МЕТЕОПАТОЛОГИЯ И НАРУШЕНИЯ БИОРИТМОВ Рыжаков Д.И

МЕТЕОПАТОЛОГИЯ И НАРУШЕНИЯ БИОРИТМОВ
Рыжаков Д.И., Шевантаева О.Н., Журавлев В.А.
Введение
Проблема метеопатологии и нарушения биологических ритмов весьма актуальна и имеет большое
медико-социальное значение:
Человек — природное существо, и он не свободен от взаимосвязей со средой обитания. Освоение
человеком новых районов земного шара, верхних слоев атмосферы и космического пространства
увеличивает возможность воздействия на организм экстремальных метеорологических факторов.
Наряду с этим и на поверхности Земли возрастает возможность влияния необычных погодных факторов
на людей, по тем или иным причинам переезжающих из одних климатических зон в другие, что
вызывает . необходимость адаптации к ним.
Наконец, известно, что к изменениям погоды особенно чувствительны лица пожилого возраста и
страдающие хроническими заболеваниями. Между тем структура возраста и заболеваемости
современного общества показывает как раз относительное увеличение в популяции пожилых и старых
людей и неуклонное возрастание числа хронических заболеваний.
Современный бурный технический прогресс с его сложными видами трудовой деятельности
сопровождается постоянным нарушением "привычного" ритма жизни человека, предъявляя особенно
серьезные требования к его нервно-психической сфере. Нервно-эмоциональные напряжения,
обусловленные темпами современной жизни, ведут к существенным нарушениям регуляции функций
организма человека.
Рассогласование биологических ритмов, десинхроноз, может превратить стройные, гармонично
функционирующие ритмические системы жизненных функций в хаотическое нагромождение не
связанных между собой процессов, к возникновению различных нервно-психических заболеваний.
Известно, что биоритмы играют ведущую роль в процессах саморегуляции, адаптации к внешним
условиям, в том числе и метеорологическим. Хорошо сбалансированная система биоритмов определяет
уровень здоровья человека.
Предлагаемые читателю лекции посвящены обозначенным проблемам. На первый взгляд это разные
проблемы, однако, между ними имеется существенная связь. В частности, околосуточные ритмы
физиологических функций во многом определяются чередованием дня и ночи при вращении Земли.
Околомесячные (лунные), сезонные, окологодовые и многолетние ритмы организма человека также
зависят от периодических процессов в Солнечной системе. Помимо ритмических периодических
космических влияний, существуют непериодические, спонтанные воздействия, например, в виде
магнитных бурь. Следовательно, здоровье человека определяется не только факторами внешней среды,
непосредственно окружающими человека, но и более отдаленными космическими факторами.
Последние воздействуют на организм либо прямо, либо косвенно, через изменение факторов внешней
среды.
Интерес к метео- и хронопатологии за последние десятилетия заметно усилился. Осмысление
данных вопросов назрело в связи с накоплением полученных за последнее время результатов научных
изысканий. Во-первых, человек имеет дело с факторами, которые от него не зависят, он не может ими
управлять, и они трудно поддаются регистрации. Во-вторых, изменения в организме не всегда
регулярны и иногда слабо выражены. Несмотря на это, научно подтверждается этиологическая
(причинная) значимость метеорологических и космических факторов.
Совершенствование методов исследования функций организма в направлении динамических,
многократных измерений и мониторирования позволило выявить закономерные, периодические
колебания различных параметров жизнедеятельности, т.е. конкретных биоритмов. Изучаются
внутренние и внешние механизмы их возникновения, осуществляется типирование, выясняется их роль
как конституциональных признаков. Нарушения ритмов (десинхронозы) могут быть начальными
неспецифическими звеньями патогенеза различных заболеваний. В то же время, при направленном
диагностическом исследовании необходимо учитывать возможность ритмического колебания
интересующего параметра. Все больше накапливается данных о необходимости учета фазы
колебательного процесса нарушенной функции организма для выбора оптимального времени при ее
коррекции. Публикация данных лекций может принести пользу студентам-медикам, врачам и биологам
для начального знакомства с вопросами метео- и хронопатологии.
1
МЕТЕОПАТОЛОГИЯ
Организм без внешней среды, поддерживающей его существование,
невозможен. Поэтому в научное определение организма должна входить и
среда, влияющая на него, так как без последней существование организма
невозможно.
И М.Сеченов
Организм человека пребывает всю жизнь в состоянии непрерывно-подвижного равновесия с
колебаниями окружающей среды. Значительный диапазон физиологических механизмов
уравновешивания позволяет большинству людей приспосабливаться без заметных расстройств к любой
погоде. Недостаточность механизмов адаптации приводит к возникновению различных патологических
реакций. При этом если нагрузка на приспособительные механизмы резко выходит за пределы
индивидуального диапазона адаптации, то на организм зачастую оказывают влияние не только резкие
амплитуды колебаний погоды, но и слабые раздражители.
Следует учитывать, что климатогеографическая среда оказывает влияние на жизнедеятельность
человека в значительной мере социально опосредованно, то есть через условия существования —
жилище, быт, одежду, питание, труд. Получается парадоксальный замкнутый круг: чем дольше
организм изолирован от внешних климатических факторов и находится в комфортных или
субкомфортных условиях микроклимата помещения, тем больше снижаются его приспособительные
реакции к постоянно изменяющимся параметрам. В результате нарушается динамическое равновесие
между организмом человека и внешней средой, что приводит к возникновению метеопатических
реакций.
В настоящее время существует такая отрасль биометеорологии, как медицинская климатология,
изучающая влияние физических факторов окружающей среды на человека и разрабатывающая методы
их оценки в лечебно-профилактических целях. Разделами медицинской климатологии являются
климатофизиология, климатопатология и климатотерапия.
Климатофизиология изучает характер формирования приспособительных реакций и функций
различных органов и систем организма человека под влиянием климатических и связанных с ними
других природных факторов.
Климатопатология изучает зависимость различных патологических состояний от смены климата,
необычных изменений погоды в привычном климате, а также сезонов года с целью разработки методов
профилактики этих состояний. Выделяют климатопатологические реакции, которые могут возникать
вследствие резкой смены климата, и метеопатические реакции в ответ на аномальные изменения погоды
в привычном климате.
Климатотерапия изучает возможность использования влияний метеорологических факторов и
особенностей климата данной местности в лечебных и оздоровительных целях.
Основы медицинской климатологии заложены П.Т. Мезерницким, который впервые в 1937 году
разработал схему, отражающую основные пути влияния климатических факторов на организм. АЛ.
Чижевским внесен существенный вклад в развитие климатопатологии человека, а также в разработку
научных основ климатотерапии. В тот же период времени издается ряд методических пособий и
учебников по медицинской климатологии под редакцией H.А. Ремизова, В.А. Климовицкого. В 1956—
1970 годах под руководством профессора Г.М. Данишевского проводились обширные
унифицированные исследования по кардиоклиматопатологии. Большую роль в становлении
медицинской климатологии сыграли также исследования А.Н. Бойко, Н.Н. Калитина, Е.А. Чернявского.
Существенный вклад в создании системы медицинского прогнозирования принадлежит И.И.
Григорьеву, В.Ф. Овчаровой.
Вместе с тем проблему метеочувствительности человеческого организма нельзя считать до конца
изученной. Необходимость дальнейшего проведения исследований в этой области очевидна. Научные
исследования данной проблемы призваны служить интересам клинической медицины. Практикующие
врачи различных специальностей должны быть в достаточной мере информированы в вопросах
диагностики, лечения и профилактики метеопатологических реакций.
Современные представления о погоде и ее элементах
Климат — многолетний режим погоды, свойственный той или иной местности, определяющийся
закономерной последовательностью метеорологических процессов.
2
Согласно современным представлениям, в общем комплексном воздействии климата на организм
человека существенная роль принадлежит изменчивости погоды.
Под погодой понимают физическое состояние нижнего слоя атмосферы, характеризуемое
комплексом метеорологических элементов, одновременно наблюдаемых в том или ином пункте земной
поверхности. К основным метеорологическим элементам, определяющим погоду, относят совокупность
лучистой энергии, космического излучения, атмосферного давления, температуры и влажности воздуха,
направления и скорости ветра, облаков, тумана, осадков, аэрохимических, энергетических и магнитных
явлений в атмосфере.
Радиационный баланс Земли - это соотношение прихода к Земле и удаления от нее потоков
лучистой энергии Солнца и тепловой энергии самой Земли. Известно, что из общего количества
лучистой энергии Солнца, падающей на Землю, непосредственно земной атмосферой поглощается
лишь около 16%. Примерно 44% радиации поглощается земной поверхностью. Остальная часть
теряется Землей и атмосферой вследствие отражения и рассеивания. Глобальные и регионарные
условия радиационного режима во многом определяют циркуляционные процессы в атмосфере.
Циркуляция атмосферы — перемещение воздушных масс вследствие взаимодействия движущихся
и стационарных областей низкого (циклоны) и высокого (антициклоны) давления. В процессе их
взаимодействия на границах раздела создаются перепады давления, называемые атмосферными
фронтами. Эти фронты сопровождаются резким изменением метеорологических факторов и явлений.
Циклону с проходящим теплым фронтом свойственна теплая дождливая пасмурная погода, а при
циклоне с проходящим холодным фронтом наблюдается разорванная облачность, ливневые дожди,
сильный ветер. В зоне антициклона формирование фронтальных зон ограничено. Центральная часть его
характеризуется ясной и малооблачной погодой, безветренной или со слабыми ветрами.
К числу основных характеристик погоды относится температура воздуха. Она зависит от
интенсивности солнечной радиации, характера подстилающей поверхности и атмосферной циркуляции.
Суточные и годовые изменения поступления солнечного тепла обуславливают и суточные, и годовые
изменения температуры воздуха. Амплитуда годовых колебаний определяется широтой места,
увеличиваясь по направлению к более высоким широтам. В средних широтах разность между
абсолютной максимальной и абсолютной минимальной температурами в течение года может быть
достаточно высокой. Например, в Москве эти перепады достигают почти ежегодно величины в 50°С (от
-25° до +25°С), а также в пределах одного и того же сезона года и даже месяца температурные перепады
могут быть столь же значительными. Так, в Москве в течение января была зарегистрирована
температура -42,4° и +4,9°С (перепад в 47,3°).
Считают, что атмосферное давление не является существенным элементом климата (Блютген,
1972), но оно определяет ветер, который, в свою очередь, приводит к неравномерному распределению
температуры, влажности, облачности, осадков. Первостепенное значение имеет периодическая
изменчивость давления, так как с ней связаны фронтальные явления и циклоны.
Влажность воздуха также является важным элементом погоды. Она определяет количество
атмосферных осадков. Конденсируясь, влага создает помутнение атмосферы и этим влияет на
солнечную радиацию. Влажность в сочетании с температурой воздуха оказывает выраженное влияние
на организм. Наиболее комфортны для человека условия, при которых относительная влажность равна
50%, а температура воздуха в пределах 16—18°С.
Общая характеристика причин и условий метеопатологических реакций
Многовековой медицинский опыт свидетельствует о том, что с природными условиями тесно
связаны здоровье проживающего в данной местности населения, характер и особенности течения
заболеваний.
Среди природных факторов большое значение имеет погода, к изменениям которой чувствительны
в среднем 30—40% населения, а в старших возрастных группах 80—90%.
Хотя чувствительность людей увеличивается с возрастом, ей подвержены практически все
возрастные группы, в том числе от 10,6 до 61 % детей с различными хроническими заболеваниями.
Наиболее чувствительны к изменениям погоды лица с избыточной массой тела, курящие, мало
бывающие на свежем воздухе, нарушающие режим питания и ведущие малоподвижный образ жизни.
Неблагоприятные погодно-метеорологические условия в обычном климате у метеолабильных лиц
могут играть роль провоцирующего или разрешающего момента, который может проявиться в виде так
3
называемых метеопатических (метеотропных) реакций.
Под метеотропной реакцией понимают совокупность неблагоприятных объективных и
субъективных проявлений, возникающих в организме человека в связи с воздействием на него погодных факторов.
Такие проявления весьма многообразны и зависят от состояния здоровья, возраста, наличия и
характера хронических заболеваний. Чаще всего метеотропные реакции проявляются возникновением
или усилением головной боли, чувства тревоги, общим недомоганием, нарушением сна, болями в
области сердца, колебаниями артериального давления и другими признаками, специфическими для
обострения основного заболевания.
Повышенная реакция на метеотропный фактор зависит от ряда - условий, среди которых имеют
значение наличие тех или иных патологических расстройств, возраст больного, а также существование
того или иного "фонового" заболевания. Поэтому при перемене погоды одни изменения будут у
сердечно-сосудистых больных, другие — у ревматиков, третьи — у больных с заболеваниями
дыхательной и пищеварительной систем.
Вместе с тем изменения погоды вызывают комплекс специфических и неспецифических сдвигов в
организме людей, не страдающих какими-либо острыми или хроническими болезнями. В этом случае
метеорологические факторы выступают в роли основной причины страдания и можно говорить о
"метеотропной болезни", или "метеотропных реакциях, в прямом смысле этого слова.
