3 Вопрос

О происхождении биоритмов выдвинуты разнообразные теории и ги-потезы, каждая из которых имеет своих приверженцев и противников. Эти проблемы наиболее тщательно изучались на примере суточных и годичных ритмов, связанных с фотопериодичностью условий жизни на планете. Фактически у всех видов животных и растений формы поведения - размножение, миграции, спячка и другие жизненно важные проявления - жестко связаны с вращением Земли относительно Солнца и имеют в основе ритмичность мета-болических, нейроэндокринных процессов. Помимо солнечной активности, синхронизирующее (ритмоформирующее) влияние способны оказывать и другие циклические изменения факторов окружающей среды, такие, как колебания внешней температуры, геомагнитного поля Земли.

Учитывая эти факты, возникает вопрос, являются ли биоритмы реакцией живого организма на периодические стимулы или же они закреплены генетически, т.е. не исчезают при исключении в искусственной среде ритмических сигналов, или же имеет место взаимодействие внешнего синхронизатора с внутренним ритмогенным механизмом? Исследования показали, что биоритмы продолжают функционировать при изоляции животных от воздействия гелиотропного фактора: например, суточные ритмы сохраняются, но удлиняется их период. Один из авторитетных биоритмологов Ф.Халберг считает, что циркадианная организация отражает генетическое приспособление обмена веществ организма к условиям жизни на Земле. Есть мнение, что биологический ритм формируется еще задолго до рождения ребенка, и организм матери является основным источником сигналов времени для будущего ребенка. В качестве аргумента этой теории приводят эволюционные суждения: внутренние часы человека, определяющие ритм его жизни, могли достигнуть высокой точности лишь в процессе жесткого естественного отбора; животные, биологические часы которых спешили или отставали, имели меньше шансов выжить, чем животные с нормальными биологическими циклами.

Другие авторы убеждены, что ритмы с периодом порядка недели и месяца могут быть результатом привычки, например, потребление пищи детьми (т.е. условно-рефлекторный механизм). Чувство времени и ритмики у животных может быть приобретено в результате обучения, обусловлено самыми ранними впечатлениями от суточного цикла и сохраняться в течение всей жизни.

Существует несколько концепций эндогенного регулирования биологических ритмов: генетическая регуляция, регуляция с участием клеточных мембран. Ряд ученых считают, что "хозяйками" биоритмов являются молекулы РНК и ДНК. Соотношение скоростей взаимосвязанных химических реакций, протекающих одновременно, можно рассматривать как регулирующий механизм биологических часов организма. Возможно, параметры ритмов физиологических функций и задаются определенной генетической программой, но в любом случае они реализуются через изменение метаболических процессов под влиянием внешних и внутренних факторов. У животных часть ЦНС обычно играет роль циркадного ритмоводителя для всего организма. Мишель Менакер с сотр. показал, что у некоторых птиц эту функцию выполняет эпифиз, ритмично выделяющий в мозге гормон мелатонин. Деятельность эпифиза регулируется светом, проникающим сквозь теменную часть черепа. У воробья даже удается сдвинуть фазу циркадного ритма, пересадив ему эпифиз птицы, живущей в иной временной зоне. У грызунов эпифиз выделяет мелатонин тоже ритмично, но под контролем двух скоплений нейросекреторных клеток — супрахиазменных ядер, расположенных слева и справа в гипоталамусе, над перекрестием зрительного нерва. Информация о свете и темноте идет от глаз. Ежедневные порции мелатонина синхронизируют циркадные колебания. У обезьян подобную роль играют супрахиазменнные ядра. У людей с травмами в этой области гипоталамуса наблюдается расстройство ритма, что позволяет предполагать сходную роль супрахиазменных ядер и у человека. Фазу ритмов этих ядер можно сдвинуть светом через зрение, электрическим раздражителем, инъекцией в мозг аналога нейромедиаторов, вызывающих нормальные разряды нейронов, а также мелатонином. Секреция эпифизом мелатонина стимулируется психомиметиками (ЛСД, мескалин, кокаин) и подавляется препаратами, используемыми для лечения психозов. Недавно выяснилось, что аитидепрессант бензодиазепин подстраивает фазу циркадных часов у грызунов, действуя на нейромедиаторы в супрахиазменных ядрах гипоталамуса. Это указывает на некую связь между психическими заболеваниями и расстройствами циркадных ритмов, особенно между депрессией и нарушением сна. Человеку для подавления секреции мелатонина требуется гораздо больше света, чем другим млекопитающим. Если бы циркадные ритмы человека реагировали на тусклое освещение, они должны были бы быть в постоянном разладе, и люди, помимо других проблем, постоянно испытывали бы дополнительный стресс. Циркадный механизм не универсален. Он различается в зависимости от биологического вида или даже от типа клеток у одного организма. Полагают, что циркадный механизм замыкается именно на уровне клетки в отличие, например, от менструального цикла, включающего нервные и эндокринные взаимодействия многих тканей.

Очевидно, полностью игнорировать влияние социальных факторов (ритмичность социальных и производственных условий) невозможно.

Большинство ученых склоняются к мнению о полигенном контроле над ритмами. По-видимому, более правильной следует признать эту, эволюционную точку зрения: ритмичность первоначально возникает в результате периодических воздействий среды, затем закрепляется генетически, и в настоящее время ритмы генерируются внутренним механизмом, но период их синхронизируется с частотой внешних стимулов.

Все большее число исследователей склоняются к мнению об обусловленности ритмов организма не только биохимическими, но биофизическими эффектами: влиянием гравитационного поля, космических лучей, электромагнитных полей, в том числе магнитного поля Земли, ионизации атмосферы и т.д.

Космические ритмообразующие факторы связаны с всплесками солнечной активности. В работах А.Л.Чижевского впервые обобщен и проанализирован обширный материал, свидетельствующий о корреляции солнечной активности и хода эпидемий холеры, чумы, гриппа. Организм человека реагирует на изменение среды обитания, связанное с повышением солнечной активности и геомагнитных возмущений.