• Українська
  • English
Десинхронози як проблема екопатофізіології
Десинхронози як проблема екопатофізіології

Десинхронози як проблема екопатофізіології

Все живе на нашій планеті несе відбиток ритмічного малюнка подій, характерного для нашої Землі.

У складній системі біоритмів, від найкоротших – на молекулярному рівні – з періодом в декілька секунд, до глобальних, пов’язаних з річними змінами сонячної активності живе і людина. Біологічні ритми представляють собою один з найважливіших інструментів дослідження чинника часу в діяльності живих систем і їх часової організації.

Біологічні ритми або біоритми – це більш-менш регулярні зміни характеру та інтенсивності біологічних процесів. Здатність до таких змін життєдіяльності передається у спадок і виявлена практично у всіх живих організмів. Їх можна спостерігати в окремих клітинах, тканинах і органах, в цілих організмах і в популяціях.

Можна виділити наступні важливі моменти хронобіології:

  1. Біологічні ритми виявлені на всіх рівнях організації живої природи – від одноклітинних до біосфери. Це свідчить про те, що біоритміка – одна з найбільш загальних властивостей живих систем.
  2. Біологічні ритми визнані найважливішим механізмом регуляції функцій організму, що забезпечує гомеостаз, динамічну рівновагу і процеси адаптації в біологічних системах.
  3. Встановлено, що біологічні ритми, з одного боку, мають ендогенну природу і генетичну регуляцію, з іншого, їх здійснення тісно пов’язане з модифікуючими факторами зовнішнього середовища, так званими датчиками часу. Цей зв’язок в основі єдності організму з середовищем багато в чому визначає екологічні закономірності.
  4. Сформульовано положення про тимчасову організацію живих систем, у тому числі – людини. Розвиток цих положень дуже важливий для аналізу патологічних станів живих систем.
  5. Виявлено біологічні ритми чутливості організмів до дії чинників хімічної (серед них лікарські засоби) та фізичної природи. Це стало основою для розвитку хронофармакології, тобто способів застосування ліків з урахуванням залежності їх дії від фаз біологічних ритмів функціонування організму і від стану його тимчасової організації, що змінюється при розвитку хвороби.
  6. Закономірності біологічних ритмів враховують при профілактиці, діагностиці та лікуванні захворювань.

Біологічні ритми підрозділяються на фізіологічні та екологічні. Фізіологічні ритми, як правило, мають періоди від часток секунди до декількох хвилин. Це, наприклад, ритми збудження клітини, тиску, биття серця і артеріального тиску. Є дані про вплив, наприклад, магнітного поля Землі на період і амплітуду енцефалограми людини.

Екологічні ритми за тривалістю збігаються з певним природним ритмом навколишнього середовища. До них відносяться добові (циркадіанні), сезонні (річні), припливні, місячні та багатолітні ритми. Завдяки екологічним ритмам, організм орієнтується в часі і заздалегідь готується до очікуваних умов існування. Так, деякі квіти розкриваються незадовго до світанку, ніби знаючи, що скоро зійде сонце. Багато тварин ще до настання холодів впадають у зимову сплячку або мігрують. У пустелі є тварини, які впадають у літню сплячку – зариваються в землю і сплять там, перечікуючи саму спекотну пору. Таким чином, екологічні ритми служать організму як біологічний годинник.

Ритм – це універсальна властивість живих систем. Процеси росту і розвитку організму мають ритмічний характер. Ритмічним змінам можуть бути піддані різні показники структур біологічних об’єктів: орієнтація молекул, третинна молекулярна структура, тип кристалізації, форма росту, концентрація іонів і т. д. Встановлена залежність добової періодики, властива рослинам, від фази їх розвитку. У корі молодих пагонів яблуні був виявлений добовий ритм вмісту біологічно активної речовини флоридзину, характеристики якого змінювалися відповідно до фаз цвітіння, інтенсивного росту пагонів і т. д. Один з найбільш цікавих проявів біологічного виміру часу – добова періодичність відкривання і закривання квіток та рослин. Кожна рослина “засинає” і “прокидається” в строго певний час доби. Рано вранці (о четвертій годині) розкривають свої квіти цикорій та шипшина, о п’ятій годині – мак, о шостій годині – кульбаба, польова гвоздика, о сьомій годині – дзвіночок, городня картопля, о восьмій годині чорнобривці, о дев’ятій-десятій годині – нігтики, мати-й-мачуха. Існують і квіти, що розкривають свої віночки вночі. О двадцятій годині розкриваються квітки запашного тютюну, а о 21 годині – горицвіту і нічної фіалки. Так само в строго певний час і закриваються квітки: в полудень – осот польовий, о 13-14 годині – картопля, о 14-15 годині – кульбаба, о 15-16 годині – мак, о 16-17 годині – нігтики, о 17 -18 годині мати-й-мачуха, о 18-19 годині – жовтець, о 19-20 годині – шипшина. Розкриття і закриття квіток залежить і від багатьох умов, наприклад, від географічного положення місцевості або часу сходу і заходу сонця.

