Физиология человека (том 2) (947486), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Были проведены наблюдения за людьми, длительно (до полугода и более) находящимися в пещере и организую- шими свою активность и сон независимо от дня и ночи на поверхности Земли. У таких добровольцев в первые дни и недели оценка длительности суток могла укорачиваться (редко) и удлинятъся (часто). При последующей изоляции «сутки» испытуемого стабильно удлинялись, приближаясь к 24,8-часовым «лунным сугкам». В результате этого французский спелеолог Мишель Сиффр последний 179-й день своего пребывания в пещере оценил как 151-е сутки, считая каждые «сутки» за цикл бодрствование — сон.
В естественных условиях ритм физиологической активности человека синхронизирован с его социальной активностью„обычно высокой днем и низкой ночью. При перемещениях человека через временнйе пояса (особенно быстро на самолете через несколько временнйх поясов) наблюдается десинхронизацня функций. Это проявляется в усталости, раздражительности, расстройстве сна, умственной и физической угнетенности; иногда наблюдаются расстройства пищеварения, изменения артериального давления. Эти ощущения и функциоиалъные нарушения возникают в результате десинхронизации циркадианных захрепленных ритмов физиологических процессов с измененным временем световых суток (астрономических) и социальной активности в новом месте пребывания человека.
Человек„покидая место своего постоянного нли длительного жительства, как бы несет с собой на новое место ритм родных, прежних мест. Через некоторое время зти ритмы согласуются, но для разных направлений перемещения человека и разных функций зто время будет неодинаковым При перелетах в западном направлении биологические часы отстают по отношению к 24-часовому солнечному циклу, и для приспособления к распорядку дня в новом месте должна произойти фазовая задержка биологических часов. При перелете в восточном направлении происходит их ускорение. Организму легче осуществить фазовую задержку, чем ускорение, позтому после перелетов в западном направлении ритмы синхронизируются быстрее, чем при перелете в обратном направлении. Люди имеют существенные индивидуальные различия в скорости синхронизации ритмов при перемещениях.
Скорость синхронизации прямо зависит от того, как скоро прилетевший на новое место человек включится в активную деятельность и сон по местному времени, насколъко он в атом заинтересован. Если поездка недлителъная и предстоит скорое возвращение, то не стоит перестраивать на местное время свои биологические часы, так как предстоит их скорая возвратная «перенастройка».
Это небезвредно для организма человека, если такие «перенастройки» частые, например у пилотов дальних авиалиний. Они предпочитают скорое возвращение и на новом месте недлительного пребывания биологические часы «не переводят на местное время». Часто встречающимся видом десинхронизации биологического и социалыюю ритмов активности является работа в вечернюю и ночную смену на предприятиях с круглосуточным режимом работы. Обычно рабочие и служащие атих предприятий работают одну 329 неделю в утреннюю, вторую — в вечернюю и третью — в ночную смену.
При переходе с одной смены на другую происходит десинхронизацня биоритмов, н онн не полностью восстанавливаются к следующей рабочей неделе, так как на перестройку биоритмов человека в среднем необходимо примерно 2 нед. У работников с напряженным трудом (например, авиадиспетчеры, авиапнлоты, водители ночного транспорта) и переменной сменностью работы нередко наблюдается временная дезадаптацня — десинхроноэ. У этих людей нередко отмечаются различные виды патологии, связанные со стрессом, — язвенная болезнь, гипертония„неврозы. Это плата за нарушение цнркадианных биоритмов.
Существуют методы индивидуальной профилактики и коррекции десинхроноза. Исследования связи эндогенных биоритмов с экзогенными датчиками ритмов в изолирующих человека от внешней среды камерах показали возможность «укоротить» сутки до 18 ч, постепено изменяя продолжительность фаз сна и бодрствования Попытка «сжать» сутки до 16 ч оказалась безуспешной, и у испытуемых проявлялись различные, в основном психические, расстройства.
