Биологические ритмы и их классификация

Многие биологические ритмы поддаются систематизации. Как уже указывалось, по длительности некоторые из них могут совпадать с соответствующими геофизическими циклами. К таким «адаптивным» ритмам относятся суточные, сезонные, годовые, лунные, приливно-отливные изменения жизнедеятельности в организмах. Благодаря им, наибольшая активность и усиленный обмен веществ в организме совпадают с наиболее благоприятными для этого внешними условиями и временем суток, месяца, года. Функциональные ритмы, обеспечивающие непрерывную жизнедеятельность организма, как правило, имеют короткие циклы — от долей секунды до минут. К их числу относятся, например, циклы нервно-мышечного возбуждения и торможения, а также множество других процессов на уровнях молекул, клеток, отдельных органов.

По степени зависимости от внешних условий биологические ритмы подразделяются на экзогенные и эндогенные. Экзогенные ритмы полностью зависят от изменения внешней среды. Это биохимические процессы. Эндогенные ритмы протекают при постоянных оптимальных условиях внешней среды и имеют широкий диапазон частот: от двух тысяч циклов в секунду до одного цикла в год. К эндогенным относятся ритмы сердцебиения, пульса, дыхания, кровяного давления, умственной активности, изменения глубины сна и др.

Существуют ритмы промежуточного характера. К ним можно отнести, например, серию постепенно затухающих мышечных сокращений, возникающих в результате одиночного внешнего раздражения. Отличить эндогенные ритмы от экзогенных можно экспериментальным путем. Для этого проводят опыты при постоянных условиях внешней среды — температуре, освещении, влажности, атмосферном давлении и т. д. Важно отметить, что основной признак эндогенных ритмов состоит в том, что их периодичность близка к суточной, но несколько от нее отличается. Опыты по выявлению эндогенных ритмов проводились как на растениях, так и на животных (в том числе на человеке). Впервые эндогенные ритмы на растениях наблюдал более 200 лет назад французский астроном де Мэран. Примечательно то, что суточная периодичность движения листьев у растений была открыта не биологом, а астрономом. Изучая вращение Земли, он сделал открытие о приспособлении живых организмов к вращению Земли. В дальнейшем эти наблюдения де Мэрана подтвердили многие биологи. Были выяснены и причины суточной периодичности ряда физиологических процессов. Но все же началом науки о биологических ритмах — биоритмологии — принято считать открытие де Мэрана. За два столетия биоритмология сделала большие успехи.

Работы по изучению биологических ритмов проводились по трем направлениям. Прежде всего, изучались процессы и закономерности их проявления. Затем исследовалось расположение ведущих систем и органов, обусловливающих проявление ритмичности процессов в организме. Когда закономерности проявлений и локализация ритмических процессов в организме были изучены, начались исследования природы, физической и химической сущности механизма биоритмов.

В настоящее время первый этап изучения биологических ритмов завершен. Существование эндогенных биологических ритмов (их принято называть биологическими часами) вполне установлено. Ряд удивительных явлений в природе можно теперь объяснить способностью организма чувствовать время.