Внутренние и внешние ритмы организмов

Биологические ритмы – это периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера процессов жизнедеятельности биологических систем. Согласно одному из основных принципов математического естествознания – принципу единства организма и среды, - организм не может существовать без внешней среды. Но внешняя среда, сферы мироздания охвачены колебательными, ритмически движениями. Не удивительно поэтому, что одним из неотъемлемых свойств живого является ритмичность всех процессов. «Весь растительный и животный мир, а с ним и человек, извечно действия внешнего физического мира и извечно отвечает на биение мирового пульса ритмическими пульсирующими реакциями», - писал русский физиолог П. Я. Соколов.

Все живое, что существует на нашей планете, как бы несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для Земли вокруг своей оси создает смену дня и ночи, приспособление к которой сформировало околосуточный, или циркадианный (от лат. Circa – «около» и dies – «день»), биологический ритм. Это наиболее наглядный пример экологического ритма, т.е. такого, который имеет во внешней среде четко выраженные аналогии астрономического происхождения. Сюда же относятся приливные, лунные, сезонные ритмы, а также 11-летний солнечный ритм.

Экологические ритмы – это своеобразные биологические часы, обеспечивающие организму ориентацию во времени, заблаговременную подготовку к ожидаемым циклическим изменениям. Экологические ритмы эндогенны, они тесно связаны с самой сутью живого. Изоляция от внешних астрономических датчиков времени не может устранить эндогенных колебаний, что послужило освоением Б. С. Алякринскому (1975) назвать человеческий организм «системой, насквозь пронизанной ритмами». Период эндогенных биоритмов относительно независим от интенсивности обменных процессов, уровней температуры и освещенности. Поэтому-то, как указывает В. Б. Чернышев (1980), эндогенный экологический ритм управляет ритмикой всего организма, влияя на уровень мотиваций. Наблюдаемый в естественных условиях ритм активности живого образуется за счет наложения элементов поведения, вызываемых эндогенным ритмом, и непосредственных реакциях на внешние условия.

Наряду с экологическими в организме наблюдается и другие ритмы, не имеющие четких аналогов в среде обитания или не находящиеся в циклической «сцепленности» с внешними ритмами. Таковы физиологические – внутренние ритмы сокращений сердца, дыхания, биоэлектрической активности коры головного мозга. Впрочем, имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитудуэлектроэнцефалограммы человека. Естественно, параметры рабочих ритмов вегетативных функций изменяются в зависимости от фазы эндогенных экологических ритмов. Иными словами, например, ритм сокращений сердца у человека, находящегося в состоянии относительного покоя, зависит от фазы циркадианного ритма.

Биоритмы различной периодичности не существуют изолировано, а образуют многоступенчатую систему. Так, феномен циркадианной ритмики не существует вне сезонных изменений, которые существенно сдвигают положение суточных максимумов и минимумов на оси времени, затрагивают также и амплитудную выраженность суточного ритма. В то же время каждый суточный ритм образуется определенной последовательностью около часовых волн.