Внутренние ритмы человека примерно соответствуют суткам. Биологические ритмы человека

Ритмы присущи всем. И галактикам, и клеткам. И Жизнь на Земле циклична. Это давно доказано наукой. Смена дня и ночи, происходящая в результате вращения Земли вокруг своей оси, а также смена времени года приводит к тому, что органы человека также ритмично изменяют свою активность.

Включающими и выключающими факторами являются физические изменения внешней среды, например, изменение интенсивности светового потока, связанного с движением Солнца, а также изменение фаз Луны, сезонные изменения в природе, магнитные бури, солнечные ветры и другие космические факторы.

На Земле все живые существа подчиняются суточным ритмам. У человека есть внутренние часы, которые идут даже в отсутствии внешних сигналов. В нашей ДНК укоренилась связь с природными ритмами Земли. Эта связь очень важна для нас, так как она определяет не только когда мы просыпаемся, и когда пора отдохнуть, но это так же влияет на наше кровяное давление и температуру тела.

СОЛНЕЧНЫЙ СУТОЧНЫЙ (ЦИРКАДНЫЙ) РИТМ

Из суточных ритмов нашего организма наиболее нам знаком ритм бодрствования и сна. Вечером мы засыпаем, утром просыпаемся, и так 365 раз в году на протяжении всей жизни. Сон - это волнообразный ритмический процесс. Периоды наиболее легкого пробуждения повторяются через каждые 1,5 часа. Нормальный сон человека должен быть кратным этому времени и должен длиться 6, 7,5 или 9 часов. Наиболее полезно для организма вставать утром с восходом Солнца, а вредно - ложиться спать или даже подремать на заходе Солнца (встанете с чувством разбитости, а зачастую и с головной болью).

Ритмы человеческой активности и покоя связаны со сменой дня и ночи. Днем мы, как правило, бодрствуем, ночью – спим. Несколько раз в сутки наступает прилив и отлив физических сил. После фазы активности наступает фаза отдыха. Настроение человека так же зависимо от этих ритмов.

Человек настраивается на природные изменения, реагирует на них, словно чуткий камертон, проявляя это в переменах своей сердечной деятельности, работе почек, желез внутренней секреции, в изменении давления.

Существует целая наука, фиксирующая и изучающая эти изменения. Она называется хрональной биологией.

В последние годы в науке о биоритмах, хронобиологии, сделано многое, чтобы установить механизм возникновения суточных гормональных циклов. Ученые знают, что организм отсчитывает время с помощью циркадных ритмов, они обнаружили в головном мозге «циркадный центр» и в нем, так называемые, «часовые гены» биологических ритмов здоровья.

Суточный биоритм связан с вращением Земли вокруг своей оси и сменой дня и ночи. Он дает периоды спада и подъема физической и психической активности в течение суток.

Суточный (циркадный) биоритм является самым важным биологическим ритмом человека. В организме человека, устроенном как сложно организованная колебательная система, которая может давать резонансные ответы под влиянием внешних частотных воздействий, биологические активность органов по часам отмеряют секунды, минуты, часы и годы.

Они отвечают за адаптации вызванные сменой дня и ночи, сменой часовых поясов, сменой циклов времен года.

Циркадные часы заставляют нас подчиняться циклам дня и ночи, вызванным вращением Земли вокруг своей оси. Циклы образуют определенную воспроизводимую структуру нервного возбуждения от одного момента до другого.

Одной из причин суточного биоритма и является предохранение нервных клеток центральной нервной системы от истощения путем периодического сна, сопровождающего охранительным торможением.

Одним из наиболее распространенных внешних сигналов является свет. Мозг человека, следя за изменением света с помощью рецепторов, находящихся в сетчатке глазного яблока, воспринимающих световые лучи и перерабатывающих их энергию в нервное раздражение, посылает шишковидной железе (эпифизу), выделяющей мелатонин, называемый иногда гормоном сна, сигнал разрешающий или запрещающий его выделение. Благодаря этим часам мы спим ночью и бодрствуем днем.
Участие в реализации биоритмов принимает шишковидная железа, осуществляя связи с гипоталамусом и вилочковой железой. Например, суточная активность нейросекреторных клеток гипоталамуса управляет водно-солевым и жировым обменом, температурой тела, а также ритмическим функционированием желез внутренней секреции.

Температура тела регулярно повышается к вечеру и падает за несколько часов до утреннего пробуждения, по утрам секреция стрессового гормона кортизона в 10-20 раз выше, чем ночью.

Позывы к мочеиспусканию и работа кишечника обычно подавляются ночью и возобновляются утром. Исследования показали, что у людей, вынужденных работать по ночам, даже если они потребляют большое количество кофеина, суточные циклы сохраняются.

Смена часового пояса или посменный режим работы - ситуации исключительные, при которых меняется фаза внутренних циркадных часов по отношению к циклам день - ночь и сон - бодрствование.

Подобное может происходить и ежегодно при смене сезонов. Обычно большинство людей просыпается утром в одно и то же время круглый год. Как правило, этого требуют жизненные обстоятельства.

Термин «циркадианные» означает, что эти ритмы имеют период около суток (24 часов). Суточные ритмы заставляют нас чувствовать себя сонливым или бодрым в одно и то же время каждый день.

Некоторые люди страдают от расстройств сна, связанных с нарушениями суточных ритмов. При этом их естественное время сна накладывается на время, когда необходимо выполнять виды деятельности, характерные для состояния бодрствования, например, работать или учиться.

Помимо других факторов, «подвести» наши внутренние часы может яркий свет, например солнечный свет или искусственное освещение. Периоды сна и бодрствования у человека сменяются с циркадной периодичностью.

Одним из основных действий мелатонина является регуляция сна. Он принимает участие в создании циркадного ритма: он непосредственно воздействует на клетки и изменяет уровень секреции других гормонов и биологически активных веществ, концентрация которых зависит от времени суток.

Влияние светового цикла на ритм секреции мелатонина показано в наблюдении за слепыми. У большинства из них обнаружена ритмичная секреция гормона, но со свободно меняющимся периодом, отличающимся от суточного (25-часовой цикл по сравнению с 24-часовым суточным).

То есть у человека ритм секреции мелатонина имеет вид циркадианной мелатониновой волны, «свободно бегущей» в отсутствие смены циклов свет-темнота. Сдвиг ритма секреции мелатонина происходит и при перелёте через часовые пояса.

Роль эпифиза и эпифизарного мелатонина в суточной и сезонной ритмике, режиме сна-бодрствования на сегодняшний день представляется несомненной.

Мелатонин в биологическом процессе выполняет важную роль. Он вырабатывается шишковидной железой, в основном в ночное время, а при сильном свете задерживается (как у дневных, так и у ночных животных).

Мелатонин отвечает за передачу данных о продолжительности ночи и дня и тем самым обеспечивает информацией о временах года.

Сам мелатонин снотворным не является, он только «рекомендует» мозгу переходить в ночной режим. С другой стороны «внеплановое» изменение количества мелатонина в крови, может изменять ход наших «биологических часов». У здорового человека с постоянным режимом сна, график содержания мелатонина в крови похож от ночи к ночи при условии, что темный и светлый период суток наступают в одно и то же время.

У слепых людей «биологические часы» идут «по иннерции» – без корректировки, и график мелатонина в крови, смещаясь на несколько минут в сутки, плавно смещается то на ночь то на день.

У зрячего же человека, при воздействии на глаза яркого света ночью, выработка мелатонина резко снижается, а утром, наличие темноты перед пробуждением, «затягивает» мелатониновую фазу в сутках.

У слепых детей иногда развиваются нарушения сна из-за того, что в их мозг не поступает информация о свете и темноте. Прием искусственного мелатонина помогает лечению расстройства сна у слепых.

Многие слепые люди страдают бессоницей из-за того, что они не видят дневного света, от чего сбиваются их внутренние часы.

Таким образом, cинтез мелатонина связан с освещенностью: чем сильнее освещенность, тем меньше мелатонина образуется. Поэтому пик содержания мелатонина в крови наблюдается ночью, а минимум днем.

Длительное чрезмерное освещение приводит к сильно заниженному уровню мелатонина, что неблагоприятно для состояния организма. Помимо гуморальной (эндокринной) функции, мелатонин обладает функцией сильного терминального антиоксиданта, защищающего ДНК от повреждений. Терминальные антиоксиданты – антиоксиданты не способные восстанавливаться обратно из окисленной (активными радикалами кислорода) формы.

Интересно, что мелатонин является гормоном всевозможных таксономических групп от водорослей до млекопитающих, то есть является очень древним и важным гормоном.

Как отмечается в исследованиях многих ученых, биологические часы влияют на суточный ритм многих физиологических процессов.

Суточный (циркадный) ритм дает периоды спада и подъема физической и психической активности в течение суток. Суточные ритмы активности человеческого организма складываются под воздействием процессов, протекающих на поверхности Земли, а Луна, в свою очередь, дает силу этим процессам, наполняя работающий орган питательными веществами (посредством крови) и магнитоэлектрической энергией, активизирующей биохимические процессы органа.

