3
Вивченням ритмів активності і пасивності, що протікають у нашомуорганізмі, займається особлива наука - Біоритмологія. Відповідно до цієї науці,більшість процесів, що відбуваються в організмі, синхронізовані зперіодичними сонячно-місячний-земними, а також космічними впливами. Іце не дивно, адже будь-яка жива система, в тому числі і людина,знаходиться в стані обміну інформацією, енергією та речовиною з навколишнімсередовищем. Якщо цей обмін (на будь-якому рівні - інформаційному, енергетичному,матеріальному) порушується, то це негативно позначається на розвитку тажиттєдіяльності організму.
ІЄРАРХІЯ УПРАВЛІННЯ В організмі
Тіло людини складається з клітин, що з'єднують їх тканин і систем: всіце в цілому являє собою єдину сверхсістему організму.
Міріади клітинних елементів не змогли б працювати як єдине ціле,якби в організмі не існував складний механізм регулювання. Особливу рольв регуляції відіграє нервова система і система ендокринних залоз. Але вскладному механізмі регулювання є декілька рівнів, перший з якихє клітинний.
У кожній клітині тіла міститься генетична інформація, достатнядля того, щоб був відтворений весь організм.
Ця інформація записана в структурі дезоксирибонуклеїнової кислоти
(ДНК) і поміщена в генах, розташованих в Едреї.
Клітка має свої внітереклеточние регулятори, причому їх структураоднакова і у мікробів, і в клітинах вищих організмів. Одна група цихрегуляторів побудована з продуктів обміну глюкози (циклічнонуклеотиди), головним чином представником яких є циклічнийаденозімонофосфат (або цАМФ); другий - з продуктів обміну жирних кислот
(простагландини). Так, з енергетичних субстратів створюється системарегулювання для використання цих субстратів.
Оболонка клітини - мембрана відіграє велику роль вона є свогороду антеною або рецептаром, налаштованим на сприйняття одних сигналів інечутливих до інших. У відповідності з сигналами, які надходять зрецептаров мембрани, клітина змінює свою активність, швидкість процесуподілу і т.д. Так завдяки мембрані клітина відповідає тільки на потрібнийїй сигнал або погоджує перший рівень регулювання - внутрішньоклітинний --до вимог, що пред'являються клітці організмом.
Другий рівень регулювання - надклеточний - створюється гормонами.
Гормони - спеціальні речовини, що виробляються головним чином уендокринних залозах; надходять через кров, вони впливають надіяльність чутливих до них клітин.
Якщо згадати, що первинна життя зародилося у водному середовищі, то не можене схопив, що склад і концентрація солей (іонів), що омивають клітку,практично точно відповідає сольовий воді світового океану вдокембрійскрой періоді, коли в процесі еволюції створювалася структурасучасної клітини. Протягом мільйонів років склад клітини залишаєтьсяпостійним, незважаючи на настільки складні їх перетворення вспеціалізовані тканини і органи вході подальшої еволюції живої природи.
Навіть механізм смерті як би обходить стороною певні показникивнутрішнього середовища (наприклад, концентрацію кальцію і фосфору в крові),однаковий важливі і для одиночної клітини та Світового океану, і для нервовоїклітини головного мозку людини. Ці властивості охороняються ймовірно, настількистійко заради збереження самого життя.
Невипадково високоспеціалізованих живих системах, включаючилюдини, функціонує особлива ендокринна залоза збіднюють діяльністьряду ендокринних залоз - пульт управління та координації. У людини --гіпофіз розташований, в добре захищеній відсталими утвореннями «турецькомусідлі ».
Кожній периферичної ендокринної залозі відповідає в гіпофізіспеціальний гормон - регулятор. Це створює ряд окремих систем, міжякими здійснюється взаємодія.
4
Гіпофіз представляє, таким чином, третій рівень регулювання увищих організмів. Але гіпофізможе отримувати сигнали, що сповіщає про те, що відбувається в тілі, але вінне має прямого зв'язку із зовнішнім середовищем. Тим часом для того, щоб факторизовнішнього середовища постійно не порушували життєдіяльність організму, маєздійснюється пристосування тіла до мінливих зовнішніх умов.
Про зовнішні впливи організм дізнається через органи почуттів, якіпередають отриману інформацію в центральну нервову систему. В організмііснують пристрій - регулятор, що передає дану інформаціюбезпосередньо до робочих органів та відповідні клітини різних тканин --гіпоталамус.
