Биологические ритмы. Хронобиология и хрономедицина. Анализ биоритмов человека с использованием информационной системы "персональный медицинский менеджер"

Ритмичность биологических процессов – одно из основных свойств живой материи. Функциональные системы организма – ритмические системы.

Биологические ритмы - это периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они описаны на всех уровнях организации, начиная от простейших биологических реакций в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями. Живой организм является совокупностью многочисленных ритмов с разными характеристиками. Они обеспечиваются последовательностью взаимодействия многочисленных физиологических и биохимических реакций.

По последним научным данным в организме человека выявлено более 400 суточных ритмов. Биологические ритмы – это эволюционная форма адаптации, определяющая выживаемость живых организмов. Выработанная в результате эволюции временная последовательность взаимодействия различных функциональных систем организма с окружающей средой способствует согласованию разных ритмических биологических процессов и, таким образом, обеспечивает нормальную жизнедеятельность целостного организма.

Наиболее распространена классификация биоритмов по Ф. Халбергу (1964) по частотам колебаний. – слайд

Зона ритмов	Область ритмов	Длина периодов
Высокочастотная	Ультрадианная	менее 0,5 ч

Среднечастотная	Циркадная (суточная)
	Инфрадианная	28 ч - 3 сут
Низкочастотная	Циркасептанная (недельная)
	Циркадисептанная
	Циркавигинтанная
	Циркатригинтанная (месячная)
	Цирканнуальная (годовая)	1 год + 2 мес

Существует тесная зависимость между фазой солнечного цикла и антропометрическими данными молодежи. Акселерация весьма подвержена солнечному циклу: тенденция к повышению модулируется волнами, синхронными с периодом «переполюсовки» магнитного поля Солнца (а это удвоенный 11-летний цикл, то есть 22 года).

Влияние сезонных ритмов сказывается на структуре заболеваемости. Так, зимой снижена функция сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта, проявляются психозы, увеличивается наклонность к алкоголизму и наркомании. Более часто наступает адинамия, что приводит к повышению веса тела. Обостряются болезни суставов, особенно подагры, остеохондроз позвоночника, радикулиты.

Весной обостряются болезни зубов, слизистой оболочки полости рта, желудка, более часто становятся ломкими и выпадают волосы. Повышено тромбообразование, особенно при варикозном расширении вен нижних конечностей и различных травмах. Чаще отмечаются инсульты, обмороки, общая слабость, приступы мигрени. Обостряются болезни органов слуха и глаз, а также хронические бронхиты и пневмонии. Меньше проявляются болезни печени и желчного пузыря.

Летом обостряются нервно-психические расстройства, бронхиальная астма, туберкулез. Снижается функция эндокринной системы, учащается сахарный диабет. Повышается функция желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой и мочеполовой систем. Более часто организм подвергается различным инфекциям.

Осенью нарушаются обменные процессы, обостряются суставные боли, проявляются аллергические и нервные расстройства. Чаще наступает рецидив язвенной болезни желудка, снижается функция почек, мочевого пузыря, надпочечников, обостряется геморрой, повышается тромбообразование, появляются воспалительные процессы кожи, придатков матки, желчного пузыря.

Психологи отмечают изменения в поведении некоторых людей, связанные с фазами луны, в частности, известно, что в новолуние растёт число самоубийств, сердечных приступов и пр. Возможно, овариально-менстру-альный цикл связан с лунным циклом.

Недельные циклы. Известна динамика работоспособности – наилучшие показатели труда отмечены в середине недели.

Суточный ритм является основным. У всех людей он приблизительно совпадает, однако внутри суточного ритма чередование некоторых периодов и их длительность имеют широкие пределы колебаний. Так, у каждого человека свои собственные, не похожие на другие ритмы работы сердца и других органов, ритмы нервной деятельности, ритмы сна и др. С ними связаны периодические колебания дыхания и температуры тела, сердечной деятельности и картины крови, работа органов пищеварения и выделения. В различное время суток изменяется ощущение боли, способности видеть, запоминать, ощущать вкус и запах, восприимчивость к болезням, чувствительность к шуму, психическим травмам, страху и т.д. Периодическим циклам подчиняются выработка ферментов, время репродуцирования клеток и протекание биохимических процессов, а также процесс размножения, ритмы рождения и смерти. Слайд

Можно обратить внимание на некоторые типичные характеристики циркадианной системы здорового человека. Масса тела достигает максимальных значений в 18-19 часов, температура тела – в 16-18 часов, частота сердечных сокращений – в 15-16 часов, частота дыхания – в 13-16 часов, систолическое артериальное давление – в 15-18 часов. Уровень эритроцитов в крови – в 11-12 часов, лейкоцитов – в 21-23 часа, гормонов в плазме крови – в 10-12 часов, инсулина – в 18 часов, общего белка крови – в 17-19 часов. Чувствительность тканей зубов к болевым раздражителям максимальна в 18 ч, уменьшается к 15 ч, минимальна – вскоре после полуночи. Органы чувств: с 3 до 8 утра максимальная чувствительность ко всем видам боли. С 17 до 19 часов начинается повышение обонятельных вкусовых и слуховых ощущений, максимума они достигают в 3 часа ночи, а минимум их чувствительности отмечен в 6 часов утра.

Ритмы длительностью меньше суток. Примеры: концентрация внимания, изменение болевой чувствительности, процессы выделения и секреции, цикличность фаз сна. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно.