У каждого человека есть свой хронотип .
У каждого из нас, кроме того, есть индивидуальные внутренние часы, с которыми не мешает сверять свои планы, чтобы правильно использовать энергетический потенциал организма. Они подскажут, что лучше делать сейчас, а что отложить на потом

. Хронотип
утренний («жаворонки»),
вечерний («совы»)
дневной («голуби»).

У «сов» максимум суточных биоритмов активности и покоя сдвинут на более поздние, а у «жаворонков» – на более ранние часы.
У «голубей» пик активности приходится примерно на середину дневного периода.
Примерно 20 % людей имеет хорошо выраженный утренний или вечерний тип активности.

Хронотип передается по наследству, как, например, цвет глаз или цвет волос.
С ним связаны определенные черты характера, показатели здоровья и адаптационных возможностей.

Например, «совы» в большей степени, чем «жаворонки», подвержены сердечно-сосудистым заболеваниям, однако их биоритмы более пластичны, и они лучше приспосабливаются к новым режимам жизнедеятельности.

У «жаворонков» многие показатели здоровья лучше, чем у «сов», но они более консервативны и с трудом переносят изменения привычного режима жизни.

Современный человек то и дело нарушает ритмы свей жизни, неправильно и насильно обращаясь с периодами сна и бодрствования, активного и пассивного поведения, насыщения и голода.
Озабоченный выживанием и добыванием, он забывает о естественных потребностях своего организма и превращает его в машину, вынужденную работать на износ и окруженную опасными, разрушительными энергоинформационными воздействиями.

Так, например, происходит с человеческим сном, который является необходимым условием нормального и безопасного существования человека.

Ученые считают, что сон охраняет и восстанавливает нарушенное в течение дня биополе человека, делает его более защищенным и способным противостоять сложностям жизни.
Сон нам необходим.
Но давайте посмотрим, как небрежно мы к нему относимся.
Мы постоянно нарушаем режим.
Кто-то работает в ночную смену, а кто-то устраивает себе ночную смену у телеэкрана или монитора, а утром чувствует себя разбитым и не способным к продуктивной деятельности.

Нарушение режима сна очень часто приводит к бессоннице, которая кажется безобидной только на первый взгляд.
На вторые сутки без сна человек запинается на каждом слове, спотыкается на ровном месте, становится некритичным к себе; ему не под силу задачи, требующие повышенного внимания, постепенно он становится суетлив и беспокоен.

На четвертые сутки бессонницы возникают галлюцинации, на пятые – человек не способен решить простейшую задачу, на седьмые – ощущает себя жертвой заговора, воля его полностью подавлена, внушаемость необычайно высока.

Одним словом, депривация (от англ. deprivation – лишение) сна является источником сильнейшего стресса со всеми его психофизиологическими и биохимическими сдвигами и, в конце концов, приводит к нервному истощению и смерти.

В развитых странах 10% всех лекарств, выписанных врачами, приходится на снотворные.
Если учесть склонность наших соотечественников к самолечению и использованию таблеток по принципу «помогло подруге – поможет и мне», то эта цифра, безусловно, будет еще выше.
Но снотворные – это химия, обладающая побочными эффектами и ничего общего не имеющая с естественными жизненными процессами расслабления и восстановления.

То же самое мы наблюдаем с режимом питания. Не завтракая, мы обрекаем организм в течении дня работать в стрессовом режиме.
Перекусывая на ходу, не даем ему возможность переварить продукты, необходимые для нашей жизнедеятельности.

Многие девушки, следящие за фигурой, категорически не едят после 18.00.А потом не могут уснуть на голодный желудок, который вынужден перерабатывать собственные стенки.

С точки зрения хронобиологов, последний прием пищи должен быть примерно за 1,5 часа до сна.
Это может быть стакан кефира, теплого молока с медом (способствует быстрому засыпанию), немного овощей или фруктов.
И, конечно, следует избегать продуктов, обладающих тонизирующим действием на организм: чая, кофе, напитков, содержащих .

А вот в бананах содержится , который является медиатором процессов торможения в головном мозге.
Так что, 1-2 этих вкусных и питательных фрукта на ночь не повредят никому.

Изменения ритма
Нельзя подходить к ритмам жизни с жестких позиций.
Они меняются в течение жизни человека, когда с развитием его мозговых синхронизаторов варьируется потребность в сне, периодах активности и расслабления.
Это происходит, например, в период полового созревания у подростков, у беременных и кормящих матерей, в связи с переездом в другие часовые и климатические пояса, в пожилом и старческом возрасте в связи с изменением гормональных биоритмов.
Снижение адаптационных возможностей с возрастом обуслов¬лено уменьшением пластичности биоритмов организма.
Кроме того, на ритмы жизни влияют сезонные изменения и природные катаклизмы.

Задача человека состоит в том, чтобы прислушиваться к потребностям своего организма, не насиловать его и не давать ему слишком часто расслабляться.

Быть ближе к природе, активно бодрствовать и полноценно отдыхать, правильно питаться и не перегибать палку, соблюдая эмоциональный баланс – нехитрые и всем известные способы чувствовать себя здоровым и счастливым.
Быть в тонусе – значит жить в ритме своей планеты, вливаясь в неизменный процесс её ежесекундных метаморфоз.

ЛУННЫЕ РИТМЫ
Луна, вращаясь вокруг Земли, влияет на Землю на физическом плане – приливы и отливы водных ресурсов Земли следуют в ее ритме. Естественно, что Луна так же влияет и на человека, который в основном состоит из воды. Лунные ритмы воздействует на психику человека и как следствие на его поведение.

Так в новолуние настроение меняется от подавленности до спокойствия, в полнолуние – от эмоционального подъема до тревожности, раздражительности и агрессивности, в зависимости от индивидуальных особенностей личности.

Луна является управителем двухчасового ритма последовательной активности 12-ти органов человека (суточный режим работы каждого из внутренних органов), что было подмечено китайской народной медициной.

Причем активизация органов подчиняется внутренним биологическим часам. При энергетическом возбуждении организма происходит взаимодействие главных органов, подстройка их друг под друга, и под изменения окружающей среды. Полный цикл энергетического возбуждения органов завершается примерно за 24 часа.

Каждый орган нашего тела имеет свой биоритм. Он проходит в течение суток одну высшую фазу максимальной активности органов, в которой он 2 часа подряд хорошо и эффективно работает (в это время он как бы является ведущим, т. е. несет на себе большую нагрузку), а также двух часовую фазу минимальной активности.

В фазе максимальной активности орган человека лучше поддается лечебному воздействию . В организме запускается целый каскад дополнительных биохимических реакций, комплексно использующих вещества натуральных препаратов и лекарств.

Время максимальной активности органов человека по часам в суточном биоритме:

С 1 часа ночи до 3 часов - активна печень,
с 3 до 5 часов - легкие,
с 5 до 7 часов - толстый кишечник,
с 7 до 9 часов - желудок,
с 9 до 11 - селезенка (поджелудочная железа),
с 11 до 13 часов - сердце,
с 13 до 15 часов - тонкий кишечник,
с 15 до 17 часов - мочевой пузырь,
с 17 до 19 часов - почки,
с 19 до 21 часа - перикард (система кровообращения),
с 21 до 23 часов - общая концентрация энергии (три огня или обогревателя),
с 23 часов до 1 часа - желчный пузырь.

Эти часы наиболее благоприятны для их лечения, очищения и восстановления. Например, функция сердца сильна с 11 до 13 часов - в это время необходимо давать наибольшую нагрузку, в том числе и в виде физических упражнений;

Время минимальной активности органов человека в по часам суточном биоритме:
с 1 часа ночи до 3 часов _ тонкий кишечник,
с 3 до 5 часов - мочевой пузырь,
с 5 до 7 часов - почки,
с 7 до 9 часов - перикард,
с 9 до 11 - тройной обогреватель,
с 11 до 13 часов - желчный пузырь,
с 13 до 15 часов - печень,
с 15 до 17 часов-легкие,
с 17 до 19 часов - толстый кишечник,
с 19 до 21 часа - желудок,
с 21 до 23 часов - селезенка и поджелудочная железа,
с 23 часов до 1 часа - сердце.

Примечание: (активность органов по часам)

1. «Три обогревателя». Анатомического представительства этот орган не имеет, но функциональная его роль велика. Верхняя его часть включает легкие и сердце, ведает дыханием, системой кровообращения, контроль за порами кожи. Средняя часть - селезенка и желудок контролирует переваривание пищи. Нижняя часть - почки, печень, мочевой пузырь, тонкая и толстая кишки осуществляют фильтрацию, выводят из организма избыток воды и ненужные вещества.

2. Перикард является функциональной системой, регулирующей кровообращение (вместе с сердцем), дыхание и половые функции. В его задачу входит и защита сердца от угрозы извне.

Восточные целители, опираясь на огромный опыт, доказали, что большое значение имеет при приеме лекарственных средств не только доза, но и время их приема.Поэтому, зная время высшей активности органов, можно значительно эффективнее проводить процедуры, направленные на укрепление здоровья, введение целебных веществ или вымывание ядов.

Самое благоприятное влияние на эти органы и части тела будут оказывать лечебные и оздоровительные процедуры, если при этом мы будем учитывать еще и ежедневное положение Луны.

Так, например, с 7 до 9 часов самое подходящее время для завтрака (желудок максимально активен),

с 11 до 13 часов - для самого большого приема пищи (когда активно сердце).