Гіпоталамус виконує безліч функцій. По-перше, зв'язокнервовою системою, так як гіпоталамус це типова нервова тканинащо складається з нейронів, пов'язана з усіма відділами нервової системи. По -друге, гіпоталамус регулює гіпофіз, так як є однокріннойзалозою.
Таким чином, за допомогою гіпоталамуса здійснюється взаємозв'язокміж зовнішнім світом і внутрішнім середовищем. Завдяки своєму незвичайномупристрою гіпоталамус перетворює швидкодіючі сигнали з нервовоїсистеми, в медленнотекущіе, спеціалізовані реакції ендокринної системи.
Гіпоталамус - четвертий рівень регуляції в організмі.
П'ятий рівень регулювання - центральна нервова система, що включаєі кору головного мозку.
Нарешті, особлива ендокринна залоза, також знаходиться в мозку, - епофіз --надає регулюють вплив на гіпоталамус, зокрема змінює йогочутливість до дії гормонів.
І все ж саме гіпоталамус, а не інші відділи нервової системи єцентральним регулятором внутрішнього середовища організму. Чим зумовленотаке значення гіпоталамуса? У першу чергу тим, що гіпоталамус --головний регулятор вегетативних (протікають підсвідомо) функцій.
Нервова систем може втрутитися протягом автоматичногоздійснення деяких функцій, якщо виникне необхідність пристосуватидіяльність організму до вимог, що висуваються зовнішнім середовищем, але неконтролює цю діяльність без необхідності. Тому гіпоталамус підчому функціонує автоматично, без нагляду з боку центральноїнервової системи, підкоряючись власним ритму і сигналів, що надходять зтіла.
Гіпоталамус регулює також функції, як репродукція, ріст тіла
(гормон росту), діяльність щитовидної залози (тиреотропний гормон), коринадниркових залоз (кортікотроін), функцію молочної залози (лактогенний гормон,або гормон, що стимулює секцію молока). У гіпоталамусі і прилеглих донього відділах мозку - знаходиться центр сну, а також центр, який контролюєемоції. У гіпоталамусі знаходяться центри апетиту, і центр теплопродукціїі теплорегуляції.
У гіпоталамусі є структури, пов'язані з регулюванням задоволенняабо насолоди. Багато хто з цих центрів функціонують взаємопов'язано,наприклад, відділи гіпоталамуса, які контролюють апетит, емоції іенергетичний обмін. У гіпоталамусі є спеціальні структури, абоцентри, з якими пов'язана регуляція серцевої діяльності, тонусусудин, імунітету, водного і сольового балансів, функції шлунково -кишкового тракту, сечовиділення і т.д. Більш того, в гіпоталамусі євідділи, що мають пряме відношення до вегетативної нервової системи в цілому.
Вегетативна нервова система регулює діяльність внутрішніх органів, асаме, контролює повторюються, автоматичні процеси в тілі. Самавегетативна система складається з 2 частин - симпатичної тапарасимпатичної, які роблять на тканини і органи протилежнівпливу. По суті, немає жодної функції в складній інтеграції організму,
5яка не вимагала б участі гіпоталамуса. Але в цілому всі його функціїможна розділити на 2 групи.
По-перше, гіпоталамус пристосовує діяльність організмів доумов середовища, захищає організм від пошкоджуючих впливів зовнішнього середовища, т.тобто Протидіє факторів, що можуть призвести до смерті організму.
По-друге, гіпоталамус - це вищий орган сталості внутрішньогосередовища. Разом з регульованими органами гіпоталамус працює яксвоєрідна замкнута система, забезпечуючи постійність внутрішнього середовища вВідповідно до інформації, що отримується з внутрішнього світу організму.
Гіпоталамус ретельно контролює постійні, регулярні процеси, якіповинні протікати циклічно, незалежно від зовнішнього світу. Але він такожпристосовує організм до тиску навколишнього середовища.
Більш того, гіпоталамічні і гіпофізарним процеси впливають на стан нетільки тіла, але й мозку і, можна сказати, на стан духу. Ті ж самігормони, які контролюють секрецію молока (лактогенний гормон), коринадниркових залоз (кортикотропін) і мобілізацію жиру (ліпотропін), піддаютьсяв мозку біологічним перетворенням. В результаті від цих гормоніввід'єднуються простіші за будовою речовини, які впливають напроцес запам'ятовування і навчання, емоційне забарвлення подій, сприйняттяболю - тобто на вироблення мозком багатьох рішень. Таким чином, як биматеріалізується прислів'я: "У здоровому тілі - здоровий дух".
