Механизмы ритмогенеза. 
Проблема эндогенных биологических часов

Десинхроноз — нарушение суточного биоритма, характеризуемое расстройством сна, снижением работоспособности и целым комплексом других неприятных отклонений в состоянии здоровья.

Эта современная болезнь обусловлена социальными причинами и чаше всего обнаруживается у студентов, бизнесменов, путешественников. По причинам, вызывающим это состояние, различают два вида десинхроноза — внешний и внутренний.

Внешний десинхроноз развивается при быстрой смене часовых поясов. При этом привычное время сна, а соответственно и работы, запаздывает при перелете на запад и наступает раньше обычного при перелете на восток. Организм не может сразу перестроиться сообразно этим внезапным сдвигам. Функционирование его органов и систем изменяется с различной скоростью, поэтому время полного приспособления к новым временным условиям может варьироваться весьма существенно.

В среднем оно составляет несколько недель, однако глубинные структуры организма продолжают настраиваться на новый лад гораздо дольше — до нескольких месяцев. Причем легче переносится перелет в западном направлении, чем в восточном.

Установлено, что интервал между датчиком времени и ритмами организма, составляющий 2 часа, может вызвать отклонения в функционировании организма и десинхроноз.

Профилактика внешнего десинхроноза на ответственное спортивное соревнование в другом часовом поясе спортсменам следует приехать заранее, поскольку особенно трудно переносятся на новом месте первые 3 дня. Не случайно Международный олимпийский комитет перед проведением некоторых олимпиад рекомендовал спортсменам из разных широт прибывать на соревнования заранее, но не раньше, чем за 2 недели до соревнований, чтобы все участники были в равных условиях и успели адаптироваться к новому часовому поясу; перед поездкой нужно хорошо высыпаться в течение нескольких дней;

отправляясь на восток, заранее приучите себя к новому времени сна, ложась спать на один-два часа раньше несколько вечеров подряд. Если вы едете на запад, то для привыкания к новому режиму в течение нескольких вечеров ложитесь спать на один-два часа позже;

в самолете сразу переведите часы на время в месте прибытия. В ходе перелета начните адаптировать свой цикл сон — бодрствование к новому времени — это сократит период адаптации организма после прибытия;

пейте больше воды и безалкогольных напитков, чтобы избежать обезвоживания организма. Старайтесь не пить спиртное и кофе, которые выводят жидкость из организма, а также газированные напитки, способные вызывать вздутие кишечника;

пища, которую вы едите, также может влиять на ваше самочувствие после полета. На борту самолета еда иногда бывает пересоленой и слишком жирной. Возьмите с собой фрукты и то, чем можно перекусить без ущерба для здоровья;

по меньшей мере один раз в 2 часа гуляйте по салону по 5 — 10 минут, чтобы избежать отека ног, снизить вероятность образования тромбов. Рекомендуется массировать голени и икры снизу вверх. Не кладите ногу на ногу — это приводит к отеку голеней;

для снятия напряжения массируйте шею и плечи или смочите салфетку несколькими каплями расслабляющего масла (например, лаванды или герани) и вдыхайте его аромат.

Адаптация Если вы прибыли на место в светлое время суток, сразу выходите на улицу и гуляйте не менее часа, поскольку яркое освещение способствует адаптации биологических часов. Ложитесь спать по местному времени и старайтесь не спать в другое время. Спортивные упражнения, по возможности на воздухе, помогут вам бороться со сном. Если вы прибыли на место ночью, ложитесь спать в обычное местное время, даже если вам не хочется. Ванна с несколькими каплями масла лаванды или герани поможет вам заснуть.

Внутренний десинхроноз заключается в нарушении естественных взаимоотношений суточных биоритмов разных органов и систем у человека, не покидающего своего временного пояса. Это связано со срывом существующей в нормальных условиях синхронности в биоритмической системе организма. Срыв чаще всего возникает по следующим причинам:

нарушение правильного чередования труда и отдыха. Например, в начале семестра студенты не занимаются систематически, компенсируя отставание усиленной работой в конце семестра, когда надо сдавать зачеты и экзамены;

сдвиг сна на непривычные часы суток или недостаточный сон («хронический недосып»);

умственная нагрузка с большим нервным напряжением. Практика показывает, что у большинства студентов в период экзаменационной сессии по указанным выше причинам развивается внутренний десинхроноз разной степени тяжести.

Внутренний десинхроноз появляется довольно легко, но избавиться от него сложно. Разбалансировка суточных биоритмов в биоритмологической системе организма, характеризующая внутренний десинхроноз, является симптомом серьезного заболевания и восстанавливается в течение длительного времени с помощью хорошо организованного отдыха, а подчас и при вмешательстве врача.

Профилактика внутреннего десинхроноза заключается в здоровом образе жизни, предусматривающем соблюдение оптимального режима занятий и отдыха (включая сон), режима питания и двигательной активности. Восприятие времени — это уникальный вид перцепции, являющийся отражением продолжительности (длительности) события. В нашем мозгу есть участок, который выдает синхронизирующие сигналы для организма. Некий таймер. Без этого «таймера» мы бы не ощущали время. В острых стрессовых ситуациях, при принятии наркотических средств ощущение течения времени меняется: оно или ускоряется или замедляется. Это связано с влиянием на наш «таймер» химических веществ, выделяемых организмом или вводимых извне. Таким образом, время, как мы его понимаем, есть иллюзия. Мы ощущаем время именно так, но что оно на самом деле мы не знаем. Что на само деле представляет собой время пытаются понять физики. Эйнштейн создал теорию в которой время — это четвертое измерение в дополнение к существующим 3-м в нашем объемном мире В субъективной оценке времени сказываются и индивидуальные различия. В опытах X. Эренвальда одни испытуемые обнаруживали очень стойкую тенденцию недооценивать, а другие — переоценивать время. Эренвальд считает поэтому возможным различать два типа восприятия времени — брадихронический и тахихронический. Первый обнаруживает более или менее стойкую тенденцию к ускорению; второй — к замедлению, к запаздыванию. Первый переоценивает, второй недооценивает длительность временных интервалов.