Выделен ряд признаков метеотропных реакций, отличающихся от симптомов обострения
основного заболевания, обусловленного другими причинами. Такими признаками являются:
- одновременность и массовость появлений патологических состояний у больных с однотипными
заболеваниями в неблагоприятных погодных ситуациях;
- кратковременность ухудшения состояния больных, синхронного с изменениями погоды;
- относительная стереотипность повторных нарушений у одного и того же больного в аналогичной
метеорологической ситуации.
Почти все известные элементы погоды могут провоцировать метеотропные реакции. Например,
уменьшение освещенности вызывает ухудшение самочувствия и специфические жалобы у
метеолабильных лиц, в особенности, если у них имеется эмоциональная неустойчивость. Большое
значение придают сдвигам барометрического давления. При его снижении заметно увеличивается число
гипертонических кризов. Быстрое снижение барометрического давления действует наиболее
отрицательно, если одновременно имеются высокая относительная влажность и облачность. Колебания
барометрического давления синхронны возрастанию частоты инфарктов миокарда и инсультов.
Имеется связь между течением крупозных пневмоний, высокой влажностью, охлаждением и сильным
ветром. Установлено, что гипертоники чувствительны к сильным ветрам северо-восточного
направления. При этих ветрах у них наблюдаются головные боли, головокружение, разбитость, быстрое
утомление, снижение аппетита.
Большинство исследователей полагают, что наибольшее влияние оказывает комбинация погодных
факторов, характерная для фронтальных типов погоды. Во фронтальных зонах имеют место большие
контрасты температур. В них концентрируются значительные запасы энергии, которые затем
расходуются на образование атмосферных вихрей - циклонов и антициклонов. В циклоне воздух
поднимается вверх, вследствие чего расширяется и охлаждается, а водяные пары в нем сгущаются и
образуют облачность и осадки. Поэтому с циклонами чаще всего связаны ненастье, сильный
порывистый ветер, облачность, дожди и снегопады. Такой неблагоприятный комплекс оказывает
влияние на течение атеросклероза, гипертонической болезни, хронической коронарной
недостаточности, на увеличение числа скоропостижных смертей от гипертонии и атеросклероза. В
центре же антициклона давление повышенное: воздух в нем, как правило, опускается вниз и растекается
в стороны. Опускаясь, воздух нагревается и высушивается, облачность развеивается и исчезает.
Поэтому антициклон несет с собой погоду ясную и без осадков. Циклоны и антициклоны
перемещаются на огромные расстояния иногда со скоростью 2000 км в сутки. Частота и их
интенсивность на данной территории и являются непосредственной причиной сохранения или резкой
смены тех или иных типов погоды.
4
Основные метеотропные синдромы
В литературе описаны типичные метеопатологические синдромы. П.Г. Мезерницкий указывает на
три основных симптомокомплекса: ревматоидный (периферический), катаральный (желудочнокишечный) и конгестивный (церебральный).
Ревматоидный симптомокомплекс выражается в болях мышц, общей усталости, воспалительных
явлениях на серозных оболочках и периферических нервах, в миалгиях, артралгиях, невралгиях,
плевралгиях и т.д.
Катаральный симптомокомплекс наблюдается сравнительно редко и проявляется главным
образом нарушениями деятельности желудочно-кишечного тракта.
Конгестивный характеризуется повышенной раздражительностью, общим возбуждением,
бессонницей, головными болями, приливами крови к голове и повышенным кровенаполнением
конъюнктив, носовыми кровотечениями, расстройствами дыхания.
Иногда у больных проявляется общая слабость, депрессия, ослабление способности выполнять
умственную работу, чувство страха, припадки потливости, головокружения, тошноты и рвоты. Эти
расстройства называются автором также циклонопатиями или анемопатиями
А.Д. Дахин (1971) указывает на существование 4 основных метеопатологических синдромов:
церебрального, кардиального, астматического, нервно-сосудистого: Церебральный синдром возникает
у больных гипертонической болезнью, склерозом мозговых сосудов, у пациентов с гипотоническим
состоянием. Кардиальный синдром выражается в виде болей в области сердца, нарушений сердечного
ритма и наблюдается у больных атеросклерозом коронарных артерий, после инфаркта. Астматический
синдром бывает чаще всего у больных с пороками сердца и недостаточностью. Нервно-сосудистый
синдром характеризуется акроцианозом, гипергидрозом.
В.Ф. Овчарова (1978) выделяет метеопатические эффекты гипотензивно-гипоксического и
тонизирующе-спастического характера.
Гипоксический эффект наиболее четко проявляется при низком атмосферном давлении, когда
наблюдается значительное снижение количества кислорода в атмосфере. На этот тип погоды чаще
реагируют метеолабильные больные, страдающие вегегодистоническим синдромом, артериальной
гипотонией.
Спастический эффект наблюдается у метеолабильных больных бронхиальной астмой, почечной и
желчно-каменной болезнью и др. Этот метеопатический эффект возникает при вторжениях холодных
воздушных фронтов, в зоне с высоким атмосферным давлением и наличием сильного ветра.
Метеотропные реакции сердечно-сосудистых больных
Существует отчетливая связь частоты острых сердечно-сосудистых расстройств у
соответствующих больных в отдельные периоды года в соответствии с метеорологическими
изменениями.
Расстройства наиболее часты при прохождении теплого или холодного фронта одновременно с
падением атмосферного давления и повышением температуры воздуха и проявляются за 1—2 дня до
или в день резких изменений погоды. Наибольшее количество реакций - гипертонических кризов —
наблюдается в ранние весенние или поздние осенние месяцы, когда имеют место наибольшие
колебания атмосферного давления и температуры воздуха.
По данным А.Д. Дахина, метеолабильность сердечно-сосудистых больных в условиях
значительных изменений погоды составляет 50—70%, причем наибольшая метеотропность имеет
место в группе больных с повышенным давлением (72,1%) и наименьшая у больных с нормальным
артериальным давлением (51,2%).
Как и во всех остальных случаях метеопатологии, сердечно-сосудистые больные чувствительны к
изменениям всего комплекса погодных условий. Однако в ряде случаев указывается на важное
значение какого-либо одного из элементов погоды.
Так, в последнее время обращают внимание на корреляцию между учащением метеопатологических
реакций у сердечно-сосудистых больных со снижением весового содержания кислорода в атмосферном
воздухе. При этом метеопатологические реакции проявляются за 1—2 дня до снижения весового
содержания кислорода в воздухе. Перепады температуры, влажности вызывают ухудшение состояния у
60—65% больных. Очень важно отметить, что в 86,1% случаев продолжительность метеопатических
реакций и метеоколебаний совпадает, а в 9,6% случаев эти реакции продолжаются после стабилизации
погоды, и лишь в 4,3% они заканчивались раньше стабилизации погоды.
5
У сердечно-сосудистых больных метеолабильность выражается не только в функциональных, но и в
морфологических и биохимических нарушениях: колебаниях холестерина в крови, повышенном
протромбинообразовании, снижении мелкодисперсных и повышении крупнодисперсных фракций белка
крови.
Гипертоническая болезнь. По данным различных авторов, процент гипертоников с
метеолабильностью составлял от 23,8% до 65% от общего количества обследуемых. У 7—12%
обследуемых от общего числа больных, подверженных метеотропии, острые сосудистые катастрофы
возникали под влиянием изменений погоды.
В подавляющем большинстве случаев неблагоприятное влияние оказывал весь комплекс
метеорологических элементов. Осложнения в ходе гипертонии наблюдаются при фронтальных погодах
и при скачкообразном переходе одного класса в другой.
Вместе с тем некоторые авторы пытаются объяснить отклонения в состоянии больных гипертонией
сдвигами отдельных элементов погоды. Например, М.М. Миррахимов с соавт. (1965) со снижением
барометрического давления связывает высокие показатели фагоцитарного индекса и повышение
артериального давления. Если увеличивалась влажность воздуха, то нарастало и артериальное, и
венозное давление, а скорость кровообращения замедлялась. Возникали более частые нарушения
капиллярной проницаемости, возрастали окислительные процессы, увеличивался уровень сахара в
крови. При низких температурах воздуха венозное давление и скорость кровотока были наибольшими,
но уровень артериального давления не обнаруживал заметных изменений.
Г.А. Ушверидзе (1977) считает, что при прохождении теплого фронта и вторжении тропической
массы воздуха у гипертоников снижается максимальное артериальное давление, возникает умеренная
тахикардия, увеличиваются ортостатический индекс, оптическая хронаксия, появляются общая
слабость, чувство духоты, сердцебиение, одышка. При прохождении холодного фронта и вторжении
масс воздуха из средних и арктических широт у гипертоников максимальное и минимальное давление
повышается, наблюдаются нарушения сердечного ритма, уменьшается ортостатический индекс,
появляется тенденция к укорочению оптической хронаксии, возникают головные и загрудинные боли,
нарушается сон, усиливается раздражительность.
В исследовании Н.Ш. Тостамбековой (1965) указываются величины метеорологических параметров,
способных провоцировать кризы у больных гипертонией: сдвиги барометрического давления — 5—30
мбар, относительная влажность воздуха — более 80%, а скорость ветра — от 6 до 15 м/с и более.
Кроме повышения артериального и венозного давлений, нарушений сердечного ритма, изменений
ЭКГ, осциллометрического показателя, сдвигов биохимических показателей крови, наблюдаются
нарушения регионального - мозгового и венечного - кровообращения, иногда с появлением инсультов и
инфарктов.
Коронарная недостаточность. Инфаркт миокарда. Общий характер метеорологических влияний на
эти заболевания сходен с воздействием этих факторов на ход гипертонической болезни. Больные
чувствительны к скачкообразным изменениям погоды. Частота реакций возрастает, если развивается
циклоническая деятельность, появляются холодные и теплые фронты. Данные литературы показывают,
что, по большинству наблюдений, наименее благоприятным сезоном следует считать весенне-осенний,
а в меньшей степени - летний сезон (Гитис И.И., 1954, Славова Ц.Н., 1967, Татевосов С.Р„ 1968).
Наибольшей метеочувствительностью обладают больные, у которых коронарная недостаточность
или состояние после перенесенного инфаркта миокарда комбинируется с гипертонией, общим
атеросклерозом, коронарным атеросклерозом. На прохождение фронтов такие больные реагируют
стенокардией на фоне общей слабости с чувством нехватки воздуха. По сравнению с больными
гипертонической болезнью больные с коронарной недостаточностью реагируют значительно слабее на
снижение барометрического давления (Юраж В.Я., 1965). В то же время на них большое влияние
оказывают изменения солнечной активности, приводящие к повышению магнитной напряженности
Земли.
При выраженной коронарной недостаточности резкие перемены погоды могут вызвать сильные и
длительные приступы стенокардии, появление инфарктов и большое число смертельных исходов.
При кардиосклерозе в условиях неблагоприятных погодных воздействий наблюдались боли в
области сердца, изменения частоты пульса, аритмия, одышка, колебания артериального давления.
В периоды значительных колебаний метеорологических условий у больных атеросклерозом
венечных артерий наблюдались изменения электрокардиограммы, выражавшиеся в углублении
6
отрицательного зубца Т, изолированном снижении интервала ST, снижении положительного зубца Т,
заострении его и появлении зубца U.
Нарушения мозгового кровообращения. Инсульты. Нарушения сосудистого кровообращения в
мозге с появлением инсультов подчиняются тем же закономерностям метеопатологии, что и описанные
выше сердечно-сосудистые расстройства. Большей чувствительностью к сосудистым расстройствам в
мозге обладают лица, имеющие нарушения мозгового кровообращения. Последние возникают при
резких скачкообразных изменениях погоды в период фронтальных и циклонических процессов, чаще
при появлении холодных, чем теплых фронтов.
При рассмотрении частоты скоропостижной смерти от инсульта по сезонам и месяцам отмечено,
что максимум смертности приходится на зимний (31,2%) и осенний (26,9%) периоды года. По частоте
смертности в зимний сезон выделяется февраль (11,4%), осенью - ноябрь (9,3%).
Касаясь причин увеличения числа острых сосудистых заболеваний в холодные сезоны, Г.М.
Данишевский (1968) считает, что это связано с повышением обменных процессов в организме и
воздействием холода на вазомоторные центры.
Возможные механизмы метеотропных нарушений
Если существование метеотропных нарушений представляется несомненным, хотя эмпирически
установленным фактором, то непосредственные причины этих нарушений, их механизм сегодня еще
изучены недостаточно.
Неоднократно указывалось, что метеолабильность обусловлена воздействием всего комплекса
погодных изменений в целом. И если иногда и удается выделить действие тех или иных элементов
погоды, то все же решающего влияния, детерминирующего метеотропные реакции, во всех случаях этот
фактор не имеет.
С другой стороны, пока еще отсутствует достаточная физиологическая база для истолкования
механизма воздействия тех или иных элементов погоды на организм человека. Так, не описаны,
например, специфические рецепторы, которые воспринимали бы изменения барометрического
давления, влажности, воздействия ветра той или иной силы, электромагнитных влияний.
Имеются указания на сдвиги эндокринной и нервной (симпатической и парасимпатической)
регуляции под воздействием погодных факторов, изменения показателей внешнего дыхания,
увеличение интенсивности коркового возбуждения и углубление коркового торможения.