«Удлинение» суток в условиях камеры испытуемыми переносилось несколько легче и функциональные расстройства у них отмечалнсь при навязывании «суток» длителыюстыо 40 ч и более. Существенная зависимость функцноналыюго состояния человека от времени суток дает объяснение многим явлениям, в том числе преимущественной приуроченности приступов астмы и стенокардии, смерти к ночному времени. Показаны циркаднанные изменения реактивности организма человека, его органов и систем по отношению к токсннам и ряду фармакологических веществ.
Описаны хронофармакологические эффекты гистамина, ацетилхолнна, простагландинов, этанола, инсулина, АКТГ и ряда других зндогенных и экзогенных веществ. Это явление нашло применение в практической медицине при использовании разных дозировок препаратов в дневное и ночное время. Например, для большинства гипотензивных средств наиболее эффективен прием в 15 — 17 ч, когда начинается цнркадианный подъем АД у больных гипертонической болезнью (максимум АД отмечается в 18 — 20 ч).
Максимум реакции на введение гнстамина отмечается от 21 ч 45 мнн до 00 ч 50 мин с акрофазой в 23 ч 30 мии, поэтому антнгистминные препараты рекомендуется вводить в 19 — 20 ч. Нашли объяснение различия результатов хирургических оцерацнй, выполненных в разное время суток. Такие примеры многочисленны и рассматриваются в соответствуквцих разделах медицины с учетом все обноапяквцнхся клинических и экспериментальных данных ритмо-(хромо-)патологии. 15.11.3. Ультраднанные ритмы у человека Этот класс ритмов достаточно распространен у человека и имеет разную периодичность для различных функций. В течение суток несколько раз повышается и снижается со- ззо держание гормонов в крови. С периодом 90 — 100 мин претерпевает изменения электрическая активность коры большого мозга.
Этим колебаниям ЭЭГ соответствуют изменения ряда психических процессов, в том числе внимания, мотивации. Показана (Н Н Лебедев) синхронность изменений ЭЭГ и периодической моторной активности пищеварительного тракта. Для состояния сна (см. раздел 15.4.1) характерны 4 электроэнцефалографически определяемые фазы ультраднанной ритмичности„эбыстрогоь, или «парадоксального», сна, илн сна с быстрым движением глаз (БДГ). При нормальном ночном сне длитель. костью 7'/э ч фаза обычно продолжается 1'/э — 2 ч. Электроэнцефалографический анализ циклов сна свидетельствует о его ультрадианной ритмичности.
Человек принимает пищу несколько раз в сутки, что связано с пищеварительными возможностями его желудочно-кишечного тракта. Такой прием пищи периодически активирует все висцеральные системы организма, повышает интенсивность обмена веществ и является причиной ультраднанной ритмичности ряда фнзиолопнеских процессов. Прием пищи является не единственным фактором, влияющим на ультрадианиый ритм физиологических функций. 15Л1А. Инфраднанные ритмы у человека Многие инфраднанные ритмы прослежены у животных в виде сезонных изменений Функций (знмняя спячка, сезонные изменения эндокринных, в том числе половых, функций и т. д.). Примером иифрадианиого ритма у человека является менструальный цикл женщин, составляющий около 28 сут (см, главу 13). Времена года (сезоны) оказывают выраженное влияние и хорошо проявляются в ритмичности изменения функций у многих животных.
Элементы сезонного ритма есть и у человека. Полагают, что зимняя депрессия человека обусловлена уменыэеннем длительности светового дня. Сезонная ритмичность психическик процессов имеет значительные индивидуальные особенности, различное эмоциональное восприятие времен года раэнымн людьми. Этот класс биоритмов человека маскируется более физиологически значимыми воздействиями внешней и внутренней среды. 15.1!.5.
