Вернуться в список статей

ЛЕКЦИЯ 2.
Тема: Циркадные ритмы в биологии и медицине.

Вопросы:
1. Методика выявления суточных ритмов.
2. Циркадные ритмы сердечно-сосудистой системы в норме и при состоянии предболезни; нейроэндокринной системы, общей работоспособности. Индивидуальный хронотип.
3. Внутренние и внешние факторы синхронизации циркадных ритмов. Механизм.
4. Суточные колебания активности биологически активных точек.
5. 7 космобиологических периодов.

1.Методика выявления суточных ритмов.

Основана на многократно повторяющихся исследованиях изучаемых показателей через примерно равные интервалы времени. При этом обязательно фиксируется время исследования. Затем собранный материал обрабатывается статистически при помощи различных методов. Можно использовать обычные методы вычисления средних арифметических значений и определение степени достоверности различий. Однако этот метод очень трудоемкий и недостаточно информативный. Лучше в хронобиологических системах применять косинор-анализ. Он позволяет определить все параметры ритма: его период, амплитуду, уровень, акрофазу( Halberg e.a.1967), а также установить доверительный интервал различий в показателях. В данном курсе мы не ставим задачи описывать все возможные методы, они хорошо известны знакомым с вопросами статистической обработки материала. Эти методы можно найти в полных руководствах М.Б. Славина (1989), Г.Ф. Лакина (1990),Г.Н. Зайцева(1991).

2. Циркадные ритмы сердечно-сосудистой системы.

У здоровых людей установлен суточный ритм АДс, АДд, АДср, ЧСС, УОС, МОС (ударный и минутный объем сердца), УРС и МРС ( ударная и минутная работа сердца), ОПС(общее периферическое сопротивление кровотоку) и ОСКСМ (объемная скорость кровотока в скелетных мышцах предплечья. У практически здоровых людей суточный ритм показателей функциональной активности сердечно-сосудистой системы характеризуется внутренней и внешней синхронизацией. Акрофазы АДс, АДср, ЧСС, УОС, МОС, УРС, МРС, ОСКСМ регистрируются в интервале от 12 до 17 часов с максимумом в 14- 15 часов, а ОПС И АДд в ночные часы.

Для удобства анализа частоты распределения в разные часы суток индивидуальных акрофаз суточных ритмов Р.М. Заславская условно различает дневной и ночной типы ритмов. Дневным она называет тот тип ритма, который характеризовался акрофазой в периоде активного бодрствования с 7 до 22 часов.

Ночной тип суточного ритма отличался акрофазами и в период покоя и ночного сна с 22 до 7 часов.

Считается, что дневной тип суточного ритма АДс является доминирующим у практически здоровых лиц.

Анализ частоты распределения индивидуальных акрофаз суточного ритма АДд позволил выявить дневной тип у 43,6% и ночной у 56,4% обследованных практически здоровых лиц. Таким образом, у практически здоровых людей период активного бодрствования характеризуется высоким уровнем основных показателей сердечно-сосудистой системы. Благодаря этому обеспечивается высокий уровень работоспособности в дневное время суток и адаптация к меняющимся условиям внешней среды.

У 20% практически здоровых лиц отмечено внутреннее и внешнее рассогласование суточных ритмов параметров кровообращения. Это выражалось в появлении ночного типа суточного ритма АДс, АДср, ЧСС, ОСКСМ, рассогласование суточных ритмов АДс и АДд, десинхронизации суточных ритмов параметров центральной и периферической гемодинамики. Ночное различное от нормы, повышение уровня двух и более параметров кровообращения можно расценивать как явление патологической синхронизации суточных ритмов. Такая патологическая синхронизация устанавливалась у 16,4% обследованных практически здоровых лиц.

Полученные Р.М. Заславской данные согласуются с материалами И.Е. Оранского и соавт., которые установили четкий суточный ритм толерантности к физической нагрузке с максимумом работоспособности обследуемых здоровых людей в период с 12 ч 30 мин до 17 ч 25 мин и минимальной работоспособностью в ночное время ( в 3 ч 40 мин)

Некоторые расхождения отдельных результатов биоритмологических исследований гемодинамики, полученных в разных лабораториях, можно объяснить разными методическими подходами к сбору информации и анализу суточных ритмов кровообращения, отсутствием в ряде работ анализа индивидуальных суточных ритмов и углубленного вопроса синхронизации и десинхронизации суточных ритмов параметров гемодинамики.