Існують ритмічні зміни чутливості організму до факторів зовнішнього середовища. У дослідах на тваринах було встановлено, що чутливість до хімічних і променевих уражень коливається протягом доби дуже помітно: при одній і тій же дозі смертність мишей в залежності від часу доби варіювала від 0 до 10%.

Найважливішим зовнішнім фактором, що впливає на ритми організму, є фотоперіодичність. У вищих тварин передбачається існування двох способів фотоперіодичної регуляції біологічних ритмів: через органи зору і далі через ритм рухової активності організму і шляхом екстрасенсорного сприйняття світла. Існує декілька концепцій ендогенного регулювання біологічних ритмів: генетична регуляція, регуляція за участю клітинних мембран. Більшість учених схиляються до думки про полігенний контроль над ритмами. Відомо, що в регуляції біологічних ритмів беруть участь не тільки ядро, а й цитоплазма клітини.

Центральне місце серед ритмічних процесів займає циркадіанний ритм, що має найбільше значення для організму. Поняття циркадіанного (добового) ритму ввів в 1959 році Халберг. Циркадіанним ритмом є видозміна добового ритму з періодом 24 години, який протікає в константних умовах і належить до вільно поточних ритмів. Це ритми з не нав’язаним зовнішніми умовами періодом. Вони вроджені, ендогенні, тобто обумовлені властивостями самого організму. Період циркадіанних ритмів триває у рослин 23-28 годин, у тварин 23-25 годин. Оскільки організми зазвичай знаходяться в середовищі з циклічними змінами умов, то ритми організмів затягуються цими змінами і стають добовими.

Циркадіанні ритми виявлені у всіх представників тваринного царства і на всіх рівнях організації – від клітинного тиску до міжособистісних стосунків. У численних дослідах на тваринах встановлено наявність циркадіанних ритмів рухової активності, температури тіла і шкіри, частоти пульсу та дихання, кров’яного тиску та діурезу. Добовим коливанням виявилися піддані вмісти різних речовин у тканинах і органах, наприклад, глюкози, натрію і калію в крові, плазми і сироватки в крові, гормонів росту та ін. По суті, в цілодобовому ритмі коливаються всі ендокринні та гематологічні показники, показники нервової, м’язової , серцево-судинної, дихальної і травної систем. У цьому ритмі зміст і активність десятків речовин у різних тканинах і органах тіла, в крові, сечі, поті, слині, інтенсивність обмінних процесів, енергетичне і пластичне забезпечення клітин, тканин і органів. Цьому ж циркадіанному ритму підпорядковані чутливість організму до різноманітних факторів зовнішнього середовища і переносність функціональних навантажень. Всього до теперішнього часу в людини виявлено близько 500 функцій і процесів, що мають циркадіанну ритміку.

Біологічні ритми організму – добові, місячні, річні – практично залишилися незмінними з первісних часів і не можуть наздогнати ритми сучасного життя. У кожної людини протягом доби чітко простежуються піки і спади найважливіших життєвих систем. Найважливіші біоритми можуть бути зафіксовані в хронограмах. Основними показниками в них служать температура тіла, пульс, частота дихання у спокої і інші показники, які можна визначити тільки за допомогою фахівців. Знання нормальної індивідуальної хронограми дозволяє виявити небезпеку захворювання, організувати свою діяльність у відповідності з можливостями організму, уникнути зривів у його роботі.

Найбільш напружену роботу треба робити в ті години, коли найголовніші системи організму функціонують з максимальною інтенсивністю. Якщо людина “голуб”, то пік працездатності припадає на третю годину дня. Якщо “жайворонок” – то час найбільшої активності організму припадає на полудень. “Совам” рекомендується найбільш напружену роботу виконувати о 5-6 годині вечора.

Про вплив 11-річного циклу сонячної активності на біосферу Землі сказано багато. Але не всі знають про тісні залежності, які існують між фазою сонячного циклу і антропометричними даними молоді. Київські дослідники провели статистичний аналіз показників маси тіла і росту юнаків, які приходили на призовні дільниці. Виявляється, що акселерація вельми схильна до сонячного циклу: тенденція до підвищення модулюється хвилями, синхронними з періодом “переполюсовки” магнітного поля Сонця (а це подвоєний 11-річний цикл, тобто 22 роки). До речі, в діяльності Сонця виявлені і більш тривалі періоди, що охоплюють декілька століть.

Важливе практичне значення має також дослідження інших багатоденних ритмів, датчиком часу для яких є такі періодичні зміни в природі, як зміна сезонів, місячні цикли та ін.