Установлено, что строгое соблюдение режима кормления новорожден-ного ребенка ускоряет становление у него циркадной ритмичности. При де-фиците внимания со стороны матери ритмы сна-бодрствования у младенца становятся менее регулярными. В целом биоритмическая система человека формируется вплоть до периода полового созревания. Старение же предст-авляется биоритмологам как постепенная утрата ритмов. Отсутствие био-ритмов не совместимо с жизнью.

Сохранение ритмичности функций организма – основа сохранения его гомеостаза и оптимальной жизнедеятельности. Многие патологические процессы в организме сопровождаются нарушением временной организации физиологических функций. В то же время рассогласование ритмов является одной из причин развития выраженных патологических изменений в организме. Это состояние получило название десинхроноза.

Десинхроноз (от лат. dе – приставка, означающая удаление, chronos – «время», synchronos – «одновременный») – это изменение различных физиологических и психических функций организма в результате нарушения суточных ритмов его функциональных систем. Десинхронозы характеризуются рассогласованием ранее синхронизированных внутри- или межсистемных ритмов. Различают острый и хронический десинхронозы . Первый возникает при быстро формирующемся рассогласовании датчиков времени и существующими в организме ритмическими процессами (например, при быстром пересечении нескольких часовых поясов на самолёте). Хронический десинхроноз развивается при длительном непрекращающемся или часто повторяющемся действии на организм факторов, вызывающих острый десинхроноз.

Причинами десинхронозов являются космические полёты, трансмеридиональные перелёты, а также различные факторы (психогенные, биологические, химические и физические факторы), нарушающие цикл сон-бодрст-вование (повторяющиеся переключения дневной работы на вечернюю и ночную работу в течение длительного времени; частые изменения геомагнитных влияний, геофизических датчиков времени в течение длительного срока; выраженные усиления и изменения колебаний электромагнитных влияний космического пространства на организм; избыточное, аритмическое действие разнообразных стрессорных факторов и др.).

При трансмеридиональных перелётах отмечают расстройства сна, снижение работоспособности, головную боль, перепады кровяного давления, состояние слабости, усталости. Показано, что адаптация к новому поясному времени развивается в следующей последовательности: первыми нормализуются психофизиологические функции, затем – соматические, позже – вегетативные и, наконец, половые.

При длительном рассогласовании цикла сон-бодрствование, возникающем обычно при длительной работе, особенно при чередовании работы в дневное и ночное время, развиваются невротические расстройства, дисфункции коры больших полушарий, вегетативной нервной системы (гастриты, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, синдром вегетативной дистонии, гипертоническая болезнь и др.).

При усилении или значительных колебаниях геомагнитных и космических магнитных воздействий на организм наблюдают увеличение выраженности сердечно-сосудистой патологии, учащение развития стенокардии, аритмий сердца, инфаркта миокарда, кровоизлияний и ишемии головного мозга и др.

На стыке биоритмологии (учения о биоритмах) и клинической медицины находится хрономедицина – новое, стремительно развивающееся направление медицины. Хрономедицина изучает взаимосвязи биоритмов с течением различных заболеваний, разрабатывает схемы лечения и профилактики болезней с учетом биоритмов и исследует другие медицинские аспекты биоритмов и их нарушений .

Хрономедицина ставит целью использовать закономерности биоритмов для улучшения профилактики, диагностики и лечения заболеваний человека. Для использования законов биоритмов необходимо ввести понятие хронобиологической нормы. Хронобиологическая норма включает в себя индивидуальный хронотип – выраженность ритмологических проявлений в зависимости от индивидуально-типологических особенностей человека, выработанного стереотипа поведения, характера труда. Биоритмологические особенности можно отнести к индивидуальным свойствам организма и рассматривать как элемент конституции человека.

Хрономедицина включает в себя хронопатологию, хронотерапию, хро-нопрофилактику и хронофармакологию.

Хронопатология – раздел хрономедицины, изучающий пути и механизмы возникновения, течения и исхода стойких нарушений ритмических процессов . Последние проявляются изменениями частоты и амплитуды различных психических, физиологических и биохимических параметров жизнедеятельности организма (самочувствия, активности, настроения; частоты сердечных сокращений и дыхания, артериального давления, температуры тела, основного обмена, обновления клеток и т.д.).

Как нестабильность, так и различные по интенсивности и характеру изменения ритмов служат основой развития той или иной патологии. Различные системы, органы и ткани обладают разной ритмичностью и неодинаковой ритмологической устойчивостью при развитии той или иной патологии. Установлено, что снижение уровня физиологических функций в ночное время ведет к увеличению приступов при таких заболеваниях, как бронхиальная астма, гипертоническая болезнь, стенокардия. Инфаркт миокарда и инсульты чаще возникают ночью.

Хронотерапия - раздел хрономедицины, занимающийся оптимизацией лечения конкретного заболевания и восстановлением полноценного здоровья организма с учётом его биоритмических процессов.

Обезболивающий эффект анальгетиков при зубной боли в 15 ч – самый высокий (в 2-3 раза больший, чем в утреннее время). Для снятия головной боли в утреннее время необходимо принять наибольшую дозу анальгетика, в то время как в вечернее время достаточно использовать в 2-3 раза меньшую дозу.

Хлоридно-натриевые ванны при лечении гипертонической болезни оказывают наибольший терапевтический эффект при назначении с 14 до 19 ч дня.

Лучшим терапевтическим эффектом при лечении пациентов с ишемической болезнью сердца обладают йодно-бромные ванны, назначаемые в 13-14 ч. Именно в это время дня у этих больных улучшается кровоснабжение сердца и мозга, а также существенно возрастает резистентность к физической нагрузке.