С 17 до 19 часов благоприятное время для ужина, лечения почек и спины (время активности почек).

С 19 до 21 часа на небе появляется Луна, в это время эффективнее всего лечиться от импотенции и фригидности.

Период с 21 до 23 часов исключительно хорош для того, чтобы помочь с кожным покровам и волосам.

Общие представления о биоритмах. Ритмичность процессов прослеживается во всем и везде: по закону ритма живут человек и вся окружающая его природа, Земля, Космос.

Когда-то природа «завела» биологические часы живого так, чтобы они шли в соответствии с присущей ей самой цикличностью. Смена дня и ночи, чередование времен года, вращение Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца — изначальные условия развития организма. Биологический ритм стал общим принципом живого, закрепленным в наследственности, неотъемлемой чертой жизни, ее временной основой, ее регулятором.

Биоритмы — периодические изменения интенсивности и характера биологических процессов, которые самоподдерживаются и самовоспроизводятся в любых условиях.

Биоритмы характеризуются:

• периодом — продолжительностью одного цикла колебаний в единицу времени;
• частотой ритмов - частотой периодических процессов в единицу времени;
• фазой - частью цикла, измеряемой в долях периода (начальная, конечная и т.д.);
• амплитудой - размахом колебаний между максимумом и минимумом.

По продолжительности выделяют следующие циклы:

• высокочастотные — продолжающиеся до 30 минут;
• среднечастотные — от 0,5 до 24 часов, 20-28 часов и 29 часов — 6 суток;
• низкочастотные — с периодом 7 суток, 20 суток, 30 суток, около одного года.

Таблица. Классификация биоритмов человека

Для человеческого организма характерен целый спектр ритмопроявляющихся процессов и функций, который объели- нен в единую согласованную во времени колебательную систему, обладающую следующими особенностями: наличием связи между ритмами разных процессов; наличием синхронности, или кратности, в протекании тех или других ритмов; наличием иерархичности (подчинением одних ритмов другим).

На рис. 1 представлена схема биоритмов, которая отражает часть спектра ритмов жизнедеятельности человека. (На самом деле в человеческом организме ритмично все: работа внутренних органов, тканей, клеток, электрическая активность мозга, обмен веществ.)

У человека выявлены и исследованы среди многих других четыре основных биологических ритма:

Полутора часовой ритм (от 90 до 100 минут) чередования нейрональной активности мозга как во время бодрствования, так и во время сна, являющийся причиной полуторачасовых колебаний умственной работоспособности и полуторачасовых циклов биоэлектрической активности мозга во время сна. Через каждые полтора часа человек испытывает попеременно то низкую, то повышенную возбудимость, то умиротворенность, то беспокойство;

Месячный ритм. Месячной цикличности подчинены определенные изменения в организме женщины. Недавно установлен околомесячный ритм работоспособности и настроения мужчин;

Годовой ритм. Отмечаются циклические изменения организма ежегодно во время смены времен года. Установлено, что в разное время года различно содержание гемоглобина и холестерина в крови; мышечная возбудимость выше весной и летом и слабее осенью и зимой, максимальная светочувствительность глаза тоже наблюдается весной и ранним летом, а к осени и зиме падает.

Высказываются предположения, что существуют ритмы 2-, 3- и 11-летние — 22-летние, наиболее вероятной считается связь их с метеорологическими и гелиогеографическими явлениями, обладающими примерно такой же цикличностью.

Кроме ритмов, приведенных выше, жизнь человека подчиняется социальным ритмам. К ним люди приучаются постоянно. Один из них — недельный. Дробя в течение многих веков каждый месяц на недели — шесть рабочих дней, один день для отдыха, человек сам приучил себя к нему. Этот режим, не существующий в природе и появившийся в результате социальных причин, стал неотъемлемой меркой жизни человека и общества. В недельном цикле меняется прежде всего работоспособность. Причем одинаковая закономерность прослеживается у групп населения, различающихся по возрасту и характеру труда: у рабочих и инженеров на промышленных предприятиях, у школьников и студентов. Понедельник начинается с относительно низкой работоспособности, от вторника к четвергу — самый гребень недели — она набирает максимальный подъем, а с пятницы опять падает.

Рис. 1. Ритмы жизнедеятельности человека

Биологическое значение биоритмов. Биоритмы выполняют в организме человека по крайней мере четыре основные функции.

Первая функция — оптимизация жизнедеятельности организма. Цикличность — базисное правило поведения биосистем, необходимое условие их функционирования. Это связано с тем, что биологические процессы не могут интенсивно протекать длительное время; они представляют собой чередование максимума и минимума, ибо доведение функции до максимума лишь в определенные фазы каждого периода цикла экономнее, чем стабильное непрерывное поддержание такого максимума. В биосистемах за всякой активностью должно следовать ее снижение для отдыха и восстановления.

Поэтому принцип ритмической смены активности, при которой происходит расход энергетических и пластических ресурсов, и ее торможения, предназначенного для восстановления этих расходов, изначально заложен при возникновении (рождении) любой биологической системы, включая человека.

Вторая функция — отражение фактора времени. Биоритмы — биологическая форма преобразования шкалы объективного, астрономического времени в субъективное, биологическое время. Целью его является соотнесение циклов жизненных процессов с циклами объективного времени. Основными характеристиками биологического времени как особой формы движущейся материи являются его независимость от нашего сознания и взаимосвязь его с физическим временем. Благодаря этому осуществляются временная организация биологических процессов в организме и согласование их с периодами колебаний внешней среды, что обеспечивает адаптацию организма к окружающей среде и отражает единство живой и неживой природы.

Третья функция — регуляторная. Ритмование — это рабочий механизм создания функциональных систем в центральной нервной системе (ЦНС) и базисный принцип регуляции функций. Согласно современным представлениям, создание рабочих механизмов в ЦНС обеспечивается синхронизацией ритмической высокочастотной деятельности составляющих ее нервных клеток. Таким образом осуществляется объединение отдельных нервных клеток в рабочие ансамбли, а ансамблей — в общую синхронную функциональную систему. Ритмование разрядов мозга имеет принципиальное значение для преобладания главной в данный момент реакции среди прочих. Так создается доминанта, господствующая в данное время функциональная система ЦНС. Она объединяет в едином ритме различные центры и определяет текущую последовательную их деятельность путем навязывания «своего» ритма. Так в структурах мозга создаются нервные программы, определяющие поведение.

Четвертая функция — интеграционная (объединительная). Биоритм — это рабочий механизм объединения всех уровней организации организма в единую суперсистему. Интеграция реализуется по принципу иерархичности: высокочастотные ритмы низкого уровня организации подчиняются средне- и низкочастотным уровням более высокого уровня организации. Иначе говоря, высокочастотные биоритмы клеток, тканей, органов и систем организма подчиняются базовому среднечастотному суточному ритму. Это объединение осуществляется по принципу кратности.

Общая характеристика биоритмов

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. Закон, по которому происходит этот процесс, может быть описан различными функциями, а в самом простом варианте — синусоидальной кривой.

К настоящему времени у человека и животных описано около 400 биоритмов. Естественно, что возникла необходимость их классифицировать. Предложено несколько принципов классификации биоритмов. Чаще всего классифицируют их на основании частоты колебаний (осцилляции), или периодов. Выделяют следующие основные ритмы:

• 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.
• 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. Пример — чередование сна и бодрствования. Циркадианный ритм является основным ритмом физиологических функций человека.
• Мезоритмы (длительностью от 28 ч до 6-7 дней). Сюда относятся циркасептальные ритмы (около 7 дней). С ними связана работоспособность человека, они в значительной степени обусловлены социальным фактором — рабочей неделей с отдыхом на 6-7-й день.
• Макроритмы (от 20 дней до I года). К ним относятся циркануальные (цирканные), или окологодовые ритмы. В эту группу входят сезонные и околомесячные ритмы (лунный ритм, овариально-менструальный цикл у женщин и т.д.).
• Мегаритмы (длительностью в десяток или многие десятки лет). Наиболее известный из них — 11-летний ритм активности Солнца, с которым связаны некоторые процессы на Земле — инфекционные заболевания человека и животных (эпидемии и эпизоотии).

Характеристику каждого биоритма можно описать методами математического анализа и изобразить графически. В последнем случае речь идет о биоритмограмме, или хронограмме.

Как видно из рис. 2, биоритмограмма имеет синусоидальный характер. В ней различают временной период, фазы напряжения и расслабления, амплитуду напряжения, амплитуду расслабления, ак- рофазу данного биоритма.

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

Рис. 2. Схема биоритмограммы на примере циркадного ритма ЧСС: 1 — временной период (сутки); 2 — фаза напряжения (день); 3 — фаза расслабления (ночь); 4 — амплитуда напряжения; 5 — амплитуда расслабления; 6 — акрофаза

Фазы напряжении 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. Общая амплитуда — разница между максимальной и минимальной выраженностью функции в рамках всего суточного цикла.

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

В некоторых случаях кривая приобретает уплощенный или платообразный вид. Это встречается при малой амплитуде 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.

Происхождение и регуляция биоритмов

Происхождение биоритмов определяется двумя факторами — эндогенным (внутренним, врожденным) и экзогенным (внешним, приобретенным).

