Глава 1. Годичные колебания психобиологических процессов (аналитический обзор литературы)

Глава 1. Годичные колебания психобиологических процессов (аналитический обзор литературы)

В настоящее время никто в науке не противополагает корпускулярный подход волновому. После открытия солитонов большое значение придается нелинейным закономерностям (М.И.Рабинович, Д.И.Трубецков, 1986; А.В.Гапонов-Грехов, А.С.Ломов, Г.В.Осипов, М.И.Рабинович, 1989; Н.Х.Валитов, 1997). Эволюция жизни рассматривается как переход от одиночных волн к ритмичным структурам. Волновое моделирование ныне успешно применяется во многих сферах биофизики, биохимии и микробиологии (Ю.М.Романовский, Н.В.Степанова, Д.С.Чернавский, 1971).

Такими волновыми процессами в биологии являются биоритмы (А.Л.Чижевский, 1930; Ф.Халберг 1964; Э.Бюннинг, 1964; П.Я.Соколов, 1969; Б.С.Алякринский, 1983; Ю.Ашофф, 1984). Ритмичность предполагается и для психики (Н.А.Пэрна, 1925; А.Л.Чижевский, 1930; А.Sollberger, 1965; В.Н.Дружинин 1995). В работах Г.А.Аминева, выполненных в Казанском университете (1972, 1973), доказано наличие двух видов психологических ритмов --- временных и тактовых, а, позднее, выдвинуто представление о норморитмичной и дизритмичной личности (Г.А.Аминев, В.В.Трускалов, 1984). На этой основе была разработана волновая концепция (Г.А.Аминев, 1972, 1994, 1996), в которой синтезируются достижения психодинамической теории З.Фрейда, факторной теории личности Кэттелла, и математического, включая волновое, моделирования (Д.Н.Меницкий, 1969; А.Н.Тихонов, В.Д.Кальнер, В.Б.Гласко, 1990). Пока в психологии доминирует корпускулярное мышление, но переход к рассмотрению волновых свойств исторически закономерен.

Если физика квантовых и волновых процессов ``позволяет подняться на новый уровень понимания свойств окружающего мира, дает возможность создать принципиально новые технологии для изменения всего облика производства и качества жизни людей, стимулирует развитие новых направлений в медицинской диагностике, биологии'' (см. Федеральная целевая научно-исследовательская программа на 1996--2000 годы, постановление Правительства РФ от 23.10.96 г. N1414), то можно надеяться, что волновые характеристики индивидуальности также откроют новую страницу в психодиагностике и прогнозировании на основе психологических и биологических ритмов.

В био- и психоритмологии накоплен обширный фактический материал, наработаны теоретические концепции (Э.Бюннинг, 1964; J.C.Aschoff, 1969; Б.С.Алякринский, 1983; Л.Гласс, М.Мэки, 1991), охватить которые в одном обзоре не представляется возможным, и в силу этого далее мы осветим лишь наиболее существенные аспекты, имеющие непосредственное отношение к теме исследования: во-первых, биологические, в особенности годичные (сезонные), ритмы и, во-вторых, ритмы психических процессов.

Биологические ритмы и их закономерности

С понятием ритм связано представление о гармонии, организованности процессов в природе (с греческого ``ритмос'' --- соразмерность, стройность). Идея ритма привлекала внимание многих мыслителей Древнего Мира, и еще Аристотель говорил о периодичности явлений окружающего мира.

Среди наук, исследующих колебания разнообразных процессов, биоритмология одна из самых молодых. Ее основы были заложены в 18 веке: в 1729 г. французский астроном де Мэран открыл адаптацию живых организмов к вращению Земли (см. Б.С.Алякринский, 1983), а в 1801 г. английский астроном В.Гершель подметил, что урожаи пшеницы периодически меняются в соответствии с циклами солнечной активности (см. Л.И.Куприянович, 1976). И уже позже, в 1814 г. эти факты были обобщены Ж.Вире в понятии ``живые часы'' (см. Ю.Ашофф, 1984). Но как самостоятельное и единое научное направление биоритмология (хронобиология) сформировалась только в 1960г., когда был проведен первый международный симпозиум по биологическим часам в Колд-Спринг-Харборе.

Современная хронобиология рассматривает ритмические процессы в отдельных клетках и поведенческих актах целостного организма, увязывая с такими крупномасштабными явлениями, как лунные, земные, солнечные и другие космические циклы (А.Л.Чижевский, 1928; Э.Бюннинг, 1964; A.Sollberger, 1965; П.Я.Соколов, 1969; С.И.Степанова, 1971; Н.И.Моисеева, 1978; Б.С.Алякринский, 1983). На сегодня ставится задача не только доказать наличие ритмов, замерить параметры (период, амплитуда, акрофаза, мезор), но и разработать классификацию, изучить особенности отдельных ритмов, установить их природу (эндогенность или экзогенность) и найти способы практического применения.

Классификация ритмов

Классификация ритмов зависит от выбранных критериев: по их собственным характеристикам, по функциям, которые они выполняют, роду процесса, порождающего колебания, и по биосистеме, в которой наблюдается цикличность (F.Halberg, A.Reinberg, 1967; Н.И.Моисеева, В.М.Сысуев, 1981; Б.С.Алякринский, 1983).