Системи гіпоталамуса, які підтримують сталість внутрішнього середовища,строго регулюються відповідно до механізмами негативного зв'язку. Вонизабезпечують виконання закону сталості внутрішнього середовища організму.
Стабільність не слід розуміти як щось нерухоме застигле.
Саме підтримка стабільності може бути пов'язане з активною роботою кожноїсистеми в окремо і всього організму в цілому, а це означає, щостабільність - це усереднені коливання кожного явища, тобто динамічнерівновагу, що досягається при правильній діяльності гомеостатичнихсистем. Разом з тим якщо стабільність - це необхідна умоваіснування організму, то будь-яке стійке порушення слід визначати якхвороба.
Дати визначення слову "хвороба» ттрудно. Стосовно до патологічнихпроцесів, пов'язаних з порушенням сталості внутрішнього середовища і регулюванняв цілому, хворобою, за визначенням, тобто в строго теоретичному сенсі можнавважати стан стійкого або інтенсивного відхилення від стабільності.
Іншими словами, будь-яке стойкое5 порушення гомеостазу є хворобою, бохворобою закономірно позначають будь-який патофізіологічний процес,збільшує ймовірність смерті. У правильності даного визначення можнапереконатися, дізнавшись про роль стресу у виникненні так званих хворобадаптації.
СТРЕС І ХВОРОБИ
В організмі у відповідь на кожну зміну умов, що вимагає підвищенняпрацездатності, виникає серія стереотипних пристосувальних реакцій,спрямованих на забезпечення його захисту. Сукупність цих захисних реакційвідомий фізіолог Ганс Сельє визначив як адаптаційний
(пристосувальний) синдром, чи стрес.
Підвищення або зниження температури навколишнього середовища, голод чи спрага,емоційне напруження або знерухомлення - все це викликає низкузмін в організмі, які об'єднуються в поняття "стресорніреакція ".
Організм у цих випадках як би не цікавиться деталями, тим, щоскладає особливість кожного з стресорів, а реагує в цілому нафактор, що ушкоджує. Стресорні реакція вигідна для організму тим, що вонастереотипно: організм має можливість відразу переступити до захисту,використавши для цього одну закріплену реакцію у відповідь на все різноманіттянадзвичайних подразників. Реакція адаптації, або стресу, включаєтьсязавжди автоматично,
6без участі свідомості, а лише під впливом безумовних рефлексів - болю абозміни складу внутрішнього середовища
Штучне порушення системи адаптації тягне за собою серйознінаслідки. Але і в природних умовах організм нерідко дорого платить засвою здатність захищатися шляхом пристосування. Велика група хворобадаптації виникає саме в умовах стресу.
Розглянемо класичний приклад стресовій ситуації: зустріч собаки та кішки.
Органи почуттів на відстані дають сигнал в центральну нервову систему проте, що ворог близько. Ситуація оцінюється корою головного мозку, алесама оцінка емоційна.
Саме емоція є найсильнішим мобілізуючим фактором. Регулюванняемоцій значною мірою зосереджена в гіпосталамусе.
Він посилає сигнали вегетативної нервової системи. Сигнал швидконадходить в наднирники, і вони викидають свій гормон - адреналін. Викидадреналіну в кров сприяє розширенню судин головного мозку серця,легенів і, навпаки, звуження судин шкіри і внутрішніх органів, внаслідокчого відбувається перерозподіл об'єму крові, вигідне для боротьби.
Посилюється діяльність серця, збільшується артеріальний тиск.
Вся ця діяльність потребує забезпечення енергією, і адреналінмобілізує джерела енергії жирові депо - жирні кислоти і з печінки --глюкозу. Посилюється харчування м'язової тканини і мозку. Все це, разомузяте, сприяє підвищенню температури і створює оптимальні умовидля протікання хімічних реакцій.
Адреналін різко підвищує здатність серця засвоювати кисень. Длялюдини ця захисний захід може стати вкрай небезпечною. Занадто інтенсивнепоглинання кисню з крові при негативних емоціях тимчасово можестворити кисневе голодування, що іноді призводить до недостатності вроботі серця, і навіть до інфаркту міокарда. Але при нормальному перебігустресорні реакції адреналін, швидко руйнуючись, встигає дати стимул дляантістессорной захисту.
У гіпоталамусі до цього часу відбувається зміна в концентраціїпосередників - нейромедіаторів. Вони активізують виділення в кров згіпофіза кортикотропіну, гормону росту і пролактину. Ці гормони мобілізуютьжирні кислоти з жирових депо. Це необхідно, тому що тривалийвикористання адреналіну енергетично невигідно: адреналін викликаєвегетативну бурю. Крім того, жирні кислоти забезпечують серця в 6 разівбільше енергії, ніж глюкоза.
