Хронобиология и ее медицинское значение

Все жизненные процессы организма подчинены строгой ритмичности: суточной, месячной, годовой и т.д. Установлено, что проблемы влияния геофизических факторов на процессы адаптации человека тесно соприкасаются с проблемами биоритмологии. Главный признак ритмических процессов – их повторяемость. Под ритмами понимают периодически повторяющиеся явления природы (А.М. Эмме, 1967). Ритмические колебания функций организма называют биологическими ритмами. Их можно охарактеризовать как регуляторные количественные и связанные с ними качественные изменения некоторых особенностей биологических процессов, происходящие на разных уровнях организации живого: клеточном, тканевом, организменном и популяционном.

Ритм нервной системы определяет ритм возбуждения и торможения. Эндокринные железы имеют суточную ритмическую деятельность и, в то же время, определяют ритмы некоторых функций организма. Всем клеткам организма свойственен самостоятельный суточный ритм, не зависящий от гормонов.

Биологические ритмы, совпадающие по длительности с соответствующими геофизическими циклами, называют "экологическими" или "адаптационными". Это многолетние, годовые, сезонные, лунные, приливно-отливные и суточные изменения жизнедеятельности.

По степени зависимости от внешних условий биологические ритмы разделяют на экзогенные и эндогенные.

Экзогенные ритмы зависят от ритмики геофизических и космических факторов (фотопериодизация, температура, атмосферное давление, гравитация и т.д.).

Эндогенные ритмы совершаются при постоянных внешних условиях. Чаще всего – это суточные ритмы жизненных функций организма (митотическое деление клеток, секреция гормонов и т.д.).

Анализ хронобиологических закономерностей в общебиологическом эволюционном плане способствует глубокому изучению биологических механизмов гомеостаза человека и целенаправленному использованию эффективных средств, повышающих устойчивость к экстремальным факторам.

Оценивая гомеостаз организма в старости, следует иметь в виду два важных обстоятельства.

1. Все гомеостатические величины сложнорегулируемы. Один и тот же уровень обмена и функции имеет в разные возрастные периоды неодинаковое внутреннее обеспечение. Так, артериальное давление у пожилых и молодых людей существенно не различается. Однако у молодых оно поддерживается за счет увеличения частоты сокращений сердца, а у пожилых – за счет высокого тонуса сосудов.

2. Исходный уровень ряда функций в разные возрастные периоды различается несущественно. Вместе с тем, надежность, потенциальные возможности, диапазон приспособления функций при старении существенно падают. Если использовать функциональные нагрузки, то отчетливо выявляются возрастные различия в уровне деятельности организма. Так, после физической нагрузки у пожилых людей уровень артериального давления, ритм сердечных сокращений, работа сердца, потребление кислорода медленнее возвращаются к исходной величине.

Следовательно, приспособительные механизмы, возникающие в ходе старения, оказываются уже недостаточными, чтобы сохранить уровень обмена и функции при различных нагрузках.

Итак, гомеостаз является важной проблемой современной биологии и медицины, потому что явление гомеостаза означает не только сохранение постоянства, а оптимальное восстановление и приспособление организма в онтогенезе к условиям окружающей среды. С механизмами гомеостаза в онтогенезе связано качественное изменение свойств организма и его реактивность. Сама болезнь по своей биологической сущности также представляет собой проблему гомеостаза, нарушение его механизмов и путей восстановления. На основе закономерностей гомеостаза проводится разработка эффективных методов гигиены и рациональной терапии.