В поисках биологических часов

26.09.2011

Предположение о том, что в процессе эволюции (филогенеза), и в процессе индивидуального развития организма (онтогенеза) биологические ритмы претерпевают изменения возникло еще в конце 19 века. Сейчас это уже не предположение, а экспериментально подтвержденный факт. Однако вопрос о биологических часах, задающих темп этих изменений, и поныне останется открытым.

Одни исследователи склонны рассматривать биоритмы как результат пока еще плохо изученных геофизических факторов.

Другие (и таких большинство) считают, что биологические часы локализованы в клетке. И при этом ссылаются на то, что суточные ритмы свойственны не только клеточным культурам растений и беспозвоночных, но и млекопитающих.

Их оппоненты филогенетическим подходом тоже не пренебрегают. Только трактуют наюлюдаемые явления иначе. К примеру, поступательное развитие биоритмов клеток печени в процессе эволюции позвоночных, проявляющееся в увеличении амплитуды обменных процессов в гепатоцитах, они объясняют следующим образом: чем выше организация животного, чем выше общий уровень его жизненной энергии, тем больше возростает интенсивность обменных процессов в гепатоцитах.

Словом, по мере подъема по эволюционной лестнице, характер отдельных показателей внутриклеточного обмена веществ в печени остается неизменным. В зависимости от уровня организации животного меняется лишь величина этих сдвигов (хронобиологии называют ее амплитудой). По мнению приверженцев геофизической доктрины, именно наблюдаемое изменение амплитуды и позволяет считать суточный ритм биологических процессов признаком целесообразным, адаптивным, эволюционно приобретенным и развивающимся. Саму же ритмичность жизненных явлений, синхронизированную с геофизическими ритмами, на их взгляд, можно рассматривать как результат действия естественного отбора, под давлением которого «происходит процесс превращения внешнего во внутренне, закрепление его в генотипе и становление так называемого эндогенного».

Как было на самом деле, сказать трудно. Но факт остается фактом: биологические ритмы генетически детерминированы. Причем реализуется генетическая программа обычно после рождения, в процессе индивидуального развития организма. К примеру, у кур первые признаки суточного ритма гепатоцитов появляются дней через десять после рождения. Потом интенсивность биологических процессов печени постепенно нарастает и к 60-80 – суточному возросту достигает максимума.

Более того, результаты изучения параметров ряда гомеостатических систем животных и человека свидетельствует о том, что каждому возростному периоду постнатального онтогенеза – инфантильному, ювениальному, молодому, зрелому, предстарческому и старческому – свойственны свои собственные, неповторимые циркадные ритмы. Эти данные прекрасно «вписываются» в концепцию российского хронобиолога Г.Д. Губина, в соответствии с которой все основные параметры суточных ритмов – МЕЗОРы, амплитуды, хронодезмы, внутренние и расчетные акрофазы – в процессе онтогенеза претерпивают изменения. И не просто изменения, а изменения, подчиняющиеся определенной закономерности. С этих позиций жизненный цикл организма можно уподобить спирали, число витков которой вначале увеличивается, достигает максимума, а потом сокращается.

У млекопитающих подобные изменения затрагивают главным образом амплитуды циркадных ритмов всех уровней, начиная от клеточного и заканчивая организменным: на ранних этапах онтогенеза они (т.е. амплитуды), постепенно нарастая, достигают своего максимума в молодом и зрелом возрасте и после этого также постепенно идут на спад. Однако изменением амплитуды дело не ограничивается. С возрастом меняются последовательности акрофаз и величины хронодезм. В молодом и особенно зрелом возрасте все изученные показатели гомеостатических систем имеют максимальные хронодезмы, что указывает на максимальный диапазон возрастной нормы. Проще говоря, организм зрелого человека, в котором биоритмы отличаются высокой степенью согласованности, обладает наибольшим «запасом» здоровья и довольно легко справляется с неблагоприятными воздействиями. В процессе старения, по мере нарастания «разъюстировки» биологических ритмов запас здоровья уменьшается.

Исходя из этого, для оценки биологического возраста и «количества» здоровья хронобиологии предлагает использовать скорость угасания амплитуды суточных ритмов и изменения их внутренних акрофаз. При этом знание онтогенетических метамарфоз суточных ритмов индивида позволит спрогнозировать скорость течения его собственного времени и оценить характерную для него возрастную «траекторию» здоровья.

Насколько реально осуществить биоритмическое тестирование, говорить пока рано. Тем более, что в качестве эталона при оценке отклонений в состоянии здоровья планируется использовать биоритмологические карты здоровых людей, составленные с учетом возраста и климатогеографических регионов их проживания.

Но предпосылки тому есть. Достаточно вспомнить о десинхронизации суточных биоритмов, свидетельствующей о неполадках здоровья или о скорости восстановления исходной биоритмики – довольно высокой в молодости и зрелом возрасте и низкой в старости.

 

Источник: timecps.net




Советуем почитать:

16.08.2011

Жирная пища провоцирует сбой биологических часов

Жирная пища провоцирует сбой биологических часов

Пристрастие к жирной пище ведет не только к избыточному весу, но и к "поломке" биологических часов – расстройству циркадного (околосуточного) ритма организма. Биологические часы начинают отставать от естественного суточного ритма, что независимым образом способствует набору веса.

14.08.2011

Часто менять часовые пояса вредно для мозга

Часто менять часовые пояса вредно для мозга

Человек, часто переезжающий из одного часового пояса в другой, рискует ухудшить свою память и когнитивные навыки после того, как вернется к обычному образу жизни. Эти данные были подтверждены результатами исследования, проведенного в университете Калифорнии.

12.08.2011

Страдающим старческим слабоумием поможет яркий свет

Страдающим старческим слабоумием поможет яркий свет

Яркое освещение днем, которое используется для улучшения суточного биоритма у пожилых людей, может также способствовать облегчению симптомов старческого слабоумия: беспокойства, расстройств сна и настроения, говорится в статье, опубликованной в журнале JAMA.

29.07.2011

Темнота усугубляет депрессию

Темнота усугубляет депрессию

Недостаток солнечного света связан со снижением когнитивных функций у людей, страдающих депрессией. К такому выводу ученые пришли, сравнив количество солнечного света в разных регионах США и распространенность когнитивных расстройств. Данные нового исследования опираются на информацию с погодных спутников НАСА.