«RETE MIRABILE» й «географія» біологічних ритмів в організмі
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
Распространенность биологических ритмов в организме. Видный немецкий ученый М. Гартман в своем учебнике «Общая биология» (1929) написал, что живые системы можно определить как системы, состоящие из одной или многих клеток, в которых имеются 3 группы процессов — стационарные процессы обмена веществ и энергии, физиологические колебания этих стационарных процессов и прогрессирующие процессы смены формы. По его мнению, благодаря колебаниям стационарных процессов сохраняется целость системы при частых, иногда резких изменениях внешних условий. Из этого высказывания можно заключить, что в организме нет такого процесса, который не испытывал бы колебаний. Имеющийся в распоряжении исследователей материал подтверждает это положение.
Действительно, живая природа исключительно богата ритмическими процессами. Можно сказать, что биологические ритмы создают своеобразную и достаточно сложную чудесную сеть («rete mirabile») в организме. Как, например, необходима для организма чудесная сеть кровеносных сосудов, несущая питание к его частям, так для его существования нужна и сеть разнообразных биологических колебаний, способствующая эффективному режиму работы частей организма и обеспечивающая в конечном счете его сохранение. Биологический ритм представляет собой не просто интересный феномен, а внутреннее свойство живых систем, настолько же не отделимое от них, как, например, способность к развитию, раздражимость и т. д.
В небольшой брошюре невозможно перечислить все известные сегодня ритмы биологических процессов, тем паче что лишь в организме человека обнаружено более 500 морфофизиологических параметров, которым свойственны биологические ритмы.
В клетках ритмически изменяются число и размеры многих внутриклеточных структур (ядро, эндоплазматический ретикулум, митохондрии, фагосомы и т. д.), метаболические процессы (биосинтез белка, активность ферментов, секреция и др.), размножение клеток и т. д. Биологические ритмы свойственны функциям органов я систем органов. Широко известны суточные колебания частоты сердечных сокращений, продолжительности сердечного цикла, артериального давления, функций внешнего дыхания, выделительных функций почек. Деятельность нейроэндокрннной системы также происходит в форме биологических ритмов. Организм в целом характеризуют ритмы поведения, работоспособности, температуры и т. д.
Ритмическая структура биологического процесса.
Отметим еще одну интересную закономерность биоритмов — способность биологического процесса колебаться с разной частотой. Например, артериальное давление и многие другие функции у человека ритмически изменяются на протяжении суток, месяца и года. В переживающей культуре нервной ткани наблюдаются ритмы потребления кислорода с периодами 1—4 минуты, 2 часа, 24 часа и 5 суток. Изменение размера ядер и синтеза белка в клетке, секреция многих гормонов также происходят ритмично и с различной частотой. Подобные примеры можно было бы продолжить, но дело не в этом. Одновременное наличие у биологического процесса разнопериодических колебаний ставит очень важный и сложный вопрос о причинах сосуществования разных ритмов и о взаимодействии между ними. Вполне определенных ответов на этот вопрос пока нет. Можно лишь предположить, что ритмы с отличающейся размерностью у одной и той же функции обусловлены разными причинами, однако факт их присутствия указывает на связь между ритмами.
Развитие представлений о хронобиологической норме впрямую зависит от изучения биологических ритмов в клетках, тканях, органах и организме в целом. При этом, конечно, речь идет о ритмах всех возможных периодов.
Биологический ритм и биологическое пространство. Что подразумевается под географией биологических ритмов? Это выражение означает не только принадлежность ритма той или иной части организма. Дело в том, что, изучая ритмы в каком-то участке или, точнее, в элементе биологической системы, мы тем самым узнаем закономерности их протекания в различных точках или областях пространства, занимаемом этой системой. Оказалось, что величины параметров ритма одной и той же функции могут отличаться в зависимости от места их расположения в системе.
Это, в частности, удалось установить в исследованиях долек печени, выполненных нами совместно с доктором медицинских наук В. В. Маркиной. Оказалось, что суточные ритмы уровня активности ферментов энергетического обмена в гепатоцитах, расположенных в центре дольки, имеют определенные различия с ритмами в клетках, которые находятся в периферических участках дольки. В других исследованиях мы обнаружили несходство суточных ритмов размножения клеток в эпителии разных по размерам фолликулов щитовидной железы. Таким образом, изучение «географии» ритмов в биологической системе — один из способов выяснения связей между ее временной и пространственной организацией.