3. Циркадные ритмы показателей симпатико-адреналовой системы.

У здоровых людей акрофазы суточных ритмов экскреции адреналина,норадреналина, дофамина и ДОФА обнаруживаются в периоде с 10 ч 30 мин до 22 ч 30 мин, с наибольшей частотой в интервале с 13 час 30 мин до 16 час 18 мин.

Сравнительный статистический анализ акрофаз суточных ритмов экскреции адреналина, норадреналина, дофамина и ДОФА показал, что экскреция адреналина преобладаект в первой половине дня и достоверно опережает экскрецию норадреналина, дофамина и ДОФА. Отставание экскреции предшественников катехоламинов от экскреции адреналина может быть связано с усилением" расхода" дофамина и ДОФА на синтез адреналина в первой половине дня.

Однако, конечно это вопрос довольно спорный. Р.М. Заславская считает, что для практически здоровых людей характерно преобладание в первой половине дня экскреции адреналина, а в середине и во второй половине - экскреции норадреналина, дофамина и ДОФА. Из изложенного следует, что в период бодрствования наблюдается возрастание активности симпатикоадреналовой системы, что способствует обеспечению высокого уровня работоспособности в дневное время суток.

Существует у здоровых людей согласование ритмов гемодинамики и активности симпатоадреналовой системы. Что может быть связано как с влиянием активности симпатоадреналовой системы на гемодинамику, так и зависимость этих систем от другого общего фактора. Р.М. Заславская с помощью близнецового метода выяснила роль генетического фактора в суточной динамике сердечно сосудистой системы. На основе большого материала сделан вывод о том, что у здоровых людей в течение суток есть периоды с преобладанием генетического фактора в формировании ритма, а есть промежутки времени когда ритмы обусловлены средовыми влияниями.

Вариабельность ЧСС в 10,16,21,23 часа, по ее мнению, обусловлена внешними воздействиями, а в 18 часов генетическими факторами.

Вариабельность АДс в ночные и утренние часы обусловлена генетической компонентой, а в остальные интервалы времени удельный вклад внутренних и внешних воздействий был равнозначным. В послеполуденное время время преобладает влияние факторов среды на динамику АДс.

Для здоровых беременных женщин амплитуда колебаний показателей ССС заметно увеличивается, в 12% случаев отмечается ночной тип суточной кривой.

У больных с нейроциркуляторной дистонией(НЦД) нарушается циркадианная организация вегетативной нервной системы. Амплитуда и уровни верхних пределов АД и ЧСС выше, чем у здоровых. К этому выводу приходит Л.И. Виноградова 1976.

Р.М. Заславская изучила влияние кардалгии на фоне НЦД на суточную динамику показателей сердечно-сосудистой системы и пришла к выводу, что у таких больных возникает ночной тип ритма показателей ССС. Такой вариант нарушения можно по мнению автора отнести к декомпенсированной внешней десинхронизации с внутренней синхронизацией ритмов. Кроме того, у 46% больных с НЦД наблюдается рассогласование ритмов ОСКСМ и ОПС.

У больных с гипертонической болезнью также отмечается полная десинхронизация внешних и внутренних ритмов, а также полная аритмия ЧСС, АДд, МОС.

Применяя характеристику суточных ритмов для дифференциальной диагностики между стенокардией и кардалгией Р.М. Заславская пришла к выводу о том, что для стенокардии типичны превышение нормального уровня ЧСС и ОПС и уменьшение по сравнению с нормой среднесуточных значений УОС,МОС,УРС,МРС. Для кардалгии более характерны нормальный ммезор ЧСС и ОПС, а значения УОС,МОС,УРС,МРС выше нормальных значений. Амплитуда колебаний ЧСС у больных стенокардией значительно меньше, чем у здоровых и больных кардалгией.