Постоянные циклические колебания в различных системах организма складывались в процессе длительной эволюции, и теперь они являются врожденными. К ним относятся многие функции: ритмическая работа сердца, дыхательной системы, мозга и т.д. Эти ритмы называют физиологическими. Выдвинуто несколько гипотез эндогенной природы биоритмов. Наибольшее число сторонников имеет мультиосцилляторная теория, согласно которой в пределах многоклеточного организма (человека) может функционировать главный (центральный) водитель ритма (биологические часы), навязывающий свой ритм всем остальным системам, не способным генерировать собственные колебательные процессы. Наряду с центральным водителем ритма возможно существование второстепенных осцилляторов, иерархически подчиненных ведущему.

Биоритмы, зависящие от циклических изменений окружающей среды, являются приобретенными, и их называют экологическими. Эти ритмы испытывают большое влияние космических факторов: вращение Земли вокруг своей оси (солнечные сутки), энергетическое влияние Луны и циклических изменений активности Солнца.

Биоритмы в организме складываются из эндогенного — физиологического и экзогенного — экологического ритмов. Средняя частота ритмов обусловлена сочетанием эндогенных и экзогенных факторов.

Считается, что центральным водителем ритма является эпифиз (железа внутренней секреции, находящаяся в промежуточном мозге). Однако у человека эта железа функционирует только до 15-16 лет. По мнению многих ученых, роль центрального синхронизатора (биологических часов) у человека берет на себя область головного мозга, называемая гипоталамусом.

Контроль смены состояния бодрствования и сна зависит в значительной степени от светового фактора и обеспечивается связями коры головного мозга и таламуса (центр, в котором собираются импульсы от всех органов чувств), а также активизирующими восходящими влияниями ретикулярной формации (сетчатые структуры мозга, выполняющие активизирующую функцию). Важную роль играют прямые связи сетчатки глаза с гипоталамусом.

Прямые и опосредованные связи коры головного мозга и гипоталамических структур обеспечивают возникновение системы гормонального контроля периферической регуляции, действующей на всех уровнях — от субклеточного до организменного.

Таким образом, в основе временной организации живой материи лежит эндогенная природа биоритмов , коррегируемая экзогенными факторами. Устойчивость эндогенного компонента биологических часов создается взаимодействием нервной и гуморальной (лат. humor- жидкость; здесь — кровь, лимфа, тканевая жидкость) систем. Слабость одного из этих звеньев может привести к (нарушению биоритмов) и последующим нарушениям функций.

Исследователями доказано, что для постоянного совершенствования и тренировки приспособительных механизмов организм периодически должен испытывать стресс, определенный конфликт с окружающей его физической и социальной средой. Если учесть, что периодичность заложена в самой природе живых систем, то становится ясным, что именно такое динамическое взаимодействие организма со средой обеспечивает его стабильность и устойчивую жизнеспособность. Основу всякой активной деятельности составляют процессы интенсивного расходования жизненных ресурсов организма, и в то же время эти реакции являются мощным стимулом для еще более интенсивных восстановительных процессов. Можно утверждать, что динамическая синхронизация — взаимодействие эндогенных и экзогенных ритмов — придает организму живучесть и устойчивость.

Биоритмы - цикличность процессов в живом организме. Основные внешние ритмы, влияющие на биоциклы человека - природные (Солнце, Луна…) и социальные (рабочая неделя…) Ведущие внутренние хронометры человеческого организма находятся: в голове (эпифиз, гипоталамус) и в сердце. Биоритмы могут меняться, синхронизируясь с внешними ритмами - циклами освещённости (смена дня и ночи, свет).

Человек со дня рождения находится в трех биологических ритмах — физическом, эмоциональном и интеллектуальном:

23-дневный ритм — это физический ритм, он определяет здоровье, силу и выносливость человека;
28-дневный ритм — это эмоциональный ритм, он влияет на состояние нервной системы, настроение, любовь, оптимизм и т.п.;
33-дневный ритм — это интеллектуальный ритм. Он определяет творческие способности личности. Благоприятные дни 33-дневного ритмического цикла характеризуются творческой активностью, человеку сопутствует удача и успех. В неблагоприятные дни происходит творческий спад.

Каждый из трех долговременных ритмических циклов начинается с рождения человека. Дальнейшее его развитие можно изобразить как синусоиду (график). Чем выше поднимается кривая, тем выше соответствующая этой отметке способность. Чем ниже она падает, тем ниже соответствующая ей энергия. Критическими считаются периодические дни, когда кривая находится на пересечении шкалы. Это неблагоприятное время.

Таким образом, расчет биоритмов совсем несложен. Отталкиваясь от точной даты своего рождения, посчитайте, сколько дней Вы прожили. Для этого 365 дней в году умножьте на количество прожитых лет, а число високосных лет умножьте на 366 дней. Високосными были: 1920, 1924, 1928, 1932, 1936, 1940, 1944, 1948, 1952, 1956, 1960, 1964, 1968, 1972, 1976, 1980,1984, 1988, 1992, 1996, 2000, 2004, 2008, 2012, 2016 годы.

Подсчитайте общую сумму прожитых дней. Теперь Вы знаете, сколько дней уже живете в этом мире. Разделите это число на количество дней того биоритма, который хотите рассчитать: 23, 28, 33. Остаток покажет Вам, в какой точке кривой Вы находитесь в настоящее время. Например, если остаток равен 12, то идет 12 день того биоритма, который Вы считаете. Это первая половина цикла, обычно она бывает благоприятной. Если цикл на нуле графика, то это плохой день. Кроме того, дни, когда линии биоритмов пересекают горизонтальную линию в центре графика — это так называемые критические дни, когда Ваши способности совершенно непредсказуемы. Человек в такие дни чувствует упадок сил и отсутствие энергии.

Каждый биоритм имеет 3 периода: период высокой энергии, период низкой энергии и критические дни биоритма. Рассмотрим поподробнее:

23-дневный ритм

Высокая энергия (0-11 дни): хорошее физическое самочувствие, устойчивость к стрессам, болезням и высокая жизненная энергия, сильное половое влечение, опасность переоценки своих сил.
Низкая энергия (12-23 дни): повышенная утомляемость, в это время рекомендуется больше отдыхать и беречь силы.
Критические дни (11, 12, 23 дни): пониженная сопротивляемость болезням, склонность к ошибочным действиям.

28-дневный ритм

Высокая энергия (0-14 дни): интенсивная эмоциональная и духовная жизнь, благоприятное время для дружбы и любви, повышение творческих способностей и интереса к новому, склонность к повышенной эмоциональности.
Низкая энергия (14-28 дни): неуверенность в себе, пассивность, недооценка своих возможностей.
Критические дни (14, 28 дни): склонность к душевным конфликтам, снижение сопротивляемости болезням.

33-дневный ритм

Высокая энергия (0-16 дни): способность ясно и логически мыслить, способность к концентрации внимания, хорошая память, творческая активность.
Низкая энергия (17-33 дни): снижение интереса к новым идеям, замедленная реакция, творческий спад.
Критические дни (16, 17, 33 дни): неспособность сконцентрироваться, невнимательность и рассеяность, склонность к ошибочным действиям (большая вероятность аварий).

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ ЧЕЛОВЕКА

Суточные ритмы по «биологическим часам»

РАННЕЕ УТРО

4-5 часов (по реальному, географическому времени, как и для акупунктурных точек) - организм готовится к пробуждению.

К 5 часам утра начинает снижаться продукция мелатонина, растёт температура тела.

Незадолго до пробуждения, около 5:00 часов утра по географическому, реальному местному времени, в организме начинается подготовка к предстоящему бодрствованию: нарастает продукция «гормонов активности» - кортизола, адреналина. В крови увеличивается содержание гемоглобина и сахара, учащается пульс, повышается артериальное давление (АД), углубляется дыхание. Начинает повышаться температура тела, увеличивается частота фаз быстрого сна, растет тонус симпатической нервной системы. Все эти явления усиливаются под действием света, тепла и шума.

К 7-8 часам у «сов» - пик выброса в кровь кортизола (основного гормона надпочечников). У «жаворонков» - раньше, в 4-5 ч, у остальных хронотипов - около 5-6 ч.

С 7 до 9 утра - подъём, физкультура, завтрак.

9 часов - высокая работоспособность, быстрый счёт, хорошо работает кратковременная память.

С утра - усвоение новой информации, на свежую голову.

Через два-три часа после пробуждения - поберечь сердце.

9-10 ч - время строить планы, «шевелить мозгами». «Утро вечера мудренее»

9-11 ч - повышается иммунитет.

Эффективны лекарства, усиливающие сопротивляемость организма болезням.

До 11 часов - организм в отличной форме.

12 - уменьшить физические нагрузки.

Активность головного мозга снижается. Кровь приливает к органам пищеварения. Постепенно начинает снижаться артериальное давление, пульс и мышечный тонус, соответственно, но температура тела растёт и дальше.

13 ± 1 час - обеденный перерыв

13-15 - полуденный и послеобеденный отдых (обед, «тихий час», сиеста)

После 14 часов - минимальна болевая чувствительность, наиболее эффективно и продолжительно действие обезболивающих препаратов.

15 - работает долговременная память. Время - вспомнить и хорошо запомнить нужное.

После 16 - подъём работоспособности.

15-18 ч - самое время заняться спортом. Жажду, в это время, обильно и часто утолять чистой кипяченой водой, горячей или тёплой - в зимнее время (для профилактики простуд, желудочно-кишечных заболеваний и болезней почек). Летом можно и холодную минералку.

16-19 - высокий уровень интеллектуальной активности. Домашние дела

19 ± 1 час - ужин.

Углеводная пища (натуральная - мёд и т.п.) способствует выработке особого гормона - серотонина, который благоприятствует хорошему ночному сну. Мозг активен.

После 19 часов - хорошая реакция

После 20 часов психическое состояние стабилизируется, улучшается память. После 21 часа почти в 2 раза возрастает количество белых кровяных телец (повышается иммунитет), температура тела понижается, продолжается обновление клеток.

С 20 до 21 - для здоровья полезна лёгкая физкультура, пешие прогулки на свежем воздухе

После 21 часа - организм готовится к ночному отдыху, температура тела понижается.

22 часа - время для сна. Иммунитет усилен, чтобы охранять организм во время ночного отдыха.

В первой половине ночи, когда преобладает медленный сон, выделяется максимальное количество соматотропного гормона, стимулирующего процессы клеточного размножения и роста. Недаром говорят, что во сне мы растем. Происходит регенерация и очищение тканей тела.

2 часа - у тех, кто не спит в это время, возможно состояние депрессии.

3-4 часа - самый глубокий сон. Минимальны температура тела и уровень кортизола, максимально содержание мелатонина в крови.

Биологические ритмы в жизни

Перелёт на самолёте с востока на запад переносится легче, чем с запада на восток. Для адаптации организму (молодому, здоровому) требуются, примерно, сутки на каждый часовой пояс, но не меньше трёх-четырёх дней. Скорость захвата биоритмов человеческого организма внешним ритмом - сильно зависит от разницы их фаз. В среднем, на достаточную адаптацию и акклиматизацию, в новых условиях, уходит полторы недели. Это зависит не от положения стрелок на циферблате часов, а от солнца над головой. Заметно влияют, так же, локальные, местные особенности геомагнитного и прочих полей и излучений, отличающиеся от привычных.

Суточный хронотип человека: утренний (жаворонки), дневной (голуби) и вечерний (совы). Ночная активность «сов» отражается на их здоровье - инфаркты миокарда случаются у них чаще, чем у «жаворонков», быстрее «сгорает» их сердечно-сосудистая система.

Для повышения производительности, эффективности труда - рекомендуется учитывать хронотип, индивидуально для каждого работника, при составлении расписания, графика работы персонала на предприятиях и, особенно - диспетчеров и операторов.

Соблюдение санитарно-гигиенических норм и эргономических требований, режимов труда и отдыха - необходимое условие работы современного предприятия.

Работоспособность резко снижается с тридцати градусов жары, по Цельсию, уменьшаясь вдвое при температуре окружающей среды +33-34°С.

Сменный график режима работы (например, с ночной смены на дневную) - не чаще, чем раз в месяц, учитывая необходимое на адаптацию время (1-2 недели).

Аварийность на производстве и дорожно-транспортные происшествия на дороге чаще происходят в определённые часы:
- с 22-х часов до 4-х - у человека наименьшая скорость ответной реакции.
- между 13 и 15 часами - сначала, общая предобеденная спешка, после - «послеобеденная депрессия».

Для профилактики «послеобеденной депрессии» может быть эффективен отдых после обеда, продолжительностью 10-20 минут или «полуденный сон», но не больше 1,5 часов, иначе будет обратный эффект.

Работоспособность человека выше с 10 до 12 и с 17 до 19 часов.

Спорт

«Специально проведённые исследования и практика спортивной тренировки показывают, что наиболее благоприятный для интенсивных тренировок период - с 9 до 18 часов и что большие по объёму и интенсивности нагрузки нежелательно проводить рано утром и поздно вечером» (Н.А. Агаджанян с соавт., 1989).

Биоритмы человека: Сон

Стараться ложиться спать и вставать всегда в одно и то же время. Иначе - десинхроноз. Первые 4-5 часов обычного, естественного сна (глубокого, без перерывов) - обязательны, это жизненно необходимый суточный минимум для организма человека.

При бессоннице и для быстрого засыпания (нормально - в течение 5-15 минут):
1) лечь поудобнее, закрыть глаза, ни о чём не думать (уменьшить биоэлектрическую активность мозга);
2) своё внимание сосредоточить на диафрагме (её движении при дыхании) и на внутренних лодыжках (щиколотках) ног.

У крепко спящего человека, основным источником сенсорной информации об окружающей обстановке - становятся уши («чуткий сон»), поэтому, чтобы не просыпаться от шума - нужно обеспечить тишину (в том числе, используя противошумные мягкие «беруши», сделанные из гипоаллергенного полимера, имеющие хороший SNR (шумоподавление), на уровне от 30 дБ и больше), учитывая повышенную чувствительность слуха ночью - при закрытых глазах и во время сна (на 10-14 децибел лучше, по сравнению с дневным временем суток). Громкие, резкие, пугающие звуки - могут надолго разбудить спящего и вызвать бессонницу.

На голодный желудок трудно заснуть, поэтому, ужин - в районе 18-20 ч. или за 2-3 часа до сна. Не переедать на ночь. Обычная продолжительность спокойного сна - 7-9 часов. Важна не только его длительность, но и качество (непрерывность и глубина первых трёх, обязательных циклов, 1.5 х 3 = 4.5 ч.)

Плохой, неспокойный сон, ночные кошмары, с повторяющимся навязчивым сюжетом - могут быть следствием сердечно-сосудистых заболеваний (брадикардия - редкий пульс, аритмии), симптомов храпа и болезни остановок дыхания (апноэ сна), недостатка кислорода в помещении. Аэроионный состав воздуха в квартирах, без проветривания или применения аэроионизатора - так же требует улучшения.

Перед просыпанием - видится сон-фильм (его воспроизведение - сброс балласта нервных напряжений, нереализованных идей, неприятных зрительных картин, накопившихся за прошедшие дни, после переработки и упорядочивания поступившей в кратковременную и долговременную память мозга информации, адаптация к сложным жизненным ситуациям). Чем более интенсивны движения глаз во время «быстрого сна» (REM-фаза) - тем лучше воспроизводится сновидение. В момент засыпания - в сознании возникает серия слайдов или картинок.

Лабораторные исследования показали необходимость REM-фазы сна - для выживания организма. Мышь, лишённая этой фазы сновидений в течение 40 дней - погибала. У людей, при блокировании быстрого сна алкоголем - возникает предрасположенность к галлюцинациям.

Сновидения, в фазе «быстрого сна» (после медленноволнового и перед пробуждением, для подъёма или чтобы «повернуться на другой бок»), появляются, по индивидуальному биоритму - через каждые 90-100 мин. (под утро - циклы сокращаются до первых десятков минут, смотри график на картинке), в соответствии с внутрисуточной цикличностью изменения (повышения) общей температуры тела и перераспределением крови в теле (от его периферии, от конечностей к центру туловища, внутрь), ростом кровяного давления, ускорением частоты дыхания и сердечного пульса.

В запоминании сновидений задействована кратковременная память, поэтому - до 90% содержания сна забывается в течении ближайшего получаса, после пробуждения, если только, в процессе вспоминания, эмоционального переживания, упорядочивания и осмысления, его сюжет не будет записан в долговременную память головного мозга.

Биоритмы человека: запоминание сна

По отзывам энтузиастов-исследователей, практикующих, на высоких уровнях, осознанные сновидения (ОС) - это круче многих современных компьютерных игр.

Сны видят многие, но не все их стараются вспомнить и запомнить, в момент просыпания (особенно, во время коротких пробуждений между первыми циклами, перед возвращением обратно в медленный сон).

Если времени на отдых совсем мало - можно выспаться с 10-11 вечера до 3-4 утра («обязательная программа» - три первых ночных цикла подряд, беспробудно, то есть - продолжительность сна составит 4-5 часов). В этом случае восстанавливаются, последовательно: мозг, тело и физическая сила, эмоциональная сфера.

Необходимая для человеческого организма длительность ночного сна - зависит и от сезона. Зимой - она должна быть, как минимум, на полчаса длиннее, чем в летнее время года.

Естественное снотворное - это усталость и/или определённые моменты в 90-минутных циклах индивидуального биоритма организма, когда понижается температура тела.

Достаточный ночной сон способствует похудению (при избыточном весе - его нормализация). В этом случае - ужин не позднее чем за четыре часа до сна. Ночная еда - исключается, можно только - пить чистую воду, в небольшом количестве (для промывки пищевода, исключения обезвоживания и для скорейшего засыпания). Эффект будет заметнее - при высокой физической нагрузке, в течение светового дня.

От частого недосыпа - организм быстрее изнашивается и стареет. Во время медленноволновой стадии нормального, глубокого сна, происходит контрольное сканирование головным мозгом пищеварительной, дыхательной системы и сердца (как имеющих наиболее чёткую ритмичность), а при быстроволновой - сердечно-сосудистой и лимфатической, репродуктивной и нервной системы, а так же печени, почек, мышц и сухожилий (т.е. органов, не имеющих очевидной короткопериодной ритмики). После сбора и обработки этой информации, осуществляется последовательно-плановое и скоординированное восстановление внутренностей (висцеральной сферы - желудка, кишечника и т.п.) организма. В этом процессе задействованы, в основном, наиболее мощные «вычислительные процессоры», например - в зрительных и моторных зонах коры головного мозга. В случае, когда сильно хочется спать, но, систематически, нет такой возможности - могут возникать физические изменения во внутренних органах и значительно повышается риск развития патологий (язвы желудка и т.п.)

Невыспавшийся и сильно уставший человек, которого клонит в сон, за рулём автомобиля - так же рискует своим здоровьем и опасен для окружающих, как и водитель, находящийся в состоянии алкогольного опьянения.

Учёные, и не только британские, выяснили, что можно затормозить старение мозга, если стабилизировать свои биоритмы - простым соблюдением режима сна, этого естественного циркадного (то есть, циклически повторяющегося каждые сутки, через 24 часа) ритма.

В течение прошлого года сразу несколько компаний выпустили на рынок необычные изобретения. Весной финская Valkee презентовала наушники, которые не играют музыку, но оснащены светодиодами, чтобы светить в уши. Осенью австралийские ученые из Университета Флиндерса объявили о завершении испытаний и поступлении в продажу очков, которые не улучшают зрение и не защищают от солнца, а, наоборот, светят в глаза. С помощью этих устройств разработчики предлагают бороться с джетлэгом. Джетлэг (от англ. jet — самолет, lag — замедление, отставание) — синдром смены часового пояса, несовпадение внутренних (циркадных) ритмов организма с суточным ритмом. Термин был придуман американским журналистом и путешественником Хорасом Саттоном. «Если вы мечтаете стать успешным человеком, путешествовать по миру и однажды заехать в Катманду на чашку кофе к королю Махендре, будьте готовы столкнуться с джетлэгом — слабостью, не связанной с похмельем. Самолеты летают так быстро, что ритмы вашего собственного тела остаются далеко позади», — написал он в газете Los Angeles Times 13 февраля 1966 года. Действительно, острый джетлэг, вызываемый авиаперелетом на дальние расстояния, можно описать как состояние, близкое к похмелью: голова трещит, руки дрожат, мысли спутаны, в животе урчит, заснуть в нужное время не получается.

В 1919 году англичане Джон Олкок и Артур Браун впервые перелетели на бомбардировщике с острова Ньюфаундленд в Ирландию. Расстояние в 3000 км они преодолели всего за 16 часов. До этого момента люди перемещались со скоростями, недостаточными для рассогласования внутренних часов с внешними. Поэтому можно предположить, что Олкок и Браун были первыми людьми, испытавшими острую рассинхронизацию биологических ритмов.

В 1965 году интерес к сбоям циркадных ритмов проявили в США. «Федеральное управление гражданской авиации настолько обеспокоено влиянием джетлэга на пилотов, не говоря уже о дипломатах и бизнесменах, что провело масштабное исследование под громким названием «Межконтинентальный биомедицинский авиационный проект», — писал в той же статье в LAT Саттон. Специалисты управления проанализировали состояние летчиков после серии межконтинентальных перелетов и пришли к выводу, что быстрая смена часовых поясов снижает внимание и работоспособность пилотов, мешает принимать ключевые решения.

Спустя ровно 50 лет после полета Олкока и Брауна, в 1969 году, в воздух поднялся Boeing-747 — первый в мире дальнемагистральный широкофюзеляжный самолет, которому было суждено стать символом доступных трансконтинентальных путешествий. Так десинхроноз превратился из профессиональной болезни летчиков в известную всем путешественникам проблему, главные признаки которой — несварение желудка и бессонница. Но сегодня ученые говорят о том, что жертв острого джетлэга, вызванного перелетами, значительно меньше, чем людей, которые никуда не летают, но страдают от джетлэга хронического. В группе риска все, кто не спит по ночам, работает посменно или вахтовым методом.

Жертвы джетлэга

«Мы подходили к всесоюзному первенству уверенно, одерживая победы в каждом из матчей. И вдруг фиаско — наша волейбольная сборная проиграла местной команде. Для игроков день не был днем — наши организмы работали в ночном режиме. По времени Владивостока, откуда мы прилетели, игра началась в три часа ночи, закончилась в пять утра», — рассказывает Сергей Ежов, участник всесоюзного первенства, ныне доктор медицинских наук, профессор Тихоокеанского государственного экономического университета.

В начале 1970-х годов, будучи студентом медицинского факультета, он заинтересовался хронофизиологией географических перемещений и рассогласованием биологических ритмов.

«В спорте высоких достижений от победы отделяют доли секунд и миллиметры. Повлиять на результат может недостаточная концентрация внимания или непривычная работа сердца. В 1995 году доктор Лоренс Рехт проанализировал исходы более тысячи бейсбольных матчей высшей лиги в СШАс 1991 по 1993 год. Согласно его выводам, опубликованным в журнале Nature, «авиаперемещения в восточном направлении снижают индивидуальную выносливость спортсмена более чем в шесть раз».

В обход сетчатки

Человек настраивает свои биологические часы в зависимости от освещенности. Рептилии, рыбы и птицы отличают день от ночи без участия сетчатки глаз: тонкие кости черепа позволяют свету проникать в мозг напрямую. С людьми, как и со всеми приматами, дела обстоят иначе. Биологические часы у Homo sapiens «встроены» в гипоталамус, точнее, в супрахиазматическое ядро. Эта часть мозга лежит над перекрестом зрительных нервов, через которые и получает от сетчатки информацию об освещенности.

Внутренние ритмы человека примерно соответствуют суткам: человек засыпает и просыпается с периодичностью 24 плюс-минус три часа. Ориентируясь на зрение, мозг выбрасывает в кровь мелатонин — гормон сна, не позволяя организму отставать или опережать суточные ритмы. При быстрой смене часового пояса выработка мелатонина сбивается с устоявшегося графика и биологические ритмы дрейфуют. Что происходит с мозгом без световой подстройки, видно на примере незрячих. «Зачастую у слепых обнаруживается фотонезависимый цикл работы эндокринной и метаболической систем, а также режимы сна — бодрствования и поведения», — объясняет Мэри Чой, преподаватель Колледжа Туро в Нью-Йорке. Известно, что организм слепых людей самостоятельно отсчитывает время для завтрака или ночного сна. Однако если в определенные часы слепым давать мелатонин, они начинают жить как зрячие, установили в 2005 году ученые из Орегонского университета здоровья и нации: исчезает циркадный дрейф в работе внутренних органов, который мешает не только засыпать, но и переваривать пищу.

Сбои в смене дня и ночи нарушают и цикличность выработки кортизола — один из гормонов бодрствования. У большинства людей его уровень в крови нарастает с полуночи, достигая максимальной концентрации к 6-8 часам утра, когда почти прекращается выработка мелатонина. Поэтому, если вовремя не засыпать, организм ответит сонливостью днем и бессонницей в ночное время. Следствием хронического нарушения выработки этих гормонов становится ожирение и заболевания сердца.

Недавно для путешественников были разработаны приборы, которые обманывают мозг, создавая искусственное освещение. Доктор Маркку Тимонен из Университета Оулу в Финляндии предложил транскраниальный способ доставки терапевтической порции света, то есть напрямую в мозг. Для этой цели и созданы наушники Valkee. Нехитрое устройство внешне напоминает плеер, но оно не играет, а светит в фоточувствительные зоны мозга в обход сетчатки — через слуховые каналы. Исследователи утверждают: 8-12 минут ежедневной светотерапии достаточно для избавления от зимней депрессии. Весной 2012 года авиакомпания FINAIR уже начала выдавать эти наушники своим пассажирам в дорогу — желающим «просветлить» мозги для борьбы с джетлэгом продолжительность сеанса придется подбирать самим.

Детище австралийских сомнологов — очки Re-Timer — помогает пассажирам не чувствовать сонливость по прибытии к месту назначения. Специальные светодиоды направляют в глаза мягкий зеленоватый свет, искусственно удлинняя световой день путешественника. Чтобы избежать проблем с пищеварением, вызванных, например, перелетом из Сиднея в Берлин, путешественникам советуют надевать очки по вечерам за три дня до вылета и сутки спустя после прилета. Сегодня многие уже знают, как бороться с постперелетным поносом, бессонницей и тяжелой головой, — об этом даже предупреждают перед вылетом в аэропорту. Значительно меньше ясности в том, что делать с хроническим джетлэгом. Ведь его испытывает абсолютное большинство современных людей.

Отупение от сдвига

Десятки исследовательских групп по всему миру заставляют подопытных животных «летать», искусственно изменяя продолжительность дня. Исследователи из Университета Нью-Джерси дважды в неделю удлиняли период бодрствования животных на шесть-семь часов (перелет из Владивостока в Москву). В таких условиях у животных ослабевает противораковый иммунитет: клетки NK (natural killers) сбиваются с циркадных ритмов и становятся менее агрессивными по отношению к опухоли. Это подтвердилось и в эпидемиологических экспериментах: лабораторные «перелетные» крысы быстрее умирали от рака легких.