Отже природа подарувала людині строго впорядковані ритми існування її організму. Але сама Людина розумна (Homo Sapiens) постійно їх ламає, з виробничої необхідності, через причуди начальства, через робочий графік, через війну і т.д. Звідси починається «роздрай» – дезадаптація до умов зовнішнього середовища, що постійно змінюється. (Для довідки: адаптація – сукупність фізіологічних змін, у тому числі, і регуляторних, які лежать в основі врівноважування стану організму з умовами зовнішнього середовища. Адаптація і дезадаптація – дві сторони медалі.). звідси з’являються: дратівливість, зриви, підвищена втомлюваність і як наслідок – зниження працездатності. Правда, різні люди реагують на «збій» біоритмів по різному. Тут необхідно згадати про темпераменти (Гіпократ) і типи вищої нервової діяльності (І.П. Павлов). Про те що у всьому бажана рівновага (гомеостаз) – знають усі.

Не є виключенням і наша нервова система, в якій маються дві протилежності: збудження і гальмування. Поки ці два процеси знаходяться в рівновазі – у людини  все добре і все виходить. Але протилежності ніколи не будуть у рівновазі – у відповідності до закону єдності і боротьби протилежностей, це Життя. Для того, щоб почувати себе добре, необхідно старатися держати їх у рівновазі, бо в противному випадку розвиваються десинхронози.

Десинхронози – різні розлади біоритмів організму що проявляються в порушення спрямованості та ступеня зсуву того чи іншого основного показника коливального процесу.

– Як правило, десинхронози проявляються змінами (збільшенням або зменшенням) тривалості періоду, частоти, амплітуди, аклофази, батифази того чи  іншого біоритму.

– Десинхронози характеризуються неузгодженістю раніше синхронізованих внутрішньо- або міжсистемних ритмів.

– При  неузгодженісті ритмічних процесів в організмі (на рівні органів, які формують ту чи іншу функціональну систему) розвивається внутрішня десинхронізація.

Класифікація десинхронозів

– Гострий десинхроноз. Виникає у випадку формування швидкої неузгодженості датчиків часу з існуючими в організмі ритмічними процесами.

– Хронічний десинхроноз. Розвивається при тривалій або частій дії на організм чинників, які викликають гострий десинхроноз.

– Скритий десинхроноз – розлади біоритмічних процесів непомітні, їх можна виявити лише при ретельному обстеженні (в умовах стаціонару).

– Явний десинхроноз – порушення біоритмів проявляються вираженими суб’єктивними відчуттями і об’єктивними зсувами циклічних змін.

– Частковий десинхроноз – зміна біоритмів визначається в межах одного органа чи однієї функціональної системи.

– Тотальний десинхроноз – розлади біоритмічних процесів проявляються в більшості органів і систем організму.

– Асинхроноз – максимально виражений десинхроноз, зазвичай закінчується смертю організму.

Причини десинхронозів:

– космічні польоти;

– трансмеридіальні перельоти;

– психогенні, біологічні, хімічні і фізичні фактори, які порушують цикл сон-неспання;

– переключення денної роботи на вечірню і нічну впродовж тривалого часу;

– часові зміни геофізичних датчиків часу впродовж тривалого терміну;

– виражені посилення та зміни коливань електромагнітних впливів космічного простору на організм;

– надлишкова, аритмічна дія різноманітних стресуючих факторів та ін.

Механізм виникнення десинхронозів полягають у розбалансуванні між життєвими (поведінковими і часовими стереотипами організму і суттєво зміненими умовами життя, роботи і відпочинку). Дуже важливим фактором є знижена здатність організму адаптуватися до суттєвих змін електромагнітних впливів Землі і Космосу та інших стресових чинників.

Десинхроноз є проблемою сьогодення, коли люди здійснюють численні мандрівки, здійснюючи переїзди зі сходу на захід, подовжуючи свій день.

Якщо мова йде про зовнішній десинхроноз при зміні часових поясів, то для швидшої і легшої адаптації лікарі рекомендують тривалі прогулянки в світлу пору доби. Щоби швидко пристосуватися до нового графіка сну-неспання рекомендуються не спати вдень, а відходити до сну вночі за місцевим часом.

Необхідно пам’ятати, що десинхроноз (зовнішній і внутрішній) є серйозним стресорним чинником для нашого організму, а тому в той період старайтеся не перевтомлюватися. Якщо вас очікує щільний графік роботи, то завчасно оптимізуйте свій розклад і по можливості, звільніть себе від менш важливих обов’язків, з тим, щоб більшу кількість часу приділити відпочинку. Старайтесь як можна більше часу проводити на свіжому повітрі, особливо в теплу сонячну погоду. Пам’ятайте, що:

1) Неузгодженість внутрішніх ритмів організму з ритмами, середовища проживання веде до неузгодженості різних ритмів організму між собою.

2) Десинхронізація біологічних ритмів призводить до хворобливого стану – десинхронозу, який проявляється в порушеннях сну, апетиту, настрою, зниженні працездатності і навіть до органічних захворювань, особливо шлунково-кишкового тракту.

Матеріал підготували: професор кафедри патологічної фізіології В.Ф. Мислицький, С.С. Ткачук, О.В. Ткачук,  М.Д. Перепелюк, М.П. Мотрук.

Корисно знати