Хронобиология и хрономедицина

История хронобиологии

Цикличностью жизненных процессов люди интересовались издавна. Понятие ритма является одним из главнейших в древней китайской медицине. Оно основывается на чередовании Ян и Инь, а также на смене сезонов, дня и ночи, лунных месяцев и так далее. Ритмы связаны с понятием времени: физическим, биологическим, под которым понимается соответствующая эволюция в филогенезе.

Биологическое время может отобразить спираль с постоянно поступающим или возрастающим направлением, тогда как физическое время отображает движение по кругу. Многие разделы современной хронобиологии напрямую перекликаются с дошедшими до нас древними восточными теориями о ритмически происходящих процессах в живом организме. Согласно этим представлениям, каждому органу соответствует определенное время суток, в течение которого этот орган наиболее чувствителен к внешним воздействиям (как повреждающим, так и исцеляющим). У сердца, например, этот пик приходится примерно на час дня, а у желчного пузыря — на час ночи.

Замечательное совершенство и глубокий смысл таких систем, как 12-летний «календарь животных», становятся понятными при сопоставления этих наблюдений с самыми разными биологическими явлениями. С древнейших времен в странах Восточной и Юго-Восточной Азии при составлении календарей большое значение придавали периодичности движения Солнца, Луны, Юпитера и Сатурна. Существенно важно, что элемент этой календарной системы — 12-летний цикл — тесно связан с применением одного из древнейших терапевтических средств восточной медицины — акупунктуры. Чтобы достичь возможно большего лечебного эффекта, необходимо воздействовать на определенные активные точки с учетом фазы 12-летнего цикла (как и времени суток).

В Европе цикличность жизненных процессов была подмечена еще писцом Александра Македонского — Андростеном в 4 веке до н.э. Осознание периодичности земных циклов и их влияния на все живое, включая человека, было присуще таким корифеям, как Пифагор, Гиппократ, Птолемей. Значительный вклад в изучение времени и его цикличности внес Аврелий Августин — бесспорно один из самых блистательных умов того недолгого периода в истории европейской культуры, который можно назвать христианской античностью. Он по существу явился отцом всей западной средневековой философии и пристально занимался такой проблемой, как восприятие человеком времени. Очевидно, что Аврелий Августин может по праву считаться ритмологом и даже одним из основоположников ритмологии, как науки.

Позднее немецкий астроном и математик Иоганн Мюллер, известный также как Региомонтан (1436-1476) — разработал сферическую тригонометрию, ставшую основой для биоритмологии. В 1472 г. опубликовал работу о влиянии комет. Автор первых печатных астрономических таблиц, которыми пользовались Васко да Гама, Христофор Колумб и другие мореплаватели. Разработал метод «лунных расстояний» для нахождения широты и долготы на море. Региомонтан завершил перевод «Альмагеста» Птолемея на латинский язык, начатый Пурбахом, и написал комментарий к нему. В 1474 г. Региомонтан был призван в Рим папой Сикстом IV для реформы календаря, а также для астрологических советов по ведению войны с Флоренцией. Продолжение

Биологические ритмы

Биологические ритмы — периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений; свойственны живой материи на всех уровнях ее организации — от молекулярных и субклеточных до биосферы.

Временную организацию биологических систем, роль фактора времени в осуществлении биологических явлений и в поведении живых систем, природу, условия возникновения и значение биологических ритмов для организмов изучает биоритмология — одно из направлений сформировавшегося в 60-е гг. раздела биологии — хронобиологии. На стыке биоритмологии и клинической медицины находится так называемая хрономедицина, изучающая взаимосвязи биологических ритмов с течением различных заболеваний, разрабатывающая рациональные схемы лечения и профилактики болезней с учетом биологических ритмов и исследующая другие медицинские аспекты биологических ритмов и их нарушений.

Адаптация организмов к окружающей среде в процессе эволюционного развития шла в направлении как совершенствования их структурной организации, так и согласования во времени и пространстве деятельности различных функциональных систем. Исключительная стабильность периодичности изменения освещенности, температуры, влажности, геомагнитного поля и других параметров окружающей среды, обусловленных движением Земли и Луны вокруг Солнца, позволила живым системам в процессе эволюции выработать стабильные и устойчивые к внешним воздействиям временные программы, проявлением которых служат биологические ритмы. Полагают, что такие ритмы, обозначаемые иногда как экологические, или адаптивные (такие, как суточные, приливные, лунные и годовые), закреплены в генетической структуре. В искусственных условиях (например, при непрерывном освещении или темноте) периоды таких ритмов отклоняются от периодов соответствующих ритмов окружающей среды, проявляя тем самым свой собственный период.

