Очерк. Циркадианные ритмы

  Спросите практически любого американца, какова нормальная температура тела у человека, и вы услышите в ответ: «98,6°F» (37 °С). Однако на европейских термометрах в качестве нормальной температуры указывается 98,4 °F (36,9°С).

Причина такого расхождения состоит в том, что нормальная температура тела укладывается в диапазон 36-37,6 °С (96,8-99,5 °F). Если вы измерите температуру утром, едва проснувшись, скорее всего значение окажется близким к минимуму; если же повторять измерения через каждый час или два, то в результате, вероятнее всего, получится график, похожий на кривую, изображенную на рис. 23.29. Максимального значения температура достигнет поздно вечером.
Множество других параметров организма также изменяется в течение суток, и среди них артериальное давление, частота сокращений сердца, выведение с мочой различных ионов, секреция некоторых гормонов, уровень бодрствования и время реакции, способность воспринимать еле слышные звуки и т.д. Для каждого из этих параметров характерны свои собственные закономерности суточных изменений. Например, пик секреции одного гормона может приходиться на середину ночи, другого-на раннее утро, тогда как температура тела достигает максимального значения непосредственно перед сном.




Чем вызваны эти и им подобные суточные колебания различных функций в организме? Сразу напрашиваются два возможных ответа: они могут быть связаны с внешними стимулами, например с восходом или заходом солнца, или же иметь внутреннюю природу, т.е. являться свойством организма, не зависящим от внешних событий. Для проверки этих предположений экспериментаторы помещали людей на несколько недель в пещеры или в лишенные окон камеры. Испытуемые не имели ни часов, ни радио- или телеприемников, словом ничего, что могло бы дать им возможность определить время суток. Они




могли есть, спать, читать или работать, когда им заблагорассудится. В таких условиях у людей наблюдались отклонения от привычного 24-часового цикла: они перестраивались на новый ритм жизни, основанный на 22-26-часовом цикле (длительность цикла была различна у разных испытуемых).
Исследователи пришли к заключению, что повторяющиеся циклы имеют внутреннюю (эндогенную) природу, иными словами, организм обладает «внутренними часами», которые каким-то образом контролируют суточную активность. Суточные флуктуации различных видов активности организма получили название «циркадианные ритмы» (от лат. circa-около; dies-день), так как их периодичность составляет около (но не точно) 24 часов. Двадцатичетырехчасовой цикл, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни, связан с тем, что внутренние часы «корректируются» внешними событиями, в особенности сменой дня и ночи.

В корректировке внутренних часов человека важную роль играют социальные факторы, т. е. подстройка активности к расписанию работы, приема пищи и т. д. Результаты проведенных исследований позволяют предположить, что механизм работы внутренних часов связан с деятельностью гипоталамуса - важнейшего регуляторного центра мозга.
Пренебрежение циркадианными ритмами может нанести вред здоровью человека. Например, артериальное давление обычно ниже утром и возрастает в течение дня. Если человек посещает врача только по утрам, он может считать, что давление у него в пределах нормы, тогда как на самом деле днем и вечером оно, возможно, значительно повышается, что небезопасно, поскольку такой человек не получает необходимого ему лечения. Некоторые другие

отклонения от нормы также могут оставаться незамеченными, если врач основывается на однократном анализе крови или мочи.
Чувствительность организма к некоторым веществам также неодинакова в разное время. Например, исследования, проведенные на крысах, показали, что одна и та же доза наркотического вещества может оказаться совершенно безвредной в одно время и смертельной в другое. Деление клеток тоже подчинено циркадианным ритмам, поэтому не исключено, что не в очень далеком будущем мы сможем выбирать момент введения лекарства, чтобы максимальный ущерб был бы нанесен популяции быстро делящихся раковых клеток, а нормальные клетки при этом не страдали. Кроме того, точный расчет режима приема лекарств может позволить врачам применять более низкие дозы достаточно опасных противораковых препаратов.
Наши циркадианные ритмы наиболее явственно дают о себе знать, когда мы пытаемся «перевести» свои внутренние часы. Людям, которым доводилось пересекать на самолете несколько часовых поясов, хорошо знакомо возникающее после этого неприятное ощущение. С аналогичными проблемами сталкиваются люди, работающие по скользящему графику: диспетчеры аэропортов, работники больниц и другие. Дело в том, что одни процессы перестраиваются на новый ритм быстрее, чем другие, и в результате наступает период, когда различные ритмы организма оказываются десинхронизированными. Последствия такой десинхронизации могут оказаться довольно серьезными: известная авария на атомной электростанции Три-Майлз-Айленд могла бы быть гораздо менее значительной, если бы дежурная смена физически была бы в лучшем состоянии. Ошибка служащих в чрезвычайной ситуации, вполне возможно, явилась результатом применения на станции скользящего графика дежурств. У многих людей из-за постоянных стрессов, связанных с десинхронизацией ритмов, развивается язва желудка.
Результаты исследования циркадианных и других ритмов у человека показали их важность для физического и психического здоровья. Исследователи подчеркивают, что мы должны с большим вниманием относиться к собственным ритмам, спокойнее воспринимать связанные с ними естественные подъемы и спады настроения и обращаться за помощью к специалистам, когда изменения наших ритмов выходят за пределы нормы.

Еще по теме Очерк. Циркадианные ритмы:

1. Циркадианные ритмы
2. ФРИЦ МЮЛЛЕР (Биографический очерк)
3. ЭРНСТ ГЕККЕЛЬ (Биографический очерк)
4. 1. 2. Краткий очерк истории экологии
5. СУТОЧНЫЕ РИТМЫ У РАСТЕНИЙ
6. ГЛАВА XIV КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
7. Ритмы и корреляции в процессах развития
8. СЕЗОННЫЕ РИТМЫ
9. ГЛАВА 2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ
10. Лунные и приливные ритмы
11. Суточные ритмы поведения животных
12. Суточные ритмы активности на примере рыб
13. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
14. Экологическое значение эндогенного ритма
15. Сравнение ритмов разных видов подвижности и активности
Распределение активности во времени суток
16. 13. Дарвин без Мальтуса
17. Рекомендуемая литература