кортикотропін (гормон гіпофіза) відає діяльністю коринадниркових залоз і підсилює антістрессорную захист. Кора наднирників завждивключається, коли необхідний захист. Спочатку мозковим шаром коринадниркових залоз виробляється адреналін. Потім під впливом кортикотропінувиділяється група гормонів, головним з яких є кортизол. Кортизолволодіє подібними з адреналіном властивостями, але час дії кортизолузначно більше. Кортизол перешкоджає засвоєнню глюкози в м'язової тканиниі активізує процес перетворення білка в глюкозу. Однак при виділеннівеликої кількості кортизолу внаслідок дуже сильного емоційноговпливу у людини може розвинутися навіть тимчасовий цукровий діабет черезнездатність швидко засвоювати знову утворюється цукор. Якщо у того чиіншого індивідуума є до того ж певні передумови, то тривалийстрес може привести і до стійкого діабету.
Білки є структурними та функціональними елементами клітин.
Тому переклад білків в цукор дуже не вигідний для організму. Білкиберуться з тих тканин, які швидко оновлюються в організмі і не несутьпевної структурної функції. Такою тканиною є лімфоцити,розосереджені в лімфатичних залозах, селезінці, кістковому мозку і химусом
- Головному органі клітинного імунітету. Невипадково, що після сильного ітривалого хвилювання легко захворіти простудним, вірусним захворюванням.
Зв'язок між хвилюванням і інфекцією
7породжена використанням лімфоцитів для забезпечення енергетичнихпотреб у період стресу.
Але в розпал стресу всі можливі наслідки, не враховуються,навпаки, забезпечення енергією - головне. Ще більше звужується просвітсудин внутрішніх органів, посилюється робота серця, підвищується тисккрові в системі, прискорюється потік крові. Тому тривалі негативніемоції небезпечні для гіпертоніка. Стреси сприяють виникненнюгіпертонічної хвороби.
Всі гормони підвищують згортання крові, і дозволяє уникнути сильнихкровотеч. Але цей захисний механізм може з'явитися причиноювиникнення тромбозу судин та інфаркту міокарда у людини під впливомемоційного збудження.
У процесі боротьби все, що заважає повинно бути загальмовано. Томукортизол пригнічує не тільки імунні реакції, але і запалення, тим самим,зменшуючи величину ушкоджень при травмі.
Але якщо пошкодження тканин великий, то частина білків з травмованоїтканини, потрапляючи в загальний ліжечок, досягає імунної системи і, діючи нанеї, якпро «чужим» білків, виробляє імунізацію організму противласних тканин. Антитіла проникаючи в тканини, можуть викликати пошкодження.
Це загрожує тварині хворобами і навіть смертю після закінчення боротьби відаутоімунних захворювань.
Кортизол, кортикотропін і пролактин гальмує активність статевогоцентру та центру апетиту гіпоталамуса, що доцільно під час боротьби.
Після закінчення боротьби з її високим витратою енергії починається фазавідновлення. Розширюються шкірні судини, збільшується потовиділення. Цеохороняє від надмірного перегрівання, можливого внаслідок інтенсивногозгоряння жирних кислот і глюкози в ході боротьби. Надлишок жирних кислотслужить в період відновлення сировиною для синтезу холестерину, якийнеобхідний для ремонту пошкоджених тканин за допомогою поділу клітин (каркасмембрани містить багато холестерину).
Всі ці зміни відбуваються при кожному емоційному стресі. Томучасті та тривалі чи хвилювання, створюючи помилкову ситуацію захисту, формуютьтипову хвороба старіння - атеросклероз.
Потім спрацьовує особливий антидіуретичний гормон - вазопресин, --що затримує виділення води нирками і допомагає відновленнювтраченої крові. Посилюється функція щитовидної залози. Загасає виділеннякортизолу, що сприяє відновленню синтезу білка.
Так послідовно, етап за етапом регулюється механізм захисту івідновлення втрат.
Порушення рівноваги при стресі можливо завдяки підвищеннюгіпоталамічного порога. За його відсутності стресорні пристосувальнареакція була б короткочасною. Вищі організми наділені високоюздатністю захисту від стресорів, що обумовлено появою в процесіеволюції складних гомеостатичних систем. Створити необхідні відхиленнядля захисту можливе тільки за рахунок порушення гомеостазу. Тим самим,захищаючись від зовнішніх причин смерті, організм робить це ціною хворобадаптації.