Однако многие из этих расстройств носят неспецифический характер, и непосредственная связь их
со сдвигами погоды не установлена, а значит, они тоже не объясняют механизма метеотропных влияний
на организм.
Не проясняет дела также и обращение к генетическим аспектам метеотропности. В настоящее время
описано много факторов внешней среды, способных вызывать мутации, то есть воздействовать на
генетический аппарат клеток.
Замечено, что нередко метеотропные реакции возникают за несколько дней до наступления плохой
погоды. Это объясняют тем, что изменению погоды предшествуют сдвиги магнитной напряженности
Земли, потоки электромагнитных волн, связанные с солнечной активностью. Именно они и вызывают
метеотропные нарушения, которые далее уже развертываются в полной мере на фоне измененной погоды. Электромагнитные волны влияют на организм сильнее, чем изменения погоды (Гневышев М.Н.,
1978), поскольку действуют на весь организм, на его регуляторные механизмы и на всех уровнях, включая молекулярный. Кроме того, электромагнитные изменения наступают внезапно, и поэтому
возможностей для адаптации у организма меньше. Строго говоря, и здесь речь идет не столько о
механизме метеотропных нарушений, сколько об еще одном факторе, их вызывающем.
Как известно. Земля является магнитным диполем, т.е. имеет северный и южный магнитные
полюса, соединенные силовыми линиями, расположенными в меридиональном направлении.
Следовательно, биосфера Земли расположена в стационарном магнитном поле. Органы чувств человека
не ощущают это поле, но его напряженность влияет на организм, если она меняется в ту или другую
сторону. Существенной причиной резких изменений напряженности магнитного поля являются
магнитные бури, вызываемые взаимодействием поля с изменяющимся потоком энергии, поступающей
от Солнца.
Солнце излучает радиацию в широком диапазоне электромагнитного спектра — от сверхдлинных
волн до гамма-излучения. Кроме того, излучаются заряженные частицы. Эти частицы, непрерывно
испаряясь с поверхности Солнца, заполняют пространство Солнечной системы. Поскольку этот газ
7
непрерывно движется от Солнца, его назвали солнечным ветром. Солнечный ветер содержит малую
долю энергии, излучаемой Солнцем, но играет важную роль в передаче к Земле возмущений, связанных
с происходящими на поверхности Солнца процессами, проявляющимися в виде вспышек-взрывов. Во
время солнечных вспышек выбрасывается в межпланетное пространство большое количество
заряженных частиц: протонов, электронов, ядер гелия. Энергия потока этих частиц гораздо больше
энергии частиц солнечного ветра - через 12—24 часа этот поток достигает орбиты Земли. Его давление
сжимает ее магнитосферу на дневной стороне до 3—4 радиусов Земли. Такое сжатие приводит к
резкому увеличению напряженности магнитного поля Земли. Начинается мировая магнитная буря.
Начальная фаза магнитной бури, когда напряженность увеличивается, продолжается 4—6 часов. После
этого магнитное поле возвращается к норме, но затем его напряженность начинает уменьшаться —
главная фаза мировой магнитной бури. Она длится 10—15 часов, а после этого следует
восстановительная фаза, несколько часов, во время которой магнитное поле Земли приходит в нормуВ результате магнитной бури на организм человека действует несколько факторов: 1) инфразвук
очень низкой частоты, возникающий во время полярных сияний в высоких широтах и
распространяющийся на все широты; 2) микропульсации магнитного поля Земли как
короткопериодические колебания магнитного поля с частотой от нескольких Гц до нескольких кГц; 3)
изменение интенсивности ультрафиолетового излучения, приходящего к поверхности Земли из-за
изменения озонового слоя в высоких широтах под действием заряженных частиц.
Чрезвычайно актуальным и сложным является вопрос о механизмах действия магнитных полей на
организм человека. Наиболее частые объяснения магнитобиологических эффектов сводятся к пяти
группам явлений: 1) существование свободных радикалов в биосредах, взаимодействующих с
магнитным полем; 2) изменения скорости и механизма процесса диффузии через клеточные мембраны;
3) полупроводниковые эффекты в молекулах ДНК и белков в магнитном поле; 4) изменение
ротационной поляризации молекул, обладающих активным центром; 5)изменение валентных углов
связи в парамагнитных молекулах (Аристархов В.М. и др., 1978).
Во многих исследованиях по гелиобиологии и гелиомедицине содержатся данные о том, что с
периодом повышенной солнечной активности совпадают ухудшения состояния больных с сердечнососудистой патологией. W. Frey (1958), изучив влияние атмосферной радиоактивности на
кровообращение, установил, что во время восхода солнца интенсивность ионизации воздуха
возрастает, затем она уменьшается. После восхода солнца наблюдается уменьшение минутного
объема сердца, а через два часа возрастание частоты сердечных сокращений, ударного и минутного
объема.
В.Я. Юраж (1965) при сопоставлении геомагнитной активности с сердечно-сосудистыми
заболеваниями показал, что число осложнений при сердечно-сосудистых заболеваниях значительно
возрастает в дни повышенной геомагнитной активности. Особенно чувствительны больные с
коронарным атеросклерозом. У них стенокардия наблюдается в два раза чаще в магнитновозмущенные дни, чем в дни с малой магнитной активностью.
Н.А. Шульц (1964) доказал, что солнечная активность вызывает повышенную свертываемость
крови в коронарных сосудах. В ряде работ указывается, что свертываемость крови начинает
повышаться за сутки до солнечной вспышки, достигает максимума через два дня после нее, что
находится в соответствии со скоростью полета частиц, выбрасываемых во время солнечной
вспышки.
R.Reiter (I960), оценивая обстоятельства более 150 случаев автомобильных катастроф,
установил, что они чаще всего возникают на второй день после сильной солнечной вспышки. Он
пришел к выводу, что происходит это в связи с тем, что у людей в эти дни в 4 раза снижается
зрительно-моторная реакция на сигналы.
Метеорологические прогнозы. Профилактика
Как бы то ни было, но эмпирически установленная зависимость между погодными сдвигами и
болезненными нарушениями в организме дает основание для предсказания этих нарушений в связи с
теми или иными изменениями погоды, то есть для так называемых медико-метеорологических
прогнозов.
Известны различные методы оценки возможности проявления патологических реакций у
метеочувствительных больных. Мы рассмотрим лишь некоторые наиболее известные методы.
И.И. Григорьев (1981) для медицинских прогнозов погоды предлагает использовать четыре типа
8
погоды: тип I — весьма благоприятная, тип II— благоприятная, тип III— неблагоприятная и тип IV —
особо неблагоприятная погода. Он отметил, что существенно чаще наблюдаются патологические
реакции у больных при III и IV типах погоды и в смежные с этими типами дни. Каждый тип погоды им
определялся в зависимости от ожидаемых атмосферных процессов, комплекса метеоэлементов и
геофизических характеристик.
В.Ф. Овчарова (1974) в основу медицинского прогноза погоды положила три типа погоды —
"гипоксический", "спастический", "индифферентный". Все типы погоды определяются различными
сочетаниями изменений давления и температуры воздуха, абсолютной и относительной влажности,
весовым содержанием кислорода в воздухе. К неблагоприятным типам погоды относятся
"спастический" и "гипоксический" типы.
В.И. Русанов (1982) для прогноза погоды предложил четыре класса: 1-й класс —клинически
благоприятный, характеризуется межсуточным повышением атмосферного давления и температуры
воздуха, 2-й класс — клинически менее благоприятный, характеризуется межсуточным понижением
давления и температуры воздуха, 3-й класс — клинически неблагоприятный, характеризуется
межсуточным понижением атмосферного давления и повышением температуры воздуха, 4-й класс—
клинически очень неблагоприятный, характеризуется межсуточным повышением атмосферного
давления и понижением температуры воздуха. Установлено, что при 2, 3 и 4-м классах погоды частота
патологческих реакций при сердечно-сосудистых заболеваниях увеличивается по сравнению с их
частотой при 1 -м классе. Показано также, что при 3-м и 4-м классах погоды необходимо выделить особо опасные комбинации сочетаний межсуточных изменений атмосферного давления и температуры
воздуха. Например, такими комбинациями могут быть следующие: повышение давления на 25 мбар и
более с понижением температуры воздуха на 6°С и более или понижение давления на 25 мбар и более с
повышением температуры воздуха на 6°С и более.
Для рациональной профилактики метеотропных реакций во всех медицинских учреждениях ввели
медико-погодные режимы:
для погод типа 1 — весьма благоприятный режим, типа 2 — благоприятный режим, типа 3 — медикопогодный режим усиленного контроля, типа 4 — медико-погодный режим строгого контроля.
Медицинский погодный режим назначается строго в соответствии с прогнозом погоды.
Важным направлением в вопросах профилактики метео- и гелиотропных осложнений является
ранняя объективная диагностика повышенной метеочувствительности. Нужно сказать, что до
настоящего времени единственным методом ранней диагностики является анамнестический, с
присущими ему недостатками субъективного подхода.
В основном метеопрофилактика должна заключаться в систематическом регулярном лечении
основного заболевания, укреплении общего состояния организма, повышении его сопротивляемости
различным воздействиям внешней среды. Профилактику следует проводить с учетом сезона года,
строго дифференцирование, учитывая индивидуальные особенности больного, характер заболевания.
Следует назначать больному те лекарственные препараты, которые ему рекомендовано принимать при
обострении основного заболевания. Наряду с этим следует ограничивать физические нагрузки, вплоть
до однодневного постельного режима (в особенности перенесшим инфаркт миокарда), дозировать
ходьбу. Из лекарственных средств при сердечно-сосудистых заболеваниях рекомендуются
успокаивающие, десенсибилизирующие, седативные, сосудорасширяющие средства и витамины.
ЛИТЕРАТУРА
I. Аристархов В.М., Лырузян Л.А., Цыбышев В.П. Физико-химические основы первичных
механизмов биологического действия магнитного поля //Реакции биологических систем на магнитные
поля. М., 1978. С.6—25.
2. Блютген И. География климатов. М.: Прогресс, 1972.
3. Гитис И. И. О влиянии климато-погодных факторов на течение гипертонии и стенокардии
//Врачебное дело. 1954. №1. С.58.
4. Гневышев М.Н. Гелиофизические основы солнечно-биологических связей //Влияние
геофизических и метеорологических факторов на жизнедеятельность организма. Новосибирск, 1978. С.
15—24.
5. Григорьев И.И. Метеопатология и метеопрофилактика. Рига, 1981. С.59—61.
6.Дахин А.Д. Метеолабильность сердечно-сосудистых больных // Ежегодник БМЭ. М.,1971. С.503—
511.
9
7. Данишевский Г.П. Патология человека и профилактика заболеваний на Севере. М., 1968.
8. Мезерницкий П. Г. Медицинская метеорология. Изд. 2-е. Ялта, 1937.
9. Миррахимов М.М. О длительности акклиматизации человека в горах Средней Азии // Физиология
человека в природных условиях СССР. Л..1969.С.135—151.
10. Овшрова В.Ф. Медицинская интерпретация синоптических и метеорологических прогнозов //
Влияние географических и метеорологических факторов на жизнедеятельность организма.
Новосибирск, 1978. С.ЗЗ— 44
11. Русанов B.ff. Комплексные метеорологические показатели и методы оценки климата для
медицинских целей. Томск, 1982.
12. Славова Ц. Н. Смертность от инфаркта миокарда и инсульта в Москве и некоторые
метеорологические и гелиофизические факторы // Материалы Всесоюзн. симпозиума по вопросам
медицинской климатологии, климатотерапии и климатопрофилактики. М., 1967. С. 290—292.
13. Татевосов С. Р. Роль метеорологических факторов в патогенезе коронарной недостаточности //
Врачебное дело, 1968. №6. С.35—37.
14. Тостамбекова М.Ш.. Кривошеина Г.Г. Сосудистые кризы у больных гипертонической болезнью
в условиях климата г. Караганды // Климат и сердечно-сосудистая патология. JL, 1965. С. Ill—117.
15. Шульц Н.А. Магнитограф способствует выявлению солнечно-земных связей в медицине // Бюлл.
АН СССР. Солнечные данные. М., 1964. С.76—77.
16. Юраж В.Я. Метеоторопные реакции при гипертонической болезни и коронарном атеросклерозе
в связи с воздушными фронтами и гелио-физическими факторами // Климат и сердечно-сосудистая
патология. Л., 1965. С.69—85.
17. Frey W. Atmospharisches Potential und radioaktiver Niederschlag // Zschr. Aerosol-Forsch.u. Tehr.
1958. H.7. S.217.
18. Reiter R. Meteorologieund Elektrizitat der Atmosphere. Leipzig, 1960.
НАРУШЕНИЯ БИОРИТМОВ
Биоритмы и десинхронозы— характерное проявление жизнедеятельности
В живых системах процессы жизнедеятельности всегда упорядочены во времени. Они могут
иметь стадийный характер, когда происходит последовательная цепь событий, или повторяющийся
колебательный характер. Все эти временные взаимоотношения являются предметом изучения
хронобиодогии.
