Биоритмология (хронобиология). Представление о колебательном характере различных процессов в организме. Класиффикация биоритмов.Субъективное восприятие времени.

Биоритмология, или хронобиология – наука, изучающая циклические биологические процессы, имеющиеся на всех уровнях организации живой природы. Биоритмология является новым научным направлением, развивающимся на «стыке» смежных дисциплин. Околосуточные ритмыОсобой стабильностью обладают околосуточные, или, как их называют, циркадные ритмы живых организмов. Внутри суточного ритма имеется довольно сложная периодичность биохимических и физиологических процессов.У человека, например, два максимума активности и два минимума, ночью температура тела снижается, а конечностей повышается, колеблется несколько раз в течение суток восприимчивость к лекарствам и ядам, рождаемость и смертность, меняется состав крови.У живых организмов имеется несколько органов, связанных друг с другом: гипоталамус, (который как бы объединяет две системы регуляции: нервную и гормональную; в рамках системы организма периодичность работы гипоталамуса – 24 ч), гипофиз и другие железы, которые создают гормональные циклические процессы. Мозг и эндокринная система воздействуют на биологические часы других органов и клеток, например, клеток кишечника или сердца, причем каждая из систем не только испытывает влияние, но и сама оказывает обратное воздействие. Органы чувств получают информацию от внешней среды и передают ее в центральную нервную систему, синхронизируя ход внутренних процессов с внешними периодическими процессами.Живой организм – это набор многих автоколебательных процессов с близкими к 24-часовому периодами (рис. 3.2), которые синхронизируются за счет внутренних обратных связей и внешних сигналов, приближаясь в некоторых пределах к наиболее быстрому процессу. Исследовать такую систему сложно, размыкание связей приводит к ломке всех процессов.

Околочасовые ритмыПодобные ритмы обнаружены у самых разных биологических объектов. Скорость синтеза белка, проницаемость клеточных мембран, количество РНК и белка и другие характеристики изменяются с околочасовой периодичностью во многих специализированных клетках: нервных клетках сетчатки, клетках мозжечка, секреторных клетках слюнных желез, клетках печени и поджелудочной железы. Причем, внешние факторы вызывают только синхронизацию колебаний, происходящих в клетках.Однозначного ответа на вопрос синхронны ли околочасовые ритмы разных клеток живого организма, например, клеток печени и поджелудочной железы, пока нет.Околочасовые колебания устойчивы к внешним воздействиям. Период меняется незначительно при изменении температуры от 18 до 370С; лишь при 00С колебания прекращаются. Механизм околочасовых клеточных ритмов весьма сложен. Так, известно большое количество несовместимых между собой биохимических реакциях, протекающих в клетке. Такие несовместимые биохимические превращения изолируются друг от друга соответствующей организацией во времени и пространстве. Например, в клетке пространственная организация процессов осуществляется многими способами:

–объединением функционально связанных катализаторов – ферментов в крупные макромолекулярные комплексы;

–присоединением ферментов в определенном порядке к внутриклеточным мембранам;

–разнесением несовместимых ферментов и полиферментных систем в различные отсеки, разделенные мембранами, обладающими селективной проницаемостью.Однако не все конкурирующие процессы разделены в пространстве, например ферменты, катализирующие противоположно направленные процессы синтеза и расщепления глюкозы и гликогена – энергетического топлива, находятся в одном и том же отсеке. Для таких биохимических процессов основной формой организации является организация во времени, т.е. периодический порядок работы несовместимых процессов во времени.Возможно автоколебательные биохимические реакции, обеспечивающие клетку энергией, выступают в роли главных внутриклеточных часов. Однако не исключена возможность существования и других ритмов в клетке, синхронизируемых энергетическим циклом, например, последовательность молекулярных процессов на расплетающихся в ходе клеточного цикла нитях ДНК или перенос определенного количества ионов, определяемый их концентрацией внутри клетки, через мембрану.Собственные колебания различных органов человека

Многие органы человека – не что иное, как своеобразные резонансные контуры, настроенные на определенные частоты.