Биологические ритмы, биоритмы, — это более
или менее регулярные изменения характера и
интенсивности биологических процессов.
Способность к таким изменениям
жизнедеятельности передается по наследству и
обнаружена практически у всех живых организмов. Их
можно наблюдать в отдельных клетках,
тканях и органах, в целых организмах и в
популяциях.
Биоритмы подразделяют на
физиологические и экологические. Физиологические ритмы,
как правило, имеют периоды от долей секунды
до нескольких минут. Это, например, ритмы
дыхания, биения сердца и артериального давления. Экологические ритмы по длительности
совпадают с каким-либо естественным ритмом
окружающей среды. К ним относят суточные,
сезонные (годовые), приливные и лунные
ритмы. Благодаря экологическим ритмам
организм ориентируется во времени и заранее
готовится к ожидаемым изменениям условий
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 (см. Миграции).
Таким образом, экологические ритмы служат
организму как биологические часы.
Экологические ритмы устойчивы к
различным физическим и химическим воздействиям
и сохраняются даже при отсутствии
соответствующих изменений во внешней среде.
Большинство растений умеренных и высоких широт
на зиму теряют листья, чтобы избежать
потери влаги. Яблоня или груша сохраняют
сезонную периодичность сбрасывания листьев
и при выращивании их в тропиках, где никогда
не бывает морозов. У панцирных моллюсков
во время морских приливов створки раковины
открыты шире, чем во время отливов. Этот
приливный ритм открывания и закрывания
створок наблюдался у моллюсков и в аквариуме
за 1600 км от океанского побережья, где они
были отловлены. Французский спелеолог
М. Сиффре 205 дней провел под землей в
пещере в полном одиночестве и темноте. Все это
время у него отмечался суточный ритм сна и
бодрствования.
Основной земной ритм — суточный,
обусловленный вращением Земли вокруг своей оси,
поэтому практически все процессы в живом
организме обладают суточной периодичностью.
Цветочные часы можно
устроить, например, из этих
растений. В кружках показано
примерное время, когда открываются и закрываются цветки.
Все эти ритмы (а у человека их уже
обнаружено более 100) определенным образом
связаны друг с другом, образуя единую,
согласованную во времени ритмическую систему
организма. При рассогласовании ритмов
развивается заболевание, получившее название де-
синхроноза. У человека десинхроноз
наблюдается, например, при перелетах через несколько
часовых поясов, когда ему приходится
привыкать к новому распорядку дня.
Нарушение ритма сна и бодрствования
может привести не только к бессонице, но и к
заболеваниям сердечно-сосудистой,
дыхательной и пищеварительной систем. Поэтому так
важно соблюдать режим дня. Биоритмы
интенсивно исследуются специалистами в области
космической биологии и медицины, так как
при освоении новых планет космонавты будут
полностью лишены обычных ритмов среды.
Наука о биологических ритмах —
биоритмология — еще очень молода. Но уже сейчас
она имеет большое практическое значение.
Искусственно изменяя сезонные циклы освещения
и температуры, можно добиться массового
цветения и плодоношения растений в теплицах,
высокой плодовитости животных. Любое
лекарство или яд по-разному влияет на организм
в течение суток. На эту особенность обратили
внимание еще основоположники медицины в
Древнем Китае, которые составили «часы
жизненной силы» и «часы заболеваний» того или
иного органа. Особенно широкое применение
эти «часы» нашли при иглоукалывании. В
.настоящее время фактор времени учитывают при
лечении многих заболеваний, и в первую
очередь при лечении рака. Определив время
наименьшей устойчивости насекомых к
инсектицидам, можно проводить химические
обработки с наибольшей эффективностью при
минимальном загрязнении окружающей среды.
Проблема биологических ритмов еще
далека от окончательного решения. До сих пор не
разгаданы тонкие механизмы биологических
часов.