Исследования в этом направлении проводятся уже много десятилетий. В 1935 году в Швейцарии
было создано первое Международное общество по исследованию биологических ритмов, которое
было преобразовано в 1971 году в Международное общество хронобиологии (США).
Более 30% мировой литературы по хронобиологии посвящено хронобиологии здорового и
больного человека. Поэтому в медико-биологической науке возникло новое направление —
хрономедицина, применяющая хронобиологические данные для совершенствования профилактики,
диагностики и повышения эффективности лечения людей. К разделам хрономедицины относятся
хронопатология, хронифармакология, хронотерапия, хронодиагностика и хронопрофилактика.
Хронопатология — область экспериментальной и клинической хрономедицины, изучающая пути и
механизмы возникновения отклонений в биоритмах от их нормального течения и роль этих нарушений
в развитии заболеваний. Хронофармакология — область хрономедицины, изучающая зависимость
действия лекарственных веществ на организм и его системы от фазы биоритма, а также закономерности
влияния вводимых в организм лекарств на параметры его биоритмов. Хронотерапия — проведение
лечения заболеваний людей с у четом их биоритмов. Наконец, хронодиагностика — новый раздел
предмета диагностики (диагноза) заболеваний, включающий временную организацию организма
человека, что повышает вероятность лучшего выявления симптомов нарушений жизнедеятельности,
особенно при хроническом течении заболеваний (Агаджанян Н.А., 1987).
Составной частью хронобиологии является учение о биологических ритмах, в узком смысле —
биоритмология. Биоритмы — это колебания интенсивности или скорости какого-либо биологического
процесса, наступающие через приблизительно равные промежутки времени. Повторяемость
биологического явления в ритме относительна. На самом деле каждый цикл повторения по своему
содержанию отличается от предыдущего, но воспроизводится по тем же закономерностям.
Понятия "цикл" и "ритм" близки. Чаще под цикличностью понимается повторяемость событий.
Говоря о ритме, предполагают, что, кроме периода, известны и другие его параметры (мезор, акрофаза,
батифаза). Длительность одного полного цикла ритмических колебаний называется периодом. Период
представляет собой величину, обратную частоте. Уровень, или мезор, обозначает среднюю величину
10
циклического процесса, изображенного с помощью синусоиды (косинусоиды). Акрофаза —
максимальное отклонение показателя цикла вверх от средней линии, батифаза — максимальное
отклонение вниз от средней линии.
На основе различной длины периодов биоритмов предложены различные варианты классификации
ритмической активности организма. В частности, Н.И. Моисеева и В.М. Сысуев (1981) выделяют 4
класса биоритмов. 1-й класс — ритмы высокой частоты: от долей секунды до 30 мин. 2-й класс —
ритмы средней частоты, включая ультрадианные (до 20 ч), циркадианные (20—28 ч), инфрадианные
(свыше 28 ч) и циркасептанные (около 7 суток). 3-й класс — ритмы низкой частоты: ритмы с периодом
от 20 суток (циркавигинтанные) до нескольких лет (многолетние). 4-й класс — мегаритмы с периодом в
десятки и многие десятки лет. Наиболее часто речь идет о циркадианных ритмах, которые получили
свое название от латинских слов cirka — "около", "приблизительно" и dies —"день", "сутки".
Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы — от
одноклеточных до сложноустроенных многоклеточных организмов растений и животных, в том числе
человека, и от молекулярных и субклеточных структур до биосферы. Это свидетельствует о том, что
биологическая ритмика — одно из наиболее общих свойств живых систем. Биологические ритмы
признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, включающим принцип
отрицательной обратной связи и обеспечивающим гомеостаз (правда, сейчас часто говорят
"гомеокинез"), динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.
Колебательные процессы можно рассматривать как диалектическое проявление борьбы
противоположностей.
Возникновение в эволюции жизни биологических ритмов многие авторы связывают с
автоколебаниями в химических и биохимических (бесклеточных) системах. Известно, что эти в
определенных условиях не затухающие периодические колебания свойственны довольно большому
кругу химических процессов. Период этих колебаний занимает время от нескольких секунд до
нескольких минут, т.е. они относятся к группе высокочастотных колебаний. В качестве причины их
возникновения указывают на наличие в системе обратных связей. Период и амплитуда этих колебаний
испытывают сильную зависимость от температуры. Использование математического моделирования
биохимических (ферментативных) автоколебательных реакций показало, что они могут происходить в
разнообразных системах, отличающихся характером взаимодействия продуктов и субстратов с
ферментом.
Имеется много данных о том, что некоторые мутации и нарушения регуляции генома вызывают
нарушения биоритмов. В связи с этим была выдвинута концепция хронона. Хронон — это достаточно
длинный полицистронный участок ДНК, с которого в одном направлении линейно и последовательно
происходит снятие информации с периодом около 24 часов. Такая циклически повторяющаяся
транскрипция приводит к возникновению биологических ритмов.
В возникновении биоритмов имеет значение не только ядро, но и цитоплазма клеток. После
удаления ядра некоторые биоритмы в клетке сохраняются. Определенную роль в этом играют
биологические мембраны. Генерирование колебаний может быть связано с периодическими
изменениями потока ионов через мембраны клеток. Перемещение через мембраны ионов носит
характер автоколебаний и зависит от воздействия света. В механизме ритмических изменений в
клетках имеют значение колебания числа и активности клеточных рецепторов.
В частности, было показано, чего выработка кейлонов (ингибиторов митозов) и повышение
чувствительности к ним клеток ритмически и одновременно изменяются в течение суток.
Биологический смысл такого временного совмещения ритмов, относящихся к разным частям
временной организации (регулирующей и воспринимающей сигналы регуляции), очевиден. Повидимому, можно сказать, что четкое временное согласование ритмов регуляторных процессов и
ритмов восприятия сигналов регуляции в организме принадлежит к числу основных закономерностей
(Романов Ю. А., 1989).
Предложено несколько моделей внутренней организации биоритмов. Наиболее приемлемой,
видимо, является модель автономных генераторов ритма, которые могут объединяться в иерархическую
систему. При этом определенные генераторы (или генератор) имеют ведущее значение. Они могут
иметь каналы связи с внешней средой, благодаря чему возможна модуляция внутренних ритмов за счет
внешних. На роль главных водителей ритма пока претендуют супрахиазматические ядра гипоталамуса,
где ритмически меняется активность нейронов, и эпифиз, который периодически вырабатывает
мелатонин. Оба образования имеют связи с сетчаткой глаз и реагируют на освещение, а
11
супрахиазматические ядра, кроме того, очень тесно связаны с другими многочисленными ядрами
гипоталамуса и многими функциями.
Биологические ритмы в определенной степени есть не что иное, как отражение колебаний обмена
веществ и энергии. Эти процессы согласованы во времени таким образом, что возникает
последовательный ритм их чередования. Строгое чередование физиологических процессов во времени
— одно из выражений биологической целесообразности и физиологической целостности организма, а
само явление гомеостаза с позиций биоритмологии рассматривается в виде постоянного
уравновешивания ритмов биологических процессов с ритмами многочисленных и разнообразных
воздействий на организм.
Циркадианные ритмы
Тщательный анализ данных, касающихся ритмов, присущих сложному организму, в частности
организму человека, позволяет утверждать, что ритмом, имеющим ведущее значение (значение особого звена) в системе всех ритмов организма, ритмом, который объединяет все остальные ритмы в
единую колебательную систему, является ритм циркадианный. Как известно, в группу циркадианных
(околосуточных) ритмов входят ритмы с длительностью периода от 20 до 28 часов. Наиболее
представительными в этой группе являются ритмы с 24-часовой длительностью периода, т.е. ритмы
суточные. Именно ритм циркадианный (по-видимому, в наиболее представительном варианте
суточного ритма) является ведущим звеном в ритмической ткани организма, обеспечивая ее единство,
ибо несомненно, единый для данной системы ритм выступает как характеристика, свидетельствующая
о единстве функционирования системы. В пользу ведущего значения циркадианного ритма в общей
колебательной системе организма говорят следующие факты.
Циркадианные ритмы продемонстрированы у всех представителей животного царства — от
простейших до человека — и на всех уровнях организации — от клеточных процессов до поведения.
Имеются сведения о циркадианных колебаниях в клетках разных органов лабораторных животных
содержания гликогена, глюкозы, ДНК, РНК, активности ряда ферментов. Циркадианные ритмы были
зарегистрированы по отношению к величине ядер, микроскопической картине тканей, синтезу РНК,
поглощению света, ультраструктурным изменениям. Наблюдаются Циркадианные ритмы частоты
импульсации нейронов, синаптической возбудимости, концентрации в плазме крови различных
гормонов.
Подчиненность циркадианной ритмике внутреннего хозяйства организма человека многократно
подтверждалась как в обычных, так и в экстремальных условиях, в том числе в условиях полярного дня
и ночи.
Циркадианным колебаниям подчинена динамика основных состояний организма — сна и
бодрствования.
Суточная ритмика цитофизиологических изменений в определенной степени идентична с
ритмическими процессами, происходящими на клеточном уровне. Если судить по содержанию гликогена и липидов, то повышение внутриклеточного обмена нейтрофилов наблюдается в те часы, когда
поглотительная функция лейкоцитов находится в акрофазе, а уменьшение интенсивности
метаболических процессов совпадает с падением фагоцитарной активности макрофагов. Циркадианные
изменения пероксидазной активности нейтрофилов в большей степени сопряжены с суточной
динамикой гуморальных факторов защиты.
По существу, в этой иерархической системе биоритмологические изменения, происходящие на
субклеточном и клеточном уровнях, как бы синхронизируются и в результате взаимодействия с общим
ритмом организма образуют циркадианную структуру деятельности защитных функций, которая
применительно к биологическим объектам может быть названа биологической временной структуройВ значительной степени она определяется совокупностью взаимоотношений отдельных биохимических
процессов, динамика каждого из которых имеет колебательный характер и которые могут
расцениваться в качестве биологических осцилляторов.
В циркадианном ритме изменяется чувствительность живых систем самого разного уровня
развития к раздражителям любой природы. Например, у больных людей в суточном ритме изменяется
чувствительность к терапевтическим и медикаментозным воздействиям. У аллергиков наблюдаются
циркадианные изменения интенсивности кожных реакций в отношении специфических аллергенов.
Имеются суточные колебания температурной, световой, болевой и других видов чувствительности.
Согласованность (синхронность) циркадианных ритмов есть обязательное условие благополучия
12
организма, его здоровья и работоспособности, оптимального жизненного тонуса. Нарушение суточных
колебаний физиологических процессов может явиться одним из первых признаков различных
патологических состояний. Именно поэтому исследование суточных биоритмов может стать ключом к
ранней диагностике нарушений деятельности того или иного органа еще до развития недостаточности
его структуры и функции.
В пользу эндогенной природы суточных ритмов свидетельствуют следующие данные: отклонение
периода ритма от 24 часов и расхождение по фазе с местным временем в постоянных условиях
освещения и температуры (явление циркадианности); «сохранение суточной ритмики на полюсе, где
почти все факторы не имеют суточной цикличности; отсутствие подстройки ритма к местному времени
после перемещения в другой часовой пояс животных, находящихся в постоянных условиях освещения и
температуры; возможность любой постановки фазы ритма по отношению к местному времени.
Однако независимость эндогенных механизмов суточного ритма от внешних условий не является
абсолютной. Так вызываемые сигналы, или датчики времени (свет, температура воздуха, геомагнитное
поле и др.), сдвигают фазу эндогенного ритма. Они обладают обязательным свойством строго
определенным фазовым соотношением с ритмом организма. В естественных условиях на организм
воздействует несколько датчиков времени (как сильных, так и слабых). Обычно их эффекты
суммируются; но при расхождении циклов этих факторов во времени настройка ритма определяется
самым сильным датчиком времени.
Согласно современным представлениям, циклические процессы в организме осуществляются
совокупностью относительно независимых внутренних пейсмекеров (водителей ритма), синхронизированных по фазе и периоду. Это так называемый мультиосцилляторный принцип формирования
комплекса суточных режимов физиологических функций. С одной стороны, он повышает адаптивную
пластичность организма, позволяя приспосабливаться к различным по временной организации
условиям среды; с другой — включает патологическое начало в виде вероятности десинхронизации
внутренних циклических процессов при резких изменениях факторов внешней среды (например, при
трансмеридианных перелетах).
Важным следствием мультиосцилляторного принципа циркадианной организации является
зависимость биоритмологического стресса от временной структуры внешних датчиков времени. Это
положение приобретает большое значение при анализе суточных и сезонных ритмов у людей, живущих
в различных климатогеографических зонах. Сопоставление биоритмов у здоровых лиц из различных
географических областей показывает, что специфические изменения в характере суточных и сезонных
колебаний функций организма отмечаются только в тех регионах, в которых имеются существенные
изменения внешних циклических процессов (например, в аридной зоне или в полярных районах).
Таким образом, наблюдающийся в природе суточный ритм складывается из двух компонентов:
эндогенного (суточная организация морфофункциональных структур организма) и экзогенного
(воздействие факторов внешней среды на активность организма с регуляцией его ритма и поведения).
