середине дня (М.Я.Виленского, 1968; A.Rieck, A.Kaspareit, 1976; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989). Мониторинг работоспособности учащихся показал, что она наиболее высока в предобеденные часы, а к 14 ч. отмечается значительное ее снижение, второй ее подъем приходится на 16-17 ч., затем наблюдается новый спад, достигающий больших величин (М.В.Антропова, 1968). Аналогичные данные были получены и другими авторами (I.Kuchmeister, 1953; P.R.Jeanneret, W.B.Webb, 1963; В.А.Доскин, Н.А.Лаврентьева, 1991).

Суточная периодичность характерна не только для высшей психонервной деятельности, но и для нижележащих иерархических функций организма. Были зарегистрированы 24-часовые изменения церебральной и кардиальной гемодинамики (В.В.Скрябин, В.П.Сакович, Л.Е.Мякота, 1970), ортостатической устойчивости (Н.Е.Панферова, В.А.Тишлер, 1967; J.C.Aschoff, 1969). Выявлен также суточный ритм сопряженности фаз сердечного цикла и дыхания (P.Engel, G.Hildebrandt, E.Voigt, 1969). В литературе имеются данные о ночном снижении легочной вентиляции и потребления кислорода (A.Bornstein, H.Volker, 1926; H.Volker, 1927), падении минутного объема дыхания у лиц молодого, зрелого и среднего возраста (Р.М.Заславская, 1991).

Циркадианную ритмичность имеют и функции системы пищеварения, в частности, слюноотделения, секреторной деятельности поджелудочной железы, синтетической функции печени, моторики желудка (Ф.И.Комаров, Л.В.Захаров, В.А.Лисовский, 1966). Установлено, что наибольшая скорость секреции кислоты с желудочным соком наблюдается вечером, наименьшая - утром (J.G.Moore, E.T.Englert, 1970). На уровне биохимической индивидуальности (термин введен В.Уильмсом, 1960, и В.С.Мерлиным, 1992) открыта суточная цикличность концентрации макро- и микроэлементов: фосфора, цинка, марганца, натрия, калия, рубидия, цезия и хлора в крови человека (А.А.Кист и др., 1967 а, б, в; H.H.Hellwege, 1970; M.R.Wills, 1970), а так же железа в сыворотке крови (E.Werner, E.Giadtke, 1970; A.O.Carmena, 1976; B.Tarquini, 1976). Суточными ритмами отмечены и колебания суммарного содержания аминокислот (R.D.Feigin, A.S.Kleiner, W.R.Beisel, 1967), медиаторов (Г.Я.Авруцкий, А.А.Нерудова, 1988; Ю.И.Губский, В.А.Шаповалова, И.И.Кутько, В.В.Шаповалов, 1997), как, например, серотонина, регулирующего психо-эмоциональное состояние человека (J.Genefke, P.Mandel, 1968; I Sauerbier, H.V.Mayersbach, 1976). Суточная динамика характерна для основного обмена и связанного с ним уровня тирозина (R.L.Wurtman et а1., 1967; F.Cavagnini, R.Litta-Modignani, 1971), тиреоидстимулирующего гормона, тироксина и трийодтиронина (C.Lucke, R.Hehrmann, H.Mayersbach, A.Muhlen, 1977), а также парат-гормона (W.Jubiz, J.M.Canterbury, E.Reise, F.M.Tyler, 1972).

Неудивительна циркадианная ритмичность и для системы половых гормонов: тестостерона (J.A.Resko, K.B.Eik-Nes, 1966; F.M.Barberia, J.Giner, V.Cortes-Gallegos, 1973), андростерона (L.Hellman, J.Kream, R.Rosenfeld, 1977), фолликулостимулирующего гормона (C.Faiman, R.Ryan, 1967), пролактина (A.Pollen, T.Barreca, V.Cicchetti, 1976).

Суточным колебаниям подвержены гормоны нейроэндокринной системы регуляции стресса - АКТГ, кортизола (F.Girard, M.Binoux, P.Mozziconacci, 1965; P.Fumelli, Q.Tommaso, F.Foschi, 1977), 17-оксикортикостероидов (G.C.Saba, F.Materazzi, J.J.Host, 1963; Л.Г.Филатова, Е.Я.Яковенко, 1972), что сопровождается цикличными изменениями уровня глюкозы и инсулина (P.Fumelli, Q.Tommaso, F.Foschi, 1977). Подобная ритмичность замечена и для мелатонина (C.Arendt et а1., 1977), билирубина (E.Balzer, 1953).

Суточная периодичность, описанная западной наукой, была известна в традиционной китайской медицине, основополагающим принципом которой является беспрепятственная циркуляция жизненноважной энергии ``ЦИ'' по меридианам (энергетическим каналам) человека. Циркуляция ``ЦИ'' подчиняется внутренним биологическим часам. За 24 часа ``ЦИ'' проходит полный круг в организме человека, причем каждый меридиан имеет свое минимальное и максимальное напряжение ``ЦИ'' в определенные часы (А.М.Карпухина, 1984; В.Ф.Ананин, 1992; Д.М.Табеева, 1994). Определить время (t) наибольшего напряжения ``ЦИ'' можно по формуле:

t = (N + 1) 2,

где N --- порядковый номер меридиана.

На основе традиционной китайской медицины и достижений современной биоритмологии, строится хронотерапия и хронокоррекция с учетом времени лечебного и психофизиологического воздействия на организм человека, который должен функционировать в полном согласии с часами Вселенной (А.М.Карпухина, 1984; И.Е.Оранский, П.Г.Царфис, 1989; Д.М.Табеева, 1994). Другие примеры практического использования наблюдений в области хронобиологии можно найти в рекомендациях народной медицины, например, указание на время приема лекарственного препарата (Б.С.Алякринский, С.И.Степанова, 1985; А.Н.Корнетов, В.П.Самохвалов, Н.А.Корнетов, 1988).

Описанными выше циркадианными ритмами не исчерпывается характеристика организма как сложной колебательной системы.