БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ
В XVIII веке в г. Кёнигсберг (Восточная Пруссия) жил великий мыслитель Эммануил Кант – родоначальник немецкой классической философии. Однако многим соотечественникам он был известен не только благодаря философским трудам.
Обладая невероятными интуитивными и аналитическими способностями Кант фактически предугадал существование в живой природе таких сложных физиологических явлений, как «выученные» биоритмы, ресурсосберегающая адаптация и динамический стереотип, опередив весь остальной научный мир на целых полтора столетия! Причём сделал это вовсе не из-за желания познать биологию животных или осмыслить «судьбы человечества», а как бы для собственных нужд: из-за простого стремления пожить подольше при слабом здоровье и неблагоприятном для его организма сыром и пасмурном климате Прибалтики.
Всё дело в том, что Эммануил родился способным к наукам, но болезненным и худощавым ребенком. А в молодые годы (особенно после смерти отца) постоянно страдал от недостатка средств, плохого питания и стеснённых условий жизни. Юношу мучили сильные головные боли, регулярно беспокоили можжения в суставах и расстройства пищеварения. Никакие лекарства не помогали от постоянной изжоги. Говорят, что в 19 лет во время всеобщей мобилизации (Вторая Силезская война 1774 - 75 г.) его даже не стали призывать в армию, поскольку армейский врач, осмотрев субтильного призывника, сделал заключение, что с таким здоровьем тот вряд ли дотянет до 30. Но Кант прожил маловероятные (для тех времён) 80! Причём во многом благодаря особой организации собственного распорядка дня и образа жизни.
Те, кто знал и регулярно общался с философом в его более зрелые годы, отмечали невероятную пунктуальность, требовательность к себе и трепетное отношение к любым нюансам в организации собственного быта.
Жизнь профессора напоминала «швейцарские часы», когда всё подчинялось одному правилу: каждый последующий день по физическим и умственным нагрузкам, рациону питания и внутреннему распорядку должен быть копией предыдущего. Причём такие важные моменты, как длительность сна, время засыпания и пробуждения, наиболее благоприятные часы для умственной работы или пребывания на свежем воздухе и т.п. (даже количество собеседников за обедом и маршрут прогулок по городу) Э.Кант всегда стремился сохранять неизменными*! Он почти не выезжал за пределы привычной для жизни местности; студенты могли сверять часы по тому, в какое время он начинал и заканчивал лекцию или появлялся на прогулке.
* - Биографы отмечают, что Э.Кант обладал способностью через сознание и закреплённые привычки управлять физиологией собственного организма. С какого-то момента он отказался от лекарств (т.к. без их действия мог лучше «чувствовать плоть»), научился по собственной воле впадать в глубоким сон (для этого ему достаточно было несколько раз повторить магическое слово «Цицерон»), принимал пищу практически 1 раз в день и непременно у себя дома (с утра выпивал лишь чашку кофе), не мог обедать в одиночестве, но хорошо усваивал съеденное за неторопливой непринуждённой беседой. При этом старался, чтобы количество собеседников было не менее 2 и не более 5 (специально держал в доме только 6 столовых приборов). В последние годы преподавательской работы имел привычку сразу после лекции удаляться в свой кабинет и тут же засыпать. Причём всегда тратил на отдых примерно одно и то же время – около 45 минут. И мн.др.
Ещё одно интересное событие, тесно связанное с темой данного раздела книги, произошло уже в наши дни, а точнее 2 октября 2017 года. О нём я тоже посчитал нужным поведать читателю прежде, чем перейду к сути вопроса. В этот день Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили американские исследователи Д.Холл, М.Росбаш и М.Янг «за открытие молекулярных механизмов контроля циркадных ритмов**».
** - Циркадные ритмы (от лат. Circa – кругом) – изменение интенсивности биологических процессов, протекающих в организме в ответ на циклические изменения в природе (суточные и сезонные колебания воздействий солнечной энергии на климат и биосферу конкретной территории Земли).
То, что активность живых существ зависит от времени суток и времени года, известно с незапамятных времен. Все знают, что коровы пасутся днем, петухи кричат утром, птицы улетают на юг осенью, а кошки или олени начинают свои брачные игры весной. У каждого вида живых существ, от одноклеточных бактерий до огромных китов и вековых деревьев, периоды активности сменяются периодами отдыха, в определенное время дня выбрасываются те или иные гормоны, листья сворачиваются и разворачиваются как по часам и распускаются и опадают весной и осенью. Но что это за часы? Какова их природа?
Много столетий люди пытались ответить на эти вопросы. Лауреаты Нобелевской премии смогли поставить если не точку, то, как минимум, жирную черту, разделившую науку о механизмах, обусловливающих циркадные ритмы, на «до» и «после». И доказавших, что «ритмическая память» способна закрепляться и регулировать обмен веществ внутри каждой клетки на молекулярном уровне.
Не думаю, что есть смысл в публикации с достаточно специализированной тематикой углубляться в конкретику нобелевского открытия. Для нас куда важнее практическая сторона описанных явлений. А она говорит о непосредственной связи модели метаболизма человека как с отдельными природными и приобретенными биологическими ритмами, так и со всем комплексом закреплённых в памяти динамических стереотипных реакций в целом.
Любые обстановочные реакции на внешние раздражители и обслуживающие их внутренние процессы при регулярном повторении способны формировать в организме специфические автоматические молекулярные циклы, которые в свою очередь генерируют волны возрастания и убывания физиологической активности организма. Подобные биологические часы начинают влиять на активность обмена веществ и многие поведенческие реакции уже без непосредственной связи с первоисточником раздражения, как бы предугадывая и прогнозируя его появление.
Указанное приспособительное свойство организма существенно упрощает взаимодействие со стабильной внешней средой, повышая адекватность и оперативность (своевременность) ответных реакций, а также обеспечивает достижение равновесия (УФС) в наименее затратном режиме.
Биологические ритмы – (биоритмы) периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они свойственны живой материи на всех уровнях ее организации – от молекулярных и субклеточных до биосферы. Являются фундаментальным процессом живой природы.
Некоторые биологические ритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания, перистальтика кишечника), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим и биологическим циклам – суточным (например, колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (например, открывание и закрывание раковин у морских моллюсков, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.).
Биологические ритмы описаны на всех уровнях физиологической системы организма, начиная от простейших биологических реакций в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями. Живой организм является совокупностью многочисленных ритмов с разными характеристиками. По последним научным данным в организме человека выявлено около 400 суточных ритмов.
(продолжение следует)