Общее значение циркадианной ритмики выражается в том, что организм в разное время суток является
различной биологической системой. Существенен также вопрос о длительности: суточного ритма.
Считается, что 24-часовой (суточный) ритм не одна из возможностей ритмики, а собственная
периодичность организма. Поэтому околосуточный (циркадианный) ритм представляет собой
своеобразный артефакт суточного. Обоснованно указывается, что в природе всюду наблюдаются только
24-часовые ритмы, а циркадианные в естественных условиях практически невозможны. Предлагается
называть термином "суточный" только 24-часовой ритм, а термином "циркадианный" — ритм, период
которого отклоняется от 24 часов под воздействием постоянных условий.
Циркадианные ритмы отличаются относительно небольшими отклонениями длительности периода
от среднего значения при свободном течении ритмов.
В случае отсутствия внешних временных ориентиров циркадианные ритмы организма проявляют
себя как "свободнотекущие", самоподдерживающиеся. Такая ситуация возникает при изоляции
обследуемых от обычного чередования света и темноты, обычного графика работы, приема пищи и
других сигналов течения времени. В этих условиях ритмическая деятельность сохраняется, но периоды
колебаний несколько увеличиваются — примерно до 25—25,5 часа. Если условия эксперимента
изменить и создать для обследуемых какие-либо сигналы времени (звуковые» световые и пр.), то при
достаточной их силе и значимости возможно подстраивание внутренних свободнотекущих ритмов под
внешний ритм. Например, имитируя удлинение суток путем искусственного освещения, можно
удлинить некоторые циркадианные ритмы. В меньшей мере удается сократить периоды при
13
искусственном "укорочении" суток. В таких случаях периодический внешний фактор играет роль
«времязадателя», или принудителя, а циркадианные ритмы организма оказываются захваченными им.
При этом можно говорить о внешней синхронизации биоритмов.
Если организм находится в среде с сильным времязадателем, например с 24-часовым циклом
чередования света и темноты, то каждый циркадианный ритм внутри организма (температура тела,
секреция различных гормонов и др.) устанавливает с этим времязадателем стабильные фазовые
отклонения. Очевидное следствие этого — создание устойчивых фазовых соотношений между различными циркадианными ритмами. Таким образом, колебания в различных системах оказываются
синхронизированными по периоду колебаний (т.е. 24 часа), но имеют определенный сдвиг между собой
по фазе колебаний (максимум секреции кортизола утром, максимум температуры вечером, максимум
тонуса вагуса ночью). Эта внутренняя упорядоченность, синхронизированность циркадианных ритмов
сложилась в процессе эволюции и обеспечивает временную интеграцию функций. В то же время
следует иметь в виду, что упорядоченность биологических ритмов не является очень строгой и жесткой.
Одно из свойств биоритмов получило название "блуждания фазы". Речь идет о том, что если
регистрировать положение акрофазы (максимума) или батифазы (минимума) в течение того или иного
количества периодов ритма, то можно увидеть, что оно непостоянное и мигрирует в некоторых
временных границах. Последние определяют зону блуждания фазы.
Таким образом, фазовая структура биологического ритма не представляет собой нечто застывшее,
напротив, она находится в подвижном состоянии. В определенной степени может варьировать и
амплитуда биоритмов. Внутри отдельного периода колебаний возможно изменение длительности
положительной и отрицательной фазы относительно среднего уровня. По-видимому, эта динамичность
биоритмов, наблюдаемая в нормальных условиях, лежит в основе изменчивости функций и имеет
адаптивное значение. Весьма важным компонентом циркадианной системы биоритмов являются циклы
сон—бодрствование. Считают, что на их продолжительность могут влиять суммарная длительность
"быстрого" сна, количество затраченной энергии и переработанной за сутки информации, астенизация
нервной системы (Алякринский Б.С., 1989).
В зависимости от того, в какое время суток наблюдается активная фаза цикла сон—бодрствование,
различают три хронотипа человека. Отличия в этом процессе позволили выделить людей утреннего и
вечернего типов. Первые получили название "жаворонки" — они рано вечером засыпают и рано утром
просыпаются. Наоборот, вторые, или "совы", засыпают поздно и соответственно позднее просыпаются.
Люди указанных разных типов отличаются по своей работоспособности в утренние и вечерние часы.
Кроме того, выделяют группу людей, которых нельзя включить в какой-либо из приведенных типов
("голуби").
Конечно, дальнейшее развитие представлений о хронотипе человека должно основываться на
изучении временной организации его функций в целом, а не на динамике отдельных биологических
ритмов. Оценив взаимодействие организма с факторами внешней среды (что имеет непосредственное
отношение к хронобиологической норме и к хронотипу человека), можно дать характеристику
хронобиологического статуса организма, его хронореактивности и способности к хроноадаптации.
Относительно развития суточных ритмов у человека можно сделать два обобщения. Во-первых,
разные ритмы появляются в разном возрасте. Во-вторых, большинство этих ритмов проходит
некоторую стадию созревания. Например, суточный ритм сна и бодрствования появляется на втором
месяце после рождения, в то время как ритм кортикостероидов в плазме иногда отсутствует до
двухлетнего возраста. Развитие обоих ритмов может продолжаться вплоть до периода полового
созревания. Таким образом, циркадианная система у человека, видимо, созревает очень долго.
Суточный режим освещения или социальный цикл, по-видимому, оказывают некоторое влияние на
свободнотекущий ритм сна и бодрствования у младенца, все же устойчивое захватывание раньше 22-й
недели не наблюдается. По мере созревания ритма его амплитуда обычно возрастает. У человека
главные факторы среды, в которую попадает новорожденный, — это уход и кормление. Эта забота о
ребенке может осуществляться согласно строгому распорядку, с очевидными последствиями для
режима сна и бодрствования, или же свободно - в соответствии с требованиями малыша. Существенное
значение имеют различные методы ухода за новорожденными. Оказалось, что в условиях яслей, где
малышам уделяют меньше внимания и соблюдается общий режим кормления, циркадианные ритмы
появляются быстрее, чем в случае, когда за ребенком ухаживает одна постоянная няня.
Циркадианная организация, несомненно, изменяется с возрастом; чаще всего это проявляется (как и
в процессе развития) в изменении амплитуды ритмов. По мере старения амплитуда снижается, и ритм
14
может даже исчезнуть, обычно в результате постепенного снижения пиков. В процессе старения
наблюдается ряд изменений в картине сна: возрастает доля сна в дневное время и частота прерывания
ночного сна; смещается фаза ночного сна, что проявляется в более раннем пробуждении утром.
У пожилых увеличивается внутренняя десинхронизация ритмов. Циркадианная система становится
менее стабильной, что ведет к изменению фазовых отношений между ритмами и снижению
способности приспосабливаться к новым режимам (например, к сдвигу фазы). Возможно, изменения в
циркадианной системе человека частично обусловлены отсутствием в старости социальных контактов и
жесткого режима, которые обычно выступают в роли принудителей (Дэвис Ф., 1984).
По данным Р.М. Заславской (1991), у практически здоровых людей период активного
бодрствования характеризуется высоким уровнем основных показателей сердечно-сосудистой системы.
Благодаря этому обеспечивается высокий уровень работоспособности в дневное время суток и
адаптация к меняющимся условиям внешней среды. В периоде покоя и ночного сна происходит
снижение активности сердечно-сосудистой системы. При этом у большинства практически здоровых
людей синхронная работа аппарата кровообращения достигается путем внутренней согласованности
суточных ритмов показателей гемодинамики. Внутренняя синхронизация суточных ритмов
обеспечивается не только совпадением акрофаз изучаемых показателей, но и физиологическими
фазовыми сдвигами суточных ритмов ряда параметров кровообращения. Так, для систолического и
среднего артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС), ударного объема сердца
(УОС), минутного объема сердца (МОС) зоной "блуждания" акрофаз суточного ритма является период
дневного бодрствования, для общего периферического сопротивления (ОПС) — период покоя и ночного сна. Диастолическое АД может изменяться в течение суток как по дневному, так и по ночному
типу. Следует отметить, что для 80% здоровых людей характерна внутренняя и внешняя (по отношению
к ритму сон—бодрствование) согласованность суточной ритмики основных показателей
кровообращения. Для состояния симпатоадреналовой системы у практически здоровых лиц характерно
преобладание в первой половине дня экскреции адреналина, а в середине и во второй половине —
экскреции норадреналина, дофамина, ДОФА. Таким образом, в норме в период бодрствования
наблюдается возрастание активности симпатоадреналовой системы, что способствует обеспечению
высокого уровня работоспособности в дневное время суток. Отмечается почти параллельный "ход"
кривых суточной динамики многих показателей кровообращения и экскреции адреналина и
норадреналина.
Нециркадианные ритмы
Существуют колебания более частые, чем околосуточные, и менее частые. Ритмы с периодом
колебаний от 0,5 до 20 часов называют ультрадианными. К ним относятся циклы чередования
"быстрого" сна с периодом около 90—100 минут. При монотонной деятельности человека возникают
повторяющиеся с ультрадианной частотой состояния сонливости. Также периодически меняется
экскреторная функция почек. По-видимому, в основе ультрадианной ритмичности лежит интегративная
деятельность головного мозга, протекающая в колебательном режиме. Отсутствие во внешней среде
датчиков с периодом, близким к ультрадианному, позволяет отнести эти ритмы к биоритмам
эндогенного происхождения.
Инфрадианные ритмы (с периодами длиннее циркадианных) наиболее четко проявляются в
показателях работоспособности человека и поведенческих реакциях. У детей это могут быть колебания
в потреблении пищи. Околонедельные ритмы у человека могут быть результатом привычки или
следствием режима лечения. Важное значение имеет околомесячный овариально-менструальный цикл.
В определенные фазы цикла наблюдаются явления внутреннего дискомфорта. Изменения претерпевают
умственная и физическая работоспособность. В фазе менструации возникает соматизация
невротических расстройств, ухудшается зрение (Оранский И.Е., Царфис П.Г., 1989).
Цирканнуальные (окологодовые, сезонные) ритмы имеют протяженность 7—15 месяцев, но обычно
10—14 месяцев. Цирканнуальные ритмы выявляют даже при постоянных фотопериоде и температуре,
изоляции от других сезонных факторов среды. У человека выявлено наличие более 30 показателей
жизнедеятельности организма с сезонной цикличностью.
Анализ цирканнуальных изменений симпатоадреналовой системы в средних широтах выявляет
повышение ее функциональной активности в зимний период. Максимальные значения
глюкокортикоидной функции надпочечников наблюдаются в осенне-зимний период, минимальные —
летом. Уровень гонадотропных гормонов максимален в марте-апреле. Функционирование ренинангиотензин-альдостероновой системы наиболее активно весной. Сезонные колебания значений
15
факторов неспецифической защиты коррелирует с изменениями инфекционной заболеваемости, что
наиболее выражено весной. Снижение в этот период интенсивности фагоцитоза, активности лизоцима,
антимикробной устойчивости кожи сопровождаются увеличением частоты ОРВИ и кожных
заболеваний. Чаще регистрируются заболевания ангинами и наблюдается более тяжелое их течение.
Увеличению кожной заболеваемости в весенний период способствуют развивающиеся в это время
явления С-гиповитаминоза.
После санаторно-курортного лечения весной и летом длительность сохранения эффекта достигала
9—12 месяцев, а после аналогичного лечения осенью положительное действие сохранялось всего 1—3
месяца. Переносимость некоторых физиопроцедур лучше в начале лета, нежели осенью. Лучшая
динамика синхронизации биоритмов наблюдалась в осенний сезон (Оранский И.Е., Царфис П.Г.,1989).
Социальные факторы и биоритмы
Всем известна огромная роль социальных факторов в сохранении здоровья и в развитии заболеваний
у человека. Естественно, эти факторы влияют и на биоритмы. Здесь, по-видимому, возможны два
направления действия. Во-первых, это воздействие периодических социальных факторов, или
социальных ритмов. Во-вторых, это непериодическое, разовое влияние каких-либо социальных
событий, которые могут сбивать сложившийся у человека ритм.
Основные социальные ритмы обусловлены трудовой деятельностью человека. Трудовые ритмы
могут иметь самый различный период: у сезонных работ — окологодовой период, у вахтовых работ —
околомесячный. При обычной работе это околонедельные и околосуточные периоды. Иногда
цикличность наблюдается в течение рабочего дня с периодами в несколько минут или часов. Наконец,
сам процесс работы может заключаться в постоянном чередовании периодов отдыха, которые также
чередуются с различными периодами (ежедневный, еженедельный и т. д.). Определенная ритмичность
или аритмичность бывает связана с приемами пищи. Для больных людей социальными факторами
являются распорядок лечебных мероприятий, т.е. время применения лекарств и процедур.
Во всех перечисленных случаях следует учитывать степень и характер влияния внешних социальных
ритмов на внутренние биологические ритмы. Кроме того, могут складываться различные соотношения
социальных ритмов с внешними природными ритмами, которые, как отмечалось выше, захватывают,
синхронизируют внутренние ритмы. Естественно, что при неблагоприятном соотношении социальных
ритмов с биологическими возникает та или иная степень десинхроноза с ухудшением здоровья или
развитием заболеваний.
