Биологические ритмы и их параметры.

Повторим еще раз: абсолютно все материальные образования (тела) в процессе своего существования (или жизнедеятельности) совершают последовательно и непрерывно, раз за разом, движения различной природы, формы или свойства. Это могут быть механические движения (колебательные, вращательные, объемного расширения и др.), физико-химические изменения (спиновые, ионного или молекулярного состава, окислительно-восстановительные и др.).

Вряд ли можно назвать какой либо материальный объект, в котором не происходят некоторые из перечисленных ритмических изменений. Сказанное характеризует абсолютно все известные структурные уровни материи – от микромира, где возможен обратимый переход вещества в энергию (ритмическое взаимодействие электрон-позитронных пар), до мегамира с расширением-сжатием Вселенной. Сказанное имеет в равной степени отношение и ко всем живым объектам, к любым структурным уровням живого. Движение как ритмика вещества и энергии - это основной, базовый закон мироздания.

Если и говорят о как каких либо временных константах как о характеристиках предметов или явлений материального мира, то подразумевают при этом лишь соответствие измеряемой величины некоему установленному диапазону состояний либо среднестатистическим величинам отклонений. В большинстве случаев упоминают диапазон допустимого изменения параметра, в рамках которого объект совершает упомянутое ритмическое движение, не приводящее к существенному изменению функционального состояния объекта.

При изучении ритмических процессов следует помнить о возможности очень медленных, но продолжительных периодов ритмических изменений параметров, что может приводить к заблуждениям относительно их стабильности.

Например, в случае измерения линейных размеров металлической детали (с высокой точностью) в течение некоторого времени можно получать одни и те же значения размеров и верить в технологическую надежность производства. Однако с учетом сезонного изменения внешней температуры (лето-зима) истинные размеры детали могут существенно уменьшаться зимой и возрастать летом.

Таким образом, биологические ритмы – это периодически повторяющиеся изменения некоторых процессов или параметров биообъекта, воспринимаемые через ритмические изменения измеряемых физических, химических, механических, электрических, температурных и др. величин. Биоритмы, как и собственное время, отражают динамику энергетики процессов, протекающих как в целом, так и в частях БО.

В возникновении внутренних (эндогенных) биоритмов определяющую роль сыграли периодические внешние (экзогенные) воздействия, действующие на биообъект в течение его онто- и филогенеза. Со временем экзогенные ритмы закрепились в базовых характеристиках биообъектов и с учетом собственных характеристик элементов структурных уровней приняли характер эндогенных ритмов.

В качестве примера можно привести наиболее известный и мощный экзогенный ритм - ритмическое изменение освещенности в течение суток, связанное с вращением Земли относительно Солнца. Такое мощное энергетическое внешнее воздействие (около 100 Вт/м² по освещаемой поверхности Земли) вызвало адаптивные реакции со стороны многих структур БО, в частности - изменение термодинамики, метаболизма, усиления продукции потовых желез (для человека), слюнных желез (для собак), двигательных процессов, активности сердечнососудистой системы и др.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО.

Солнце излучает в окружающее его пространство гигантскую энергию. Максимум излучения приходится на узкую область электромагнитных волн – область видимого света. Этот диапазон соответствует окну пропускания земной атмосферы. И именно к этой частотной области приспособилось зрение и вся физиология животного мира. Земля получает лишь часть излучения Солнца - в атмосфере теряется от 20% (в погожий день) до 40% (в пасмурный день) энергии солнечного света. Дошедшая до Земли энергия составляет около 2•10¹⁷ Вт, что на несколько порядков больше всех энергетических мощностей, освоенных человеком. Считается, что на протяжении последних 4...5 млрд. лет излучение Солнца относительно стабильно.

Более точные наблюдения за состоянием Солнца показывают наличие ритмических процессов, интенсивность которых подчиняется циклам солнечной активности. Самый известный из них – 11-ти летний цикл, наиболее характерный признак которого – периодически меняющееся на поверхности Солнца количество пятен. Объяснение 11-ти летнему солнечному циклу состоит в периодичности взаимного расположения планет (Земли, Венеры и Юпитера, располагаемых по одной линии - “парад” планет). Если Юпитер находится относительно Земли и Венеры с противоположной стороны от Солнца, то гравитационное воздействие на Солнце минимально. В каждый десятый “парад” планет к ним присоединяется еще и Сатурн. Каждые 100 лет имеет место особо интенсивный максимум активности Солнца. Солнечная система не является изолированной космической системой, по всей видимости, на нее оказывают влияние и более далекие планеты.

Механизм эндогенного ритмического процесса.

В настоящее время наиболее признанной считают пространственно-временную организацию центров биологических часов на каждом структурном уровне (организменном, клеточном и т.д.). Предположительно ритмика на клеточном уровне контролируется геномом, и т.д. (вопрос до конца не изучен!). На мышечном уровне - известны водители ритма (пейсмекеры), среди которых самый известный и изученный пейсмекер сердца.