«NK — особый вид лимфоцитов, уничтожающих не только инфицированные, но и опухолевые клетки, — объясняет Баходур Камолов, кандидат медицинских наук, научный сотрудник РОНЦ имени Блохина. — Есть данные, согласно которым индивидуальная устойчивость организма к онкологическим заболеваниям связана с количеством NK, продуцируемых в костном мозге, лимфатических узлах, тимусе и селезенке».

В исследовании китайских ученых из лаборатории State Key десятидневного джетлэга хватило, чтобы частота метастазирования карциномы Льюис у животных увеличилась почти в 3,5 раза. Правда, теперь ахиллесовой пятой противораковой защиты оказались не клетки NK, а гены-онкосупрессоры, необходимые для подавления развития опухоли.

Мыши и хомяки в тех же условиях просто тупели — теряли способность усваивать новую информацию и даже забывали, где кормушка, доказали биологи из Мичиганского университета.

Четыре факта о джетлэге

Отправляясь в дальнее путешествие, важно учитывать следующее.

1. С запада на восток организму перемещаться сложнее, чем в обратном направлении. Кстати, в 1965 году исследование состояния американских летчиков дало обратные результаты, вероятно, из-за недостаточной статистики.

2. Трое суток — минимальный период, необходимый молодому здоровому организму для адаптации после пересечения двух и более часовых поясов.

3. Перелет может напомнить о старых болезнях. «По результатам 30-летней работы я могу смело утверждать, что с десинхронозом связаны обострения хорошо компенсированных хронических заболеваний или инфекций, — говорит Иван Пигарев. — Не стоит удивляться, если вдруг на курорте у человека из-за снижения иммунитета проявляется герпес, а по возвращении домой обостряются уже залеченные травмы. Кстати, возвращение домой — более болезненный для организма процесс, чем путешествие на курорт».

4. Таблетки мелатонина предупреждают острый джетлэг. Планируя перемещение на расстояние более пяти часовых поясов, следует в день отлета принять мелатонин в период, который будет соответствовать ночному времени в месте прибытия, советуют врачи. При путешествии на расстояние более семи часовых поясов принимать мелатонин необходимо за два-три дня до путешествия.

Хроническое путешествие

Чтобы ощутить все последствия джетлэга, вовсе не обязательно дважды в неделю летать из Владивостока в Москву и обратно. Достаточно путешествовать на самолете один раз в полтора-два месяца. Или работать вахтовым методом. Хронический джетлэг постоянно испытывают бизнесмены, неспящие студенты, дальнобойщики и новоиспеченные мамы. Всем им знакомо состояние, схожее с легким похмельем, которое выветривается после чашки кофе. Изучая адаптационные способности спортсменов, доктор медицинских наук, профессор Тихоокеанского государственного экономического университета Сергей Ежов показал, что острая рассинхронизация не исчезает сразу, а переходит в латентную стадию: «Даже спустя сорок дней после перелета на расстояние семи часовых поясов, организм не возвращается в привычный режим работы. Десинхроноз наблюдается не только на молекулярном и клеточном уровне, но и во взаимодействии полушарий мозга между собой». Нарушение этих связей может приводить к заторможенности реакции.

Какую роль выполняет сон и чем грозит его отсутствие, наглядно демонстрируют эксперименты над животными. Крыса сидит на диске, установленном над водой, к ее голове подведены электроды. Как только животное засыпает, диск автоматически начинает вращаться. Грызун просыпается и, чтобы не упасть в воду, семенит лапками. Такую модель эксперимента биологи используют для изучения эффектов отсутствия сна. Для летального исхода крысам достаточно нескольких бессонных суток. От чего умирают лишенные сна грызуны? От состояния, близкого синдрому приобретенного иммунодефицита. «В таких экспериментах у животных не обнаруживается нарушений со стороны нервной системы (мозга), зато очевидны нарушения иммунной системы, — объясняет Иван Пигарев, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН. — У умерших животных выявляются серьезные заболевания практически всех внутренних органов». Иван Пигарев — автор новой гипотезы сна, согласно которой во время отдыха мозг «разговаривает» с внутренними органами, не имеющими представительства в коре, — желудком, сердцем, кишечником, печенью и другими.

Ранее считалось, что мозг отдыхает, подобно мышце. Пигарев показал, что во сне он не просто восстанавливается, а устраивает «летучку» между внутренними органами. В ходе этого «селекторного совещания» между внутренними органами анализируется прошедший день, решаются накопившиеся информационные проблемы и устраняются ошибки. Мозг решает, куда подбросить гормонов, как переварить соевую сосиску и вообще не загнуться от съеденного перед сном гамбургера. О возможности таких «мозговых летучек» Иван Пигарев задумался около полувека назад, а надежные подтверждения получил лишь в 1990-е. В своем первом эксперименте он стимулировал электродами кишечник спящей кошки. Опыты доказали, что во время сна мозг занимается менеджментом, помогая внутренним органам и иммунной системе разобраться с тем, что произошло за прошедший день. Эксперименты Пигарева объясняют серьезные последствия хронического джетлэга: если «летучки», которые устраивает во сне мозг, постоянно срывать, это грозит проблемами с пищеварением и сердцем.

Однако люди склонны адаптироваться к изменяющимся условиям жизни. За годы эволюции человек научился переваривать даже коровье молоко, что помогло ему в освоении северных широт. В будущем мы станем летать только чаще, спать меньше, а работать больше, и не всегда в родных часовых поясах. Так, может, организмы людей будущего найдут способы борьбы и с джетлэгом? «Нет, — уверен Иван Пигарев. — Такой сценарий вряд ли возможен. Слишком сложен человеческий мозг, и ни к перелетам, ни к отсутствию полноценного сна он не привыкнет.

Более того, есть люди, которые вообще не могут приспособиться к новому часовому поясу, уверен Иван Пигарев. В момент рождения у человека в мозгу «отпечатывается» физиологическая принадлежность к часовому поясу, и организм не способен поменять место прописки. Это утверждение подкрепляется работами, проведенными в Лаборатории функциональных резервов человека РАН. Согласно их эпидемиологическим данным, заболеваемость среди пришлого населения (например, переехавших в Сургут нефтяников) в 3-4 раза выше, чем у местного населения. С Пигаревым согласен профессор Сергей Ежов: «Все зависит от хроноадаптационных способностей организма. Похоже, приучить себя к джетлэгу невозможно, хроноадаптационный потенциал, по всей видимости, имеет наследственную природу».

«Максимум, чего может достичь Homo sapiens, — считает Иван Пигарев, — «превратиться в кролика». Эти животные не испытывают десинхроноза, потому что у них непродолжительный сон сменяется столь же недолгим периодом бодрствования. За короткие промежутки организм не успевает кардинально перестроить свой гормональный статус и накопить большое количество ошибок, потому для восстановления и спать долго не приходится».

Биологические ритмы - периодически повторяющиеся измене­ния характера и интенсивности биологических процессов и явле­ний в живых организмах. Биологические ритмы физиологических функций столь точны, что их часто называют «биологическими часами».

Есть основание полагать, что механизм отсчета времени заключен в каждой моле­куле человеческого тела, в том числе в молекулах ДНК, хранящих генетическую информацию. Клеточные биологические часы назы­вают «малыми», в отличие от «больших», которые, как считают, расположены в головном мозге и синхронизируют все физиологи­ческие процессы в организме.

Классификация биоритмов.

Ритмы , задаваемые внутренними «часами» или водителями рит­ма, называются эндогенными , в отличие от экзогенных , которые регулируются внешними факторами. Большинство биологических ритмов являются смешанными, т. е. частично эндогенными и час­тично экзогенными.

Во многих случаях главным внешним фактором, регулирующим ритмическую активность, служит фотопериод, т. е. продолжитель­ность светового дня. Это единственный фактор, который может быть надежным показателем времени, и он используется для установки «часов».

Конкретная природа «часов» неизвестна, но нет сомнений, что здесь действует физиологический механизм, который может вклю­чать как нервные, так и эндокринные компоненты.

Большинство ритмов формируются в процессе индивидуально­го развития (онтогенеза). Так, суточные колебания активности различных функций у ребенка наблюдаются до его рождения, их мож­но зарегистрировать уже во второй половине беременности.

• Биологические ритмы реализуются в тесном взаимодействии с окружающей средой и отражают особенности приспособления орга­низма к циклично изменяющимся факторам этой среды. Вращение Земли вокруг Солнца (с периодом около года), вращение Земли вок­руг своей оси (с периодом около 24 ч), вращение Луны вокруг Зем­ли (с периодом около 28 дней) приводят к колебаниям освещеннос­ти, температуры, влажности, напряженности электромагнитного поля и т. п., служат своеобразными указателями, или датчиками, времени для «биологических часов».
• Биологические ритмы имеют большие различия по частотам или периодам. Выделяют группу так называемых высокочастотных био­логических ритмов, периоды колебаний которых находятся в пре­делах от доли секунды до получаса. Примерами могут служить колебания биоэлектрической активности головного мозга, сердца, мышц, других органов и тканей. Регистрируя их с помощью спе­циальной аппаратуры, получают ценную информацию о фи­зиологических механизмах деятельности этих органов, которая используется также для диагностики заболеваний (электроэнцефа­лография, электромиография, электрокардиография и др.). К этой же группе можно отнести ритм дыхания.
• Биологические ритмы с периодом 20-28 ч называются циркадианными (циркадными , или околосуточными), например, перио­дические колебания на протяжении суток температуры тела, час­тоты пульса, артериального давления, работоспособности человека и др.
• Выделяют также группу биологических ритмов низкой часто­ты; это околонедельные, околомесячные, сезонные, окологодовые, многолетние ритмы .