Спектр возможных ритмов жизни охватывает широкий диапазон масштабов времени --- от волновых свойств элементарных частиц (микроритмов) до глобальных циклов биосферы (макро- и мегаритмов). Пределы их длительности --- от многих лет до миллисекунд, группировка иерархическая, но границы между группами в большинстве случаев условны. Верхнюю границу среднечастотных ритмов устанавливают на отметке 28ч. -- 3 сут. (Н.И.Моисеева, В.М.Сысуев, 1981). Периоды от 28ч. до 7 сут. либо относят к единой группе мезоритмов, либо часть их (до 3 сут.) включают в среднечастотные, а от 4 сут. --- в низкочастотные. Наиболее же популярна классификация биологических ритмов, опубликованная в работе Ф.Халберга и А.Рейнберга (F.Halberg, A.Reinberg, 1967), которая приведена в таблице 1.

Таблица 1. Спектр биологических ритмов

Высокие частоты	Средние частоты	Низкие частоты
T < 0.5 ч.	0.5 ч. < T < 20 ч.	20 ч. < T < 28 ч.	28 ч. < T < 2.5 дн.	T > 2.5дн.
ЭЭГ, частота пульса, частота дыхания...	ультрадианные	циркадианные	инфрадианные	циркасептидианные циркавигинтидианные циркатригинтидианные цирканнуальные

В живой природе наиболее отчетливо выражены ритмы с периодом около 24 ч., названные Ф.Халбергом циркадианными (лат. circa --- около, dies --- день) (Ф.Халберг, 1964). Позднее этот префикс ``цирка'' был использован для всех остальных трех эндогенных ритмов, отвечающим циклам внешней среды: околоприливных, окололунных, окологодовых (circatidal, circalunar, circannual). Ритмы с периодом более коротким, чем у циркадианных, определены как ультрадианные, с более длинным --- инфрадианные. Среди инфрадианных ритмов выделяют циркасептидианные с периодом (7±3 сут.), циркавигинтидианные (21±3 сут.), циркатригинтидианные (30±5 сут.) и цирканнуальные (1 год±2 мес.).

Однако существующие классификации, фиксируя те или иные биоритмы, не предусматривают их взаимоперехода. В результате иногда возникает ситуация, когда некоторые ритмические процессы, протекающие в живой материи, не вписываются в данные рамки. Этот пробел восполняет спектр физиологических ритмов, предложенный Н.А.Агаджаняном (Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989).

Несмотря на существование значительного числа ритмов, они составляют единую систему. Это обнаруживается в их стремлении к синхронизации, временной согласованности, при которой достигается равенство или кратность периодов, появляется упорядоченность во времени наступления разных фаз одного или нескольких колебаний (И.И.Брехман, 1971).

Ультрадианная ритмика

Если биологические ритмы этого диапазона расположить в порядке уменьшения их частоты, то получим ряд от многогерцовых до многочасовых колебаний.

Наиболее высокой частотой (60--100 Гц) отличаются нервные импульсы (И.С.Беритов, 1959; А.Ходжкин, 1965; А.Б.Коган, О.Г.Чараян, 1972), затем следуют колебания ЭЭГ с частотой от 0.5 до 70 Гц (Г.Уолтер, 1966; В.И.Гусельников, А.Я.Супин, 1968; А.Н.Соколов, Е.И.Щебланова, 1974; Ю.М.Забродин, А.Н.Лебедев, 1977; М.Н.Ливанов, 1984).

Декасекундные ритмы были зарегистрированы в биопотенциалах мозга (Н.Н.Богданов, В.А.Илюхина, А.М.Пожинский, Ю.В.Хон, 1972; Н.А.Аладжалова, 1979) и стали основанием для гипотезы о медленной управляющей системе мозга (Н.А.Аладжалова, 1979). Предполагается, что она располагается в структурах гипоталамуса или лимбической системы, регулирующих процессы медиаторного обмена, адаптации и стресса (Н.Н.Трауготт, Я.Ю.Багров, Л.Я.Балонов, В.Л.Деглин, Д.А.Кауфман, А.Е.Личко, 1968; Г.Селье, 1979).

К этому диапазону относятся и колебания биоэлектрохимической активности головного мозга (Т.Б.Швец-Тэнэта-Гурий, 1980), пульса, дыхания, перистальтики кишечника (Р.М.Баевский, Т.Д.Семенова, М.К.Чернышев, 1975; К.В.Судаков, 1983). Минутные ритмы ЭКГ (Н.Н.Данилова, 1992) характеризуют психолого-эмоциональные состояния человека, и были описаны физиологами труда: биоэлектрическая активность мышц, частота сердечных сокращений и дыхания, амплитуда и частота движений изменяются в среднем через каждые 55 с (П.И.Гуменер, 1965; Н.Н.Василевский, 1979; К.М.Смирнов, А.О.Навакатиян, Г.М.Гамбашидзе, 1980; В.Г.Леонтьев, 1987). В психологии спорта для оценки функционального состояния оказались полезными измерения динамики квазиустойчивой разности потенциалов --- т.н. омега-потенциала (А.М.Тен, С.Д.Петров, 1983).

