Биологические ритмы. Циркадный ритм как основа цикла бодрствование – сон.

Суточные колебания физиологических параметров организма. Связь организменных ритмов с факторами внешней среды. Роль СХЯ, гипоталамуса и гипофиза в развитии биоритмов. Биоритмы и секреция гормонов. Циркадные стрессы.

У всех живых существ и даже у растений наблюдаются ритмические колебания функций. Отмечено, что колебания часто соответствуют 24-часовому ритму, связанному с вращением Земли вокруг оси. Долгое время считалось, что суточные ритмы функций в организме – это реакция только на периодические изменения внешней среды – смена дня (свет) и ночи (тьма). Однако в экспериментах было установлено, что ритмы в организме сохраняются даже в условиях полной изоляции от среды. Ученые установили, что виной тому являются циклические колебания концентрации некоторых гормонов в крови.

Колебания функций в организме в течении суток получили название – «биологических часов» или «циркадные», «циркадианные», околосуточные ритмы.

Наука о суточных ритмах организма называется хронобиология. Ее основные понятия сформулировали Нобелевские лауреаты Ю.Ашофф и К. Питтендриг в начале 80 –х годов XX века. Согласно их представлению – организм млекопитающих является объединением множества водителей ритма (пейсмекеров), подчиняющихся единому водителю ритма, который в свою очередь синхронизирован с 24-часовым суточным циклом. Из правила Ашоффа следует, что свет определяет суточные или циркадные колебания в организме. При устойчивых режимах поведения: питания, труда и отдыха, сна и бодрствования весь комплекс физиологических функций у человека носит строго упорядоченный ритмичный характер. У человека выявлено более 100 физиологических параметров, которые имеют циклические колебания с периодом в 24 часа. Так, температура тела рано утром – минимальна, а в вечернее время – максимальна (размах составляет 1-1,5°). Точность переработки информации увеличивается в дневные часы, затем падает. В течение суток изменяется частота дыхания и сердцебиений, А/Д – выше в дневные часы. Физический труд эффективнее днем, к полуночи чаще возникают ошибки. Периодичность характерна и для обменных процессов в организме. Повышенная утилизация углеводов наблюдается в I половине дня, а утилизация жиров – вечером и ночью. Анаболические процессы (восстановительные) преобладают в период покоя – ночью. Наиболее ярким выражением суточного ритма является цикл бодрствования – сон.

Однако упорядоченность и согласованность ритмов в организме можно легко нарушить. Например, при перемещении человека в другой часовой пояс; либо при резком изменении режима сон – бодрствование в связи с характером труда (сменная работа); или связанные с сезонными переносом на 1 час времени. В этом случае различные функции в организме перестраиваются на новые условия с разной скоростью. Так, структура ночного сна восстанавливается в течение нескольких суток. Восстановление же нарушенных ритмов дыхания, кровообращения, терморегуляции нередко затягивается до недели, а эндокринные и метаболические процессы перестраиваются на новые условия до 3 недель. Эти данные важно учитывать в спортивной практике или при организации вахтового метода работы.