Биологические ритмы хронобиология и хрономедицина. Анализ биоритмов человека с использованием информационной системы "персональный медицинский менеджер". Филогенез наружных покровов хордовых животных. Онтофилогенетически обусловленные пороки наружных покр

Биоритмы, или Как стать здоровым Валерий Анатольевич Доскин

Хрономедицина

Хрономедицина

Использование хронодесмов для хронодиагностики

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как показывают современные исследования, в основе многих самых распространенных заболеваний человека лежит нарушение естественных биологических ритмов, которые регулируют функции всех клеток нашего организма.

История хронобиологии

Цикличностью жизненных процессов люди интересовались издавна. Понятие ритма является одним из главнейших в древней китайской медицине. Оно основывается на чередовании Ян и Инь, а также на смене сезонов, дня и ночи, лунных месяцев и так далее. Ритмы связаны с понятием времени: физическим, биологическим, под которым понимается соответствующая эволюция в филогенезе.

Биологическое время может отобразить спираль с постоянно поступающим или возрастающим направлением, тогда как физическое время отображает движение по кругу. Многие разделы современной хронобиологии напрямую перекликаются с дошедшими до нас древними восточными теориями о ритмически происходящих процессах в живом организме. Согласно этим представлениям, каждому органу соответствует определенное время суток, в течение которого этот орган наиболее чувствителен к внешним воздействиям (как повреждающим, так и исцеляющим). У сердца, например, этот пик приходится примерно на час дня, а у желчного пузыря — на час ночи.

Замечательное совершенство и глубокий смысл таких систем, как 12-летний «календарь животных», становятся понятными при сопоставления этих наблюдений с самыми разными биологическими явлениями. С древнейших времен в странах Восточной и Юго-Восточной Азии при составлении календарей большое значение придавали периодичности движения Солнца, Луны, Юпитера и Сатурна. Существенно важно, что элемент этой календарной системы — 12-летний цикл — тесно связан с применением одного из древнейших терапевтических средств восточной медицины — акупунктуры. Чтобы достичь возможно большего лечебного эффекта, необходимо воздействовать на определенные активные точки с учетом фазы 12-летнего цикла (как и времени суток).

В Европе цикличность жизненных процессов была подмечена еще писцом Александра Македонского — Андростеном в 4 веке до н.э. Осознание периодичности земных циклов и их влияния на все живое, включая человека, было присуще таким корифеям, как Пифагор, Гиппократ, Птолемей. Значительный вклад в изучение времени и его цикличности внес Аврелий Августин — бесспорно один из самых блистательных умов того недолгого периода в истории европейской культуры, который можно назвать христианской античностью. Он по существу явился отцом всей западной средневековой философии и пристально занимался такой проблемой, как восприятие человеком времени. Очевидно, что Аврелий Августин может по праву считаться ритмологом и даже одним из основоположников ритмологии, как науки.

Позднее немецкий астроном и математик Иоганн Мюллер, известный также как Региомонтан (1436-1476) — разработал сферическую тригонометрию, ставшую основой для биоритмологии. В 1472 г. опубликовал работу о влиянии комет. Автор первых печатных астрономических таблиц, которыми пользовались Васко да Гама, Христофор Колумб и другие мореплаватели. Разработал метод «лунных расстояний» для нахождения широты и долготы на море. Региомонтан завершил перевод «Альмагеста» Птолемея на латинский язык, начатый Пурбахом, и написал комментарий к нему. В 1474 г. Региомонтан был призван в Рим папой Сикстом IV для реформы календаря, а также для астрологических советов по ведению войны с Флоренцией. Продолжение

Биологические ритмы

Биологические ритмы - периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений; свойственны живой материи на всех уровнях ее организации - от молекулярных и субклеточных до биосферы.

Временную организацию биологических систем, роль фактора времени в осуществлении биологических явлений и в поведении живых систем, природу, условия возникновения и значение биологических ритмов для организмов изучает биоритмология - одно из направлений сформировавшегося в 60-е гг. раздела биологии - хронобиологии. На стыке биоритмологии и клинической медицины находится так называемая хрономедицина, изучающая взаимосвязи биологических ритмов с течением различных заболеваний, разрабатывающая рациональные схемы лечения и профилактики болезней с учетом биологических ритмов и исследующая другие медицинские аспекты биологических ритмов и их нарушений.