Ошибки в оценке времени оказались, по данным Эренвальда, довольно значительными. Имея задание определить длительность временного интервала в одну минуту, один из испытуемых счел минуту истекшей по прошествии всего 13 секунд, другой — 80. Специальная длительная тренировка может (как это выявилось в экспериментах М. Франсуа) на некоторое время более или менее заметно повысить точность временных оценок. Но и при тренировке у испытуемых сохраняются довольно стойкие индивидуальные тенденции: одни недооценивают, другие переоценивают время.

Проведенное у нас исследование Л. Я. Беленькой обнаружило на клиническом патологическом материале связь переоценок и недооценок длительности с эмоциональной сферой.94 Оказалось, что все испытуемые, в частности маниакальные больные с повышенным тонусом эмоциональной возбудимости и моторной подвижностью, связанной с непоследовательностью, торопливостью, обнаружили резко выраженные недооценки временных интервалов (иногда в два раза). При этом почти во всех протоколах отмечалось в показаниях испытуемых субъективное переживание этими больными ощущения «летящего» времени.

Больные, находившиеся в депрессивном состоянии, — со сниженным тонусом, замедленной моторной деятельностью, подавленным настроением, отрицательной окраской органической чувствительности, распались на две группы. Одна из них давала переоценку, иногда очень значительную, предъявлявшихся им в эксперименте временных интервалов. В их показаниях, как правило, отмечалась «тягучесть» времени в их переживании. У другой группы депрессивных больных наблюдалась стойкая недооценка временных интервалов. Такую недооценку обнаружили больные, у которых общее депрессивное состояние сочетается с состоянием «угнетенного возбуждения» (по Крепелину). При общем угнетенном состоянии они испытывают постоянное смятение, нетерпеливость, они всегда спешат, боятся опоздать, никак не могут довести до конца начатую работу. Тоскливое состояние сочетается у них с аффективным состоянием тревоги, порождающим поведение, сходное с маниакальным. У этих больных наблюдалась обычно, как и у больных маниакальных с повышенной возбудимостью, резко выраженная недооценка времени.

Все эти отклонения непосредственного переживания длительности как у маниакальных больных, так и у обеих групп депрессивных, обнаруживают по патологическому материалу связь переоценок и недооценок временной длительности с эмоциональным отношением субъекта к переживаемому и подтверждает выше отмеченное положение об эмоциональной детерминированности оценок времени.

Физиологические механизмы ритмогенеза десинхроноз метаболический биологический ритм Организация эндогенных биологических часов. В организме существуют собственные осцилляторы, именуемые «эндогенными биологическими часами». Согласно модели циркадианной организации процессов жизнедеятельности, организм млекопитающих является объединением множества пейсмекерных элементов, подчиняющихся единому водителю ритма. Он, в свою очередь, синхронизирован с внешними периодическими процессами. Эта иерархическая модель предусматривает возможность самостоятельной работы «латентных осцилляторов», если они оказываются отрезанными от связи с ведущим пейсмекером.

Существование этой модели подтверждается экспериментальными данными. Так, при пересадке сердца у животных отмечено сохранение в трансплантанте суточных ритмов, присущих организму донора и отличных от ритмов реципиента. Инкубированные срезы надпочечников сохраняют in vitro циркадианные ритмы секреции кортикостероидов.

Самостоятельность латентных пейсмекеров проявляется не только в случае удаления органа из организма. При устойчивых режимах питания, труда и отдыха, сна и бодрствования весь комплекс суточных ритмов физиологических функций животных носит строго упорядоченный характер. Эта упорядоченность обеспечивается согласованным взаимным влиянием всех осцилляторов и постоянной подстройкой их к колебаниям геофизических факторов.

Ресинхронизация ритмов суточных колебаний параметров внешнего дыхания, кровообращения и системы терморегуляции затягивается до недели. То есть, в новых условиях, временной среды вначале осуществляется ресинхронизация отдельных функций организма, а затем между их осцилляторами устанавливаются новые связи.

Распространенной является гипотеза хронона, которая предполагает генетическую обусловленность отсчета времени организмом. В качестве клеточных часов она рассматривает механизм белкового синтеза, исходя из того, что для транскрипции всего цикла белка необходимо около 24 часов.

Другое представление о механизмах эндогенных часов сформировалось на основании математического моделирования синтеза полиферментативных комплексов, участвующих в углеводном обмене. Оказалось, что некоторые замкнутые ферментативные циклы, в которых осуществляется рассеивание энергии макроэргических соединений, постоянно находятся в автоколебательном режиме. Такие циклы постоянно испытывают колебания от одной крайней точки, с избыточным накоплением продукта прямой реакции, к другой — накоплению продукта обратной реакции. Сама конструкция циклов порождает закономерные колебания с периодом около 24 часов и, следовательно, не исключена их роль как эндогенных часов. Хотя скорость биохимических реакций должна быть чувствительна к температуре, циркадные ритмы от нее зависят.

Таким образом, в формировании биологического ритма играют роль оба механизма — и генетический, и метаболический. Несмотря на то, что проблема эндогенных биологических часов полностью не решена, сам факт их существования сомнения не вызывает.