в) сезонные -3 месяца

г) окологодовые -12 месяцев

Изменения продолжительности сна, мышечной силы, уровня обменных процессов, заболеваемости, иммунного статуса, устойчивости к стрессам (выше весной и ниже осенью), рождаемости (максимальная в марте — мае, минимальная - в ноябре - феврале), колебания пульса и артериального давления, прибавки веса

Колебания роста и физического развития детей (интенсивнее в первом полугодии, замедление в концу года), спад жизненных сил и показателей иммунитета накануне и некоторое время после дня рождения

Выделяют 5 классов биоритмов (Н.И. Моисеева, В.М. Сысоев, 1981):

1.риты высокой частоты – от долей секкунд до 30 минут (осцилляции на молекулярном уровне, ритмы ЭЭГ, ЧСС, дыхания, перистальтики кишечника); (колебательная активность электрических и магнитных полей головного мозга 2-30 Гц, ЧСС 1-1,2 Гц, ЧД 0,3 Гц, температуры 0,05 Гц).

2.ритмы средней частоты – от 30 минут до 28 часов. Эти ритмы включают в себя: ультрадианные (до 20 часов) и циркадные, или циркадианные (20 – 28 часов);

3.мезоритмы: инфрадианные (28 часов – 6 дней) и циркасептальные (около 7 дней);

4.макроритмы с периодом от 20 дней до 1 года;

5.мегаритмы с периодом в десятки лет.

Среднечастотные ритмы

Ультрадианные ритмы (30 мин – несколько часов)

Доказано, что, помимо 25-часового «циркадного», всю нашу жизнь пронизывает полуторачасовый «диурнальный» ритм, определяющий днем чередование сонливости и бодрости, возникновение голода и жажды, а ночью — смену медленного и парадоксального сна.

Циркадианные ритмы

Циркадианный ритм имеет наибольшее значение для организма и занимает центральное место среди ритмических процессов. Циркадианный ритм является видоизмененим суточного ритма с периодом 24 часа. Он принадлежит к свободно текущим ритмам и протекает в конкретных условиях. Это ритм с ненавязанным внешними условиями периодом. Он является врождённым, эндогенным, т.е. обусловленным свойствами самого орагнизма. Период циркадианных ритмов у растений длиться 23-25 часов, у животных и людей – 23-25 часов. А так как все организмы находятся в среде с циклическими изменениями её условий, циркадианные ритмы орагнизмов захватываются этими изменениями и становятся суточными.

Термины «циркадианнный», или околосуточный», «циркасептальный», или околонедельный, и «циркануальный» (окологодовой) были предложены F. Halberg (1969).

Основной земной ритм – суточный. Он обусловлен вращением Земли вокруг своей оси, чередованием дня и ночи. На суточные ритмы влияют отклонения Земли не только по отношению к Солнцу, но и к Луне, а также звёздам. Суточные ритмы выражается в изменении физиологических и суточных реакций в течение суток.

Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного мира, как и на вех уровнях организации: от клеточного давления до межличностных отношений. Исключение составляют бактерии.

Практически все процессы в живом орагнизме обладают циркадианной периодичностью. В околосуточном ритме колеблются все показатели нервной, мыщечной, эндокринной и других систем. В этом ритме находиться содержание в крови гематологических клеток и

73

химических, в том числе биохимических веществ, а также содержание и активность десятки веществ в различных тканях и средах организма. Интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов также подчинены циркадианным ритмам. Поэтому, циркадианному ритму подчинены также и чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды, а также к физическим и психическим нагрузкам.

Все отдельные цикадианные ритмы связаны определённым образом друг с другом, образуя единую, согласованную во времени ритмическую систему организма. Это система околосуточного ритма является общей для самых разных клеток и тканей. Часовым механизмом в ядре клеток служит ядерная оболочка. Циркадианная система отражает взаимосвязанный ход околосуточных ритмов различных функций человека и животных. Подчинение всех проявлений жизнедеятельности циркадианному ритму выступает одним из факторов целостности организма.

Наличие собственных эндогенных часов в организмах живых существ было показано в экспериментах Джанет Харкерв 1967 г. Удалив часть мозга тараканов, отвечающую за их пробуждение срединочи и погружение в сон утором, учёная обнаружила, что тараканы потеряли способность чувствова времени: оставались в состоянии бодрствования, пока не умирали. Пересадка же эпифиза австралийского таракана британскому и наоборот, привела к тому, что британский таракан засыпал в полночь, а просыпался в 6 утра, то есть жил согласно времени своего австралийского сородича.

Известно 4 гена, ответственных за процессы суточного цикла: PER (period), TIM (timeless), CLK (clock) и CYC (cycle). Эти гены расположены в Х хромосоме и кодируют полипептидную последовательность одноименных белков. Белки CLK и CYC способствуют продукции белков PER и TIM. Активность гена PER циклически изменяется с периодичность 24 часа. Мутации в этом гене у дрозофилы изменяют циркадианные ритмы, удлинняя, укорачивая или вовсе их аннулируя. Это связано с тем, что в результате мутация нарушается цикличность синтеза мРНК гена TIM.

Непосредственные водители суточного ритма – супрахиазмические ядра, расположенные в гипоталамусе.

В нервных клетках супрахиазматического ядра происходит циклический процесс, связанный с синтезом специфических белков и блокированием ими активности генов, кодирующих их синтез. Этот процесс работает по принципу отрицательной обратной связи.

Суть этого процесса сводиться к тому, что в полдень активируются гены, ответственные за суточный цикл. Их активация ведёт к синтезу белкового комплекса PER/TIM. Этот комплекс к концу светового дня входит в супрахиазматическое ядро, что ведёт к ряду изменений:

•блокирует транскрипцию собственных иРНК, концентрация которых к утру постепенно уменьшается;

•выброс норадреналина из шейных ганглиев активирует ген, ответственный за 1- й этап синтеза мелатонина в эпифизе.

•осуществляется ряд биохимических процессов, ведущих к синтезу мелатонина из триптофана через серотонин.

74

Рис. 1 Схема синтеза мелатонина

Врежиме бодроствования эпифиз вырабатывает серотонин, причём процесс находится под контролем симпатической нервной системы. Мелатонин, как супергармон, является антагонистом (ингибитором) по отношению к меланостимулирующему гармону (интермедину) средней доли гипофиза, который в свою очередь запускает механизм генерации меланина для пигментации кожи.

Втемноте синтезируется фермент оксииндол-О-метилтрансфераза (ОИМТ), ответственный за синтез мелатонина, а при попадании света на сетчатку этот процесс тормозится.

Мелатонин путём простой диффузии проникает в кровеносное русло. Максимальные уровни мелатонина определяются в крови людей между 23 и 5 часами.

Физиологическон действие мелатонина:

•тормозит вырабатку тропных гормонов гипофиза;

•регулирует частоту дыхания;

•АД;

•температуру;

•сон (гормон сна);

•половые функции;

•метаболизм;

•ощущуние боли;

•АО действие (ловушка для радикалов):

•лияет на внутриулеточное содержание Са;

•иммуномодулятор (стимуляция иммунитета, стимуляция клеток-киллеров, торможение опухолевого роста).

Так реализуется естественный ход биологических часов. Синхронизирующий фактор этого механизма – начало светового дня. Через сетчатку глаза утренний свет воздействует на супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Под действием нервных импульсов в этих клетках протсходит окончательный распад белковых комплексов. Это точка отсчёта, которая настраивает биологические часы.

Таким образом, эпифиз осуществляет фотопериодический контроль суточных биоритмов: увеличение в тёмное время синтеза мелатонина, а в светлое – серотонина.

75