Для обозначения ритмов, которые синхронны с ритмами среды, употребляют термины циркадианный (околосуточный), циркатидальный (околоприливный), циркалунарный (окололунный), циркааннуальный (окологодовой).

Для описания ритма используют следующие параметры: период или частоту (количество колебаний в единицу времени), амплитуду — максимальное отклонение от средней, фазу — положительную или отрицательную, акрофазу — время максимального отклонения.

Выделяют ритмы высокой, средней и низкой частоты. Высокочастотные ритмы включают биологические ритмы с периодом от долей секунды до 30 мин. К ним относят ритмы электрической активности головного мозга, мышц, сердца, ритм дыхательных движений. Регистрация высокочастотных ритмов органов и тканей — электроэнцефалография, электрокардиография, электромиография и др. — широко используется при диагностике различных заболеваний и оценке функционального состояния соответствующих органов и систем.

Биологические ритмы средней частоты включают ритмы с периодом от 30 мин до 6 сут. В этой группе различают: ультрадианные ритмы (период от 30 мин до 20 ч), среди которых наиболее известны ритмы с периодом около 90 мин — ритмы чередования активности и покоя у новорожденных, чередования фаз медленного и быстрого сна, общей двигательной активности, экскреторной функции почек; циркадианные (период 20—28 ч), к которым относят изменения температуры тела, частоты сердечных сокращений, величины АД, степени работоспособности на протяжении суток. Продолжение

Что происходит с организмом, когда переводят часы?

Переход на летнее время безболезненно сказывается на вашем будильнике, однако внутренние биологические часы человека реагируют неадекватно на подобную смену режима. Так, период адаптации может оказаться намного дольше, чем кажется. Ученые утверждают, что проблема адаптации внутреннего биологического будильника человека зависит от многих психологических и поведенческих особенностей. Согласно результатам проведенного анализа, биологические ритмы — 24 часа, которые поддерживают ощущение времени в человеческом теле — играют важное значение в проблемах сна, лишнего веса, переменах настроения, и других отклонениях.

Сегодня ученым стали известны удивительные данные о генной и неврологической сторонах биологических ритмов человеческого организма. По мнению специалистов, полученные данные могут стать основой разработки новейших методов терапии бессонницы, нарушений суточного ритма организма, депрессии, ожирения и других расстройств. Продолжение

Хронобиология и спорт

Современные спортивные достижения достигли такого высокого уровня, что нужны новые подходы к построению тренировочного процесса и особенно к сохранению здоровья спортсмена.

Ученые разных стран отмечают увеличение количества случаев заболеваний сердечно-сосудистой системы спортсменов. Отмечаются и случаи внезапной смерти спортсменов на соревнованиях и на тренировках. Спортсмены, закончившие свою спортивную карьеру, нередко имеют различные заболевания и даже становятся инвалидами.

Современные исследования позволяют ставить вопрос о необходимости нового подхода к планированию физических нагрузок с учетом индивидуального состояния организма спортсмена.

Новый век открывает большие возможности для интенсивного развития таких перспективных научных направлений, как хронобиология и гелиобиология.

Закономерности этих наук стали использоваться с целью сохранения здоровья и работоспособности человека.

Исследование многолетней динамики спортивных результатов высококвалифицированных спортсменов позволило открыть новую биологическую закономерность — двухгодичные биологические ритмы у лиц женского пола и трехгодичные — у лиц мужского пола. Приросты спортивных результатов значительно увеличиваются у талантливых спортсменов через два года на третий, а у спортсменок — через год. Продолжение

Хронобиология и хронотерапия

Лекарства более эффективны, когда их принимают в подходящее время. Когда лечение согласуется с естественным ритмом организма, эффект его намного лучше.

5 часов утра. Если вы уже умудрились проснуться, то мудрые доктора советуют вам быстро-быстро помыться, побриться, причесаться, зубы почистить, надезодораниться и… снова в постель. Лучшее время для секса. В это время мужской организм вырабатывает максимальное количество мужского полового гормона тестостерона (именно поэтому примерно в это время мужчины часто просыпаются под действием полового возбуждения). Максимума достигает также выработка надпочечниками гормона кортизона.