На фоне различных режимов темнового воздействия на организм больных злокачественными опухолями отмечена нормализация эндокринной системы и повышение (в 1,5-3 раза) эффективности химиолучевой терапии.

Перевод с дневного на ночной режим питания пациентов с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки сопровождается ускорением заживление язв путём их рубцевания.

С учётом естественного суточного ритма секреции глюкокортикоидов и наименьшего подавления ими гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы при приёме их в утреннее время разработаны схемы лечения различных заболеваний, когда суточную дозу экзогенного гормона вводят почти целиком в первую половину дня.

Учитывая суточную динамику изменений физиологических показателей, эффективность лечения бронхиальной астмы удалось повысить в 1,5 раза, хронических пылевых бронхитов – в 2 раза, а гипертонической болезни – в 2,5 раза.

Оперативное вмешательство по поводу рака молочной железы наиболее эффективно проводить в середине менструального цикла, когда риск метастазирования и рецидива уменьшается. Если же оперировать во второй половине цикла, то увеличивается угроза рецидивов.

Хронопрофилактика – раздел хрономедицины, разрабатывающий мероприятия и методы, направленные на предупреждение развития различных видов патологии с учётом временного фактора. В частности, хронопрофилактика разрабатывает оптимальные для определения групп людей и отдельных индивидов режимов умственной и физической работы, сна и отдыха, питания, двигательной активности, профилактического использования различных лекарственных средств, в том числе адаптогенов и вакцин.

Так, сотрудниками НИИ детских инфекций РАМН доказано, что вакцинация детей против кори во второй половине дня обычно ведёт к нарушению суточного ритма различных физиологических систем и развитию выраженных прививочных реакций. У детей, вакцинированных в утренние часы, эти нарушения не зарегистрированы, или они были незначительными.

Хронофармакология исследует способы применения лекарств с учетом зависимости их действия от фаз биоритмов функционирования организма и от состояния его временной организации, изменяющейся при развитии болезни.

Наибольший лечебный эффект имеет введение лекарственных препаратов в определенное время суток. Наиболее высокую концентрацию теофиллина в крови обнаруживают при приёме его в 11ч и 23ч, минимальную – в 17 ч. Наибольшую чувствительность организма к действию гистамина обнаруживают в 23 ч (в 2 раза больше, чем утром). Поэтому вводить традиционные антигистаминные препараты лучше в 19-20 часов, тем самым можно уменьшить аллергические проявления у больных бронхиальной астмой и крапивницей. При диабете введение инсулина в 4 часа утра оказывает наиболее сильное действие. Высокая чувствительность человека к пенициллину зафиксирована в вечерние и ночные часы.

Знание хронофармакологических закономерностей крайне важно не только для выбора лекарственного средства, но и его дозы, пути и времени введения в организм с целью получения наибольшего терапевтического и наименьшего побочного действия. Например, ритм деления опухолевых клеток отличается от ритма деления нормальных клеток, поэтому временем выбора является время максимальной скорости деления опухолевых клеток, тогда они наиболее уязвимы. Противоопухолевые препараты также имеют суточный ритм своей активности. Чтобы уменьшить риск осложнений необходимо правильно назначать время приема препаратов. Так, при опухоли яичников адриамицин назначают утром, а циспластин – вечером. Такое сочетание вызывает меньше побочных эффектов и через 5 лет 50% женщин остаются живыми, применение в обратном порядке приводит к ухудшению результатов - только 11% женщин остаются в живых через пять лет. Применение по обычной схеме приводит к серьезным побочным эффектам, что заставляет женщин отказываться от приема препарата, и через пять лет все они погибают.

Таким образом, изучение биоритмов различных жизнеобеспечивающих систем имеет важное значение для определения характера и степени адаптационных и резервных возможностей организма, наличия и выраженности патологических изменений, эффективности проводимой терапии, прогноза течения и исхода заболевания.Для успешного лечения больных необходимо учитывать время применения в течение суток различных фармакологических веществ, биостимуляторов, физиотерапии, лечебной физкультуры и т.д.