Після емоційної напруги настає апатія - ознака виснаженнязапасів нейромедіаторів, необхідності спокою для відновлення. Стресоваситуація забувається організмом, якщо під час стресу не відбулосясерйозних порушень в організмі.
8
ВНУТРІШНЬОКЛІТИННА Біоритми
З огляду на те, що кожна клітина являє собою самостійнуфункціональну одиницю і що активність дії окремих клітин,логічно почати розгляд біоритмів з клітинного рівня.
Вмістом клітини є протоплазма, в якій постійно йдутьдва протилежних процесу: анаболізму і катаболізму.
анаболізму - це біологічний процес, при якому прості речовини з'єднуються між собою, що призводить до побудови нової протоплазми,росту і накопичення енергії.
Катаболізм - це протилежний анаболізму процес розщепленняскладних речовин на більш прості, при цьому раніше накопичена енергіязвільняється і проводиться зовнішня чи внутрішня робота.
Таким чином, анаболічні процеси призводять до нарощуванняпротоплазми, а катаболические, навпаки, - до зменшення і їїдеструктуризації. Але ці два процеси, поєднуючись, взаємно підсилюють одинодного. Так, процеси розпаду клітинних структур стимулюють їх наступний синтез, а чим більше складних структур накопичується в протоплазмі, тимактивніше може йти подальше розщеплення з вивільненням великоїкількості енергії. У цьому випадку спостерігається максимальнажиттєдіяльність клітини, а, отже, всього організму в цілому.
Керують цим ритмом світло і температура. Чим сильніше ці два фактори, тимвираз ціклоз (перемішування протоплазми) і активніше ферменти. До того жз 3 до 15 годин відбувається зрушення внутрішнього середовища організму в кислийсторону. Помірне фізичне навантаження додатково сприяє зсуву
КЩР (кислотно-лужної рівноваги) у бік закислення. Таким чином,світлий час доби сприяє активізації катаболічних процесів вкожної клітини організму.
Зі зменшенням освітлення і пониженням температури зменшується і фізичнаактивність. Все це разом викликає загусання протоплазми клітин,зменшення у них ціклоза. У результаті клітини переходять в неактивний стан.
Тепер у них реалізується програма відновлення, накопичення, чомусприяє також зсув з 15 до 3 годин КЩР у лужну сторону.
Таким чином, головним водієм і синхронізатором внутрішньоклітиннихбіоритмів є зміна дня і ночі.
пригнічують біоритм клітин кілька факторів.
1. Елементарне недотримання ритму неспання і сну. Вдень спати, вночі працювати. Треба обов'язково відмовитися від нічних змін і від протиприродного способу життя.
2. Організм має свій власний електричний заряд. З огляду на те, що поверхня Землі і навколоземні шари атмосфери мають негативний заряд, ноги заряджаються негативно. Голова за рахунок дихання позитивно заряджених повітрям і контакту з ним здобуває позитивний заряд. Але середній заряд тулуба повинна бути нейтральною, а з ним і загальний заряд тіла людини при різниці потенціалів між ступнями ніг і верхівкою голови досягає в середньому 210-230 вольт. Ці показники є найважливішими при нормальній життєдіяльності організму, що впливає на внутрішнє середовище і біострумів. З огляду на те, що сучасна людина ізольований від Землі (взуття на електроізоляційної підошві, синтетичний одяг, штучні статеві покриття, меблі з пластику і т.д.), підживлення організму негативними зарядами через ноги сильно ускладнюється. В результаті організм набуває надлишковий позитивний заряд, який зміщує внутрішню в кислий бік, і орієнтують макромолекули організму в просторі в несприятливу для їх функціонування бік.
9
Добові біоритми
ПІДТРИМКА Одночасно з Обертання Землі
Кожен організм, який існує на Землі, є своєрідними годинами.
Всі організми - плоди еволюції, протягом трьох мільярдів років життя на
Землі розвивалася і пристосовувалася, безперервно і нескінченно передаючиінформацію від клітини до клітини, з покоління в покоління. Всі живіорганізми несуть в собі всі зміни, накопичені в цьому довгому процесірозвитку, тому ми так добре пристосовані до невпинній обертанню на шейпланети.
Фізіологічне час, так само як і місцевий час на обертаєтьсяпланеті, має циклічний характер. Для будь-яких годин, зовнішніх абовнутрішніх, підстроювання (зсув) на один або кількох повних циклів не даєпомітного ефекту. Проте зрушення біологічного годинника на частину циклу приводитьдо відчутних фізіологічним наслідків, як показує феномен перепадучасу при трансмерідіанних перельоти. Таке зміщення всередині циклуназивається зсувом фази, тобто положення повторюваного процесу в йоговласному циклі (наприклад, фази Місяця).
Крім ефекту перепаду часу, відкритого лише нещодавно в зв'язку зтрнсмередіаннимі перельотами, існує постійна необхідністьпідлаштовувати фазу біологічних годин через невелику розбіжності міжвласним періодом цього годинника і періодом обертання Землі. Невідповідністьцих періодів на годину або близько того зазвичай для багатьох біологічних видів,що мають досить точні внутрішній годинник. У людини, наприклад, періодгодин близький до 24 години. Відхилення на час складає всього 4% доби, --очевидно, це цілком допустимо о. Завдяки близькості періоду до земних діббіологічний годинник цього класу були названі ціркадіаннимі (від лат. Circa --близько, приблизно і dies - день, добу).
Час у порівнянні з добою здається незначним, але ефект різниціперіодів швидко накопичується. Але для живих організмів важлива синхронністьі, щоб її підтримувати, треба постійно вносити поправку. Якщо фазутікають або відстаючих годин не можна було пересувати, то, вони повинні були всічас рухатися (для компенсації однієї години на екваторі потрібна швидкість 40миль на годину). Якби години були абсолютно точними і фаза некерованою, тоїх власник був би назавжди прикутий до тимчасової зоні свого народження.
Більш того, ці ідеальні біологічний годинник повинні бути несприйнятливі добудь-якого фактору, зрушуваної фазу, наприклад, охолодження.
Не маючи можливості підлаштовувати фазу своїх 25-годинних внутрішніхгодин, - а цю здатність втратили окремі, у тому числі багато сліпі, --їх власники, залишаючись на місці, будуть зміщуватися в часі і втрачатиузгодженість з навколишнім 24-годинним світом. Якщо розбіжність становитьрівно годину на добу, то узгодженість буде відновлюватися періодично,кожні 24 дні. Якщо поліпшити відповідність власного періоду годинзовнішньому періоду, це не зніме проблеми, а лише подовжить процес втрати іпридбання синхронності. Отже, для того щоб підтримуватисинхронність наших внутрішніх годин з обертанням Землі потрібно щосьбільше, ніж просто близьке відповідність двох періодів: потрібно сигнал,зовнішній такт, який би щоденно підлаштовували фазу наших годин до місцевогочасу.
Сигнал часу повинен бути строго пов'язаний з обертанням планети іщоденно досить точно повторюватися. Таким сигналом часу длябільшості біологічних видів є світло. Постійне освітлення зінтенсивністю місячного світла виявляється достатнім, щоб зупинити хідціркадіанних годин у плодової мушки й у грибів в лабораторії. Уссавців годинник менш чутливі, а в людини ще менше, але і длянас кращий спосіб довідатися час - подивитися на світ.
10
ПРИРОДЖЕНИЙ біологічний годинник людини
(25 - часовий період)
Що може бути звичніше зміни дня і неспання, одноманітнінизки наших днів і ночей? Одночасно з обертанням Землі «тканина» нашогосвідомості здійснює обороти, від беззвітний фантазій сонного самоти доколективних фантазій суспільного життя. Кожен, хто намагався вирватися зцього кругообігу, знає, що такий порядок зовсім не нав'язаний жорстокочергуванням світла і темряви, хоча й ухилятися від нього довго невдається. Мірний хід геофізичного маятника має свою подобу всерединікожного з нас і непросто у вигляді звички підкорятися ритмам планети --всередині нас йдуть справжні фізіологічні годинник, що складають частину нашогоспадкового багажу. У звичайних умовах хід цих вродженихбіологічних годин повністю підкоряється грандіозним геофізичних годинах,чий моделлю вони є. Але все ж таки внутрішній годинник «тікають» і роблятьсвою важливу роль у нашому повсякденному житті. Давайте ж розглянемо тірідкісні ситуації, коли вдається розчути незалежне, самостійнебиття біологічного годинника.
У Баварії був проведений експеримент в умовах ізоляції від часу. Усамому початку місячного експерименту, поведінка випробуваного вивчається призвичайному 24-годинному режимі освітлення: кожен раз вечір о 23 годині світловимикався, а вранці, 7 включався у відповідність з розпорядком, прийнятим
«Ззовні». Випробуваний не має можливості контролювати освітлення, завинятком каганця, але настільки тьмяного, що він в рахунок не йде.
Зареєстровані показники виявили ритмічне коливання з періодом 24години; цикл сон-неспання - одна з багатьох, лише найбільш кидається вочі.
Довіра тепер контроль освітлення в ізольованому приміщення самомувідчуваємо. Зазвичай його (або її) ритм температури тіла і чергуваннясну - неспання в таких умовах зберігається, але починаєтьсязапаздовать щоденно приблизно на годину. Зрушення буде 24 години кожні 25зовнішніх днів, тобто кожні 24 внутрішніх дня. Якщо газета продовжуєнадходити до випробуваному «раз на день» - коли він спить, то приблизно через 25зовнішніх днів настане час, коли нинішня газета прийде в лабораторіюраніше, ніж живе в ізоляції від часу буде передана вчорашня.
Деякі люди в ході експериментів, переходять на 25 годинний цикл,показують дивовижні результати: людина в умовах ізоляції від часузвичайно вже через тиждень перемикаються з 25-годинного періоду (приблизно
8часов сну і 17 годин неспання) на періоди вдвічі Корчі, або, вдвічідовше. Водному з перших експериментів середня тривалість нічногосну без пробудження складала 19 годин. Подібна картина збентежиладослідників: такий довгий сон у здорової людини представлявсяненормальним. Але випробувані визнали такі марафонські дистанції сну інеспання цілком зручними і навіть не помічали, що сон часом триваєвсього 4 години, а інший рас і 18 годин, а робочий день міг тривати 30годин без перерви. Вчасно хитромудрих комбінацій, інтервалів активності -спокою ритм температури тіла суворо витримує 25-часовий період. Юрген
Ашофф директор Інституту фізеалогіе поведінки імені Макса Планка в Андекспершим описав цей внутрішній температурний ритм, тим самим довівши строгурегулярність ціркадіанних біологічного годинника у людини навіть в умовах,коли інші прояви життєдіяльності цим годинами не підкоряються. Ашоффвиявив, що протягом особливо довгих циклів активності-спокоютемпература тіла може підніматися і спадати двічі. За таких приблизно 50 --часових «добу» випробуваний за - як і раніше, до кожного сніданку отримуєчергову газету, зберігає трьох разовий режим харчування (правда, за кожнийраз з'їдає трохи більше звичайного, але все ж таки поступово кілька втрачаєу вазі) і не помічає нічого особливого. Важко описати подив інедовіру випробуваного, коли після двох-трьох тижнів ізоляції, до ньоговходить дослідник і сповіщає закінчення умовно місячного експерименту.
Переконати випробуваного може лише пачка вже отриманих (майбутніх) газет.
11
Більш тривалі записи спонтанного чергування активності-спокою булиотримані в експерименті з ховрахами і хом'ячків, яких роками утримували водиночному ув'язненні, в ізоляції від всіх сигналів часу. У цих тваринвнутрішній годинник, мабуть, більш надійно синхронізують сон іпильнування, ніж у нас з вами. Проте і у них виявилосянеухильне зміна ціркадіанного періоду, за кілька років досяглавсього декілька ми нут. Деякі натяки на таку закономірність отримані ідля людини. Рекорд перебування в умовах тимчасової та соціальної ізоляціїскладає на сьогодні близько шести місяців. Втім, можливо, нам просто невідомі більш тривалі і, скажімо, більш ефективні, але незареєстровані експерименти, що проводилися в похмурих підземелляхсередньовічних замків.
ВІЛЬНИЙ ХІД І загарбання БІОЛОГІЧНИХ ГОДИН
Біологічний годинник з періодом 25 годин, властиві нам, так само як і іншимприматів, був по-справжньому відкритий лише 20 років тому, але не в людини, а усліпий білячої мавпи, що жила в лабораторії Курта Ріхтера в
Медичній школі при Університеті ім. Джона Хопкінса. Мавпочка вільноблукала по лабораторії і піддавалася дії всіх щоденнихперіодичних факторів, за винятком світла. Вона чергувала сон іпильнування, як і сам Ріхтер, але з іншим періодом. Сліпа мавпочкадовела, що володіє власними внутрішніми годинами, яким вонаслідувала так само неухильно, як люди йдуть добового циклу обертаєтьсяпланети. Кожен місяць протягом декількох днів час активності мавпочкизбігалося з робочим днем експериментаторів, але всякий раз поступовоз'являлося накопичення зрушення: мавпочка ставала «совою», з точкизору людини, - втім, з її «точки зору», люди ставали б
«Жайворонками». Через два тижні розпорядок дня мавпочки запізнювавсянастільки, що її сніданок припадав на пізній вечір і ніч: наша «сова»перетворювалася на «жайворонка». Ще через тиждень її режим дня знову стававяк у людей. Цей цикл повторювався приблизно кожен місяць протягомдекількох років. Мавпочка дотримувалася свого внутрішнього течіїчасу, незалежного від періодики Сонця, Місяця і людей в лабораторії.