В основе выделения каждого из них лежат четко регистрируе­мые колебания какого-либо функционального показателя.

Напри­мер: Околонедельному биологическому ритму соответствует уро­вень выделения с мочой некоторых физиологически активных веществ, околомесячному - менструальный цикл у женщин, сезон­ным биологическим ритмам - изменения продолжительности сна, мышечной силы, заболеваемости и т. д.

Наиболее изучен циркадианный биологический ритм, один из самых важных в организме человека, выполняющий как бы роль дирижера многочисленных внутренних ритмов.

Циркадианные ритмы высокочувствительны к действию различ­ных отрицательных факторов, и нарушение слаженной работы си­стемы, порождающей эти ритмы, служит одним из первых симптомов заболевания организма. Установлены циркадианные колебания более 300 физиологических функций организма человека. Все эти процессы согласованы во времени.

Многие околосуточные процессы достигают максимальных зна­чений в дневное время каждые 16-20 ч и минимальных - ночью или в ранние утренние часы.

Например: Ночью у человека самая низкая температура тела. К утру она повышается и достигает мак­симума во второй половине дня.

Основной причиной суточных колебаний физиологических фун­кций в организме человека являются периодические изменения возбудимости нервной системы, угнетающей или стимулирующей обмен веществ. В результате изменения обмена веществ и возни­кают изменения различных физиологических функций (рис.1).

Например: Частота дыхания днем выше, чем ночью. В ночное время понижена функция пищеварительного аппарата.

Рис. 1. Суточные биологические ритмы в организме человека

Например: Установлено, что суточная динамика температуры тела имеет волнообразный характер. Примерно к 18 ч температура достигает максимума, а к полуночи снижается: минимальное ее значение меж­ду часом ночи и 5 ч утра. Изменение температуры тела в течение суток не зависит от того, спит человек или занимается интенсив­ной работой. Температура тела определяет скорость биологических реакций , днем обмен веществ идет наиболее интенсивно.

С суточным рит­мом тесно связаны сон и пробуждение. Своеобразным внутренним сигналом для отдыха ко сну служит понижение температуры тела. На протяжении суток она изменяется с амплитудой до 1,3°С.

Например: Измеряя через каждые 2-3 ч на протяжении нескольких суток температуру тела под языком (обычным медицинским термомет­ром), можно довольно точно установить наиболее подходящий момент для отхода ко сну, а по температурным пикам определить периоды максимальной работоспособности.

Днем растет частота сердечных сокращений (ЧСС), выше артериальное давление (АД), чаще дыхание. Изо дня в день к моменту пробуждения, как бы пред­восхищая возрастающую потребность организма, в крови повыша­ется содержание адреналина - вещества, которое увеличивает ЧСС, повышает АД, активизирует работу всего организма; к этому времени в крови накапливаются биологические стимуляторы. Снижение концентрации этих веществ к вечеру - непременное условие спокойного сна. Недаром нарушения сна всегда сопровож­даются волнением и тревогой: при этих состояниях в крови нарас­тает концентрация адреналина и других биологически активных веществ, организм длительное время находится в состоянии «бое­вой готовности». Подчиняясь биологическим ритмам, каждый физиологический показатель в течение суток может существенно менять свой уровень.

Распорядок жизни, акклиматизация.

Биологические ритмы являются основой рациональной регла­ментации распорядка жизни человека, так как высокая работоспо­собность и хорошее самочувствие могут быть достигнуты только в том случае, если ритм жизни соответствует свойственному орга­низму ритму физиологических функций. В связи с этим необходи­мо разумно организовать режим труда (тренировок) и отдыха, а также прием пищи. Отклонение от правильного режима питания может привести к существенному увеличению веса, который в свою очередь, нарушая жизненные ритмы организма, вызывает измене­ние обмена веществ.

Например: Если принимать пищу общей кало­рийностью 2000 ккал только по утрам, вес снижается; если ту же пищу принимать в вечерние часы, увеличивается. Для того, чтобы сохранить вес тела, достигнутый к 20-25 годам, пищу следует принимать 3-4 раза в день в точном соответствии с индивидуаль­ными суточными затратами энергии и в те часы, когда появляется заметное чувство голода.

Однако эти общие закономерности иногда скрывают многооб­разие индивидуальных особенностей биологических ритмов. Не всем людям свойственны однотипные колебания работоспособнос­ти. Одни, так называемые «жаворонки», энергично работают в пер­вой половине дня; другие, «совы», - вечером. Люди, относящиеся к «жаворонкам», вечером испытывают сонливость, рано ложатся спать, но, рано просыпаясь, чувствуют себя бодрыми и работоспо­собными (рис.2).

Легче переносит акклиматизацию человек, если он принимает (3-5 раз в сутки) горячее питание и адаптогены, витаминные комп­лексы, а физические нагрузки увеличивает постепенно, по мере адаптации к ним (рис.3).

Рис. 2. Кривые ритма трудоспособности в течение суток

Рис. 3. Суточные ритмы протекания жизненных процессов при неизменных внешних условиях жизни (по Графу)

При несоблюдении этих условий может наступить так называе­мый десинхроноз (своеобразное патологическое состояние).

Явление десинхроноза наблюдается и у спортсменов, особенно у тренирующихся в условиях жары и влажного климата или среднегорья. Поэтому спортсмен, вылетающий на международные со­ревнования, должен быть хорошо подготовлен. Сегодня существу­ет целая система мероприятий, направленных на сохранение привычных биоритмов.

Для биологических часов человека важен правильный ход не только в суточных, но и в так называемых низкочастотных ритмах, например в околонедельном.

В настоящее время установлено, что недельный ритм вырабо­тан искусственно: убедительных данных о существовании врожден­ных семидневных ритмов у человека не обнаружено. Очевидно, что это эволюционно закрепленная привычка. Семидневная неделя ста­ла основой ритма и отдыха еще в древнем Вавилоне. За тысячеле­тия сформировался недельный социальный ритм: человек продук­тивнее работает в середине недели, чем в начале или в конце ее.

Биологические часы человека отражают не только суточные природные ритмы, но и имеющие большую продолжительность, например сезонные. Они проявляются в повышении обмена веществ весной и в снижении его осенью и зимой, в увеличении процента гемоглобина в крови и в изменении возбудимости дыхательного центра в весеннее и летнее время.

Состояние организма в летнее и зимнее время в какой-то степе­ни соответствует его состоянию днем и ночью. Так, зимой по срав­нению с летом снижалось в крови содержание сахара (аналогичное явление происходит и ночью), увеличивалось количество АТФ и холестерина.

Биоритмы и работоспособность.

Ритмы работоспособности, подобно ритмам физиологических процессов, по своей природе эндогенны.

Работоспособность может зависеть от многих факторов, дей­ствующих по отдельности или совместно. К этим факторам отно­сятся: уровень мотивации, прием пищи, факторы внешней среды, физическая готовность, состояние здоровья, возраст и другие факторы. По-видимому, на динамику работоспособности влияет и утомление (у элитных спортсменов - хроническое утомление), хотя не вполне ясно, каким именно образом. Утомление, возникающее при выполнении упражнений (тренировочных нагрузок), трудно преодо­левать даже достаточно мотивированному спортсмену.

Например: Утомление снижает работоспособность, а повторная тренировка (с интерва­лом в 2-4 ч после первой) улучшает функциональное состояние спортсмена.

При трансконтинентальных перелетах циркадианные ритмы различных функций перестраиваются с разной скоростью - от 2-3 дней до 1 месяца. Для нормализации циклично­сти до перелета необходимо каждый день сдвигать на 1 ч отход ко сну. Если это делать в течение 5-7 дней до отлета и ложиться спать в темной комнате, то удастся быстрее пройти акклиматизацию.

При прибытии в новый временной пояс необходимо плавно вхо­дить в тренировочный процесс (умеренные физические нагрузки в те часы, когда будут производиться соревнования). Тренировки не должны носить «ударный характер».

Следует отметить, что естественный ритм жизнедеятельности организма обусловлен не только внутренними факторами, но и вне­шними условиями. В результате исследований был выявлен волно­вой характер изменения нагрузок на тренировке. Прежние представ­ления о неуклонном и прямолинейном наращивании тренировочных нагрузок оказались несостоятельными. Волнообразный характер изменения нагрузок в процессе тренировок связан с внутренними биологическими ритмами человека.

Например: Различают три категории «волн» тренировок: «малые», охватывающие от 3 до 7 дней (или не­сколько более), «средние» - чаще всего 4-6 недель (недельные тре­нировочные процессы) и «большие», продолжающиеся несколько месяцев.

Нормализация биологических ритмов позволяет осуществлять интенсивные физические нагрузки, а тренировки при нарушенном биологическом ритме приводят к различным функциональным рас­стройствам (например, десинхронозу), а иногда и к заболеваниям.

Источник информации: В.Смирнов, В.Дубровский (Физиология физического воспитания и спорта).