Внутренняя и внешняя десинхронизация суточных ритмов параметров центральной и периферического гемодинамики у больных с ИБС,ГБ с НК (недостаточностью кровообращения), проявлялась:
- ночным типом суточного ритма ОСКСМ при дневном типе ритма АДс,АДд,АДср,ЧСС, УОС,МОС,УРС,МРС и ночном типе ритма ОПС.
- дневным типом суточного ритма ОСКСМ при ночном типе ритма всех параметров центрального кровообращения и дневном типе ритма ОПС.
- обнаруживалось рассогласование ритмов ОСКСМ и ОПС.

Указанные изменения временной организации кровообращения могут служить ранним диагностическим критерием наличием функциональной патологии ССС. Биоритмологические исследования кровообращения позволяют выявить десинхронизацию - состояние рассогласованности суточных ритмов в отсутствие проявлений патологии сердца и сосудов. Актуальность такого подхода трудно переоценить она неоднократно подчеркивалась ведущими биоритмологами нашей страны (Чернух А.М.,1981,Алякринский Б.С.,1981,Лисицин Ю.П.,1981 и др.)

4. Ритмы общей работоспособности

Ритмы общего состояние организма можно охарактеризовать при помощи ритма работоспособности. Большинство исследователей считает, что работоспособность человека во время бодрствования чаще всего изменяется по М-образной кривой - физиологической кривой работоспособности, или "бигеминус". На ней отчетливо прослеживаются два периода активности, совпадающие по времени с периодами высокого уровня физиологическизх функций: между 10 и 12 часами и 16 и 18 часами. При этом следует отметить, тчо сразу после пробуждения продуктивность деятельности на 25% ниже уровня, зафиксированного при выполнении работы в дневное время, и только через 20 минут от момента пробуждения достигается высокий уровень работоспособности, а иногда даже позже.

Однако необходимо помнить, что по различному и всегда индивидуальному расположению акрофаз (пиков) биоритмов люди делятся на три основные хронотипа - "жаворонки" (утренние), "совы" (вечерние), "голуби" (дневные). Их различия проявляются в функциональных возможностях организма в те или иные часы суток. А это в свою очередь, связано с целым рядом других характеристик конституции. У людей утреннего типа максимальные показатели температуры тела ,самочувствия, активности, настроения, мышечной силы и др. отмечались в первой половине дня, причем этому предшествовал очень ранний подъем функций - в 6 час утра. У вечерних же типов в эти часы показатели были минимальными, ведь для них 6 утра - это глубокая ночь. По-видимому, такое пробуждения всех жизненных функций рано позволяет переключаться организму утренних с отдыха на работу. Низкие показатели, свойственные вечернему типу в это время ,"повинны" в их заторможенности в первой половине дня.

Известно, что важнейший показатель реактивности организма - его способность переносить нехватку кислорода. Оказалось, что "жаворонки" отличаются минимальной устойчивостью к гипоксии. Однако в утренние часы они имеют выраженную синхронизацию работоспособности, уровня функционального состояния ЦНС и ее периферического двигательного отдела. У "сов" же в утренние часы отмечено повышенное напряжение функций центральных регуляторных систем. Статистически доказано, например, что в утренние часы "совы" делают в полтора раза больше ошибок при чтении корректур, чем "жаворонки"

"Голуби" имеют черты , присущие как "совам" так и "жаворонкам". Например, они не любят очень рано вставать, но и ложиться поздно тоже не любят. Их работоспособность имеет два пика - в 10-12 часов и в 15-18. Лица этого типа любят нормальный 7-8 часовой сон, придерживаются нормального режима дня.

Аналогичную классификацию предложил немецкий бальнеолог и физиотерапевт Ламперт.

Однако он выделил только две группы: в группу вошли лица с медленной и слабой реакцией на раздражители. Это спокойные рассудительные люди, которые не спешат делать выводы и стараются достаточно их обосновать. Иногда педанты и систематики, они склонны к логическому размышлению, математике, абстрактным обобщениям, инертны, выжидательны, люди долга. Их отличает хорошее самообладание. Они расчетливы, излишне строги и деспотичныв. Работоспособность этих людей часто с утра невелика и достигает максимума во второй половине дня. Удается отметить такой интересный факт: у этих людей при острых инфекционных заболеваниях температура повышается постепенно, а выздоравливают они медленно.