Существование живых организмов в сложной и динамической среде обитания возможно лишь благодаря взаимодействию со средой, непрекращающемуся процессу адаптации к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Организм подвергается не простому внешнему воздействию, а определенному ритму этого воздействия, непрерывно меняющемуся как по частоте, так и по интенсивности. В этих условиях для адаптации организма к окружающей среде и сохранения гомеостаза требуется непрерывная перестройка интенсивности биосинтетических процессов, соответствующих колебаниям частоты и силы внешних воздействий.
Уровень адаптационных способностей организма определяется степенью временной адекватности между моментом воздействия и началом развертывания нейтрализующей его приспособительной реакции. Чем выше предупреждающее реагирование, обеспечивающее максимальные возможности в определенное время суток, тем выше адаптационные возможности. Адаптационная реакция на непредсказуемые воздействия обеспечивается за счет амплитуды колебаний, и чем больше их размах, тем большим выбором обладает организм и, соответственно, тем более адекватна его реакция.
Для здорового организма характерна четкая организация суточных кривых, относительно высокое значение средних показателей и разброс их в течение суток, относительно постоянная акрофаза при повторных исследованиях в течение нескольких суток.
Изменения структуры ритмов ведут к серьезным нарушениям, в частности появлению «хаотических ритмов». Многие патологические процессы в организме сопровождаются нарушением временной организации физиологических функций, и в то же время рассогласование ритмов является одной из причин выраженных патологических изменений в организме (десинхроз).
Закономерности ритмической организации функций здорового и больного человека с последующей разработкой оптимальных схем распределения во времени лечебных и профилактических воздействий на организм изучает хрономедицина.
Хрономедицина — раздел хронобиологии, включающий в себя хронофизиологию, хронопатологию, хронодиагностику, хронотерапию, хронофармакологию, хронопрофилактику и хроногигиену. Задачей хрономедицины является возможность использования закономерностей биоритмов для улучшения профилактики, диагностики и лечения заболеваний человека.
Использование законов биоритмов тесно связано с понятием хро-нобиологической нормы (индивидуальный хронотип, хроноадаптация, хронореактивность). Отклонение от этих норм — хронопатология. Любое патологическое состояние или болезнь сопровождается нарушением течения физиологических функций, т.е. отклонением от нормы.
Хронопатология изучает биологические ритмы организма при формировании в нем патологического процесса, нарушения биоритмов во всех стадиях развития болезни, роль новых сочетаний биоритмов, новых форм организации их, соответствующих выздоровлению или сохранению в новых условиях.
Хронодиагностика — раздел хрономедицины, изучающий биоритмологические особенности организма человека, изменения в суточном ритме резистентности организма к возбуждающим воздействиям (сила тяжести, физические, химические и др.), изменения амплитудно-фазовых характеристик и их взаимную корреляцию, периоды повышенной и пониженной устойчивости организма к патогенным факторам внешней или внутренней среды.
Хронотерапия — это комплекс лечебных мероприятий, проводимых с учетом фактора времени и сложности системы взаимоотношений между характером кинетики различных медикаментов и чувствительностью клеточных структур к препаратам в разные фазы биоритмов организма.
Хронофармакология — область хрономедицины, изучающая влияние различных биоритмов организма на выраженность фармакологических эффектов и оценка влияния лекарственных средств на ритмические колебания функций организма.
Хронопрофилактика — раздел хрономедицины, связанный с сезонной профилактикой заболеваний, учитывающий годовой цикл их развития, с разработкой эффективных средств профилактики де-синхронозов (рекомендации по режимам сна — бодрствования, двигательной активности, питания и др.).
Хроногигиена — организация режимов труда и отдыха в соответствии с особенностями биологических ритмов. Важнейшей задачей хроногигиены является разработка правильного распорядка дня с выполнением наибольшей нагрузки в период наибольшей работоспособности организма, т.е. с учетом эффективных возможностей организма.
Практически все физиологические показатели имеют синхронизированную суточную периодичность с максимальными значениями в дневной и ранневечерний период суток и минимальными — в ночной период. Причем эти значения на протяжении суток могут быть больше или меньше величины общепринятой среднесуточной нормы.
Все патологические процессы в организме, как правило, сопровождаются нарушением и рассогласованием биологических ритмов физиологических функций, вовлеченных в процесс, — десинхронозом.
Знание состояния временной организации биосистем в норме и при десинхрозе является ключевым звеном в поиске путей целенаправленной коррекции дезрегуляторных нарушений в этих системах. Исследование этих отклонений составляет целое направление хрономедицины — хронопатологию.
Изучение разнообразных функций организма на разных этапах онтогенеза в условиях нормы и патологии открывает широкие возможности разработки принципиально новых неинвазионных методов клинической диагностики, построенных на анализе таких показателей, как частота сердечных сокращений, температура тела, артериальное давление и многие другие.
Временную организацию биосистемы, согласно современным представлениям, образует совокупность биологических ритмов, согласованных во времени между собой и с периодическими изменениями во внешней среде, роль которых не однозначна.
Из-за изменения длительности светового дня летом и зимой фазы циркадианных (суточных) ритмов сдвигаются и занимают неодинаковое положение на суточной шкале и могут достигать нескольких часов. При передвижке фаз ритмы разных органов и систем, имеющих разную инертность, перестраиваются с разной скоростью, что неизбежно ведет к развитию десинхроноза циркадианных ритмов целостного организма и его устойчивости к действию раздражителей.
Сезонные обострения заболеваний внутренних органов представляют собой сложный процесс, в основе которого лежат фундаментальные биологические законы, а основная роль в сезонной перестройке организма отводится эпифизу.
Главным продуцентом эпифиза является гормон мелатонин. Ритм продукции мелатонина эпифизом носит циклический характер. Уровень мелатонина начинает повышаться в вечернее время, достигая максимума к середине ночи, а затем прогрессивно снижается до минимума в утренние часы.
Мелатонин является стимулятором не только основного эндогенного ритма, а также и корректором этого эндогенного ритма относительно ритмов окружающей среды. Поэтому любые изменения его продукции, выходящие за рамки нормальных физиологических колебаний, могут привести к рассогласованию как собственно биологических ритмов организма между собой (внутренний десинхроноз), так и к рассогласованию ритмов организма с ритмами окружающей среды (внешний десинхроноз). Внутренний и внешний десинхронозы могут являться причинами различных патологических состояний как сами по себе, так и сопровождать заболевания внутренних органов.
Многие биоритмы имеют период, совпадающий с периодом экзогенных римтов, другие лишь синхронизированы с ними. Изменение частоты или фазы внешних датчиков времени приводит к перестройке синхронизированных ранее биоритмов.
Большинство максимумов и минимумов сезонных ритмических колебаний приходится на февраль и август. Эти месяцы называются переломными точками направления фаз годовых биологических ритмов, т.е. биологический год делится февралем и августом на две половины, в пределах которых направление фаз годовых биологических ритмов противоположны.
Трансформация сигнала из физического или биологического окружения во внутренние физиологические системы осуществляется при участии нервного и гуморального звена регуляции. При изменении геомагнитного поля изменяется вегетативно-гуморальная регуляция.
