Биоритмы | Физиология человека

Биоритмы

Биоритмами называются циклические изменения функций органов, систем и организма в целом. Главной характеристикой циклической активности является ее периодичность, т.е. время за которое совершается один полный цикл. В соответствии с временем периодов циклической активности все биологические ритмы делятся на три группы:

1.Циркадианные. Это ритмы с суточной периодичностью. К циркадианным ритмам относятся циклы сон-бодрствование, циклические суточные колебания температуры тела, содержания электролитов в жидкостях организма, уровня гормонов в крови и т.д..

2.Инфрадианные. Циклы с большей, чем сутки, длительностью. Это недельные, месячные, годовые ритмы. Ими являются менструальный цикл, сезонные изменения функций организма, жизненный цикл.

3.Ультрадианные. Ритмы с периодичность меньше суток. Выделяют часовые, минутные, секундные ритмы. К этой группе биоритмов относятся потребление пищи, периодическая деятельность органов пищеварения, дыхание, сердечный ритм, ритмы активности различных клеток-пейсмекеров и т.д..

Наиболее заметными являются циркадианные ритмы. У большинства животных цикл покой-активность тесно связан со сменой дня и ночи. При этом не имеет значения, в какой отрезок времени суток наблюдаются максимальная и минимальная активность. Например у ночных животных максимум двигательной активности ночью, у других утром и т.д.. Для человека характерны высока активность днем и низкая ночью. Циркадианный ритм обеспечивает каждому виду максимальную способность к приспособлению. Это является следствием его эволюции. Наиболее важную роль в синхронизации циркадианных ритмов играют суточные колебания освещенности. Поэтому особой функцией зрительной сенсорной системы является их регуляция. Циркадианные ритмы, регулируемые посредством зрительной сенсорной системы, определяются лишь уровнем освещенности. Этот процесс происходит без участия сознания. Главным элементом, обеспечивающим синхронизацию ритма, является тонкий пучок нервных волокон, отходящий от зрительного нерва и заканчивающийся на небольшом ядре переднего гипоталамуса. Этот пучок называется ретиногипоталамическим трактом. Ядро, расположенное  под перекрестом зрительных нервов, супрахиазменным. Установлено, что его двустороннее разрушение приводит к рассогласованию циркадианных и многих функций организма. В частности, нарушается цикл сон-бодрствование, суточная цикличность потребления воды, уровня гормонов, температуры тела и т.д.. Кроме того в поддержании циркадианных ритмов определенное значение и подкорковые зрительные центры – верхние бугры четверохолмия, наружные коленчатые тела.

Одним из важных образований, участвующих в поддержании циркадианных ритмов является эпифиз. Он вырабатывает гормон мелатонин, образующийся в процессе метаболизма серотонина. Концентрация мелатонина в эпифизе совпадает с частотой этих ритмов. Установлено, что активность синтеза мелатонина регулируется симпатическим верхним шейным ганглием, которое в свою очередь находится под влиянием супрахиазменного. В темное время суток возрастает содержание в эпифизе мелатонина, а в светлое серотонина. В свою очередь мелатонин угнетает выработку гонадотропных гормонов гипофиза.

В формировании циркадианных ритмов принимают участие клеточные и генетические механизмы. В частности цикл синтеза клеточного белка длится около 24 часов. С такой же периодичность действуют ферментные комплексы, обеспечивающие метаболизм углеводов в клетках.

Считается что в организме имеется иерархическая система генерации биоритмов. Она образована часами-осцилляторами нескольких уровней. Нижним является генетический, а верхними осцилляторы центральной нервной системы. Нескольких осцилляторов обеспечивают и циркадианные ритмы. Но они синхронизируются единым механизмом в 24 часовой цикл.

При быстром изменении параметров ритмичности геофизических процессов (например продолжительности светового дня, времени суток) нормальная циркадианная ритмичность нарушается. Возникает десинхроноз. Например состояние десинхроноза возникает у людей в связи с профессиональной деятельность (люди работающие посменно). Десинхроноз приводит к обострению хронических и возникновению других заболеваний.

Опубликовано в Физиологические основы трудовой деятельности

 

Автор курса - Селанин Е.В.