2 группа объединяет людей, сильно и быстро реагирующих на внешние воздействия, склонных к увлечениям. Это большие энтузиасты : в науке творцы новых идей. Они указывают пути, пре доставляя разработку деталей людям, относящимся к первой группе. Они быстро и сильно реагируют на инфекции, при этом у них сильно повышается температура и сразу меняется общее состояние. На все раздражители они отвечают быстрее, острее, чем представители 1-й группы. Они быстро восстанавливают силы и быстро устают, поэтому максимально работоспособны с утра. Этот тип людей особенно склонен к ревматизму, подагре, диабету, ожирению, заболеваниям органов кровообращения. Они более чувствительны к изменениям погоды.

Здесь возникает очень важный вопрос: заложены ли эти особенности генетически. Ответа точного и определенного на него пока нет.

Сутки с точки зрения врача - хронобиолога:

00:00 - 04:00 В это время увеличивается сонливость, происходит формирование ритмов сна ( фаза медленного сна сменяется фазой быстрого сна, обе фазы вместе занимают около 90 минут). Значение на для человека переоценить довольно трудно. В этот период времени увеличивается число родов.
01:00 - 02:00 Наблюдается максимальная активность деления клеток кожи. Поэтому применение ночных кремов для восстановления сил кожи наиболее целесообразно, чем дневных.
02:30 - 08:30 Увеличивается частота смерти при синдроме внезапной младенческой смерти. Причем, в этом параметре выявлены и окологодовые ритмы - в январе частота выше, чем в июле.
03:30 - 06:00 Максимальная чувствительность обонятельных, слуховых, вкусовых анализаторов, повышается чувствительность и ко всем видам боли, в том числе и зубной. Именно в это время она проявляется сильнее всего.
03:00 - 06:00 "Царство Вагуса" - в это время наблюдается наибольшая частота смерти.
07:00 увеличивается температура тела и в результате - человек просыпается. Можно зарегистрировать минимальные цифры веса тела. Активности обонятельных, вкусовых и слуховых анализаторов. В это время некоторые препараты обладают наиболее выраженным и стойким эффектом. Например аспирин, принятый в после пробуждения, находится в кровотоке 22 часа, а принятый в 19 часов только 17 часов. Разница в пять часов довольно существенна. Антигистаминные препараты также активнее и дольше сохраняются в организме если приняты рано утром.
08:00 - 12:00 Увеличивается число приступов сердечно-сосудистых заболеваний. Повышается чувствительность к аллергенам вызывающим сенную лихорадку, вазомоторный ринит, аллергическую форму бронхиальной астмы, поэтому их приступы в это время обостряются. Удачное время для проведения аллергических проб, на аллергены, не вызывающих кожные реакции.
15:00 Минимальная чувствительность к аллергенам, но повышается эффективность действия анестетиков. Поэтому для различных операций, в том числе и для удаления зубов, лучше использовать это время.
17:00 Максимальная мышечная активность, обостряются обоняние, слух и вкусовые ощущения. Увеличивается вес.
19:00 Вес достигает максимальных значений, одновременно увеличивается выделение гистамина в коже, что приводит к обострению аллергических кожных реакций. В это же время повышается чувствительность к аллергенам.
20:00 Принятый в это время алкоголь медленнее проникает в кровь, но остается там значительно дольше.

ХРОНОФАРМАКОЛОГИЯ РАЗЛИЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ:
сердечно-сосудистые:
n быстродействующие препараты (нитроглицерин и блокаторы Са) лучше назначать утром
n Длительного действия (бетта-блокаторы) перед сном.

Онкологические заболеваний: Хронотерапия зависит от многих факторов, можно выделить несколько из них
n ритм деления опухолевых клеток отличается от ритма деления нормальных клеток, поэтому временем выбора является время максимальной скорости деления опухолевых клеток, тогда они наиболее уязвимы.
n Противоопухолевые препараты также имеют суточный ритм своей активности. Чтобы уменьшить риск осложнений необходимо правильно назначать время приема препаратов.
Например Опухоль яичников:
адриамицин - утром
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 черерз пять лет все они погибают.

