Факторов взаимосвязи организма и среды

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.

Почему в живой природе, населяющей Землю, возникли биоритмы? Появление ритмических процессов связано с возникновением Вселенной: они отражают движе­ние составляющих ее тел, в том числе движения Земли. Намного раньше появления живой природы уже существовали периодические процессы в неживой природе —1 смена дня и ночи, последовательность сезонов года, волнообразность электромаг­нитных явлений и др.

И когда значительно позднее, примерно 250 млн лет тому назад, на Земле появи­лась уникальная форма существования материи — живая плазма, она не могла не от­разить в себе автоколебательные процессы, происходящие в неживой природе. Воз­никновение биологических ритмов с периодами, близкими к геофизическим циклам* было необходимым условием сохранения живой материи на Земле и возможности ее дальнейшей эволюции. Иначе говоря, живое, отразив законы неорганического мира, стало функционировать в соответствии с ними. Биоритмы получили распростране­ние во всем живом — в простейшей живой плазме, в растениях (например, суточная периодичность движения листьев, сезонная периодичность физиологического со­стояния), в мире животных и у человека. Важно, что появление даже самых прими­тивных биоритмов имело с самого начала адаптивное значение.

Характеристику каждого биоритма можно описать методами математического анализа, а также изобразить графически. В последнем случае речь вдет о биоритмо- грамме, или хронограмме.

Рассмотрим принцип построения биоритмограммы на примере суточного изме­нения ЧСС (рис. 5.7). Как видно из рисунка, биоритмограмма имеет синусоидальный характер. В ней различают: временной период, фазу напряжения, фазу расслабления, амплитуду напряжения, амплитуду расслабления, акр о фазу данного биоритма.

Временной периодщ важнейшая характеристика биоритма. Это отрезок времени, по истечении которого происходит повторение функции или состояния организма.

Фазы напряжения и расслабления характеризуют усиление и снижение функции в течение суток.

Амплитуда — разница между мак­симальной и минимальной выражен­ностью функции в дневное (амплиту­да напряжения) и ночное (амплитуда расслабления) время.

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

На рисунке изображены законо­мерности, наиболее характерные для нормальной биоритмограммы. В не­которых случаях кривая приобретает уплощенный или платообразный вид.

напряжения. Другими разновидностями являются инвертированные и двухвершин­ные биоритмограммы. Инвертированные кривые характеризуются снижением ис­ходного уровня в дневное время, т.е. изменением функции в направлении, противо­положном обычному. Это — неблагоприятный признак. Двухвершинные кривые отличаются двумя пиками активности в течение дня. Появление второго пика рассма­тривается в настоящее время как проявление адаптации к условиям существования.

Так, например, первый пик работоспособности человека (11-13 ч) — это есте­ственное проявление биоритма, связанное с дневной активностью. Второй подъем работоспособности, наблюдаемый в вечерние часы, обусловлен необходимостью выполнения домашних и других обязанностей.

К настоящему времени у человека и животных описано около 400 биоритмов.

Чаще всего биоритмы классифицируют на основании частоты колебаний (осцилляций), или периодов. Выделяют следующие основные ритмы:

1) Высокой частоты, или микроритмы (от долей секунды до 30 мин). Примером могут служить осцилляции на молекулярном уровне (синтез и распад АТФ и др.), частота сокращений сердца (ЧСС), частота дыхания, периодичность перистальтики кишечника.

2) Средней частоты (от 30 мин до 28 ч). В эту группу входят ультрадианные (до 20 ч) и циркадные, или циркадианные (околосуточные — 20-28 ч) ритмы. Циркади­анный ритм — основной ритм физиологических функций человека.

3) Мезоритмы (длительностью от 28 ч до 6-7 дней). Сюда относятся циркасеп- тальные ритмы (около 7 дней). С ними связана работоспособность человека, и в практику человека издавна вошла такая традиция выходного дня — каждый 6-й или 7-й день недели.

4) Макроритмы (от 20 дней до 1 года). К ним относятся циркануальные (циркан- ные), или окологодовые ритмы. В эту группу входят сезонные ритмы и околомесяч- ные (циркасинодические) ритмы.

5) Мегаритмы (длительностью в десяток или многие десятки лет). Этому виду колебаний подчинены некоторые инфекционные процессы, свойственные чело­веку (эпидемии) и животным (эпизоотии). Примером мегаритма может служить волнообразное изменение физического развития людей на протяжении многих ве­ков. Судя по археологическим находкам, неандертальцы характеризовались малым ростом, а кроманьонцы — большим. В средние века рост людей был относительно мал, а в середине XX в. возникло явление акселерации, характеризующееся увели­чением антропометрических показателей.

Между перечисленными типами биоритмов существуют переходы. Последние образуются ритмами более короткими или более длительными, чем упомянутые выше. Если выявляется ритм более короткий, для его обозначения прибавляют при­ставку «ультра», если более длительный — «инфра».