Ритмичность функций и физиологических процессов организма человека

1. Классификация биоритмов Халберга.

2. Циркадные ритмы.

3. Синхронизаторы ритмов.

4. Десинхроз (скрытый и хронический).

5. Десинхроз – спутник стресса.

Все физиологические системы в организме человека функционируют в виде замкнутых циклов (например, дыхание) или в виде последовательно протекающих этапов (например, пищеварение). При этом как циклы, так и этапы процессов имеют свои временные параметры. Так, для сердечно-сосудистой системы характерной временной мерой является сердечный цикл (в среднем 0,8с), состоящий в свою очередь из строго соотносящихся между собой фаз. Скорость кругооборота крови, т.е. время за которое частица крови пробегает большой и малый круги кровообращения составляет около 23-24с. Дыхание складывается из циклической системы смены вдоха и выдоха и в целом дает свой ритм – около 12 дыханий в минуту.

Фильтрация плазмы почками происходит со скоростью около 120 мл/мин. Ткани поглощают в среднем около 300 мг кислорода в минуту.

Определенными временными характеристиками обладают не только показатели деятельности различных физиологических систем, но и показатели внутренней среды. Клод Бернар и Уолтер Кеннон развили представление о постоянстве внутренней среды – гомеостазисе, который характеризуется рядом более или менее жестких констант. Любой показатель крови, например рН, осмотическое давление, вязкость, содержание того или иного катиона или аниона является конечным выражением сложно сочетанных интегральных процессов. Наблюдая волнообразные изменения уровня различных параметров крови, а также изменения такого интегративного показателя, как температура тела, исследователи нашли закономерность: колебания гомеостатических констант зависят от времени суток и имеют закономерный повторяющийся характер. Показатели деятельности таких систем, как сердечно-сосудистая, дыхательная, выделительная, также претерпевают закономерные колебательные изменения. Собственные ритмы организма не являются самостоятельными и независимыми, а связаны с колебаниями внешней среды, определяющимися сменой дня и ночи, сезонов года. Связи процессов, протекающих в организме и во внешней среде потребовали для своего осмысления взаимодействия ученых разных специальностей и развились в науку – хронобиологию.

В терминологии, характеризующей внешние факторы и порождаемые ими внутренние колебания, нет единообразия. Например, существуют названия: внешние и внутренние «датчики времени», «задаватели времени», «внутренние биологические часы».

Существует много различных классификаций биоритмов в зависимости от внешних задавателей времени. Наиболее распространенная принадлежит Ф.Халбергу (1969), который выделяет следующие группы ритмов: 1) ритмы высокой частоты – 1 цикл в 0,25-3 мин. (дыхание, перестальтика кишечника); 2) ритмы средней частоты – 1 цикл до 20 часов (колебания содержания некоторых компонентов крови и мочи), 3) ритмы средней частоты (циркадные) – 1 цикл за сутки (смена сна и бодрствования, изменение артериального давления); 4) ритмы низкой частоты – 1 цикл за 24-32 дня (менструальный цикл); 5) ритмы низкой частоты и сверхмедленные – 1 цикл за год (медленные метаболические процессы); 6) ритмы в мультииндивидуальных системах – 1 цикл за несколько десятков лет (эпидемии).

Суточные и околосуточные ритмы – неотъемлемое свойство живых систем. Важность циркадного ритма, основного для жизнедеятельности организма, обусловлена совпадением длительности его периода с длительностью периода обращения Земли вокруг собственной оси. Генетическая закрепленность этого свойства определяет уникальную особенность околосуточных ритмов: они в условиях изоляции сохраняются неограниченно долго. Средний период каждого отдельного циркадного ритма не равен суткам в точности. Так у человека период ритма температуры тела составляет 25,0 +/- 0,5 ч. и не зависит от того, выполняется ли тяжелая физическая работа или соблюдается постельный режим, находится обследуемый в полной изоляции или в коллективе, суточная динамика температуры тела имеет волнообразный характер, с максимальным значением в 18 часов и минимальным между 1 часом и 5 часами утра. Частота сердечных сокращений становиться наибольшей к 18 часам. В это же время наблюдаются наиболее высокие показатели кровяного давления. Наименьшие величины частоты пульса отличаются к 4 часам, а кровяного давления примерно к 9 часам утра. Определенные изменения в течение суток претерпевает и активность мозга. Ночью, особенно между 2 и 4 часами, у человека отмечается замедленность в действиях, снижается мышечная сила, понижается память, увеличивается число ошибок при решении задач.