Декаминутные (90 мин) ритмы были открыты в мозговых механизмах ночного сна, которые были названы медленно- и быстроволновой, или парадоксальной, фазами, при этом именно на вторую фазу приходятся сновидения, непроизвольные движения глаз (E.Aserinsky, N.Kleitman, 1955; В.С.Ротенберг, 1982; Ю.Ашофф, 1984 b; В.В.Аршавский, Н.И.Гольдштейн, 1994). Такой же ритм в последующем был обнаружен в сверхмедленных колебаниях биопотенциалов бодрствующего мозга, связанных с временной динамикой внимания, бдительности оператора (Н.А.Аладжалова, 1979). Циклы сходной длительности характерны для оральной (S.Friedman, C.Fischer, 1967; I.Oswald, J.Meerington, H.Lewis, 1970) и общей двигательной активности (G.G.Globus, E.C.Phoebus, J.Humphries, R.Boyd, R.Sharp, 1973), для иллюзий движения (P.Lavie, 1976), работоспособности (G.G.Globus, E.C.Phoebus, R.Boyd, 1972; D.F.Kripke, 1972), а также для функций внутренних органов: желудка (Г.Н.Окунева, Ю.А.Власов, Л.Т.Шевелева, 1987; А.А.Курыгин, В.А.Багаев, Ал.А.Курыгин, Л.И.Сысоева, 1994), экскреторной функции почек (P.Lavie, D.E.Kripke, 1977).

Околочасовые ритмы обнаружены не только на системном, но и на нижележащих иерархических слоях (В.Я.Бродский, А.В.Нечаева, 1988). ``Этот ритм имеют многие происходящие на клеточном уровне явления: синтез белка, изменение клеточных размеров и массы, ферментативной активности, проницаемости клеточных мембран, секреции, электрической активности'' (Н.Д.Девятков, М.Б.Голант, О.В.Бецкий, 1991, с.80--81).

Циркадианные колебания

Циркадианные колебания геофизических параметров на нашей планете не могли не оказать воздействия на становление жизни и ее эволюцию (П.К.Анохин, 1962). Всеобщность околосуточных циклов, их универсальность, стабильность, высокая устойчивость и строгая закономерность дают основание считать 24-часовые ритмы столь же фундаментальным свойством живого, как генетический код, а циркадианную систему ритмов - сопоставимой по значимости с нервной и эндокринной системами (Э.Бюннинг, 1964; Б.С.Алякринский, 1983; Ю.Ашофф, 1984 b; Т.Пейдж, 1984; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989).

Многочисленные циклы организма человека, в частности ритмы состояний и функций ЦНС, системы анализаторов и двигательного аппарата коры больших полушарий мозга имеют суточную периодичность (В.И.Данилов, В.Я.Катинас, Л.А.Попова, 1968; А.Г.Азарян, В.П.Тыщенко, 1969; F.K.Stephan, A.A.Nunez, 1977; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989; М.Л.Ефимов, 1990). Неоднократно описаны суточные колебания показателей биоэлектрической активности мозга (H.R.Richter, 1955). Наименьшая амплитуда ЭЭГ наблюдается утром, наибольшая - ночью во время сна (Д.И.Иванов, В.Б.Малкин, В.Л.Попков, 1965). На протяжении суток постоянно наблюдаются изменения в частотном спектре ЭЭГ, доминантной частоты и мощности альфа-полосы ЭЭГ, отводимой от лобных, височных и затылочных зон (G.Pruell, 1977).

Внимание многих исследователей привлекает вопрос о роли стволовых структур, в том числе гипоталамуса, в организации циркадианной ритмики (Н.А.Аладжалова, 1979; Л.Г.Дикая, 1991; M.Nakao, D.McGinty, R.Szymusiak, M.Yamamoto, 1995). Особенную актуальность эти работы имели в области психофизиологии труда и спорта (К.М.Смирнов, А.О.Навакатиян, Г.М.Гамбашидзе, 1980; Б.С.Алякринский, 1983; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989). Циркадианная периодичность обнаружена в интегральных показателях жизнедеятельности. Так, работоспособность в ночное время снижалась, и время выполнения задания как при свете, так и в темноте ночью было более продолжительным, чем днем в тех же условиях (А.П.Тихомиров, 1960). По данным спортивных психофизиологов тренировка в ранние утренние часы дает несколько меньший эффект, чем в середине дня (М.Я.Виленского, 1968; A.Rieck, A.Kaspareit, 1976; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989). Мониторинг работоспособности учащихся показал, что она наиболее высока в предобеденные часы, а к 14 ч. отмечается значительное ее снижение, второй ее подъем приходится на 16-17 ч., затем наблюдается новый спад, достигающий больших величин (М.В.Антропова, 1968). Аналогичные данные были получены и другими авторами (I.Kuchmeister, 1953; P.R.Jeanneret, W.B.Webb, 1963; В.А.Доскин, Н.А.Лаврентьева, 1991).

Суточная периодичность характерна не только для высшей психонервной деятельности, но и для нижележащих иерархических функций организма. Были зарегистрированы 24-часовые изменения церебральной и кардиальной гемодинамики (В.В.Скрябин, В.П.Сакович, Л.Е.Мякота, 1970), ортостатической устойчивости (Н.Е.Панферова, В.А.Тишлер, 1967; J.C.Aschoff, 1969). Выявлен также суточный ритм сопряженности фаз сердечного цикла и дыхания (P.Engel, G.Hildebrandt, E.Voigt, 1969). В литературе имеются данные о ночном снижении легочной вентиляции и потребления кислорода (A.Bornstein, H.Volker, 1926; H.Volker, 1927), падении минутного объема дыхания у лиц молодого, зрелого и среднего возраста (Р.М.Заславская, 1991).

Циркадианную ритмичность имеют и функции системы пищеварения, в частности, слюноотделения, секреторной деятельности поджелудочной железы, синтетической функции печени, моторики желудка (Ф.И.Комаров, Л.В.Захаров, В.А.Лисовский, 1966). Установлено, что наибольшая скорость секреции кислоты с желудочным соком наблюдается вечером, наименьшая - утром (J.G.Moore, E.T.Englert, 1970). На уровне биохимической индивидуальности (термин введен В.Уильмсом, 1960, и В.С.Мерлиным, 1992) открыта суточная цикличность концентрации макро- и микроэлементов: фосфора, цинка, марганца, натрия, калия, рубидия, цезия и хлора в крови человека (А.А.Кист и др., 1967 а, б, в; H.H.Hellwege, 1970; M.R.Wills, 1970), а так же железа в сыворотке крови (E.Werner, E.Giadtke, 1970; A.O.Carmena, 1976; B.Tarquini, 1976). Суточными ритмами отмечены и колебания суммарного содержания аминокислот (R.D.Feigin, A.S.Kleiner, W.R.Beisel, 1967), медиаторов (Г.Я.Авруцкий, А.А.Нерудова, 1988; Ю.И.Губский, В.А.Шаповалова, И.И.Кутько, В.В.Шаповалов, 1997), как, например, серотонина, регулирующего психо-эмоциональное состояние человека (J.Genefke, P.Mandel, 1968; I Sauerbier, H.V.Mayersbach, 1976). Суточная динамика характерна для основного обмена и связанного с ним уровня тирозина (R.L.Wurtman et а1., 1967; F.Cavagnini, R.Litta-Modignani, 1971), тиреоидстимулирующего гормона, тироксина и трийодтиронина (C.Lucke, R.Hehrmann, H.Mayersbach, A.Muhlen, 1977), а также парат-гормона (W.Jubiz, J.M.Canterbury, E.Reise, F.M.Tyler, 1972).

Неудивительна циркадианная ритмичность и для системы половых гормонов: тестостерона (J.A.Resko, K.B.Eik-Nes, 1966; F.M.Barberia, J.Giner, V.Cortes-Gallegos, 1973), андростерона (L.Hellman, J.Kream, R.Rosenfeld, 1977), фолликулостимулирующего гормона (C.Faiman, R.Ryan, 1967), пролактина (A.Pollen, T.Barreca, V.Cicchetti, 1976).

Суточным колебаниям подвержены гормоны нейроэндокринной системы регуляции стресса - АКТГ, кортизола (F.Girard, M.Binoux, P.Mozziconacci, 1965; P.Fumelli, Q.Tommaso, F.Foschi, 1977), 17-оксикортикостероидов (G.C.Saba, F.Materazzi, J.J.Host, 1963; Л.Г.Филатова, Е.Я.Яковенко, 1972), что сопровождается цикличными изменениями уровня глюкозы и инсулина (P.Fumelli, Q.Tommaso, F.Foschi, 1977). Подобная ритмичность замечена и для мелатонина (C.Arendt et а1., 1977), билирубина (E.Balzer, 1953).

Суточная периодичность, описанная западной наукой, была известна в традиционной китайской медицине, основополагающим принципом которой является беспрепятственная циркуляция жизненноважной энергии ``ЦИ'' по меридианам (энергетическим каналам) человека. Циркуляция ``ЦИ'' подчиняется внутренним биологическим часам. За 24 часа ``ЦИ'' проходит полный круг в организме человека, причем каждый меридиан имеет свое минимальное и максимальное напряжение ``ЦИ'' в определенные часы (А.М.Карпухина, 1984; В.Ф.Ананин, 1992; Д.М.Табеева, 1994). Определить время (t) наибольшего напряжения ``ЦИ'' можно по формуле:

t = (N + 1) 2,

где N --- порядковый номер меридиана.

На основе традиционной китайской медицины и достижений современной биоритмологии, строится хронотерапия и хронокоррекция с учетом времени лечебного и психофизиологического воздействия на организм человека, который должен функционировать в полном согласии с часами Вселенной (А.М.Карпухина, 1984; И.Е.Оранский, П.Г.Царфис, 1989; Д.М.Табеева, 1994). Другие примеры практического использования наблюдений в области хронобиологии можно найти в рекомендациях народной медицины, например, указание на время приема лекарственного препарата (Б.С.Алякринский, С.И.Степанова, 1985; А.Н.Корнетов, В.П.Самохвалов, Н.А.Корнетов, 1988).

Описанными выше циркадианными ритмами не исчерпывается характеристика организма как сложной колебательной системы.

Инфрадианные ритмы

Биоритмологами описаны не только суточные, но и многодневные (околонедельные, околомесячные) ритмы, охватывающие все иерархические уровни организма. В литературе имеется сводка тонкого спектра (с периодом 3, 6, 9-10, 15-18, 23-24 и 28-32 дней) колебаний частоты сердечных сокращений, артериального давления, мышечной силы (И.С.Кучеров, В.Г.Ткачук, А.В.Волков, 1970; А.В.Ковальчук, 1975). Околонедельная цикличность была обнаружена и в других показателях организма человека. Ритм 5-7-дневной длительности зафиксирован в динамике интенсивности энергетического обмена, массы и температуры тела человека (П.В.Василик, А.К.Галицкий, 1977; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989).

Описаны 16,5-дневные колебания роста бороды у 24-летнего мужчины, скорее всего, связанные с половым циклом (R.B.Sothern, 1974). Хорошо известны флуктуации результатов клинических анализов содержания в крови эритроцитов и лейкоцитов (И.С.Кучеров, В.Г.Ткачук, А.В.Волков, 1970; А.В.Ковальчук, 1975). У мужчин количество нейтрофилов в венозной крови изменяется с периодом от 14 до 23 дней (A.A.Morley, 1966).

Трехнедельная цикличность зарегистрирована в нейро-эндокринной системе: доказано существование 21-дневного ритма динамики инкреции и экскреции гормонов стресса и половой активности: тестостерона, кортикостероидов, адреналина (L.E.Kihlstrein, 1966; С.H.Doehring, Н.С.Kraemer, Н.Keith, Н.Brodie, D.A.Hamburg, 1975).

Среди ритмов этого диапазона наиболее изучены месячные (лунные) циклы. Установлено, что в полнолуние случаев послеоперационных кровотечений на 82 % больше, чем в другое время, увеличивается частота случаев возникновения инфаркта миокарда в дни лунных фаз (А.В.Лапко, Л.С.Поликарпов, 1994).

Обширный материал, собранный в отечественной и зарубежной литературе, посвящен циклическому функционированию женского организма, длительность периода которого примерно равна продолжительности лунного месяца. На протяжении менструального цикла в организме женщины происходит целый ряд ритмических изменений: температуры тела, содержания сахара в крови, массы тела и других физиологических показателей (Ю.Ашофф, 1984 b; Л.Детари, В.Карцаги, 1984; А.А.Путилов, 1997). Так, рост нейтрофилов отмечается в середине полового цикла, а также до и после начала менструации (A.A.Morley, 1966).

Околомесячная продолжительность менструального цикла и ее связь у некоторых женщин с синодическим ритмом - чистое совпадение (А.Sollberger, 1963). Замечено, что зачатий в полнолуние больше среди народностей, у которых ночью единственным источником света является Луна. А.Солбергер (1963) полагает, что если такая связь существует, она должна обнаруживаться и у животных. Однако у разных видов представителей фауны продолжительность полового цикла весьма различна и с лунным ритмом по периоду не совпадает.

Околомесячные физиологические циклы имеются и у мужчин. Еще в XVII веке врач Санторио, определяя массу тела в течение длительного времени, заметил, что в течение месяца у мужчин она меняется от 400 до 800 г. (см. Г.Н.Ужегов, 1997). Описан ритм приступов астмы, повторяющийся у мужчин каждые 28 дней (Н.А.Пэрна, 1925).

Цирканнуальные ритмы

В организме животных и человека обнаружены колебания различных физиологических процессов, период которых равен одному году, и в силу этого они получили название окологодовых (цирканнуальных) или сезонных ритмов.

Изучение сезонной ритмичности физиологических процессов у человека началось еще на рубеже веков, и на сегодняшний день она хорошо документирована (А.Д.Слоним, 1961; С.И.Степанова, 1971; А.П.Голиков, П.И.Голиков, 1973; В.А.Матюхин, С.Г.Кривощеков, 1975; В.И.Шапошникова, 1991).

Характеристики сезонных колебаний возбудимости нервной системы были получены путем измерения порогов электрической чувствительности (реобаза) и лабильности (хронаксия, или порог времени при стимуляции в две реобазы, см. В.Д.Смирнова, 1965). Цирканнуальная периодичность определена и для показателей гемодинамики (Л.Н.Котолевская, С.А.Кузнецова, 1975), газообмена (Л.Р.Исеев, 1967), теплопродукции и реакции на острую холодовую нагрузку (F.Girling, 1967), роста у детей (А.Д.Слоним, 1961; П.В.Василик, А.К.Галицкий, 1977).

Времена года оказывают влияние также и на систему половых гормонов. Уровень гонадотропных гормонов в плазме крови выше весной, тестостерона - в августе (Ю.Ашофф, 1984 a). Установлена сезонная ритмичность для гормонов коркового слоя надпочечников - кортикостероидов (П.П.Голиков, А.М.Попова, 1969; А.Ф.Баженова, Н.В.Багинская, М.Г.Колпаков, П.В.Матвеев, 1974). Концентрация кортизола в крови минимальна летом (Ю.Ашофф, 1984 a). Активность симпатоадреналовой системы максимальна в зимние месяцы, а парасимпатического отдела вегетативной нервной системы - в весенние (Ю.Ашофф, 1984 a). Отмечаются сезонные колебания и для серотонина в крови (А.Wirz-Justice, H.Feer, R.Richter, 1974).