Адаптация организмов к окружающей среде в процессе эволюционного развития шла в направлении как совершенствования их структурной организации, так и согласования во времени и пространстве деятельности различных функциональных систем. Исключительная стабильность периодичности изменения освещенности, температуры, влажности, геомагнитного поля и других параметров окружающей среды, обусловленных движением Земли и Луны вокруг Солнца, позволила живым системам в процессе эволюции выработать стабильные и устойчивые к внешним воздействиям временные программы, проявлением которых служат биологические ритмы. Полагают, что такие ритмы, обозначаемые иногда как экологические, или адаптивные (такие, как суточные, приливные, лунные и годовые), закреплены в генетической структуре. В искусственных условиях (например, при непрерывном освещении или темноте) периоды таких ритмов отклоняются от периодов соответствующих ритмов окружающей среды, проявляя тем самым свой собственный период.

Для обозначения ритмов, которые синхронны с ритмами среды, употребляют термины циркадианный (околосуточный), циркатидальный (околоприливный), циркалунарный (окололунный), циркааннуальный (окологодовой).

Для описания ритма используют следующие параметры: период или частоту (количество колебаний в единицу времени), амплитуду - максимальное отклонение от средней, фазу - положительную или отрицательную, акрофазу - время максимального отклонения.

Выделяют ритмы высокой, средней и низкой частоты. Высокочастотные ритмы включают биологические ритмы с периодом от долей секунды до 30 мин. К ним относят ритмы электрической активности головного мозга, мышц, сердца, ритм дыхательных движений. Регистрация высокочастотных ритмов органов и тканей - электроэнцефалография, электрокардиография, электромиография и др. - широко используется при диагностике различных заболеваний и оценке функционального состояния соответствующих органов и систем.

Биологические ритмы средней частоты включают ритмы с периодом от 30 мин до 6 сут. В этой группе различают: ультрадианные ритмы (период от 30 мин до 20 ч), среди которых наиболее известны ритмы с периодом около 90 мин - ритмы чередования активности и покоя у новорожденных, чередования фаз медленного и быстрого сна, общей двигательной активности, экскреторной функции почек; циркадианные (период 20-28 ч), к которым относят изменения температуры тела, частоты сердечных сокращений, величины АД, степени работоспособности на протяжении суток. Продолжение

Что происходит с организмом, когда переводят часы?

Переход на летнее время безболезненно сказывается на вашем будильнике, однако внутренние биологические часы человека реагируют неадекватно на подобную смену режима. Так, период адаптации может оказаться намного дольше, чем кажется. Ученые утверждают, что проблема адаптации внутреннего биологического будильника человека зависит от многих психологических и поведенческих особенностей. Согласно результатам проведенного анализа, биологические ритмы — 24 часа, которые поддерживают ощущение времени в человеческом теле — играют важное значение в проблемах сна, лишнего веса, переменах настроения, и других отклонениях.

Сегодня ученым стали известны удивительные данные о генной и неврологической сторонах биологических ритмов человеческого организма. По мнению специалистов, полученные данные могут стать основой разработки новейших методов терапии бессонницы, нарушений суточного ритма организма, депрессии, ожирения и других расстройств. Продолжение

Хронобиология и спорт

Современные спортивные достижения достигли такого высокого уровня, что нужны новые подходы к построению тренировочного процесса и особенно к сохранению здоровья спортсмена.

Ученые разных стран отмечают увеличение количества случаев заболеваний сердечно-сосудистой системы спортсменов. Отмечаются и случаи внезапной смерти спортсменов на соревнованиях и на тренировках. Спортсмены, закончившие свою спортивную карьеру, нередко имеют различные заболевания и даже становятся инвалидами.

Современные исследования позволяют ставить вопрос о необходимости нового подхода к планированию физических нагрузок с учетом индивидуального состояния организма спортсмена.

Новый век открывает большие возможности для интенсивного развития таких перспективных научных направлений, как хронобиология и гелиобиология.

Закономерности этих наук стали использоваться с целью сохранения здоровья и работоспособности человека.

Исследование многолетней динамики спортивных результатов высококвалифицированных спортсменов позволило открыть новую биологическую закономерность — двухгодичные биологические ритмы у лиц женского пола и трехгодичные — у лиц мужского пола. Приросты спортивных результатов значительно увеличиваются у талантливых спортсменов через два года на третий, а у спортсменок — через год. Продолжение

Хронобиология и хронотерапия

Лекарства более эффективны, когда их принимают в подходящее время. Когда лечение согласуется с естественным ритмом организма, эффект его намного лучше.

5 часов утра. Если вы уже умудрились проснуться, то мудрые доктора советуют вам быстро-быстро помыться, побриться, причесаться, зубы почистить, надезодораниться и… снова в постель. Лучшее время для секса. В это время мужской организм вырабатывает максимальное количество мужского полового гормона тестостерона (именно поэтому примерно в это время мужчины часто просыпаются под действием полового возбуждения). Максимума достигает также выработка надпочечниками гормона кортизона.

