Биологические ритмы и их классификация

Многие биологические ритмы поддаются систематизации. Как уже указывалось, по длительности некоторые из них могут совпадать с соответствующими геофизическими цик­лами. К таким «адаптивным» ритмам относятся суточные, сезонные, годовые, лунные, приливно-отливные изменения жизнедеятельности в организмах. Благодаря им наибольшая активность и усиленный обмен веществ в организме совпадают с наиболее благоприятными для этого внешними условиями и временем суток, месяца, года.

Функциональные ритмы, обеспечивающие непрерывную жизнедеятельность организма, как правило, имеют корот­кие циклы – от долей секунды до минут. К их числу отно­сятся, например, циклы нервно-мышечного возбуждения и торможения, а также множество других процессов на уров­нях молекул, клеток, отдельных органов.

Иногда функциональные ритмы сочетаются с суточ­ными ритмами. Так, например, в сердце, кишечнике и дру­гих органах животных амплитуда ритмов меняется в тече­ние суток.

По степени зависимости от внешних условий биологи­ческие ритмы подразделяются на экзогенные и эндоген­ные. Экзогенные ритмы полностью зависят от изменения внешней среды. Это биохимические процессы. Эндогенные ритмы протекают при постоянных оптимальных условиях внешней среды и имеют широкий диапазон частот: от двух тысяч циклов в секунду до одного цикла в год. К эндогенным относятся ритмы сердцебиения, пульса, дыха­ния, кровяного давления, умственной активности, изме­нения глубины сна и др.

Существуют ритмы промежуточного характера. К ним можно отнести, например, серию постепенно затухающих мышечных сокращений,  возникающих в  результате оди­ночного внешнего раздражения.

Отличить эндогенные ритмы от экзогенных можно экспериментальным путем. Для этого проводят опыты при постоянных условиях внешней среды – температуре, осве­щении, влажности, атмосферном давлении и т. д. Важно отметить, что основной признак эндогенных ритмов со­стоит в том, что их периодичность близка к суточной, но несколько от нее отличается.

Опыты по выявлению эндогенных ритмов проводились как на растениях, так и на животных (в том числе на человеке). Впервые эндогенные ритмы на растениях наб­людал более 200 лет назад французский астроном де Мэран. Примечательно то, что суточная периодичность движения листьев у растений была открыта не биологом, а астроно­мом.

Изучая вращение Земли, он сделал открытие о при­способлении живых организмов к вращению Земли. В дальнейшем эти наблюдения де Мэрана подтвердили мно­гие биологи.

Были выяснены и причины суточной перио­дичности ряда физиологических процессов. Но все же началом науки о биологических ритмах – биоритмологии – принято считать открытие де Мэрана. За два столе­тия биоритмология сделала большие успехи.

Работы по изучению биологических ритмов проводи­лись по трем направлениям. Прежде всего изучались про­цессы и закономерности их проявления. Затем исследова­лось расположение ведущих систем и органов, обусловли­вающих проявление ритмичности процессов в организме. Когда закономерности проявлений и локализация ритми­ческих процессов в организме были изучены, начались исследования природы, физической и химической сущно­сти механизма биоритмов.

В настоящее время первый этап изучения биологиче­ских ритмов завершен. Существование эндогенных биоло­гических ритмов (их принято называть биологическими ча­сами) вполне установлено. Ряд удивительных явлений в природе можно теперь объяснить способностью организма чувствовать время.

Источник: Л. И. Куприянович «Биологические ритмы и сон»