Наиболее значимым ритмическим фактором считается суточная ритмика, связанная с освещенностью человека. Ритмическая освещенность, воспринимаемая сетчаткой глаза животных (или иными рецепторами - у растений), является физической первопричиной наиболее значимого суточного ритма всего живого мира. При освещении нервные импульсы от глаз человека передаются нейронам супрахиазменного ядра (СХЯ), расположенного вблизи перекрестия зрительных нервов. Затем нервные импульсы достигают эпифиза. Считают, что СХЯ – измерительный преобразователь (датчик), а эпифиз - исполнительный орган, регулирующий активность физиологических систем человека.

СХЯ – главный хронометр организма. Эпифиз (называемый иногда “третьим глазом”) у некоторых амфибий и рептилий по строению действительно близок к глазу и способен воспринимать свет. Расположение “третьего глаза” у человека – не на лбу (как принято считать), а на верхушке свода головы (на темени).

У человека потребность в видении “третьим глазом” отошла в область атавизмов. Основной функцией эпифиза оказалось обеспечение ритмического процесса организма тормозящим гормоном - мелатонином. Мелатонин разносится кровотоком по всему организму, затормаживая многочисленные физиологические процессы при отсутствии освещения. Мелатонин – биохимический тормоз физиологии. Синтезированный мелатонин является лекарственным средством и продается как снотворное в аптечной сети.

При освещении объекта (начиная с утренних часов со средней освещенностью ≈ 300 лк до дневных часов ≈ 1500 лк) импульсы СХЯ подавляют синтез мелатонина в эпифизе, синтез мелатонина замедляется и, как следствие, активизируется деятельность организма. Количественное изменение мелатонина ночью и днем – примерно 25/1. Естественная ритмика светового дня привела к закрепленному суточному биологическому ритму. Однако эта связь не является жесткой – сохраняясь принципиально, эндогенные ритмы могут изменяться (при исчезновении или изменении параметров экзогенного влияния).

Для человека характерен следующий ритм - примерно 8 часов бодрствования (дневная активации) и 8 часов отдыха – (ночное торможения, во время которого часть систем организма продолжает активно функционировать). Остальные 8 час – переходный режим. В итоге 3 х 8 = 24 часа, - это околосуточный (циркадианный, циркадный) ритм. Заметим, что нынешние 24 часа в сутках миллионы лет назад имели значительно меньший период, возможно – близкий к 8 часам. Поэтому для более древних структурных уровней ритмика может иметь иной характер.

При формировании биологического ритма волевой контроль и социальные мотивы пациента могут иметь решающее значение.

Усложнение жизненного процесса в процессе внутри- и вневидовой борьбы поделило БО на ночной и дневной животный мир (“совы” и “жаворонки”), что закрепилось в активизации соответствующих ФС.

Помимо влияния на ритмику экзогенного фактора, нельзя забывать и о нейрогуморальных обратных связях, запускающих различные физиологические процессы (например, длительность беременности в первую очередь управляется нейрогуморальными механизмами, а затем – количеством прошедших суток).

“Внутрисуточная” ритмика жизнедеятельности биологических систем.

“Внутрисуточная” ритмика рассматривается в восточной рефлексотерапии как суточная циркуляция энергии. В соответствии с этим учением считается, что здоровье характеризуется нормальным движением (циркуляцией) энергии “ЧИ” (или “ЦИ”) в организме.

Под энергией в древности понимались, по-видимому, процессы активации метаболизма в двенадцати функциональных системах (ФС) организма человека.

Динамика энергии 12-ти основных меридианов (См. биологически активные точки и меридианы), отражающая циркуляцию энергии во всем организме, подчиняется суточной ритмике и завершается за 24 часа. Таким образом, каждой ФС соответствует определенное время максимальной активности с продолжительностью около 2-х часов (24 ч : 12 = 2 ч). Параллельная (одновременная) активизация всех ФС оказалась не эффективной.

По этой схеме периоды (ритмы) активизации распределяются следующим образом:

1) ритм печени – 01…03 час с пиком активности в 02 час,

2) легких - 03…05 час и 04 час,

3) толстого кишечника – 05…07 и 06 час,

4) желудка – 07…09 и 08 час,

5) селезенки и поджелудочной железы – 09…11 и 10 час,

6) сердца – 11…13 и 12 час,

7) тонкого кишечника – 13…15 и 14 час,

8) мочевого пузыря – 15…17 и 16 час,

9) почек – 17…19 и 18 час,

10) “перикарда” – 19…21 и 20 час,

11) “трех обогревателей” – 21…23 и 22 час.

12) желчного пузыря – 23…01 час и 24 час.

В указанные интервалы времени одна из ФС оказывается более активной и поэтому более чувствительной к любому воздействующему фактору (как нормализующему, так и повреждающему).

(ЗАМЕЧАНИЕ. Указанное временное распределения активности различных ФС справедливо в географических местностях, близких к экватору, где продолжительность дня и ночи приблизительно одинакова. В северных широтах оно сохраняется в периоды весеннего и осеннего равноденствий. В остальное время года распределение активности смещается в соответствии с изменением соотношения продолжительности дня и ночи).