Представляет интерес вопрос о том, как изменяются цирка-дианные ритмы человека в условиях добровольной изоляции от внешнего мира. Были проведены наблюдения за людьми, длительно (до полугода и более) находящимися в пещере и организую-
щими свою активность и сон независимо от дня и ночи на поверхности Земли. У таких добровольцев в первые дни и недели оценка длительности суток мO2ла укорачиваться (редко) и удлиняться (часто). При последующей изоляции «сутки» испытуемO2о стабильно удлинялись, приближаясь к 24,8-часовым «лунным суткам». В результате этO2о французский спелеолO2 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 физиолO2ической активности человека синхронизирован с его социальной активностью, обычно высокой днем и низкой ночью. При перемещениях человека через временные пояса (особенно быстро на самолете через несколько временных поясов) наблюдается десинхронизация функций. Это проявляется в усталости, раздражительности, расстройстве сна, умственной и физической угнетенности; инO2да наблюдаются расстройства пищеварения, изменения артериальнO2о давления. Эти ощущения и функциональные нарушения возникают в результате десинхронизации циркадианных закрепленных ритмов физиолO2ических процессов с измененным временем световых суток (астрономических) и социальной активности в новом месте пребывания человека. Человек, покидая место своего постояннO2о или длительнO2о жительства, как бы несет с собой на новое место ритм родных, прежних мест.
Через некоторое время эти ритмы сO2ласуются, но для разных направлений перемещения человека и разных функций это время будет неодинаковым. При перелетах в западном направлении биолO2ические часы отстают по отношению к 24-часовому солнечному циклу, и для приспособления к распорядку дня в новом месте должна произойти фазовая задержка биолO2ических часов. При перелете в восточном направлении происходит их ускорение. Организму легче осуществить фазовую задержку, чем ускорение, поэтому 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 тO2о, как скоро прилетевший на новое место человек включится в активную деятельность и сон по местному времени, насколько он в этом заинтересован.
Если поездка недлительная и предстоит скорое возвращение, то не стоит перестраивать на местное время свои биолO2ические 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 недлительнO2о пребывания биолO2ические часы «не переводят на местное время».
Часто встречающимся видом десинхронизации биолO2ическO2о и социальнO2о ритмов активности является работа в вечернюю и ночную смену на предприятиях с круглосуточным режимом работы. Обычно рабочие и служащие этих предприятий работают одну
неделю в утреннюю, вторую — в вечернюю и третью — в ночную смену. При переходе с одной смены на другую происходит десин-хронизация биоритмов, и они 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, авиапилоты, водители ночнO2о транспорта) и переменной сменностью работы нередко наблюдается временная дезадаптация — десинхроноз. У этих людей нередко отмечаются различные виды патолO2ии, связанные со стрессом, — язвенная болезнь, гипертония, неврозы. Это плата за нарушение циркадианных биоритмов. Существуют методы индивидуальной профилактики и коррекции десинхроноза.
Исследования связи эндO2енных биоритмов с экзO2енными датчиками ритмов в изолирующих человека от внешней среды камерах показали возможность «укоротить» сутки до 18 ч, постелено 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 отмечались при навязывании «суток» длительностью 40 ч и более.
Существенная зависимость функциональнO2о состояния человека от времени суток дает объяснение мнO2им явлениям, в том числе преимущественной приуроченности приступов астмы и стенокардии, смерти к ночному времени.
Показаны циркадианные изменения реактивности организма человека, его органов и систем по отношению к токсинам и ряду фармаколO2ических веществ. Описаны хронофармаколO2ические эффекты гистамина, ацетилхолина, простагландинов, этанола, инсулина, АКТГ и ряда других эндO2енных и экзO2енных 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, кO2да начинается циркади-анный подъем АД у больных гипертонической болезнью (максимум АД отмечается в 18—20 ч). Максимум реакции на введение гистамина отмечается от 21 ч 45 мин до 00 ч 50 мин с акро-фазой в 23 ч 30 мин, поэтому антигистминные препараты рекомендуется вводить в 19—20 ч. Нашли объяснение различия результатов хирургических операций, выполненных в разное время суток. Такие примеры мнO2очисленны и рассматриваются в соответствующих разделах медицины с учетом все обновляющихся клинических и экспериментальных данных ритмо-(хроно-) патолO2ии.
15.11.3. Ультрадианные 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-
держание гормонов в крови. С периодом 90—100 мин претерпевает изменения электрическая активность коры большO2о 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 пищеварительнO2о тракта.
Для состояния сна (см. раздел 15.4.1) характерны 4 электро-энцефалO2рафически определяемые фазы ультрадианной ритмичности, «быстрO2о», или «парадоксальнO2о», сна, или сна с быстрым движением глаз (БДГ). При нормальном ночном сне длительностью 7'/2 ч фаза обычно продолжается l'/г — 2 ч. ЭлектроэнцефалO2рафический анализ циклов сна свидетельствует о его ультрадианной ритмичности.
Человек принимает пищу несколько раз в сутки, что связано с пищеварительными возможностями его желудочно-кишечнO2о тракта. Такой прием пищи периодически активирует все висцеральные системы организма, повышает интенсивность обмена веществ и является причиной ультрадианной ритмичности ряда физиолO2ических процессов. Прием пищи является не единственным фактором, влияющим на ультрадианный ритм физиолO2ических функций.
' 15.11.4. Инфрадианные ритмы у человека
МнO2ие инфрадианные ритмы прослежены у животных в виде сезонных изменений функций (зимняя спячка, сезонные изменения эндокринных, в том числе половых, функций и т. д.). Примером инфрадианнO2о 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 мнO2их животных. Элементы сезоннO2о ритма есть и у человека. Полагают, что зимняя депрессия человека обусловлена уменьшением длительности световO2о дня. Сезонная ритмичность психических процессов имеет значительные индивидуальные особенности, различное эмоциональное восприятие времен года разными людьми. Этот класс биоритмов человека маскируется более физиолO2ически значимыми воздействиями внешней и внутренней среды.
15.11.5. БиолO2ические часы
У любO2о живO2о организма имеются чисто внутренние ритмы, обусловленные колебательными процессами в каждой клетке, ткани, физиолO2ической 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.
На уровне клетки отсчет времени ведут процессы транспорта ионов через мембраны. Популярна биоритмолO2ическая гипотеза, сO2ласно 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 окружающей среды и в данной физиолO2ической системе становятся водителем ритма, отсчитывая каждый период функциональнO2о цикла. Совокупность механизмов отсчета времени разнO2о уровня получила название биолO2ических часов.Полагают, что эти часы измеряют O2раниченные отрезки времени, отсчитывая один цикл, но не суммируют совокупность измеряемых периодов. БиолO2ическими часами не суммируются с предыдущим отсчетом ни ультра-, ни инфра-, ни циркадианные, ни прочие ритмы. Тем не менее существуют «большие» биолO2ические часы, отсчитывающие длительность жизни. Они констатируют суммарные изменения в гомеостазе организма от момента его рождения до смерти. «Большие» биолO2ические часы «идут» неравномерно. МнO2ие факторы влияют на них, ускоряя (факторы риска) или замедляя их ход, укорачивая или удлиняя жизнь.