При различных состояниях организма в процессе производственной деятельности (оперативный
покой, напряжение, утомление) изменение биологических ритмов является ранним признаком влияния
неблагоприятных факторов на организм человека. Поэтому исследование биологических ритмов не
только расширяет возможности диагностики развития состояния утомления и перенапряжения в
процессе трудовой деятельности человека, но и открывает пути к рациональной организации труда.
Исследование влияния физического и умственного труда на биоритмы проведено B.C. Новиковым и
Н.Р. Деряпа (1992). По их наблюдениям, при тяжелом физическом труде в начале рабочей недели в
регуляции физиологических функций преобладали симпатические влияния. Суточные ритмы
физиологических функций характеризовались наиболее высокими значениями среднесуточного уровня
амплитуд с высокой степенью их синхронизации.
В дальнейшем, по мере развития хронического утомления, регистрировалось достоверное
уменьшение амплитуд, особенно тех систем, которые испытывали наибольшее напряжение при тяжелом физическом труде. В конце рабочей недели, когда в регуляции доминировали парасимпатические
влияния, наблюдалось некоторое затухание волнообразного процесса, что характерно для всех
физиологических показателей. В дни отдыха процесс рассогласования между отдельными системами,
расхождения акрофаз и уменьшение амплитуд усугублялись: акрофазы смещались на вечернее время.
Указанные изменения, по-видимому, происходят вследствие отсутствия системообразующего фактора,
каковым является тяжелый физический труд.
Иная картина наблюдается у лиц умственного труда. У них ввиду отсутствия строго
регламентированного
режима
производственой
деятельности
отмечаются
значительные
индивидуальные вариации. Вследствие этого наблюдаются расхождение на временной шкале точек
максимальных значений физиологических функций, смещение их на более позднее время, низкие
значения амплитуд, что в целом характеризует слабо выраженную суточную организацию ритмических
процессов. Подобные изменения в структуре биологических ритмов ведут к снижению адаптивных
возможностей организма и его функциональных резервов, что усугубляется с возрастом и ростом
16
психоэмоционального напряжения.
В большой степени изменяют суточный ритм труда и отдыха ситуации, характерные для
трансмеридианных и орбитальных полетов, подводного плавания, где вообще можно говорить об
изменениях воздействия привычных для обычных условий, естественных датчиков времени. При
частых трансмеридианных полетах рассогласование ритма сна и бодрствования у 75% членов экипажей
самолетов вызывает невротические состояния и развитие неврозов. Большинство ЭЭГ космонавтов,
имевших сдвиги сна и бодрствования во время полетов, свидетельствовало о снижении процессов
возбуждения и торможения. При сдвигах циркадианного ритма от 3 до 12 часов сроки перестройки
различных функций колеблются от 4 до 15 суток и более.
Комплексно; исследование скорости синхронизации суточных ритмов сердечно-сосудистой
системы показало, что их нормализация и установление хроноалгоритма на новое поясное время после
перелета на запад (порядка 8 часов) происходит к 25—35-му дню, а после перелета на восток —к 10—
25-му. Синхронизация суточного ритма частоты дыхания при перелете на восток происходит вдвое
быстрее, чем при перелете в обратном направлении.
Военное ведомство США рекомендовало при перелетах на восток для сохранения хорошего
самочувствия в день вылета передвинуть режим питания и деловой активности на б часов вперед, в
самолете выключить свет, принять снотворное, а перед приземлением съесть плотный белковый завтрак
и выпить кофе.
Другим путем устранения десинхроноза являются рекомендации возможно более быстрого
возвращения на базу экипажа, с тем, чтобы до минимума свести пребывание в другом часовом поясе.
Предлагается также в качестве меры устранения десинхроноза поддержание в течение всего времени
рейса режима сна и отдыха, соответствующих пункту постоянного проживания. Во всяком случае, не
рекомендуется по прилете переводить стрелки часов сразу же на местное время. Это следует делать
постепенно, что позволяет перенести десинхронизацию с меньшей нагрузкой на физиологические
системы. Многократные трансмеридианные перелеты приводят к дезорганизации физиологических
ритмов, уплощению и "разрыхлению" их. Это в какой-то мере свидетельствует о том, что рыхлость
ритмов, их неустойчивость у членов экипажей самолетов служит приспособительной мерой,
обеспечивающей повышенную готовность физиологических функций к перестройке.
В.А. Матюхин и др. (1976) наблюдали после перелетов на 7 часовых поясов в 1 -е сутки стадию
десинхронизации. На 5—10-е сутки отмечается стадия неустойчивой синхронизации. Она сопровождается изменениями амплитуды биоритма физиологических функций, относительным смещением
акрофаз в зону нормы. Наконец, на 25— 35-е сутки наступает состояние устойчивой синхронизации.
Характерным признаком ритмических изменений функций организма у моряков в процессе
адаптации к условиям плавания является смещение акрофазы с 10 на 14 часов, а в дальнейшем — на 18
часов с постепенным снижением физиологического уровня показателей. Наиболее существенные
изменения суточной динамики физиологических процессов отмечаются прикратковременных (15 суток) и длительных (4 месяца) плаваниях, что отражает в этот период не только взаимоотношения
синхронизируемых систем, но и состояние организма в целом.
При исследовании работоспособности в изолированной камере до и после перевода стрелок часов
на 8 часов вперед и назад времени, необходимого для перестройки, было больше, когда сон приходился
на период между 8 и 16 часами (как бывает обычно при работе в ночную смену), чем тогда, когда он
приходился на промежуток от 16 часов до полуночи. В первом случае сдвигалась обычная
последовательность сна, работы и отдыха, и биоритм должен был приспосабливаться к их изменениям.
Изложенное свидетельствует о том , что у значительной части специалистов операторного профиля
состояния устойчивой адаптации к постоянному чередованию дневных и ночных циклов деятельности
не
наступает.
Оптимизации
профессиональной
деятельности
человека
в
условиях
хронофизиологической адаптации можно достичь предварительной перестройкой биоритмов в
направлении предстоящего фазового сдвига внешних датчиков времени, соответствием
индивидуальной типологии суточного ритма физиологических функций ритма труда и отдыха,
прогнозированием течения адаптации, использованием мер неспецифической профилактики и
фармакологических средств.
Большой интерес представляют онтогенетические аспекты формирования биоритмологических
типов человека. В.А. Доскин и Н.Н. Куинджи (1989) предложили выделять ритмичный и аритмичный
типы. В свою очередь, ритмичный тип делится на утренний и вечерний. Согласно полученным ими
данным, у детей 10—11 лет, обучавшихся на протяжении 4 лет в первую смену, установлено
17
совпадение акрофаз циркадианных ритмов температуры тела и умственной работоспособности по
утреннему типу у 16,5%, по вечернему — у 30,6% (аритмики составили 52,9%). Это позволило сделать
вывод о том, что у детей среднего школьного возраста отсутствует четкая типизация
биоритмологического профиля, но имеются необходимые генотипические предпосылки к
детерминированности определенного временного оптимума основных физиологических функций.
По мере увеличения возраста (с 10 до 45 лет) происходит расширение биоритмологического
оптимума работоспособности, т.е. периода ее максимального подъема, обусловленного циркадианным
ритмом. Это прослеживается как у лиц утреннего, так и вечернего биоритмологического типа.
Предполагается, что формирование биоритмологического типа заканчивается к 17 годам, хотя
возрастная динамика основных биоритмологических свойств продолжается. Установлено, что лица
вечернего типа легче адаптируются к работе ночью и к двух- и трехсменному труду. Это объясняется
большей пластичностью механизмов, контролирующих ритм сон— бодрствование, у людей этого типа
по сравнению с лицами утреннего биоритмологического типа.
Нарушение естественных соотношений между ритмами внешней среды (геофизическими и
социальными датчиками времени) и физиологическими ритмами человека называется внешней
десинхронизацией, а нарушение естественных фазовых соотношений между самими физиологическими
ритмами — внутренней десинхронизацией. В наиболее яркой форме внешняя и внутренняя
десинхронизации проявляются при быстрых трансмеридианных перелетах и переездах. Имеется
некоторая критическая скорость смены часовых поясов, при которой перестройка биоритмов человека
по фазе оказывается затрудненной, и требуется определенное время, чтобы фазовые соотношения
ритмов среды и организма нормализовались. Смещение времени выполнения физической работы
средней тяжести на ночные часы в течение 15 дней не приводило к изменению суточного ритма
физиологических функций, тогда как перелет в широтном направлении со сдвигом местного времени
приводил к полной сравнительно быстрой перестройке физиологических ритмов.
Для переходного процесса после сдвига фазы внешнего принудителя всегда характерно нарушение
упорядоченности циркадианной системы (десинхроноз). Вероятно, оно способствует снижению
работоспособности и различным недомоганиям, наблюдаемым после перелетов. Вопрос о том, могут ли
многократные перелеты или сдвиги фазы приводить к более серьезным последствиям, остается
открытым. Эта проблема, прежде всего, касается тех сменных рабочих, которые постоянно живут в
ситуации конфликта между сдвинутыми и несдвинутыми времязадателями. Их циркадианная система
редко приспосабливается к ночной работе, а изменения формы суточной волны отражают скорее
временное нарушение, чем подлинный сдвиг ритма.
Изменения биоритмов возникают при миграции населения в иные климатогеографические зоны.
Исследования В.С. Новикова и Н.Р. Деряпы (1992) выявили ряд особенностей, позволяющих считать,
что в процессе адаптации человека к новым климатическим условиям происходит рассогласование
фазовых взаимоотношений циркадианных ритмов по сезонам года. Так, суточная ритмика абсолютного
количества лейкоцитов в периферической крови лиц, адаптирующихся к условиям Арктики,
характеризуется во все периоды года максимальным содержанием лейкоцитов утром и ночью, между
б—10 и 22—2 часами, и минимальным — днем, в 12—14 часов. В то же время амплитуда колебаний
абсолютного числа лейкоцитов в течение суток в разное время года различная. Больший размах
колебаний отмечается осенью, меньший — весной и летом. По-видимому, если в средних широтах
равномерные и постоянные смены дня и ночи способствуют установлению суточных ритмов
физиологических функций, то длинная полярная ночь или непрерывный полярный день постепенно
приводят к изменению воспроизводимости циркадианных ритмов, что проявляется, в частности, в
сглаживании ритмики и уменьшении амплитуды колебаний числа лейкоцитов.
Таким образом, хронофизиологическая адаптация человека в Арктике сопровождается сложной
функциональной перестройкой ритмической организации физиологических процессов, проявляющейся
изменением
воспроизводимости
суточных
амплитудно-фазовых
соотношений
факторов
неспецифической защиты и рассогласованием циркадианного и цирканнуального ритмов защитных
функций организма по сезонам года. Главное отличие суточной ритмики защитных функций организма
в условиях высоких широт — иная периодичность изменений. В условиях высоких широт суточная
ритмика показателей внутриклеточного обмена нейтрофилов, фагоцитарной активности лейкоцитов,
бактерицидной способности лизоцима слюны, сыворотки крови и кожи характеризуется наиболее
высокими показателями в первой половине дня, а в средних широтах — во второй.
18
Хронопатология
Как уже отмечалось выше, Хронопатология — это раздел хрономедицины, который изучает
влияние нарушений биоритмов на развитие заболеваний и влияние заболеваний на нарушение
биоритмов. Нарушение биоритмов есть десинхроноз. Следовательно, хронопатология изучает влияние
десинхронозов на возникновение болезней, а также формирование десинхронозов при тех или иных
заболеваниях. В противовес хронопатологии можно говорить о хронофизиологии, т.е. разделе
физиологии, изучающем закономерности формирования биоритмов и их изменений в рамках
сохранения состояния здоровья.
Отметим главные особенности десинхронозов. Принято различать состояние внешнего и
внутреннего десинхроноза. Первый проявляется в возникновении фазового рассогласования между
ритмами системы и периодическими изменениями во внешней среде, главным образом изменениями
датчиков времени. Типичными являются десинхронизирующие эффекты при перелетах в широтном и
долготном направлениях. Внутренний десинхроноз заключается в отсутствии временной координации
между ритмами внутри системы. Как правило, внешний десихроноз приводит к появлению
внутреннего. Внешний и внутренний десинхроноз представляют собой основную форму
хронопатологии. Именно десинхроноз является первым признаком любого физиологического
дискомфорта, который всегда возникает при стрессовых ситуациях.
Б.С. Алякринский (1989) выделил и описал следующие формы десинхроноза: острый и
хронический, явный и скрытый, тотальный и частичный. По мнению автора, острый десинхроноз
возникает при экстренном рассогласовании датчиков времени. Например, перемещение в западном или
восточном направлении на большие расстояния. Хронический десинхроноз возникает при повторных
рассогласованиях биологических ритмов с датчиками времени. Примером может служить сменная
работа. Явный десинхроноз проявляется в дискомфорте физиологических функций. Типичны жалобы
на плохой сон, снижение аппетита, изменение артериального давления, пульса и т. п.
С течением времени явный десинхроноз купируется, и организм переходит в состояние скрытого
десинхроноза. Тотальным десинхронозом называется состояние организма, при котором нарушена вся
циркадная система во всех или в большинстве звеньев. Частичный десинхроноз характеризуется
рассогласованием ряда суточных ритмов, а остальные не меняются.
Степень чувствительности к десинхронозу индивидуальна. Есть люди, высокочувствительные даже
к незначительному рассогласованию биоритмов, но есть и индивиды, хорошо переносящие
значительные временные сдвиги. Длительно существующий десинхроноз может быть
предшественником патологических состояний, а в ряде случаев и обуславливается ими. Во всяком
случае, проблема десинхроноза заслуживает особого внимания, поскольку рассогласование биоритмов
приводит к снижению работоспособности человека.
В зрелом возрасте здоровый человек характеризуется специфическим биоритмологическим
статусом, который может служить эталоном оптимума "количества здоровья", обеспечивающего
максимум адаптивных возможностей и высокую мощность функциональных резервов.
Суточная стереотипность и последовательность изменений физиологических систем весьма
устойчива, и в этой связи следует особо подчеркнуть перспективность изучения конституциональных
особенностей циркадианных ритмов.
С точки зрения хронобиологии следует полностью пересмотреть понятие "нормальная величина".
Идеальная норма для любого показателя, имеющего диагностическое значение, должна быть
переменной в зависимости от определяющих ее факторов. Одним из важнейших факторов является
время. Доверительные интервалы колебаний нормальных величин во времени Ф. Халберг предложил
называть хронодесмами. Исследуемый показатель может находиться в пределах нормальных
колебаний, но быть оцененным выше или ниже нормы, и наоборот: он может ошибочно
рассматриваться как нормальный, хотя на самом деле его значение ниже или выше нормы. Благодаря
использованию хронодесмов станет реальной хронодиагностика — выявление ранних стадий
заболевания, когда еще нет выраженных симптомов, а имеющиеся неспецифические нарушения
укладываются в картину десинхроноза. Вероятно, надо ориентироваться не на стандартные нормальные
величины, а на стандартный циркадианный профиль этих величин.
Г.Б.Федосеев и соавт. (1987) считают, что для своевременного и более раннего выявления
нарушения функций регистрацию и оценку их следует проводить в период максимального снижения от
мезорного уровня. В частности, авторам удавалось наблюдать уменьшение показателей бронхиальной
проходимости ниже границ, допустимых нормой, и отклонения их более чем на 20% от мезорной
19
величины в ночные часы у юношей с длительной ремиссией бронхиальной астмы при отсутствии
реакций на холод, физическую нагрузку и отчетливой реакции на ацетилхолин.
У 20% здоровых людей Р.М. Заславской (1991) было установлено нарушение процессов
синхронизации суточных ритмов гемодинамических параметров. Это проявлялось сдвигом максимальных значений АД и ЧСС на ночные часы, несогласованностью изменений систолического и
диастолического давления, десинхронизацией суточных ритмов параметров центральной и
периферической гемодинамики и другими проявлениями.
Указанные изменения временной организации кровообращения могут служить ранним
диагностическим критерием наличия функциональной патологии сердечно-сосудистой системы.
Очевидно, описанные особенности суточной динамики показателей кровообращения у небольшой части
практически здоровых лиц связаны с нарушением механизмов регуляции суточной ритмики функции
сердечно-сосудистой системы и являются проявлением синдрома дезадаптации. Такие изменения
циркадианной организации гемодинамики могут указывать на развитие начальных стадий заболевания
сердечно-сосудистой системы, или предболезни.
Хронобиологические исследования позволяют установить различный характер нарушений суточной
ритмики параметров центральной и периферической гемодинамики при заболеваниях сердечнососудистой системы. Характер этих нарушений во многом зависит от стадии процесса. Нередко
наблюдаются большой размах амплитуды колебаний в стадии функциональных нарушений и почти
полное исчезновение ритмических колебаний в стадии органических изменений сердца и сосудов.
Биоритмологические исследования показателей кровообращения у больных гипертонической
болезнью (ГБ) II стадии с гипер- и эукинетическим типами гемодинамики позволили установить
отсутствие закономерной суточной ритмики отдельных параметров центрального и почти всех
параметров периферического кровообращения. У сохранившихся ритмов диастолического АД, ЧСС,
МОС, СИ акрофаза сместилась на более ранние полуденные часы.
Нарушения
циркадианной
организации
процесса
кровообращения
и
активности
симпатоадреналовой системы у больных ИБС с кардиосклерозом в сочетании с ГБ и недостаточностью
кровообращения (НК) выражены в большей мере, чем у больных с НЦД, ИБС со стенокардией без НК.
Следовательно, степень хронопатологических изменений нарастает по мере прогрессирования
органических изменений в сердечно-сосудистой системе. У больных ИБС в сочетании с ГБ, НК
значительные нарушения циркадианной организации кровообращения, активности симпатоадреналовой
системы проявляются отсутствием общей закономерности суточной ритмики АД, ЧСС, УОС, МОС,
повышением среднесуточного уровня АД, ЧСС, ОПС и уменьшением мезора УОС, МОС, экскреции
ДОФА. Увеличение частоты ночного типа суточных ритмов важнейших показателей кровообращения,
патологической синхронизации суточных ритмов гемодинамики при исходно повышенном уровне АД,
ЧСС, ОПС и сниженном уровне УОС, МОС создает реальную опасность развития гипертонических
кризов и острой левожелудочковой недостаточности в ночные часы суток.
Исследования циркадианной динамики функций органов дыхания проводились Г. Б.Федосеевым с
соавт. (1987). Они показали, что в ночное и раннее утреннее время (от 0 до 8 часов) функции органов
дыхания у большинства исследованных здоровых и больных ухудшаются, но остаются у здоровых в
пределах нормальных величин. Максимумы ухудшения показателей внешнего дыхания отмечаются у
некоторых больных бронхиальной астмой не только ночью, но и днем (в 12 и 16 часов).
Сопоставление циркадианной динамики функции бронхов и легких у здоровых и больных
позволило прийти к заключению, что суточные ритмы функции дыхания у большинства больных совпадают с соответствующими суточными ритмами у здоровых. Циркадианные ритмы функции органов
дыхания больных бронхиальной астмой отличаются от ритмов здоровых увеличением амплитуды
суточных колебаний показателей, величины которых выходят за пределы нормальных, причем
повышение амплитуды характеризуется ухудшением соответствующих показателей.
Кроме того, больных от здоровых отличает выраженная синхронизация циркадианных изменений
различных параметров. Наблюдается одновременное ухудшение проходимости дистальных и
проксимальных бронхов, что сопровождается снижением диффузионной способности легких и других
показателей, характеризующих функцию органов дыхания. Наибольшее снижение бронхиальной
проходимости в ночное время совпадает у больных бронхиальной астмой с максимальной
чувствительностью бронхов к ацетилхолину и гистамину.
У здоровых такой синхронизации динамических изменений функции органов дыхания нет.
Например, для здоровых не характерно одновременное ухудшение даже в пределах нормальных
20
величин проходимости дистальных и проксимальных бронхов. Как правило, повышение сопротивления
движению воздуха в крупных бронхах не сопровождается снижением проходимости дистальных
бронхов, и наоборот, что создает лучшие условия для приспособления функции бронхов к
изменяющимся факторам внешней среды.
Для больных характерна синхронизация динамики показателей функции не только органов дыхания,
но и других органов и систем (нервной, эндокринной и т. д.). Обще признана роль внешних водителей
циркадианных ритмов функции бронхов и легких (смена дня и ночи, динамика производственной
деятельности, метеофакторы, поступление аллергенов и др.). К внутренним водителям ритма
функционирования органов дыхания относят суточные колебания активности системы гипоталамус—
гипофиз—надпочечники (колебания концентрации в крови адреналина, АКТТ, кортизола), тонуса
симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, концентрации
гистамина и других биологически активных веществ в крови, функционального состояния
рецепторного аппарата эффекторных клеток, клеток-мишеней и т. д.
Результаты исследования циркадианной динамики проходимости бронхов можно использовать с
прогностическими целями. Чрезмерная амплитуда колебаний показателей проходимости бронхов,
гиперсинхронизация параметров, характеризующих проходимость дистальных и проксимальных
бронхов, свидетельствуют об угрозе возникновения бронхиальной астмы у больных с вазомоторным
ринитом и даже у практически здоровых лиц. Те же признаки при условии значительного ухудшения
проходимости бронхов присущи неблагоприятному течению болезни и указывают на особо высокую
опасность внезапной смерти от приступа бронхиальной астмыХронотерапия и хронопрофилактика
Хронотерапия — это лечение с учетом биоритмов организма. Существующие методы хронотерапии
условно разделяют на три группы:
1) превентивные;
2) имитационные;
3) методы "навязывания ритма".
Превентивные схемы хронотерапии базируются на изучении хронобиологических закономерностей
развития заболевания.
Сроки введения препарата "привязываются" ко времени достижения максимума исследуемой
функции, постоянному или сменяющемуся.
Имитационный способ использования лекарств основан на уже установленных закономерностях
изменений концентрации определенных веществ в крови и тканях, в соответствии с характерным для
здорового человека биоритмом. Этот метод используется при гормональной терапии.
Наконец, метод "навязывания" ритма является попыткой поиска принципиально новой формы
лечения путем нормализации нарушенных функций биосистем воздействиями, применяемыми с учетом
закономерностей их временной организации. Наиболее четкие рекомендации используются в методиках
по лечебной физкультуре, физиотерапии, бальнеологии. Другим примером является интенсивное
лечение гормональными препаратами при назначении больших доз кортикостероидов через день.
Особое значение хронотерапевтический подход приобретает при лечении злокачественных
новообразований, поскольку, учитывая суточные ритмы чувствительности опухолевых клеток, можно
повысить толерантность у здоровых тканей к токсическому действию лечебного фактора и понизить ее
у опухолевых. В проведении хронотерапии опухолей следует принимать во внимание суточный ритм
деятельности костного мозга. Максимальный уровень лейкоцитов за счет нейтрофилов приходится на
ранние утренние часы, наибольшее содержание лимфоцитов и эозинофилов — на вечерние. Суточный
ритм изменения концентрации в крови нейтрофилов синхронен с выработкой в организме
глюкокортикоидов (гидрокортизона); понижение содержания глюкокортикоидов в биологических
жидкостях и повышение активности в организме минералокортикоидов соответствуют максимальному
количеству лимфоцитов и эозинофилов. Между содержанием глюкокортикоидов и митотической
активностью клеток лейкемического ряда установлена обратная связь. Исходя из имеющихся данных о
суточных ритмах, разработана тактика лечения детей, больных острым лейкозом, гормональными и
цитостатическими препаратами. Для обеспечения условий нормального созревания форменных
элементов всех ростков кроветворения глюкокортикоиды назначают в утренние часы (в 7, 10, 13 часов),
причем прием 2/3 препаратов приходится на период от 7 до 10 часов. Данный интервал между
приемами препарата соответствует периоду полураспада преднизолона в здоровом организме.
Благодаря такому распределению кортикостероидных препаратов достигается имитация суточного
21
ритма выработки гидрокортизона. Для подавления митотической активности клеток лейкемического
ряда цитостатические препараты назначают во второй половине дня. В результате удалось избежать
тяжелых побочных эффектов от применения глюкокортикоидов. Ремиссия у больных, леченных по
предложенной схеме, наступала на 1—2 недели раньше, чем у больных, получавших лекарственные
препараты равномерно в течение дня (Таболин В.А. и др., 1972).
Получение характеристик суточного митотического режима опухолей человека сопряжено с частым
взятием биопсий, что практически невозможно. Однако можно воспользоваться данными измерения
температуры, суточные колебания которой в опухолях носят более или менее выраженный ритмический
характер. Выдвинуто предположение, что пик температуры в суточном ритме опухоли соответствует
максимальной митотической активности. Другим перспективным методом регистрации биологических
ритмов является использование радиоактивного фосфора, пик накопления которого совпадает с
повышением раэдиочувствительности новообразований. Установлен ритм суточного содержания
радиоактивного фосфора в опухолях.
У женщин с раком молочной железы для изучения ритмов митозов в опухоли использовали
кинетику включения радиоактивного фосфора. Применяли интерстициальный счетчик с
поверхностными детекторами. У 9 из 19 больных сохранился циркадианный ритм митозов с более
высокими показателями ночью и более низкими — днем. Таким же образом колебалась температура
кожи. Подобные сдвиги у здоровых женщин являлись показателями ответных реакций на
регулирующее влияние эндогенных гормонов.
Применение циклофосфамида и метотрексата в утренние часы при различных новообразованиях
позволяет достичь их регрессии у 85% больных вместо 58%, леченных по стандартной схеме (Ефимов
М.Л. и др., 1985).
Однако суточные митотические ритмы опухоли отличаются выраженной вариабельностью, что
установлено при сравнении неоплазм, не только возникающих из разных тканевых источников, но и
имеющих общее происхождение. Кроме того, митотические ритмы опухолевых клеток непостоянны в
течение роста опухолей и могут не только сдвигаться по фазе, но и исчезать, поэтому на современном
этапе развития хронобиологии опухолей вряд ли представляется возможным выявить общую
закономерность их суточных изменений.
Исследования гипогликемической активности инсулина у диабетиков показали, что у них
толерантность к глюкозе менее выражена утром, а гипогликемический эффект инсулина как у
здоровых, так и у диабетиков более высок при введении в 8 часов, чем в 16. В сентябре содержание
инсулина в организме в 1,5 раза больше, чем в апреле.
Определенный интерес представляют исследования синхронизирующего действия бальнеотерапии
на суточную периодику мозговой гемодинамики. Этот синхронизирующий эффект проявляется не во
всех случаях, а лишь при исходно дезорганизованных ритмах независимо от того, какая существует
десинхронизация — внешняя (рассогласование биоритма с чередованием дня и ночи) или внутренняя
(межполушарная). Противоположный, десинхронизирующий, эффект чаще всего имеет место при
нормальной суточной периодике показателей мозговой гемоциркуляции.
Количественные закономерности проявления синхронизирующего и десинхронизирующего
действия во многом связаны со временем бальнеологического воздействия и с фазами биоритма.
Лучшее время дня для проявления синхронизирующего действия — интервал послеполуденных часов
(13—16.30). Полезно заметить, что десинхронизированные после лечения биоритмы в последующем
синхронизируются и в 72% случаев сохраняют свои улучшенные показатели на протяжении б месяцев
(Оранский И.Е., Царфис П.Г., 1989).
Следует обратить внимание на сложность решения вопросов временной организации лечебного
процесса. Биологические часы включаются в суточный и сезонный цикл последовательно, между их
акрофазами существует временной интервал, поэтому назначение лечебных мероприятий общего
воздействия ведет к стимуляции не всех звеньев системы адаптации, а лишь некоторых. Следовательно,
при выборе бальнеолечения полезно руководствоваться наиболее заинтересованной в коррекции
системой, активация или подавление активности которой особенно важны в процессе восстановления
нарушенных функций.
Трудно переоценить значение хронотерапии у больных бронхиальной астмой. Этим больным с
максимальным снижением проходимости бронхов ночью и рано утром назначение глюкокортикоидов
неэффективно. Им следует применять симпатомиметики с длительным временем действия поздно
вечером, перед самым сном.
22
Бронхоспазмолитический
эффект
быстродействующих
симпато-миметиков
(фенотерола,
сальбутамола и др.) наиболее выражен при их применении утром — в 6—7 часов. Для лечения больных
бронхиальной астмой с выраженной обструкцией бронхов на протяжении всех суток, с низкой
амплитудой циркадианного ритма проходимости бронхов наиболее эффективна стероидная терапия.
Фармакологическое действие глюкокортикоидных препаратов намного лучше выражено при их приеме
в первую половину дня — с 8 до 15 часов (Федосеев Г.Л. и др., 1987).
Критерием эффективности лечения следует считать нормализацию не только функциональных
данных, но и их циркадианной ритмичности со снижением амплитуды суточных колебаний, так как
случаи внезапной смерти от астмы большинство авторов связывают с увеличенной амплитудой
циркадианного ритма.
Согласно принципам хронотерапии, при применении препаратов несколько раз в сутки по обычной
схеме имеется большая вероятность возникновения передозировки или побочного действия, когда
совпадают по времени максимум фармакологического эффекта и крайние точки колебания
соответствующей функции. Неравномерное применение препарата в течение суток с учетом
циркадианного ритма нарушенной функции позволяет снизить дозировку и повысить эффект лечения. В
частности, используя хронотерапевтический подход в лечении больных гипертонией, P.M. Заславская
(1991) получила хорошие результаты. Она применяла клофелин или анаприлин один раз в сутки за
1,5—2 часа до максимального подъема АД и МОС.
Надо иметь в виду, что у больного не существует единого пика чувствительности к лечебному
действию физического или фармакологического фактора. Таких пиков много, и каждый фактор может
благоприятно действовать на группу циркадианных ритмов в зависимости от его специфичности и
времени применения.
Имитация нормального ритма той или иной функции у больного путем лечебного воздействия
оправдана только в тех случаях, когда патология еще не привела к значительному смещению суточных
ритмов чувствительности к лекарственному препарату в тех органах и системах (или частях временной
организации), которые являются точками приложения действия этого препарата. Применяемый
препарат не должен нарушать биологические ритмы в других системах организма. Поэтому решение
вопросов хронофармакологии представляет собой сложную проблему и связано не только с изучением
ритмов чувствительности к ним организма. Введенное лекарство, распределяясь в организме, действует
не только на патологически измененную систему, но и на нормальные ткани. При этом очень важное
значение имеет оценка состояния общей структуры временной организации и ее частей как всего
организма в целом, так и его отдельных систем.
Как и лекарства, на метаболизм оказывает влияние пища, действие которой может сказываться на
циркадианных и других хронобиологических ритмах. Хотя пища не является сильным синхронизатором
при спонтанном ее приеме, но под ее влиянием может несколько изменяться циркадианный и другие
ритмы. При голодании или строгой диете все ритмы сохраняются неизменными.
Хронопрофилактика — это сравнительно новое направление хрономедицины, которое обусловлено
распространением условий и производств с десинхронизацией функций. На основе биоритмов существует метод расчета продолжительности отдыха летного состава после широтного перелета.
Быстрое возвращение экипажа, обслуживающего трансмеридианные перелеты, на свою базу может
быть эффективным средством профилактики десинхронозов. Разработаны рекомендации по изменению
режима сон—бодрствование, ритмов двигательной активности, режимов питания за несколько дней до
широтного перелета. Наконец, важным направлением в профилактике десинхронозов является
специальный отбор людей для сменной работы и регулярных широтных перемещений.
Существует сезонная хронопрофилактика заболеваний, учитывающая годовой цикл их развития.
Хронофармакология
Предметом хронофармакологии является изучение изменчивости фармакодинамических и
фармакокинетических показателей в зависимости от временного фактора (период суток, месяц, сезон
года и т. д.). Разрабатываются методы изучения ритмических колебаний концентрации лекарственных
веществ в крови, связанных с ритмичностью их метаболизма, распределения, выведения, а также с
ритмичностью чувствительности рецепторных структур, что приводит к периодичности
фармакологической активности, токсичности веществ и, следовательно, к ритму терапевтического
эффекта. Характер и интенсивность влияния лекарственных препаратов в значительной мере
являются функцией фазы "биологического времени" макроорганизма. Видимо, нет полного
параллелизма между фармакодинамикой и фармакокинетикой лекарственных препаратов. Нередко
23
при относительно невысокой концентрации препарата в плазме крови эффект его выражен достаточно
четко. Возможно, это связано с изменчивостью порога чувствительности рецепторов, реагирующих на
то или иное содержание лекарственного вещества как в плазме, так и на рецепторах.
Например, при изучении эффективности лечения больных ревматоидным артритом индометацином
1 раз в сутки в 8, 12 или 19 часов, была обнаружена зависимость аналгезирующего действия препарата
от акрофазы болевого синдрома. При ночных болях лучший эффект был при приеме индометацина в
вечерние часы, при вечерних — утром или днем.
Хронофармакология — это новая категория в современной фармакологической методологии
мышления, призванная разработать закономерности взаимодействия лекарственных веществ и
организма с учетом биоритмов физиологических систем любых уровней организации. Основываясь на
хронофармакологических закономерностях, можно расширить рамки рационального применения
лекарств, направленного на повышение эффективности и безопасности фармакотерапии и
фармакопрофилактики.
В хронофармакологии и хронотерапии выделяют две важные проблемы. Первая заключается в
выяснении характера влияния лекарств в зависимости от их применения в той или иной фазе
биологического ритма. Вторая относится к изучению изменений ритмической структуры организма,
возникающих при применении лекарственных средств.
Следовательно, во всей живой природе обнаруживаются хронофармакологические эффекты, т.е.
степень влияния введенного ксенобиотика (чуждого для организма вещества) зависит от фазы
хронобиологического ритма той системы, на которую направлено его действие. Например,
продолжительность действия антигистаминного препарата перитола у больных бронхиальной астмой
зависит от времени его приема: при введении в 7 часов утра действие длится 15—17 часов, в 19 часов
— только 6—8 часов
Таким образом, можно сделать вывод о необходимости исследования циркадианных ритмов
фармакологического эффекта всех лекарственных средств. Следует отметить, что реакция организма на
ксенобиотики
в
основном
зависит
от
циркадианного
ритма
коры
надпочечников.
Хронофармакологическая характеристика каждого нового препарата позволяет использовать его в
оптимальных
дозах и избежать перегрузок дезинтоксикационных
систем организма.
Хронобиологические исследования в этом аспекте имеют большое значение.
Период суток, в котором биологический ритм реагирует на воздействие, был назван "временем
потенциальной готовности". Чрезвычайно важно знание механизмов, которые лежат в основе этого
явления.
Минимальное присоединение лекарств к микросомам и их метаболизм наблюдаются при
максимальном уровне 11-ОКС в плазме крови. Предполагают, что эндогенные стероиды как бы "оккупируют" эти ферменты и ингибируют присоединение лекарств, т.е. они могут модифицировать
циркадианные варианты метаболизма лекарств. Допускается также участие всей гипоталамогипофизарно-надпочечниковой системы в регуляции метаболизма лекарств. Например, активность
оксидазы гексобарбитала снижается при облучении гипоталамуса или гипофиза.
Установлено, что лечение кортикостероидами лучше всего проводить путем введения препаратов
через 48 часов, что сопровождается наименьшим угнетением функциональной активности коры
надпочечников, в том числе наименьшим снижением уровня сахара в крови.
Установлено, что конъюгация глюкуроновой кислоты и сульфатов с ксенобиотиками является
основным путем биотрансформации и выделения последних из организма. Особенно это характерно для
лекарств и эндогенных биологически активных веществ. Активность участвующих в этих
превращениях трансферазы и гидролазы подвержена циркадианным колебаниям. Так, печеночная Вглюкуронидаза, находящаяся в лизосомах, наиболее активна от 19 до 4 часов, причем ее активность
начинает возрастать после выключения света. Уровень активности В-глюкуронидазы наиболее низкий в
13 часов, как и другого лизосомального фермента—кислой фосфатазы.
Существует несколько подходов к выбору времени приема препарата и его дозы. Одни предлагают
применять лекарственный препарат через равные промежутки (каждые 3—4 часа) для определения
времени, когда эффективность лекарства окажется максимальной. Другие рекомендуют прием
лекарственного препарата в 7, 11, 15, 19, 23 часа по неделе в каждой фиксированной временной точке.
Длительность курса лечения 5 недель. Третья схема предусматривает прием одноразовой эффективной
дозы препарата в 7—8 часов утра или в 19—20 часов. Выбор времени произвольный, проводится
двойным слепым методом. Наконец, можно применять препарат за некоторое время до наступления
24
акрофазы суточного ритма нужной физиологической
лекарственного вещества (Заславская P.M., 1991).
системы
с
учетом
фармакокинетики
ЛИТЕРАТУРА
1. Агаджанян Н.А. Человек и биосфера. М.: Знание, 1987.96 с.
2. Алякринский Б.С. Проблема циркадианности / Биоритмологические исследования в космической
биологии и медицине. М.: Наука, 1989. С. 12— 34 (Пробл. космич. биологии. Т. 64).
3. Ашофф Ю., Вивер Р. Циркадианная система человека// Биологические ритмы. М.: Мир, 1984. T.I.
C.362—388.
4. Доскин В., Куинджи Н.И. Биологические ритмы растущего организма. М.: Медицина, 1989. 224 с.
5. Дэвис Ф. Онтогенез циркадианных ритмов // Биологические ритмы. М.: Мир, 1984.Т.1.С.292—314.
6. Ефимов М.Л. и др. Суточная хронобиология и хронотерапия. Алма-Ата: Казахстан, 1985. 126 с.
7. Заславская P.M. Хронодиагностика и хронотерапия заболеваний сердечно-сосудистой системы. М.:
Медицина, 1991. 320 с.
8. Колькюхунь П. Ритмы работоспособности // Биологические ритмы. М.: Мир, 1984. T.I.
С.389—408.
9. Матюхина В.А. и др. Физиология перемещений человека и вахтовый труд. Новосибирск:
Наука, 1986. 198с.
10. Моисеева Н.И., Сысуев В.М. Временная среда и биологические ритмы. Л.: Наука, 1981.
127 с.
11. Новиков В.С., Деряпа Н.Р. Биоритмы, космос, труд. СПб.: Наука, 1992.256 с.
12. Оранский И.Е.. Царфис П.Г. Биоритмология и хронотерапия. М.:
Высш. шк., 1989.159с.
13. Романов Ю.А. Проблемы хронобиологии. М.: Знание, 1989.4 с. (Новое в жизни, науке,
технике. Сер.”Биология”. №11).
14. Таболин В.А. и др. Применение глюкокортикоидов, цитостатиков и антиметаболитов с
учетом суточных ритмов некоторых физиологических функций в лечении острого лейкоза у
детей // Суточные ритмы физиологических процессов в организме: Тр. 2-го Моск. мед. инта/ Под ред. В.А. Таболина и В.Н. Доброхотова. М., 1972. С.117—119.
15. Хронобиология легких / Федосеев Г.Б. и др. Л.: Наука, 1987.104 с.
25