Ця незалежність від зовнішнього часу була виявлена також у поведінкадеяких сліпих людей. Молода людина в дитинстві втратив зір. Устудентські роки він мучився, безуспішно намагаючись подолати хронічнубезсоння та денну сонливість. Примітно, що ця недуга переслідувавйого по 2 - 3 тижні поспіль кожен місяць. Молодий чоловік вів щоденник,виявився дуже до речі, коли він, врешті-решт, звернувся за допомогою долікаря. Реймонд Майлз з колегами помітили, що час денної сонливостістудента щодня запізнюється на годину, поки не зливається з нічним сном.
Через тиждень сонливість знову з'являється, але вже зранку, а нічний сонодночасно порушується безсонням. Цей цикл повторюється приб?? ізітельнокожні 25 днів.
Лікарі запропонували йому відмовитися від безплідної боротьби за дотриманням
24-годинного режиму. Вони порадили йому спати тоді, коли віндійсно хоче спати, і оберігати його сон від усяких турбот вумовах лікарняного стаціонару. Вперше за багато років його щоденнийуклад життя став регулярним: весь день - бадьорість, ніч - безперервний сон.
Однак його «день» і «ніч» більше не збігалися з астрономічними - студентперейшов на 25-годинний ритм.
Коли ж він повернувся на місяць до звичайного життя, його сон знову опинився,розбитий на шматки, не дивлячись на його героїчні зусилля, застосування кофеїну існодійних. Але тепер уже було ясно, що його денна сонливість виявиласязамаскованій продовженням внутрішнього 25-годинного ритму. Подібнимнедугою страждає близько полвіни сліпих людей.
Біологічним ритмом з періодом 25 годин мають не лише сліпі, алеі абсолютно здорові, зрячі люди. Хоча природний хід їх внутрішніхгодин щодня відстає на годину, в нормі вони узгоджені з 24-годиннимциклом чергування дня і ночі і їм вдається «йти в ногу з ним». Тим неменш, багато сліпі, та й деякі зрячі люди позбавлені цієї здатності
12щодня на годину підлаштовувати свої внутрішні годинники, не можуть підтримуватисинхронність з обертанням Землі і ритмом життя їх оточення.
У людей з нормальним зором, що живуть в умовах щоденногочергування світла й темряви, такі випадки виключення. Але, коли людинанавмисне залишає білий світ, скажімо, спускаючись у вічну тишу підземноїпечери або просто зачиняючи в кімнаті без вікон, його ритм сну -неспання практично завжди повертається до свого природногоперіоду близько 25часов. Очевидно, і природа, і суспільство постійно кваплятьнас: щоб не відстати від 24-годинного світу, ми змушені поспішати, кожендень, випереджаючи себе на годину.
У людини перехід до внутрішньою системою відліку часу меншеочевидний, ніж у інших ссавців, можливо, тому, що нашасвідоме життя слабкіше пов'язана з фізіологічними процесами. Часомдостатньо невеликого поштовху, щоб вивести ритм сну або якого-небудьіншого окремого показника з-під впливу потужної хвилі біологічнихприпливів і відливів. Тим не міння наш внутрішній годинник надійно визначаютьзагальну картину розподілу сну і гарантують, що приблизно раз за одиноборот планети навколо осі ми будемо спати (або відчайдушно хотіти спати).
Більш того, якби чоловік заснув, внутрішній годинник забезпечують спонтаннепробудження в певній фазі цикаднимі циклу, яка залежить від фазизасипання.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ВНУТРІШНЬОЇ БУДИЛЬНИК
На початку січня 1969 23-річний Жак Шабер зважився провести півроку «позачасу », в умовах, гранично ізольованих від всіх мислимих сигналівчасу: у печері при температурі 6ос і 100% вологості, на глибині 65метрів, у районі Ніцци і Канн, на півдні Франції. При погляді на растр йогосну створюється враження аритмії: за відсутності 24-годинного періодичногостимулу видима регулярність сну-неспання порушується