Клинические исследования показали, что нарушение биоритмов при заболевании затрагивает не только пораженные органы или системы, но и другие функциональные системы. По структуре биоритмов можно прогнозировать течение болезни и эффективность терапевтических воздействий на организм лекарственных препаратов. При благоприятном течении заболевания нормализуются суточные колебания функций организма, наблюдается совпадение точек максимума и минимума биоритмов на протяжении нескольких дней обследования, при неблагоприятном — колебания положения точек максимума и минимума на суточных кривых разбросаны.
Если десинхронозы единичны, организм через определенное время полностью восстанавливает свои функции, при частых десинхронозах состояние здоровья человека значительно ухудшается. На этом фоне гораздо легче могут возникать различные заболевания.
В зависимости от времени суток организм человека по разному реагирует на то или иное воздействие. Наиболее физически «слабыми» большинство людей оказывается в 2—5 ч, 12—14 ч, а наиболее «сильными» в 8—12 ч и с 14—17 ч, и в соответствии с этим необходимо строить свой график нагрузок. Выявлены достаточно отчетливо периоды повышенной и пониженной вероятности возникновения приступов стенокардии, гипертонических кризов и инфарктов миокарда. Наибольшая частота приступов наблюдается вечером около 12 ч. Печеночные колики чаще всего возникают около часа ночи, приступы «сердечной астмы» с 3 до 5 ч.
Хронотип человека довольно индивидуален, но определенные закономерности существуют. В зависимости от преимущественной активности человека в утренние, дневные или вечерние часы выделяют три хронотипа, условно названные соответственно «жаворонки», «голуби» и «совы». Многие считают, что генетически все люди должны быть «жаворонками», а «совы» — результат внешних влияний, тем не менее, хронотипы существуют вне зависимости оттого, обусловлены они биологически или социально. Независимо оттого, к какому типу относится индивид — к «жаворонку», «сове» или аритмику, — человек как целостная система может быть охарактеризован определенным набором частотно-амплитудных характеристик, особенностью функционирования которых является ритмическая деятельность.
Цикличность работоспособности является одним из самых надежных и показательных критериев состояния здоровья, так как в обеспечении работоспособности принимают участие практически все важнейшие физиологические системы организма. Выявлены два пика работоспособности, когда отмечается не только физическая работоспособность, но и способность концентрировать внимание, скорость принятия решений, формирование мыслей и предложений, быстрота извлечения из памяти нужной информации (10—12 и 16—18 ч) и два спада — в 13—14 ч и 2—4 ч.
Кроме двух наиболее выраженных пиков и спадов работоспособности можно выделить менее выраженные ритмические колебания (повышение работоспособности в 5, 12, 16, 20, 24 ч и понижением в 2, 9, 14, 18 и 22 ч). Чередование высокого и низкого физиологического тонуса организма мало зависит от сезона года и географической широты проживания человека. Именно в период наименьшей
работоспособности резко возрастает вероятность ухудшения состояния здоровья, начальные стадии проявления болезней и наступления смерти (2-3, 9-10, 14-15, 18-19, 22-23 ч).
Работоспособность колеблется не только в течение суток, но и на протяжении рабочей недели. Установлено, что в понедельник физическая и умственная работоспособность человека минимальна, своего максимума она достигает в среду, четверг, а в пятницу работоспособность начинает понижаться. Понятно, что недельный ритм в первую очередь имеет социальное происхождение, но нельзя исключить и того обстоятельства, что к концу рабочей недели у человека накапливается утомление.
В зарубежных странах на хронотип человека обращают серьезное внимание. Многие крупные фирмы стараются подобрать персонал для ночных смен исключительно из «сов». Это повышает производительность труда, снижает травматизм и процент брака. У «жаворонков», вынужденных работать ночью, значительно чаще возникают заболевания желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы, чем у «сов».
Основной задачей хронотерапии является совершенствование наиболее эффективных методов лечения на основе знаний хроноструктуры организма.
Зависимость действия лекарственных веществ на организм человека от фазы биоритмов показана во многих исследованиях. В частности, установлено, что воздействие аллергенов минимально в 15 ч, максимальный ответ организма на аллергены отмечается в 23 ч, с 8 до 12 ч обостряются приступы сенной лихорадки, с 19 до 23 ч максимально выделение гистамина, поэтому отмечается самый сильный зуд в эти часы. Чувствительность к антигистаминным препаратам в разные часы суток различна (принятые утром действуют 15—17 ч, вечером 7—9 ч).
Максимальная чувствительность ко всем видам боли с 3 до 8 ч утра, чувствительность органов чувств (обонятельных, вкусовых и слуховых ощущений) начинает повышаться с 17 до 19 ч, достигая максимума в 3 ч ночи. Максимум чувствительности в 6 ч утра.
С 7 до 9 ч чаще, чем в другое время, развиваются инсульты и инфаркты, а с 21 до 24 ч минимум приступов. Но эти часы могут сдвигаться в зависимости от индивидуальных особенностей, например, если человек «сова», то у него время возможного приступа сдвигается вперед, если «жаворонок», то назад, т.е. опасны в плане развития приступов первые часы после пробуждения.
Существует иная суточная цикличность деления здоровых клеток в отличие от опухолевых, которые безудержно делятся. Все клетки организма наиболее чувствительны к действию медикаментозных средств в фазу деления, поэтому препараты против опухолевых клеток назначают в период максимума деления опухолевых клеток и минимума нормальных.
Диагноз и терапевтические меры могут быть более эффективными, если их строить на основе циркадианного цикла. При лечении эффект повышается, если прием лекарств согласован с периодами повышенной чувствительности организма к их воздействию. Это позволяет добиться более рационального использования лекарств и максимального лечебного эффекта.
Установлено, что действие дозы лекарств во многом зависит от скорости его всасывания, расщепления, биотрансформации и выведения из организма. А это напрямую связано со временем приема. Важно знать, когда органы «мишени» наиболее восприимчивы к лекарству. Если принять лекарство в «неблагоприятное время», то оно может не только не оказать лечебного эффекта, но может вызвать отрицательный эффект. Те же самые химиотерапевтические препараты, физиотерапевтические процедуры, иглотерапия дают несравнимо разный (вплоть до противоположного) эффект в зависимости от времени суток, сезонов года, активного или заторможенного состояния той или иной системы или организма в целом.
Максимальная активность органов длится около двух часов, и именно в это время они лучше поддаются лечебному воздействию. В суточном биоритме человека максимальная активность печени с 1 до 3 ч ночи, легких с 3 до 5 ч утра, толстой кишки с 5 до 7 ч утра, желудка с 7 до 9 ч утра, селезенки и поджелудочной железы с 9 до 11 ч утра, сердца с 11 до 13 ч, тонкой кишки с 13 до 15 ч, мочевого пузыря с 15 до 17 ч, почек с 17 до 19 ч, органов кровообращения, половых органов с 19 до 21 ч, органов теплообразования с 21 до 23 ч, желчного пузыря с 23 до 1 ч ночи.
На протяжении последних десятилетий коренным образом изменились условия жизни, и наши биологические ритмы страдают от того, что труд становится все напряженнее, отдых короче, а жизнь вокруг шумнее. Все эти беспокойные социальные ритмы предъявляют новые требования к организму человека, и в первую очередь к работе его биологических часов, которые начинают спешить, отставать и даже ломаются, вследствие чего ухудшается самочувствие, снижаются творческие и физические силы.
Поскольку от точности хода наших биологических часов зависит наше здоровье, необходимо знать закономерности ритмов и по возможности учитывать их в повседневной жизни.