Биологические часы У любого живого организма имеются чисто внутренние ритмы, обусловленные колебательными процессами в каждой клетке, ткани, физиологической системе. Если принять во внимание наличие циклических незатухающих химических процессов в живых и неживых системах, то можно предположить, что в живой клетке имеется несколько относительно стабильных по скорости процессов, лежащих в основе механизма водителя ритма данной клетки.
зз~ На уровне клетки отсчет времени ведут процессы транспорта ионов через мембраны. Популярна биоритмологическая гипотеза, согласно которой исходным измерителем времени является скорость взаимодействия молекул РНК и ДНК в клетке. Механизмы отсчета времени имеют все клетки, но некоторые из них обладают повышенной реактивностью к различным параметрам внутренней и окружакяцей среды н в данной физиологической системе становятся водителем ритма, отсчитывая каждый период функционального цикла.
Совокупность механизмов отсчета времени разного уровня получила название б и ох о ги че с к и х ч а с о в. Полагают, что зги часы измеряют ограниченные отрезки времени, отсчитывая один цикл, но не суммируют совокупность измеряемых периодов. Биологическими часами не суммируются с предыдущим отсчетом ни ультра-, ни инфра-, нн цнркадианные, ни прочие ритмы. Тем не менее существуют «большие» биологические часы, отсчитывающие длительность жизни.
Они констатируют суммарные изменения в гомеостазе организма от момента его рождения до смерти. «Болъшие» биологические часы «идут» неравномерно. Многие факторы влияют на ннх, ускоряя (факторы риска) или замедляя их ход, укорачивая илн удлиняя жизнь. В сознании человека оцениваются длнтелычость явлений илн событий, интервалов между ними, последователъность событий, нх локализация во времени, скорость, частота и темп событий, ритмичность (или аритмичность). Следовательно, оценивается не абсолютное время, а врем«вийе отношения событий.
Механизм восприятия времени и его «отсчета» в нашем сознании нельзя признать достаточно исследованным. В настоящее время полагают, что восприятие времени оценивается ритмически протекающими физиологическими проеиссами, в ходе которых от рецепторов различных органов поступают импульсы в кору болъшого мозга, где формируется представление о временной структуре событий. Тахие импульсы поступают от скелетных мышц„рип«ически функцнонируклцих висцеральных органов (сердце, легкие, пищеварительный тракт).
Оценка времени изменяется также в зависимости от змоцноналыюго состояния человека, его типологических особенностей, возраста, многих внешних факторов, интенсивности обменных процессов и т.д. Ш 1.6. Пейсмекеры бножямческих ритмов млекопитающих Рнтмозадающнй стимул может быть внешним и внутренним.
Формирование внутреннего рнтмозадающего механизма зволюциомно связано с систематическими внешними воздействиями, такими как смена дня и ночи. В наибольшей мере в таком плане изучен механизм цнркадианного ритма у птиц, меньше он исследован у млекопитающих. В конце 60-х годов Курт Рихтер провел огромное число экспериментов на крысах, у которых учитывалась цнркадианная ритмичность двигательной активности, приема пищи, питья воды при интактном мозге и после стереотаксического разрушения его в ззз 200 разных местах. В результате этих опытов было установлено, что нарушение циркадианных ритмов происходит прн повреждении определенного участка гипоталамуса.
Этот участок — супрахиазмалъные ядра — получает импульсы от сетчатки глаз через особый нервный путь. У млекопитаквцих, а возможно, и у человека зти ядра ответственны за цнркадианную ритмичность физиологических процессов. В опытах на крысах было показано, что отдельные нейроны этих ядер спонтанно генерируют электрические разряды в их циркаднанном ритме сна н бодрспювания. Зти опыты позволили заключить, что по крайней мере у крыс внутренним пейсмекером циркадианного ритма являются нейроны супрахиазмальных ядер пшоталамуса. Клинические наблюдения свидетельствуют, что у человека при поражениях этих ядер опухолью происходят глубокие нарушения ритма сна и бодрствования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