Весь комплекс суточных ритмов человека и животных носит строго упорядоченный характер. Поддержание его постоянства, которое обеспечивает устойчивую внутреннюю синхронизацию циркадных ритмов, осуществляется так называемыми датчиками времени (синхронизаторами ритмов). Различают физические и социальные синхронизаторы. К физическим относятся геофизические суточные циклы, ведущим среди которых является чередование света и темноты. Свет побуждает нас к активной деятельности, темнота к покою. Важнейшим из социальных синхронизаторов является трудовой ритм, жестко регламентирующий, прежде всего момент пробуждения. Указателями времени служат стереотипные элементы рабочего и бытового распорядка – поездки на работу и с работы, прием пищи, традиционные вечерние просмотры телевизионных передач.

Вскоре после того, как в гражданской авиации стали широко практиковаться пассажирские рейсы на реактивных самолетах, когда они приобрели массовый характер и стали будничным явлением, было отмечено, что в первые дни пребывания на новое место люди часто испытывают физический и психический дискомфорт: бессонница ночью, сонливость днем, исчезает аппетит, появляется раздражительность, падает работоспособность. Через некоторое время все это проходит, и человек обретает прежнее самочувствие.

Ритмы опорно-двигательного аппарата первыми подстраиваются к новому суточному распорядку. Но в организме есть и другие, более инертные процессы, фаза которых изменяет свое положение гораздо медленнее. К их числу относится, например суточный ритм температуры тела. В результате естественная взаимосвязь циркадных ритмов организма, их взаимная синхронизация утрачивается. Жизненные процессы оказываются десинхронизированными, и до тех пор, пока инертные ритмы не завершат своей перестройки, эта десинхронизация не исчезнет. Состояние организма в период рассогласования циркадных ритмов, их взаимной десинхронизации, получило название десинхроза. По мере того как фазы суточных ритмов приходят в соответствие с новым ритмом активности и покоя, в циркадианной системе организма прекращается хаос и восстанавливается порядок, описанные симптомы сглаживаются и в конце концов исчезают, что, однако, еще не означает полной ликвидации десинхроза. Десинхроз переходит из явной формы в скрытую. В состоянии скрытого десинхроза большинство ритмов уже завершило перестройку, однако ряд наиболее инертных процессов еще продолжает перестраиваться. В этой стадии, несмотря на внешнее благополучие – нормализацию сна, восстановление аппетита, хорошее самочувствие, эффективная работа организма обеспечивается ценой избыточного напряжения.

Частые изменения ритма «сон-бодроствование» характерны и для производства со сменой организации труда. Работа в разные смены, особенно при их рациональном чередовании, может повлечь за собой хронический десинхроз с обязательной триадой симптомов: стойкими нарушениями сна, желудочно-кишечными расстройствами, неврозами. Люди, работающие по сменному графику, нуждаются в дополнительном отдыхе, во время которого они обязательно должны придерживаться четкого распорядка жизни, соответствующего естественному чередованию дня и ночи.

Десинхроз обязательный спутник стресса. Он может быть вызван различными стрессорными факторами. Проявления десинхроза зарегистрированы в условиях перегрева и переохлаждения, рентгеновского и ультрафиолетового облучения, при воздействии шума, вибраций и ускорений. Дисенхроз сопровождает любое заболевание, причем нередко обнаруживается еще до появления выраженных симптомов. Поэтому исследование суточных ритмов организма является надежным инструментом ранней диагностики заболеваний.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: