Глава 11

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ ОРГАНИЗМА

11.1. Общая характеристика биоритмов

Жизнь человека неразрывно связана с фактором времени. Одна из эффективных форм приспособления организма к внешней среде — ритмичность физиологичес­ких функций. Биоритм — автоколебательный процесс в биологической системе, характеризующийся последовательным чередованием фаз напряжения и расслаб­ления, когда тот или иной параметр последовательно достигает максимального или минимального значения. Закон, по которому происходит этот процесс, мо­жет быть описан синусоидальной кривой.

Ритмические процессы отражают движение составляющих тел Вселенной, в том числе и движение Земли. Возникновение биологических ритмов связано с пе­риодами, близкими к геофизическим циклам. Это возникновение было необходи­мым условием сохранения живой материи на Земле и возможности ее дальнейшей эволюции. Биоритмы получили распространение во всем живом: в простейшей живой плазме, растениях, мире животных, человеке. Появление даже самых при­митивных биоритмов имеет адаптивное значение.

У человека и животных описано около 400 биоритмов. Существует несколько их классификаций. Чаще всего биоритмы классифицируют на основании частоты колебаний (осцилляции), или периодов. Выделяют следующие основные ритмы:

• Ритмы высокой частоты, или микроритмы (от долей секунды до 30 мин). Примерами микроритмов являются осцилляции на молекулярном уровне, ЧСС, частота дыхания, периодичность перистальтики кишечника.

• Ритмы средней частоты (от 30 мин до 28 ч). В эту группу входят ультрадиан-ные (до 20 ч) и циркадианные, или околосуточные (20-28 ч), ритмы. Цирка-дианный ритм — основной ритм физиологических функций человека.

• Мезоритмы (от 28 ч до 6-7 дней). Сюда относятся циркасептальные ритмы (около 7 дней). С этими ритмами связана работоспособность человека, по­этому каждый 6 или 7 день недели является выходным.

• Макроритмы (от 20 дней до 1 года). К ним относятся циркануальные (цир-канные), или окологодовые, ритмы, а также сезонные и околомесячные (цир-касинодические) ритмы.

■ Мегаритмы (длительность в десяток или многие десятки лет). Этому виду ко­ лебаний подчинены некоторые инфекционные процессы, свойственные чело­ веку (эпидемии) и животным (эпизоотии). Примером мегаритма является волнообразное изменение физического развития людей на протяжении мно­ гих веков. Так, неандертальцы были маленького роста, а кроманьонцы — боль­ шого. В средние века рост людей был относительно мал, а в середине XX в. возникло явление акселерации.

Между перечисленными типами биоритмов существуют переходы.

В ДРУ^гои классификации биоритмов учитывают специфику субстрата, или уро­вень организации изучаемой биологической.системы. Выделяют ритмы:

• отдельных субклеточных структур;

• жизнедеятельности клеток;

• органов или тканей;

• одно- и многоклеточных организмов^ Y

• популяций и экосистем. \ ■'.

■ Каждый биоритм можно охарактеризовать с помощью методов математического анализа, а также графического изображения (биоритмограммы, или хронограммы).

На рис. 11.1 представлен принцип построения биоритмограммы на примере суточного изменения ЧСС.

Как видно из рисунка, биоритмограмма имеет синусоидальный характер. В ней различают: временной период, фазу напряжения, фазу расслабления, амп­литуду напряжения, амплитудурасслабления, акрофазу данного биоритма.

Временной период — важнейшая характеристика биоритма — отрезок време­ни, по истечению которого происходит повторение функции или состояния орга­низма.

ЧСС 75 -	(в 1 мин)	Акрофаза
70 -			1 ^
		V
					п
60 -						2
55 -		День		*U -	Ночь		,

Рис. 11.1. Схема биоритмограммы на примере циркадного ритма ЧСС: 1 — амплитуда напряжения; 2 — амплитуда расслабления

274

275

Показатель работоспособности 100 %

Фазы напряжения и расслабления характеризуют усиление и снижение фуц_к. ции в течение суток.

Амплитуда — разница между максимальной и минимальной выраженное, тью функции в дневное (амплитуда напряжения) и ночное (амплитуда расслабле. ния) время. Общая амплитуда — разница между максимальной и минимальной выраженностью функции в рамках всего суточного цикла.

Акрофаза — время, на которое приходится наивысшая точка (или максималь­ный уровень) данного биоритма.

Другими разновидностями биоритмограммы являются инвертированные и двухвершинные кривые.

Инвертированные кривые характеризуются снижением исходного уровня ак­тивности в дневное время, т. е. изменением функции в направлении, противопо­ложном обычному. Двухвершинные кривые отличаются двумя пиками активности в течение дня. Появление второго пика — это проявление адаптации к условиям существования. Например, первый пик работоспособности человека (11-13 ч) — это естественное проявление биоритма, связанное с дневной активностью. Вто­рой подъем работоспособности (вечерние часы) обусловлен необходимостью вы­полнения домашних и других обязанностей.