Лейкозы у детей ( лимфобластный) Если препарат применяется после 17 часов, то в 80% случаев признаков болезни не обнаруживалось в течение 5 лет, если препарат приняют до 10 утра -здоровыми остаются только 40% детей.

5. Внутренние и внешние факторы синхронизации циркадных ритмов. Механизм.

Рис.

В норме все ритмы всех систем синхронизированы между собой. Это происходит благодаря внешним и внутренним синхронизаторам. Внешние факторы : фотопериод (чередование дня и ночи),колебания гравитационного вектора, колебания геомагнитного поля, изменение температуры окружающей среды.

Эти датчики могут действовать как непосредственно так и опосредованно. Опосредованность действия достигается через изменение двигательной активности.

Непосредственное действие достигается через рецепторный аппарат. Практические через все органы чувств импульсы поступают в ЦНС а оттуда к рабочим органам и органам мишеням.

1. Через зрительный анализатор. Сетчатка связана с супрахиазматическим ядром (разрушение его приводит к изменению всех ритмов). Супрахиазматическое ядро связано с верхним шейным симпатическим ганглием (Nishino,1976). Известно, что из этого ганглия инервируются слюннеые железы, сердце и др. Предполагаются и доказываются нервные связи ВШСГ с эпифизом и гуморальные связи эпифиза с супрахиазматическим ядром.

2. Через вестибулярный анализатор и проприорецепцию От вестибулорецепторов и рецепторов опорно-двигательного аппарата импульсы поступают к ядрам оливы. Оттуда в спинной мозг и в симпатические центры, расположенные в боковых рогах спинного мозга а затем в верхний шейный симпатический ганглий, который является одним из регуляторов биоритмов.

Кроме того от вестибулорецепторов импульсы поступают к ядру Даркшевича, затем через заднюю эпиталамическую спайку к эпифизу, который является центральным органом регулирующим биоритмы.

3. Через обонятельный анализатор и лимбическую систему также осуществляется связь с эпифизом.

Влияние изменений геомагнитного поля осуществялется как через клеточные так и субклеточные структуры. Судаков в 1976 г обосновал механизм восприятния геомагнитного поля лимбическими структурами мозга. У больных с диенцефальным синдромом изменение геомагнитной обстановки вызывает нарушение суточных ритмов температуры тела. Это может свидетельствовать о том, что промежуточный мозг принимает участие в анализе изменений структуры геомагнитного поля.

Влияние режима питания сказывается не только на суточных ритмах переваривания и всасывания пит. веществ, но и на их усвоение тканями. Изменение режима питания неизбежно влияет и на ритм " сон-бодрствование". Особенно сильно пищевой режим влияет на суточные ритмы концентрации глюкозы в крови, свободных жирных кислот, кетоновых тел, триглицеридов, железа. Менее выражено влияние на ритм глдюкагона, инсулина, ЛПНП и фосфолипидов.

Влияние режима двигательной активности довольно существенно. Ее снижение при сохранении других синхронизаторов существенно изменяет течение биоритмов других физиологических функций. У людей со сниженной работоспособностью отсутствуют ритмические колебания многих функций. У людей со средним уровнем работоспособности появляются колебания с незначительной амплитудой. У людей тренированных - максимальная амплитуда показателей сердечной деятельности.

6. Суточные колебания активности биологически активных точек.

В древние времена зародилось учение о суточной циркуляции жизненной энергии Чи(Ци) - в Китае, Ки - в Японии, Прана - в Индии. Эта энергия циркулирует по каналам, определяя время максимальной и минимальной активности того или иного органа. Биологически активные точки располагаясь на этих каналах также имеют закономерности повышения и снижения своей активности. Если требуется угнетать точки акупунктуры, то делать это нужно в фазу минимальной активности, а если повышать - то в фазу максимальной. На рисунке показаны часы максимальной активности. Рис...