Различными исследователями зарегистрированы у человека сезонные колебания: содержания в крови воды и электролитов (Т.Morimoto, K.Shiraki, T.Inoue, H.Yoshimura, 1969; А.Ф.Баженова, Н.В.Багинская, М.Г.Колпаков, П.В.Матвеев, 1974), триптофана (А.Wirz-Justice, H.Feer, R.Richter, 1974), холестерина (V.Balaz, M.Slavkovsky, 1970), тироксина (А.Д.Слоним, 1961), ряда ферментов и сахара (Л.Г.Филатова, Е.Я.Яковенко, 1972). Меняется состав и свойства форменных элементов: среднего диаметра и осмотической резистентности эритроцитов (М.Б.Реутова, 1969), фагоцитарной активности лейкоцитов (И.В.Галактионова, 1967; А.Г.Анна-Гельдыева, 1968), белка и активности моноаминооксидазы в тромбоцитах (А.Е.Гиленсон, А.О.Войнар, 1948; А.Wirz-Justice, H.Feer, R.Richter, 1974).

Исследования годичных ритмов имели большое прикладное значение. Физиологи труда, наблюдая за состоянием и поведением человека, обнаружили сезонные изменения уровня физической работоспособности: спад приходится на зиму, пик - на конец лета, начало осени (В.А.Матюхин, С.Г.Кривощеков, 1975; К.М.Смирнов, А.О.Навакатиян, Г.М.Гамбашидзе, 1980; В.А.Доскин, Н.А.Лаврентьева, 1991). В спортивной физиологии имеются сведения о том, что одинаковая тренировка дает больший эффект весной и в начале осени, чем зимой (Б.С.Алякринский, 1983; В.Н.Ягодинский, 1981). Это обусловлено влиянием как экзогенных факторов - погоды, питания, режима жизни, так и периодичностью в деятельности эндокринного аппарата (Г.Селье, 1979).

В экологической физиологии проведены сопоставления некоторых функциональных показателей у постоянных жителей южных, средних и северных широт в контрастные периоды года --- летом и зимой, в результате чего выявлены сезонные различия, амплитуда которых в некоторой степени зависит от широты проживания (Н.Н.Василевский, 1979). Широтные изменения показателей более выражены летом, чем зимой. С продвижением к полюсу возрастают показатели артериального давления, снижаются частота сердечных сокращений и минутный объем крови, симпатическая регуляция вегетатики сменяется на парасимпатическую, увеличивается выносливость мышц к статическому усилию, замедляется зрительно-моторная реакция (Ю.Г.Солонин, 1996).

Природа биоритмов

Следующий вопрос после классификации относится к происхождению ритмов: являются ли они следствием периодически действующих стимулов среды (экзогенность) или же они встроены в структуру биологического объекта, будучи генетически обусловленными (эндогенность). Далее каковы их физиологические, биохимические и биофизические механизмы, а также какова роль ритмической организации в обеспечении эффективной адаптации организма (эффект десинхроноза).

Циркадианная ритмика

Циклические, околосуточные изменения различных факторов внешней среды (продолжительности светового дня, температуры, напряженности магнитного поля) вызывают значительные перестройки в деятельности организма, влияющие на психическое состояние и работоспособность человека.

Исследование зрительного анализатора показало, что порог ощущения света (в условиях темновой адаптации) снижался в период захода солнца и достигал минимума после (Л.М.Курилова, Н.А.Суховская, 1969). Во время восхода солнца, напротив, наблюдалось значительное увеличение порога, т.е. снижение чувствительности глаз. Наибольшая способность к цветоразличению наблюдалась днем, наименьшая - ночью (О.К.Веклич, В.А.Матюхин, 1977). Электрическая чувствительность глаза изменяется на протяжении дня: с утра (в 9 ч) она повышается, к 12 ч дня достигает максимума и затем снижается (A.Bornstein, H.Volker, 1926; H.Volker, 1927). Имеются сообщения о суточной периодике порогов контрастной чувствительности (Е.Н.Подолян, 1972; P.Procacci, 1974). Аналогичная ритмичность характерна и для перцепции в экспериментах с определением порогов зрительного восприятия и способности к подсчету колец Ландольта (M.Магtelli, M.Mazzoni, 1970; L.Ronchi, E.Bartoli, M.Boccali, R.Passale, 1970). Двигательные реакции также имеют хорошо выраженную циркадианную периодичность (E.Poppel, J.C.Aschoff, G.Giedke, 1970; J.Stebel, R.Sinz, 1970).

Подобная суточная динамика присуща не только психическим процессам, но и психоэмоциональным состояниям индивида. В психологии труда были получены данные о различиях психических функций в дневных и ночных сменах: тесты выполняются хуже в часы ночной работы по сравнению с дневными сменами (Ф.И.Комаров, Л.В.Захаров, В.А.Лисовский, 1966; K.E.Klein, H.M.Wegmann, H.Bruner 1968). Еще Эббингауз в 1885 г. заметил, что запоминание бессмысленных слов обычно быстрее происходит утром (см. П.Колькюхунь, 1984). В литературе описаны суточные ритмы интеллектуальной работоспособности (K.E.Klein, H.M.Wegmann, H.Bruner, 1968; W.P.Colquhoun et аl., 1969; A.Fort, J.N.Mills, 1976), субъективной готовности к работе и способности к сосредоточению (P.Patkai, 1971), кратковременной памяти (A.D.Baddeley et аl., 1970; L.Buck, 1977). Выявлена корреляционная зависимость между физическими факторами среды и психофизиологическими показателями в суточной и недельной динамике (А.П.Серохвостов, Ю.В.Сорокин, Д.И.Иманкулов, 1991).

