Класифікації найбільш поширених біологічних ритмів

Періодичні процеси спостерігаються на всіх рівнях організації живих сис-

тем і охоплюють широкий діапазон частот.

Найбільш повний частотний класифікатор біоритмів запропонували

Н І. Мойсеева і В.М.Сисуєв (1981), які виділяють 5 класів біоритмів:

1-й клас - високих частот - від долей секунд до ЗО хвилин (осцілляції на

молекулярному рівні, ритми електроенцефалограми, скорочення серця, дихання,

перистальтики кишечника);

2-й клас - середніх частот - від ЗО хв. до 28 годин, включаючи ультрадіанні

(до 20 годин) циркадні (біля добові) - 20-28 годин (сон - бадьорість, екскреція

продуктів обміну тощо);

3-й клас - мезоритми, інфрадіанні (білятижневі) - 28 годин - 6 днів; цирка-

септальні (тижневі) - 7 днів;

4-й клас - макроритми (циркануальні) - від 20 днів - до 1 року (білярічні);

5-й клас - мегаритми, з періодами в десятки років (наприклад, цвітіння де-

яких видів кактусів).

Біоритми класифікуються також за рівнями організації біосистеми: клітинні,

органні, організменні, популяційні.

Частотні спектри різних рівнів у значній мірі перекриваються, але існує за-

гальна тенденція збільшення довжини періодів в міру ускладнення біологічних

систем.

З точки зору взаємодії організму і навколишнього середовища виділяються

два типи коливальних процесів: адаптивні ритми або біоритми, тобто коливання з

періодами, близькими з основними геофізичними циклами, роль яких заключаєть-

ся в адаптації організму до періодичних змін зовнішнього середовища і фізіологі-

чні або робочі ритми, тобто коливання, які відображають діяльність фізіологічних

систем організму. Наприклад, овуляція і mensis у жінок, „тічка" у тварин тощо.

Біологічні ритми являють собою самопідтримуючі автономні процеси періодичного чергування станів організму і коливань інтенсивності фізіологічних реакцій індивідуума.

Людина має складну ієрархію та сувору часову упорядкованість в установленні біоритмологічної структури особистості внаслідок дії внутрішніх та зовнішніх синхронізаторів. Більше того, цілісний організм може існувати лише при певних фазових співвідношеннях різних коливальних процесів у клітинах, тканинах, органах і функціональних системах, з одного боку, та їх чіткій синхронізації з умовами довкілля — з іншого.

Таким чином, стан здоров'я — це стан оптимальної гармонійності між часовою структурою внутрішнього середовища організму та впливом факторів навколишнього середовища, а біоритми, за своєю суттю, відображають зміни різноманітних показників фізіологічних процесів хвилеподібної форми.

Різноманітні ритмічні коливання певних станів живих системах реєструються з частотою від 1 разу в мілісекунду до 1 разу в декілька років. Найбільше значення для людини мають ультрадіанні (довжина періоду від 0,5 до 20 годин), інфрадіанні (від 28 до 60 годин), циркасептідальні (від 60 до 148 годин) та, передусім, циркадіанні (від 20 до 28 годин) біоритми.

 

Рис 1. Графічне зображення типового біологічного ритма

Та його провідних характеристик

(Амп — амплітуда ритма, Акр — акрофаза ритма, Т — період ритма)

Найважливішими характеристиками біологічних ритмів прийнято вважати такі показники, як рівень, період, амплітуда, акрофаза та форма денної кривої ритму (рис.1).

Рівень ритму або мезор являє собою середню величину фізіологічної функції, яка розглядається, протягом одного біологічного циклу, графічне зображення якого наближається до синусоїди. Періодом ритму прийнято вважати відрізок часу після закінчення якого стан організму повторюється і, натомість, частота ритму являє собою величину, що обернена тривалості періоду. Амплітуду розраховують як різницю між максимальними та мінімальними значеннями певного фізіологічного процесу, впродовж одного біологічного циклу. Під акрофазою розуміють час, на який припадає максимальний рівень функції. Причому, якщо акрофаза ритму функції змінюється у межах певної зони, це явище має назву "зона блукання акрофази".