Хронобиология и хрономедицина

Хронобиология (от сhronos - время, biology - биология) -- область биологии, исследующая периодические (циклические) феномены (биологические ритмы) в живой природе на всех уровнях организации с адаптацией к солнечным и лунным ритмам и порождаемым ими периодическим климатическим и погодным изменениям на Земле.

Биологические ритмы в живой природе имеют эндогенное происхождение и в связи с ритмическими изменениями внешней среды (фото-, термо-, магнито-, баропериодичность, др.) формируют временную организацию биологических систем в их единстве с неживой природой.

С хронобиологией тесно связана хрономедицина.

Хрономедицина -- это область медицины, в которой используется представление о биологических ритмах, которые изучаются в рамках хронобиологии. Биологические ритмы -- это ритмические проявления временной структуры организма, поэтому хрономедицина не исчерпывается одними только биологическими ритмами, а пытается рассмотреть всю «временную структуру организма» в целом.

Хрономедицина (как и сама хронобиология) -- это молодая область междисциплинарных исследований, которая находится в процессе становления. В хрономедицине находят свое применение методы математической обработки временных рядов, которые используются для анализа ритмических проявлений физиологических процессов организма.

Таким образом, хрономедицина оказывается на стыке наук: медицины (диагностика и лечение заболеваний), хронобиологии (разработка теоретических представлений) и математики (разработка методов математического анализа ритмических проявлений).

Биоритмы человека. Происхождение биоритмов определяется двумя факторами - эндогенным (внутренним, врожденным) и экзогенным (внешним, приобретенным).

Постоянные циклические колебания в различных системах организма складывались в процессе длительной эволюции, и теперь они являются врожденными. К ним относятся многие функции: ритмическая работа сердца, дыхательной системы, мозга и т.д. Эти ритмы называют физиологическими.

Биоритмы, зависящие от циклических изменений окружающей среды, являются приобретенными, и их называют экологическими. Эти ритмы испытывают большое влияние космических факторов: вращение Земли вокруг своей оси (солнечные сутки), энергетическое влияние Луны и циклических изменений активности Солнца.

Считается, что центральным водителем ритма является эпифиз (железа внутренней секреции, находящаяся в промежуточном мозге). Однако у человека эта железа функционирует только до 15-16 лет. По мнению многих ученых, роль центрального синхронизатора (биологических часов) у человека берет на себя область головного мозга, называемая гипоталамусом.

Биоритмы -- периодические изменения интенсивности и характера биологических процессов, которые самоподдерживаются и самовоспроизводятся в любых условиях.

В организме человека имеется около 150 биоритмов, которые «отвечают» за различные физиологические процессы.

Важнейшие биоритмы могут быть зафиксированы в хронограммах. Основными показателями в них служат температура тела, пульс, частота дыхания в покое и другие показатели, которые можно определить только при помощи специалистов.

Самочувствие человека во многом зависит от того, насколько режим труда и отдыха соответствует его индивидуальным биоритмам.

Биоритмы подразделяются на: физиологические и экологические. Физиологические ритмы, как правило, имеют периоды от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека.

Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. К ним относятся суточные, сезонные (годовые), приливные и лунные ритмы. Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Так, некоторые цветки раскрываются незадолго до рассвета, как будто зная, что скоро взойдет солнце. Многие животные еще до наступления холодов впадают в зимнюю спячку или мигрируют. Таким образом, экологические ритмы служат организму как биологические часы .

Ритм - это универсальное свойство живых систем. Процессы роста и развития организма имеют ритмический характер. Ритмическим изменениям могут быть подвержены различные показатели структур биологических объектов: ориентация молекул, третичная молекулярная структура, тип кристаллизации, форма роста, концентрация ионов и т. д. Установлена зависимость суточной периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре молодых побегов яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного вещества флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам цветения, интенсивного роста побегов и т. д. Одно из наиболее интересных проявлений биологического измерения времени - суточная периодичность открывания и закрывания цветков и растений. Каждое растение "засыпает" и "просыпается" в строго определенное время суток. Рано утром (в 4 часа) раскрывают свои цветки цикорий и шиповник, в 5 часов - мак, в 6 часов - одуванчик, полевая гвоздика, в 7 часов - колокольчик, огородный картофель, в 8 часов бархатцы и вьюнки, в 9-10 часов - ноготки, мать-и-мачеха. Существуют и цветы, раскрывающие свои венчики ночью. В 20 часов раскрываются цветки душистого табака, а в 21 час - горицвета и ночной фиалки. Так же в строго определенное время и закрываются цветки: в полдень - осот полевой, в 13-14 часов - картофель, в 14-15 часов - одуванчик, в 15-16 часов - мак, в 16-17 часов -ноготки, в 17-18 часов мать-и-мачеха, в 18-19 часов - лютик, в 19-20 часов - шиповник. Раскрытие и закрытие цветков зависит и от многих условий, например, от географического положения местности или времени восхода и заката солнца.

Циркадианные ритмы. Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году Халберг. Циркадианный ритм является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, т.е. обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными.

Ритм сокращения сердца у человека, находящегося в состоянии относительного покоя, зависит от фазы циркадианного ритма. Основной земной ритм - суточный, обусловленный вращением Земли вокруг своей оси, поэтому практически все процессы в живом организме обладают суточной периодичностью.

Биоритмы организма - суточные, месячные, годовые - практически остались неизменными с первобытных времен и не могут угнаться за ритмами современной жизни. У каждого человека в течение суток четко прослеживаются пики и спады важнейших жизненных систем. Важнейшие биоритмы могут быть зафиксированы в хронограммах. Основными показателями в них служат температура тела, пульс, частота дыхания в покое и другие показатели, которые можно определить только при помощи специалистов. Знание нормальной индивидуальной хронограммы позволяет выявить опасности заболевания, организовать свою деятельность в соответствии с возможностями организма, избежать срывов в его работе.

Хрономедицина позволяет при многих болезнях обойтись вообще без лекарств или в разы снизить их дозы. Как это работает, «АиФ» рассказал Семён Рапопорт, зав-отделом «Метаболический синдром» Первого МГМУ им. И. М. Сеченова, профессор, д. м. н., а-кадемик РАМТН.

Юлия Борта, «АиФ»: Семён Исаакович, кому показана хрономедицина?

Семён Рапопорт: Да практически всем. Это направление не очень развито в нашей стране, хотя несёт в себе потрясающие возможности.

Все проявления деятельности нашего организма должны быть синхронизированы, ритмичны - не отставать и не спешить, чтобы мы чувствовали себя хорошо. Самый главный ритм, который правит нашей жизнью, - околосуточный (то есть смена дня и ночи).

Утром мы должны быть активными, а ночью отдыхать. Когда начинается смещение, ничего хорошего не получается. Самый простой пример.

Почти два года назад мы стали жить по летнему времени, то есть на час опережая реальное время нашего часового пояса.

Из-за того, что все мы живём не так, как должны, как приспособлены генетически, «колёсики» перестают совмещаться друг с другом, возникает рассогласование ритмов. Это ведёт к плохому самочув-ст-вию, вялости, утомляемости, обострению заболеваний или появлению новых.

Необходимо перейти на зимнее время и больше стрелки часов не трогать.

Коллаж Андрея Дорофеева

- Жить без лекарств - звучит фантастически...

Приведите в порядок суточный ритм. Вовремя ешьте. Норма - 4-5 раз в день. При язвенной болезни - каждые 4 часа минимум. Ложитесь спать и вставайте в одно и то же время, вплоть до нескольких минут. При этом совсем необязательно ложиться до 12, комфортное время для сна каждый выбирает сам, главное, чтобы сон длился не менее 7-8 часов. Даже ходить в туалет в одно и то же время очень важно.

- Как учитывать хронотерапию при приёме лекарств?

Лекарства работают, только когда к ним восприимчив соответствующий рецептор в организме. Скажем, в час дня он готов принять это лекарство, а в два часа он его уже не использует. Хоть тонну принимай. Есть лекарства, которые лучше принимать вечером. Даже полдозы будет вполне достаточно, чтобы получить эффект суточной дозы. К примеру, при язве 12-перстной кишки, как правило, обострение происходит вечером и ночью, когда повышается кислотность. Есть препараты, которые эту кислотность могут понизить. Если принять их за полчаса-час до повышения кислотности, приступ не возникнет. То же самое при гипертонии. Специальный прибор - монитор артериального давления (есть в аптеках) в течение недели регистрирует, как ведёт себя давление. Зная его пики в течение суток, можно выбрать подходящее время для приёма препаратов. Врачи обязаны всё это знать и применять при назначении лечения.