То, что в ночное время снижаются показатели психической деятельности, можно было ожидать. Но удивительное явление еще в начале 20 века открыли сразу несколько исследователей - М.0'Шиэ (1900), И.Янделл (1904) и X.Маш (1906), которые разделили людей на два типа с утренним (дневным) и вечерним (ночным) пиком работоспособности (см. А.А.Путилов, 1997). В дальнейшем была показана связь между биоритмологическими типами, с одной стороны, и поведенческими и психологическими особенностями, с другой (Б.С.Алякринский, 1983; В.А.Доскин, Н.А.Лаврентьева, 1991; И.Ю.Борисова, И.Е.Ганслина, Н.Я.Притыкина, 1996). У лиц с утренним типом работоспособности отмечается более высокий уровень тревоги, они отличаются меньшей устойчивостью к фрустрирующим факторам. Люди утреннего и вечернего типов имеют разный порог возбудимости, склонность к экстра- или интраверсии (W.P.Colquhoun, 1970; И.Ю.Борисова, И.Е.Ганслина, Н.Я.Притыкина, 1996). Исследование взаимозависимости образной способности и гипнотической чувствительности показало, что для ``жаворонков'' гипнотическая чувствительность была наибольшей в 10 и 14 часов, для ``сов'' - в 13 часов и между 18 и 21 часами. Образная способность также варьировала в зависимости от времени суток, однако ее пики наблюдались перед и после пиков гипнотической чувствительности (B.Wallace, A.Kokoszka, 1995).

При анализе команд высококвалифицированных игроков обнаружили, что среди игроков в гольф (утренний вид спорта) преобладают ``жаворонки'', а в составе команд водного поло (вечерний вид спорта) - ``совы'' (В.И.Шапошникова, 1991). Существует мнение, что регулярные суточные вариации работоспособности отражают циркадианные ритмы психических процессов, подобные ритмам физиологических функций (Ю.Ашофф, 1984 b; П.Колькюхунь, 1984). Интересен тот факт, что школьники-``жаворонки'' показывают повышенное внимание в 8-10 ч., а ``совы'' --- в 16 ч. (В.А.Доскин, Н.Н.Куинджи, 1989). У большей части детей выявлена максимальная умственная активность утром с 9 до 10 ч., меньшая --- с 15 до 16 ч. (I.E.Oransky, S.I.Blokhina, E.L.Lobacheva, N.V.Turova, М.A.Alexina, N.M.Derboneva, I.F.Olkhovsky, 1995).

Инфрадианные ритмы

Человеку так же свойственны многодневные и околомесячные (циркатригинтидианные) психофизиологические ритмы. Так, в тесте на точность воспроизведения заданного мышечного усилия имелась 23-дневная периодичность (Л.П.Матвеев, В.В.Гилязова, В.Я.Калинин, 1970).

Было установлено, что эти колебания зависят и от индивидуальных особенностей. С помощью корректурной пробы авторы установили ритмичность скорости восприятия и переработки информации на протяжении овариального цикла у молодых женщин (Э.Б.Арушанян, Г.К.Боровкова, 1993). Оказалось, что у интровертов в отличие от экстравертов максимум работоспособности приходится на предменструальную фазу цикла. В связи с этим выдвинуто предположение, что обнаруженные сдвиги зависят от неодинакового влияния половых гормонов на центральные нейромедиаторные механизмы, имеющие разный уровень активности у различающихся по темпераменту лиц.

В первой половине нашего столетия была необычайно популярной ``Теория трех ритмов''. Берлинский врач В.Флисс, регистрируя время заболевания и смерти, а также даты рождения пациентов, обнаружил, что у всех людей с момента их рождения действуют два ритма: 23-суточный физический и 28-суточный эмоциональный. Независимо от своего коллеги венский психоаналитик Г.Свобода обратил внимание на то, что способность людей реагировать, проявлять эмоции подвержена 23- и 28-суточным колебаниям, которые он назвал соответственно мужскими и женскими. Он также отметил, что 23-суточным циклу подвержены такие проявления человека, как храбрость, стойкость, воля, физическая сила, а колебаниям с 28-суточным периодом - чувствительность, эмоциональная возбудимость, интуиция. Инженер из Инсбрука Ф.Тельчер, анализируя результаты экзаменов в высшем учебном заведении, где он преподавал, и сопоставляя оценки с датой рождения экзаменующихся, установил, что успехи студентов колеблются с ЗЗ-суточным периодом (Л.Детари, В.Карцаги, 1984; В.И.Макаров, 1986; В.И.Шапошникова, 1991).

