В конце 50-х годов английская ученая по имени Мери Лоббан и ее коллеги провели необычный эксперимент. Они вместе с несколькими испытуемыми провели лето на далеком Севере, на Шпицбергене, являющемся территорией Норвегии, где полярный день не дает указаний для отсчета реального времени суток.
Циркадные ритмы «придуманы» природой, чтобы приспособить организм к чередованию светлого и темного времени суток и поэтому не могут не быть связаны с восприятием света. Информация о светлом дне поступает в супрахиазматическое ядро из светочувствительной оболочки (сетчатки) глаза.
Периодические изменения биологических процессов (как количественные, так и качественные), происходящие на разных уровнях организации живого – будь то молекулярно-генетический, клеточный, тканевый, органный или даже популяционно-биосферный уровень, – ученые окрестили биоритмами.
Периодические колебания листьев некоторых растений в полной темноте де Мейран описал еще в 1729 году. Несколько позже, в 1751 году, благодаря шведскому естествоиспытателю Карлу Линнею появились первые цветочные часы с крайне простым устройством: циферблат был поделен на секторы, засаженные цветами, раскрывающимися в определенный час.
Мореплаватели, совершавшие кругосветные плавания в давние времена, сталкивались с многочисленными трудностями, но у них было одно преимущество по сравнению с современными туристами: они не страдали от резкой смены часовых. поясов, неприятного последствия воздушных полетов на реактивных лайнерах, которое люди все чаще ощущают на себе.
В течение циркадного дня (бодрствование) наша физиология в основном настроена на переработку накопленных питательных веществ, чтобы получить энергию для активной дневной жизни. Напротив, во время циркадной ночи питательные вещества накапливаются, происходят восстановление и «починка» тканей. Как оказалось, эти изменения в интенсивности обмена веществ регулируются эндокринной системой, то есть гормонами.
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.
Внутренний десинхроноз характеризуется рассогласованием биоритмов внутри организма. Примерами подобного десинхроноза может служить изменение ритма питания по отношению к обмену веществ или рассогласование ритмов сна и бодрствования, приводящее к раздражительности, бессоннице и плохому самочувствию.
Что же это за орган, который управляет циркадными колебаниями концентрации гормонов в крови? На этот вопрос ученые долгое время не могли найти ответ. Но ни у кого из них не возникало сомнений, что «циркадный центр» должен находится в головном мозге.
В 1632 году английский естествоиспытатель Джон Врен в своем «Трактате о травах» («Herbal Treatise») впервые описал дневные циклы тканевых жидкостей в организме человека, которые он, следуя терминологии Аристотеля, назвал «гуморы» (лат. Humor – жидкость).