- Говорят, есть какое-то уникальное вещество, которое может нарушенные в организме ритмы восстановить.

Это мелатонин, гормон эпифиза - железы, расположенной в головном мозге. Это удивительное вещество, которое управляет организмом так, чтобы мы жили ритмично. Один из самых главных иммуномодуляторов (восстанавливает иммунную систему) и антиоксидантов (противо-воспалительное сред-ство).

У 80-летнего человека его вырабатывается вдвое меньше, чем у молодого. Поэтому при приёме мелатонина у пожилых улучшается сон, они становятся активнее. Мелатонин продаётся в аптеке в виде лекарственных препаратов без рецепта. Но без повода принимать его не стоит.

К примеру, он может помочь при бессоннице, но это не главное его свойство. При той же гипертонии, ишемической болезни, язвенной, язвенном колите добавление мелатонина к стандартной терапии позволяет уменьшить дозу лекарств и при этом повышает эффективность лечения. Всё это проверено и доказано нашими многочисленными исследованиями.

Биоритмы, или Как стать здоровым Валерий Анатольевич Доскин

Хрономедицина

Использование хронодесмов для хронодиагностики

На протяжении суток меняется физиологическая устойчивость организма. Известно, что в начале периода бодрствования и двигательной активности наиболее высок уровень защитных сил.

Ритм физиологической устойчивости человека учитывается и при лечении больных. Так, почти все хирургические операции, за исключением экстренных, проводятся в утренние часы. Не случайно и лабораторные, и рентгеновские исследования делают преимущественно в утренние часы. Это позволяет получить сопоставимые результаты и избежать нежелательных осложнений.

В Италии во времена Борджиа в одной таверне встретились два человека. Они выпили бутылку доброго старого вина, а через несколько часов, корчась от безумной боли в животе, один из них умер. Вино оказалось отравленным. Страшное подозрение пало на оставшегося в живых – ведь он был здоров! И упорно отрицал свою причастностьк злодеянию. Яд нашли в остатках вина в бутылке, а это означало, что оба пили отравленное вино. Почему же один из них остался жив? Как выяснилось, перед роковой встречей он вел необычный образ жизни – в течение двух недель спал не ночью, а днем, и пришел в таверну, чтобы согнать остатки сна. Но какое отношение это имеет к тому, что он остался жив? В те времена эта история так и осталась загадкой. Теперь же все это кажется до предела простым и понятным, но понадобились годы исследований и появление новой науки – хрономедицины.

Наука о биологических ритмах имеет столь большое практическое значение для сегодняшней медицины, что появились даже новые понятия: хрономедицина; хронодесм; хронодиагностика; хронопсия; хронопрофилактика; хронопатология; хронотерапия; хронофармакология. Попробуем их немного разъяснить.

Хрономедицина – это новый подход к медицине, основанный на использовании фактора времени. Для медицины очень важно понятие нормы. Врач должен четко отграничить норму от патологии. Нормы должны различаться не только для людей разного пола, возраста, телосложения, но и для разного времени суток, года, биоритмического типа и т. п. Американский хронобиолог Ф. Халберг предложил называть колебания нормальных величин во времени хронодесмами.

В настоящее время исследователи работают над созданием таких хронодесмов. Сейчас мы многое знаем о здоровом и больном человеке до полудня (время взятия анализов), немного – в ночное время и чрезвычайно мало о том, что происходит в оставшиеся часы суток, а также о роли дней недели, сезонов года и т. п.

Благодаря использованию хронодесмов станет реальной хронодиагностика – ее широкое внедрение во врачебную практику подразумевает точное знание колебаний нормальных величин во времени.

Как образно заметил известный советский педиатр академик В. А. Таболин, физиологические показатели одного и того же человека, снятые в полдень и глубокой ночью, различаются в такой же степени, как могут различаться показатели физически развитого атлета и малого ребенка. Хронодиагностика позволяет выявлять ранние стадии заболевания, когда еще нет выраженных симптомов, а имеющиеся неспецифические проявления болезни укладываются в картину десинхроноза.

Это означает, что медицина и биология вплотную подошли к концепции «хронопсии» (термин предложен хронобиологом Ф. Халбергом: chronos – «время», opsis – «рассмотрение», греч.), т. е. к рассмотрению всех процессов в организме человека и животных в проекции на определенные отрезки времени. Именно эта новая концепция делает реальным проведение на первый взгляд дорогой, но рентабельной ранней диагностики любых, только начинающихся патологических состояний по изменению ритма.

Зная дифференцированную норму, легко установить, что если у больного так называемый вечерний гормональный уровень равен утреннему, даже если он находится в пределах нормы, то нужно говорить о стрессовом состоянии. Осенью и зимой у здоровых людей в 100 мл крови содержится 200–250 мг холестерина, а летом и весной только 170–180 мг. Вполне понятно, что изменения этих и многих других биохимических показателей нельзя не учитывать при диагностике того или иного заболевания.

Для непосвященного человека одна лишь цифра повышенного артериального давления является поводом для излишних волнений и может быть причиной его истинного повышения. Только на приеме у врача может выясниться, что «гипертония» обнаружена соседкой в то время суток, когда наблюдается естественный подъем артериального давления, либо после волнений, переживаний, которые должны, да, именно должны сопровождаться кратковременным увеличением артериального давления. Поэтому для каждого из нас должно стать незыблемым правилом: диагноз может поставить только врач.