6 часов. Самое время пробудиться ото сна и встать с постели; уровень сахара в крови, аминокислоты и все прочие вещества, необходимые для строительства новых клеток ткани, побуждают к активности. В это время особенно эффективно действуют препараты, снижающие кровяное давление, а также бета-блокаторы. Онкологические препараты также лучше принимать около 6 часов. В это время раковые клетки наиболее чувствительны к действию лекарства. Зато пищевые яды и никотин организм переносит намного хуже, чем в другое время суток. Утренняя сигарета сужает кровеносные сосуды намного больше, чем сигарета, выкуренная вечером; в результате утренних возлияний уровень алкоголя в крови увеличивается вдвое по сравнению с результатом вечернего застолья. Активизируется деятельность толстой кишки. Именно в это время должно происходить опорожнение кишечника, в результате чего работоспособность и выносливость организма будут выше.

7 часов. Стрелка биологических часов показывает на желудок. Очень желательно капитально поесть. Причем даже тем, кто сидит на диете, это не грозит «округляющими» последствиями. Пищеварительная система нашего организма сейчас работает отменно — все углеводы перерабатываются в энергию.

8 часов. Не самый благоприятный момент для сердечников. По статистике, львиная доля инфарктов приходится именно на это время. Кровь густеет, а предназначенные для нее частички еще «спят». Аспирин, принимаемый как защитное средство для сердца в малых дозах, помогает лучше именно между 7 и 8 часами. Сосудорасширяющие лекарства более подходящи сейчас, когда опасность сердечного инфаркта выше. Вечерние дозы могут быть меньше.

9 часов. Сейчас вы обладаете наивысшей работоспособностью: в это время вы лучше всего считаете, обострена кратковременная память. Можно смело садиться за учебу, очень успешно и быстро готовиться к экзаменам. Однако урок, выученный в этот период, необходимо повторить после полудня, когда подключится долговременная память. Тогда полученные знания застрянут в голове надолго. Счетные способности, достигшие на этот момент своего пика, будут постепенно снижаться в течение дня. Прививки, сделанные в это время, вызывают меньше осложнений, чем прививки, сделанные в иное время. Проведенная в этот период лучевая терапия также переносится онкобольными значительно легче.

10 часов. Приступайте к деловым встречам и переговорам. Ваш ум собран и готов к немедленной и адекватной реакции на самые неожиданные предложения. Температура тела у здорового человека достигает в этот период своего максимума. Продолжение

Хронофармакологические принципы терапии заболеваний у детей

Фундаментальным свойством всех живых систем является биологическая ритмичность, которая обеспечивает приспособление организма к внешней среде. Под влиянием постоянно повторяющихся воздействий факторов внешней среды, формирующих экзогенные ритмы, в процессе эволюции в живых системах возникли структурно-функциональные организации, осуществляющие эндогенные ритмы. Учитывая эволюцию развития живых существ, можно предположить, что первоначально сформировались клеточные, метаболические биоритмы, «базовые» по своей сущности. В дальнейшем, в ходе эволюционного развития, усложнения организмов формировались «надстроечные» биоритмы, связанные с поэтапным включением регуляторных систем: иммунной, эндокринной, нервной. В результате естественного отбора эндогенные биоритмы закрепились в гене.

Благодаря биоритмам обеспечивается внутреннее движение, развитие организма, его устойчивость к воздействию факторов окружающей среды. Это осуществляется за счет ритмичного чередования процессов анаболизма и катаболизма. Борьба противоположностей, обуславливающая движение (развитие), лежит в основе адаптационных процессов, обеспечивающих синхронизацию физиологических функций организма с разнообразными изменениями окружающей среды. Исследование биоритмов позволяет оценивать реактивность, функциональное состояние и адаптационные возможности организма.

Изучением биоритмов живых систем, их связи с ритмами, существующими в природе, занимается относительно недавно возникшая наука — хронобиоло-гия, составной частью которой является хрономедицина.

Последняя, с помощью использования хронобиологических параметров, в основном решает задачи, связанные с улучшением диагностики, профилактики и лечения патологических состояний у людей. Продолжение

Ресурсы по хронобиологии и хрономедицине

Книги по хронобиологии и медицине

Озон

Неизвестно Книга Редакторы: Ф. И. Комаров, С. И. Рапопорт 570 г Купить 170.00 руб. Второе издание. Под редакцией Ф.И.Комарова, С.И.Рапопорта….

Неизвестно Книга В. И. Шапошникова, В. А. Таймазов 190 г Купить 256.00 руб. Задачей настоящей монографии является привлечение внимания тренеров и ученых, работающих в области спорта, к новым направлениям в изучении проблемы индивидуализации т…