На основе закономерностей суточной, околомесячной, окологодовой периодики колебаний активности БАТ Александром Трофимовичем Качаном был предложен специальный лимб для определения "открытой для воздействия" точки. С использованием Таблиц перевода Григорианского календаря в Лунный календарь и затем ряда последовательных действий, о которых мы поговорим на практическом занятии определяется основная и дополнительные точки воздействия на конкретный промежуток времени.

7. 7 космобиологических периодов.

В течение суток отмечено 7 разных периодов,продолжительностью около 3 часов каждый. Для каждого периода характерны свои свойства. Причем каждый период переходит в последующий постепенно, максимальной активности достигая к последнему получасу. Особое влияние на течение этих периодов оказывает новолуние полнолуние, лунные или солнечные затмения.

Начало и окончание периодов приведены в таблице. Как видно из нее эти периоды не соответсвуют друг другу в течение недели. Каждый начинается в разное время в разные дни недели. Эти периоды были предложены к использованию доктором С.А. Вронским после тщательной проверки. Мы в своих исследованиях использовали эти периоды для изучения характера осложнений после хирургических вмешательств. Нами совместно с к.м.н. Розенбергом В.Я. и д.м.н. Лобановым С.Л. проведены наблюдения в хирургическом отделении 1-й городской больницы г. Читы с 7 апреля по 24 июня 1992 года.

Используя косморитмологические периоды по С.А. Вронскому, мы определили, что процент нарушений нормального послеоперационного течения (ННПТ) повышается, если операция проведена в 1 (62% ), 5 ( 61% ) и 7 ( 72% ) периоды. Наиболее благоприятными оказались 3 и 4 периоды, когда процент ННПТ был 20 и 26% соответственно ( Рис..... ). Полученные В.Я. Розенбергом данные в целом совпадают с выводами С.А. Вронского.

Кроме этого, проанализировав положение Солнца в Зодиаке в день рождения, мы обнаружили, что наибольшее число неотложных состояний возникает у людей с Солнцем в кардинальных и фиксированных знаках. Люди с Солнцем в мутабельных знаках реже попадают в хирургическую клинику с показаниями к неотложному хирургическому вмешательству ( Рис....)

Положение Луны, определяющей адаптационные возможности человека может оказывать влияние на исход оперативного вмешательства. Чаще всего, при ее положении в фиксированных знаках на день рождения, возрастает число осложнений после операции (Рис.... ).Если Луна в день операции находилась во Льве или в Деве, число осложнений минимально, а если в Весах, Скорпионе или Козероге процент ННПТ возрастает до 100 и 60 % соответственно. (Рис.). Проанализировав число осложнений в зависимости от управителя часа операции мы пришли к выводу, что наиболее благоприятными являются часы, под управлением Марса и Меркурия ( Рис.... ). В часы, управляемые Солнцем и Луной операции имели большой процент ННПТ (66 и 50%).

Таким образом, проведенные исследования подтверждают возможность использования некоторых астрологических методов для прогноза течения послеоперационного периода.

Таблица. КОСМОРИТМОЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ ПО С.А. ВРОНСКОМУ

В первый период нежелательно осуществление любых хирургических вмешательств Нежелательны занятия экстрасенсорикой. В третий период наиболее активно действуют лекарственные средства. Четвертый период это наилучший период для хирургических действий и экстрасенсорной практики. В шестой период не рекомендуется назначать сильно действующие препараты. В седьмой период полученные травмы оставляют долгий след.

Литература:
Славин М.Б. Методы системного анализа в медицинских исследованиях.- М.: Медицина, 1989.-304 с.
Лакин Г.Ф. Биометрия: Учебное пособи для биол. спец. вузов - 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш.шк.,1990.-352 с.
Математический анализ биологических данных /Г.Н. Зайцев,М.: Наука, 1991._184 с.
Оранский И.Е.,Соловьева Е.И., Дитятев В.П. Суточная периодика толерантности к физической нагрузке у больных с различными формами ишемической болезни сердца//Кардиология.-1981.- N 6.-С.105-107.
Заславская Р.М. Хронодиагностика и хронотерапия заболеваний сердечно-сосудистой системы.М.:Медицина,1991.-320с.

 Вернуться в список статей