6 часов . Самое время пробудиться ото сна и встать с постели; уровень сахара в крови, аминокислоты и все прочие вещества, необходимые для строительства новых клеток ткани, побуждают к активности. В это время особенно эффективно действуют препараты, снижающие кровяное давление, а также бета-блокаторы. Онкологические препараты также лучше принимать около 6 часов. В это время раковые клетки наиболее чувствительны к действию лекарства. Зато пищевые яды и никотин организм переносит намного хуже, чем в другое время суток. Утренняя сигарета сужает кровеносные сосуды намного больше, чем сигарета, выкуренная вечером; в результате утренних возлияний уровень алкоголя в крови увеличивается вдвое по сравнению с результатом вечернего застолья. Активизируется деятельность толстой кишки. Именно в это время должно происходить опорожнение кишечника, в результате чего работоспособность и выносливость организма будут выше.

7 часов . Стрелка биологических часов показывает на желудок. Очень желательно капитально поесть. Причем даже тем, кто сидит на диете, это не грозит «округляющими» последствиями. Пищеварительная система нашего организма сейчас работает отменно — все углеводы перерабатываются в энергию.

8 часов . Не самый благоприятный момент для сердечников. По статистике, львиная доля инфарктов приходится именно на это время. Кровь густеет, а предназначенные для нее частички еще «спят». Аспирин, принимаемый как защитное средство для сердца в малых дозах, помогает лучше именно между 7 и 8 часами. Сосудорасширяющие лекарства более подходящи сейчас, когда опасность сердечного инфаркта выше. Вечерние дозы могут быть меньше.

9 часов . Сейчас вы обладаете наивысшей работоспособностью: в это время вы лучше всего считаете, обострена кратковременная память. Можно смело садиться за учебу, очень успешно и быстро готовиться к экзаменам. Однако урок, выученный в этот период, необходимо повторить после полудня, когда подключится долговременная память. Тогда полученные знания застрянут в голове надолго. Счетные способности, достигшие на этот момент своего пика, будут постепенно снижаться в течение дня. Прививки, сделанные в это время, вызывают меньше осложнений, чем прививки, сделанные в иное время. Проведенная в этот период лучевая терапия также переносится онкобольными значительно легче.

10 часов . Приступайте к деловым встречам и переговорам. Ваш ум собран и готов к немедленной и адекватной реакции на самые неожиданные предложения. Температура тела у здорового человека достигает в этот период своего максимума. Продолжение

Хронофармакологические принципы терапии заболеваний у детей

Фундаментальным свойством всех живых систем является биологическая ритмичность, которая обеспечивает приспособление организма к внешней среде. Под влиянием постоянно повторяющихся воздействий факторов внешней среды, формирующих экзогенные ритмы, в процессе эволюции в живых системах возникли структурно-функциональные организации, осуществляющие эндогенные ритмы. Учитывая эволюцию развития живых существ, можно предположить, что первоначально сформировались клеточные, метаболические биоритмы, «базовые» по своей сущности. В дальнейшем, в ходе эволюционного развития, усложнения организмов формировались «надстроечные» биоритмы, связанные с поэтапным включением регуляторных систем: иммунной, эндокринной, нервной. В результате естественного отбора эндогенные биоритмы закрепились в гене.

Благодаря биоритмам обеспечивается внутреннее движение, развитие организма, его устойчивость к воздействию факторов окружающей среды. Это осуществляется за счет ритмичного чередования процессов анаболизма и катаболизма. Борьба противоположностей, обуславливающая движение (развитие), лежит в основе адаптационных процессов, обеспечивающих синхронизацию физиологических функций организма с разнообразными изменениями окружающей среды. Исследование биоритмов позволяет оценивать реактивность, функциональное состояние и адаптационные возможности организма.

Изучением биоритмов живых систем, их связи с ритмами, существующими в природе, занимается относительно недавно возникшая наука - хронобиоло-гия, составной частью которой является хрономедицина.

Последняя, с помощью использования хронобиологических параметров, в основном решает задачи, связанные с улучшением диагностики, профилактики и лечения патологических состояний у людей. Продолжение

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

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

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

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

Зона ритмов

Область ритмов

Длина периодов

Высокочастотная

Ультрадианная

менее 0,5 ч

Среднечастотная

Циркадная

(суточная)

Инфрадианная

28 ч - 3 сут

Низкочастотная

Циркасептанная

(недельная)

Циркадисептанная

Циркавигинтанная

Циркатригинтанная

(месячная)

Цирканнуальная

(годовая)

1 год + 2 мес

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Хронобиология и хрономедицина

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

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

С хронобиологией тесно связана хрономедицина.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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