Зрештою, кожний біологічний ритм характеризується формою денної кривої, тобто графічним зображенням динамічних змін функції, що досліджується, протягом світлового дня. До нормальних фізіологічних кривих відносять параболоподібні криві з максимальною акрофазою в ранковий та денний час і наступним зниженням рiвня ритму у вечірній та нічний. До змінених фізіологічних кривих — платоподібні (мале вираження ступеня коливаємості функції протягом дня), інертні (максимальне підвищення рівня ритму у вечірній час), двовершинні або бігемінальні (наявність двох підйомів активності функції, як правило, в ранковий і у вечірній час) та інвертовані (зниження вихідного рівня функції протягом денного періоду).

Десинхронози і хроногігієна

Науковими дослідженнями і практичною медициною доведено, що цілий

ряд хворобливих станів виникають як наслідок порушення біологічних ритмів.

Такі стани отримали назву десихронозів. Вони можуть проявлятися в процесі на-

вчання, трудового процесу, іншої діяльності людини, а також в процесі розвитку

значної кількості захворювань.

Наприклад, при серцево-судинних захворювання, стенокардії часто виникає

аритмія серцевих скорочень - аритмічне випадіння пульсу, при пневмоніях, астмі,

інфекційних захворюваннях змінюється ритм дихання, при хворобах шлунку, пе-

чінки змінюється ритм перистальтики кишечника та ін.

Опір периферійних судин при гіпертонічній хворобі більш виражений у ні-

чні години чим вдень. Активність внутрішньоклітинних ферментів у хворих іше-

мічною хворобою серця (ІХС) в нічні години значно нижча чим вдень. Виявлено

також порушення добових ритмів ендокринних і біохімічних показників при ІХС і

гіпертонічній хворобі: коливається ритм екскреції катехоламінів, концентрація

амінокислот в крові. При інфаркті міокарду порушуються добові ритми електро-

літного обміну: збільшується концентрація натрію і знижується концентрація ка-

лію в еритроцитах у нічні години; порушуються ритми ліпідного обміну, ввечері

пригнічується скорочуюча функція міокарду.

У хворих цирозом печінки амплітуда добового ритму екскреції стероїдних

гормонів нижча чим у здорових, порушені ритми біоенергетичних процесів.

Істотні десинхронози спостерігаються при ендокринних захворюваннях: до-

бові зміни концентрації глюкози в крові при діабеті, екскреція 17- оксикортикостероїдів, катехоламінів і електролітів при панкреатитах, істотні по-

рушення ритмів обміну речовин при захворюваннях гіпоталамогіпофізарної сис-

теми, діенцефальної системи.

У психічних хворих початок маніакальної фази супроводжується десинхро-

нізацією біоритмів і циклу „спокій-активність". При стресі, викликаному екстре-

мальними впливами оточуючого середовища порушуються ритми гіпоталамо-

гіпофізарно-надниркової системи.

На підставі вивчення десинхронозів та їх причин сформувалась окрема га-

лузь - хрономедицина (хронотерапія, хронофармакологія, хроногігієна), в основу

якої покладені розробки оптимальних схем розподілу у часі лікувальних, фарма-

кодинамічних, профілактичних заходів і засобів. Встановлено, що ефективність

ліків, лікувальних та оздоровчих маніпуляцій відноситься і до профілактичних за-

ходів. Наприклад, для осіб, які працюють у різні зміни, розроблені найбільш ефе-

ктивні години і тривалість відпочинку, сну, прийомів їжі. Для льотчиків, які пере-

сікли кілька часових поясів - тривалість і режим післяперельотного відпочинку.

Розроблені програми підбору осіб, найбільш придатних для льотної, різнозмінної

роботи і відсіювання осіб, для такої роботи непридатних.