Биологические ритмы. Классификация. Параметры ритма. Значение биологических ритмов для медицины: хронодиагностика и хронотерапия.

Биологические ритмы – это периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера процессов жизнедеятельности биологических систем.

Классификация биоритмов:

· околосуточные — циркадианные, или циркадные 

· ритмы с периодом более суток — инфрадианные

· ритмы с периодом меньше суток — ультрадианные

Примерами физиологических процессов, протекающих в циркадном ритме, являются чередование сна и бодрствования, суточные изменения температуры тела, работоспособности, мочеобразования, артериального давления и др. Инфрадианные биоритмы также многочисленны, например менструальный цикл у женщин, зимняя спячка у некоторых животных и др. Примерами ультрадианных ритмов являются фазы нормального сна, периодическая деятельность пищеварительного тракта, ритмы дыхания и сердечной деятельности и др.

Период (Т) - продолжительность одного цикла, то есть длина промежутка времени до первого повтора. Выражается в единицах времени. Длительность периода – важнейшая характеристика ритма.

Частота - число циклов, завершившихся в единицу времени, - это частота процесса.

Мезор (М) - уровень среднего значения показателей изучаемого процесса (среднее значение полезного сигнала). Позволяет судить о среднесуточной величине показателя, так как позволяет игнорировать случайные отклонения.

Амплитуда(А) - наибольшее отклонение сигнала от мезора (в обе стороны от средней). Характеризует мощность ритма. В случае движения часовых стрелок определить амплитуду не представляется возможным, но, например, установить размах колебаний между максимальной и минимальной температурой за сутки на протяжении года вполне реально.

Фаза ритма (Φ, φ, ∅) - любая часть цикла, мгновенное состояние, момент цикла, когда регистрируется конкретная величина сигнала. При этом обычно длительность цикла принимают за 360° С, или 2π радиан.

Акрофаза - когда отмечается максимальное значение исследуемого параметра. Имеет большое значение для фармакологической коррекции.

Батифаза - точка времени в периоде, когда отмечается минимальное значение исследуемого параметра.

Изучение и поддержание установившихся ритмов жизнедеятельности человека важно для рациональной организации труда и отдыха, что особенно актуально для лиц, работающих в разные смены, проживающих в условиях Крайнего Севера, при перелёте нескольких часовых поясов.

Хронотерапия (в переводе — лечение временем) — раздел медицины, изучающий влияние временных циклов на организм человека.

Хронодиагностика (биоритмологическая диагностика) – выявление нарушений биоритмов.

Биоритмы. Регуляция циркадианных систем. Роль эпифиза и СХЯ в синхронизации биоритмов. Биоритмы и алкоголь.

Биологические ритмы – это периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера процессов жизнедеятельности биологических систем.

Зрительные пути осуществляют связи с ядрами мозга , участвующими помимо зрения в разнообразных функциях. Так, проекция сетчатки к супрахиазматическому ядру гипоталамуса регулирует циркадианные ритмы.

Супрахиазмальное ядро (супрахиазматическое ядро, супраоптическое ядро, надзрительное ядро) — область в гипоталамусе, отвечающая за генерацию циркадных (циркадианных) ритмов, играющая роль «биологических часов». Регуляция суточных ритмов обеспечивается поступлением информации от сетчатки в супрахиазмальное ядро.

У млекопитающих внутренние водители циркадных ритмов локализованы в супрахиазмальном ядре гипоталамуса . Эксперименты показали, что двустороннее разрушение супрахиазмального ядра приводит к утрате циркадных ритмов — восстановить их удается только с помощью трансплантации.

В норме циркадные ритмы синхронизированы с 24-часовым циклом «день-ночь»: подстройку внутренних водителей ритма обеспечивает ретиногипоталамический путь — моносинаптический путь от сетчатки к супрахиазмальному ядру гипоталамуса.

Хроническое потребление алкоголя притупляет биологические часы - у человека нарушается синхронизация повседневной активности и освещённости. Даже через несколько дней после употребления алкоголя, алкоголь продолжает влиять на биоритмы. Потребление алкоголя оказывает непосредственное влияние на деятельность супрахиазматического ядра (SCN), расположенного в гипоталамусе. Этот участок головного мозга отвечает за соблюдение циркадных ритмов, контролирует суточный цикл активности, регулирует соотношение сон-бодрствование и временные рамки ряда других физиологических функций, таких как гормональная секреция, аппетит, пищеварение, уровень активности и температуру тела.

Нарушение биоритмов резко повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и психических расстройств (например, депрессии).

Мелатонин — основной гормон эпифиза, регулятор суточных ритмов:

Доносит до всех клеток организма о времени дня и световой фазе солнечного дня. Разрушается на свету. Вырабатывается в темноте.

При недостатке мелатонина: раннее старение, ранняя менопауза, развитие ожирения и рака.

Фотопериодизм. Эволюционные аспекты фотопериодизма. Значение света, темноты и их продолжительности и чередования фаз для жизнедеятельности.

Фотопериодизм - физиологическая реакция организмов на суточный ритм освещения (соотношение длины дня и ночи).