Старіння

Циркадіанна організація, безперечно, змінюється з віком ; найчастіше це виявляється (як і в процесі розвитку) у зміні амплітуди ритмів. В міру старіння амплітуда знижується і ритм може навіть зникнути, звичайно в результаті поступового зниження піків. Це можна побачити на прикладі ритмів температури тіла в мишей і пацюків, аудіогенних корчів і споживання кисню у мишей, а також ритмів гормону росту, тестостерону і лютеїнізуючого гормону і екскреції калію у людини. На відміну від цього амплітуда ритму кортизолу в плазмі може залишатися незмінною. У процесі старіння спостерігається ряд змін у картині сну: зростає частка сну в денний час і частота переривання нічного сну; зміщається фаза нічного сну, що виявляється в більш ранньому пробудженні зранку.

Крім таких змін окремих ритмів ще більший інтерес представляє підвищення з віком ймовірності спонтанної внутрішньої десинхронізації. Ашофф і інші показали, що ритми температури тіла і сну – неспання в людини в постійних умовах можуть переходити до вільного перебігу з різними циркадіанними періодами. Віковий розподіл випадків такої внутрішньої десинхронізації асиметрично відхиляється убік літнього віку в порівнянні з розподілом випадків більш звичайного синхронного стану. Очевидно, здатність циркадіанної системи підтримувати узгодженість може змінюватися з віком, що веде до зміни фазових відносин між ритмами і зниженню здатності пристосовуватися до нових режимів (наприклад, до зрушення фази). Припущення про подібні вікові зміни в людини чи тварини висловлювалися неодноразово, але без достатнього обґрунтування фактами. Є дані про те, що в більш старих пацюків зсув фази відбувається повільніше. Крім того, у пацюків протягом життя змінюються фазові відношення між ритмами ацетилхоліну, ацетилхолінестерази і холінацетилази в центральній нервовій системі, а також фази цих ритмів щодо циклів освітлення. Зміни в циркадіанний системі людини, можливо, частково обумовлені відсутністю в старості соціальних контактів і жорсткого режиму.

Дослідження показали, що сам циркадіанний осцилятор може змінюватися з віком. Вони спостерігали скорочення вільноплинного періоду ритму рухливості в мишей і хом’ячків, причому не тільки при настанні старості, а й в хом’ячків, незабаром після статевого дозрівання протягом усього репродуктивного періоду життя. Це означає, що старіння у випадку внутрішнього осцилятора являє собою процес, що охоплює весь онтогенез організму. Які наслідки такої зміни періоду для всієї циркадіанної організації, поки не відомо; можливо, що воно приводить до внутрішньої неузгодженості, а також до зміни взаємодій тварини із середовищем. Питання про те, чи є вікова зміна циркадіанної системи причиною чи наслідком зниження життєздатності, – це частина більш широкого питання про значення тимчасової організації життєдіяльності для загального благополуччя організму. Відносно тварин, найбільш точні дані про це отримано при досліджені комахах, у яких вивчали залежність тривалості життя від стану циркадіанної системи. У цих дослідженнях експериментатори порушували циркадіанну організацію в мух – поміщали їх в умови постійного висвітлення при світлових циклах з періодами, відмінними від 24 год. (у людини такий режим викликає внутрішню десинхронізацію ), а також зміщали фазу годин -24-годинного циклу освітлення кожні два тижні (імітація перельотів у широтному напрямку). В усіх випадках тривалість життя мух скорочувалася. Крім того, результати експериментів з недобовими режимами освітлення, незважаючи на шкідливу дію таких умов, дозволяють припустити, що тривалість життя (так само як і тривалість вагітності в мишей) не вимірюється числом циркадіанних циклів, а залежить від швидкості якогось неперервного онтогенетичного процесу.