За небольшое время ``Теория трех ритмов'' совершила триумфальное шествие по всему миру. Транспортные предприятия снимали водителей автобусов с маршрутов в критические дни, фирмы наладили выпуск калькуляторов и часов, показывающие, кроме времени и даты, еще и биологические фазы своего владельца, а в печати появлялось большое количество различных алгоритмов и таблиц, облегчающих расчеты индивидуальных циклов. Согласно ``Теории трех ритмов'' периоды физического, эмоционального и интеллектуального циклов жестко заданы со дня рождения и не изменяются на протяжении всей жизни человека. Анализ же динамики физиологических процессов, проведенный рядом авторов (М.К.Чернышев, 1976; В.И.Макаров, 1986; Н.А.Агаджанян, Н.Н.Шабатура, 1989) не обнаружил абсолютной стабильности инфрадианных и околомесячных ритмов: они изменяется под влиянием внешних и внутренних факторов. Проведены исследования влияния интеллектуального цикла на успешность сдачи курсовых экзаменов (В.А.Доскин, Н.А.Лаврентьева, В.Б.Шарай, 1974), на уровень продуктивности запоминания, ВР и способность к пространственной визуализации (B.O'Connor, K.Molly, 1991), в ходе которых исследователи выдвинули предположение, если интеллектуальный цикл существует, то должно быть различие в динамике результатов двух групп, одна из которых работала сначала в фазе спада своего интеллектуального цикла, а при повторном тестировании - в фазе подъема, а другая оба раза тестировалась в средней фазе индивидуального цикла. Объективно все испытуемые показали лучшие результаты при втором тестировании. Был сделан вывод, что либо интеллектуального цикла не существует, либо его влияние на эффективность актуальной мыслительной деятельности незначительно. Таким образом, вопрос о закономерностях течения трех биоритмов и значении их для жизнедеятельности человека требует дальнейшего изучения, и пока нет оснований для прогнозирования состояния человека на основе этой теории.

Вызывая морские приливы и отливы, колебания твердой части земной коры Луна оказывает сильное гравитационное влияние на человека, на его циклические физиологические и психологические процессы (В.Б.Чернышев, 1980 a, b; Н.А.Агаджанян, М.М.Горшков, 1981; Д.Нейман, 1984; Л.А.Котельник, 1987; А.П.Дубров, 1990). В полнолуние возрастает возбудимость нервной системы человека и раздражительность, повышается его работоспособность, а в новолуние наблюдается обратное - слабость, снижение активности, упадок творческих сил и способностей (Н.А.Агаджанян, М.М.Горшков, 1981; В.П.Самохвалов, 1989). Статистика свидетельствует, что в период полнолуния увеличивается число больных, поступающих в психиатрические клиники, увеличивается количество припадков и обострений у больных с заболеваниями психической сферы (А.П.Дубров, 1990; A.Dorozynski, 1993).

Цирканнуальные ритмы

После месячных ритмов, естественно, перейти к окологодичным, или как их называют некоторые авторы, сезонным циклам.

Сезонная изменчивость по своему характеру напоминает суточную периодичность, так как наблюдается определенное сходство между зимне-летней и соответственно ночной и дневной динамиками психофизиологических процессов (Н.А.Пэрна, 1925; W.Hellpach, 1965; D.H.Myers, P.Davies, 1978; В.И.Ягодинский, 1981; А.Н.Корнетов, В.П.Самохвалов, А.Н.Корнетов, 1988; В.П.Ярышкин, 1993; Г.А.Аминев, 1994, 1996). Это было проиллюстрировано на примере влияния времени года на показатели ЦНС, ССС, нервно-мышечной систем и высших психических функций: в зимний период происходит повышение возбудимости ЦНС, уравновешенности нервных процессов, скоростной реакции мышц, но скорость мыслительных реакций замедляется (В.П.Дядичкин, 1991; X.Corbera, 1993).

Клиницистам еще с прошлого века хорошо известны сезонные колебания психо-эмоционального состояния. Сезонные аффективные расстройства (САР) могут проявляться и весной, и осенью, иметь полугодовой период (с обострениями и зимой, и летом) и характеризуются следующими признаками: снижение социальной функции, активности, угнетенное настроение, тревожность, утомление, повышенная сонливость, усиление аппетита в основном у женщин (M.Sasaki, T.Endo, 1993). Во время зимней депрессии отмечался сдвиг по фазе ритма сон-бодрствование тела и ритма температуры (W.K.Kohler, 1992). Любые депрессивные расстройства у женщин встречаются в два раза чаще, чем у мужчин, но что касается сезонной депрессии, то, по данным клинических обследований, проведенных в США и Европе, женщин с этим заболеванием в четыре раза больше, чем мужчин (H.Dam, E.T.Mellerup, 1994; А.А.Путилов, 1997). Выявлена достоверная корреляция между различиями в восприятии привлекательного выражения на светлом и темном фоне у САР в условиях ремиссии и началом по времени развития депрессии в последующий зимний период (A.L.Bouhuys, Y.Meesters, J.H.C.Jansen, G.M.Bloem, 1993).

Зимняя депрессия лишь в последние 10 лет выделена в особую подгруппу депрессивных заболеваний, причиной которых считают укорочение светового дня (см. А.А.Путилов, 1997). Доказывается это тем, что освещение стимулирует интенсивность окислительных процессов в организме (J.Moleschott,1955), а дополнительный яркий дневной свет способен предупреждать развитие зимней депрессии у людей (S.Takahashi, 1991; D.H.Avery et аl., 1993; B.L.Diffey, 1993). Напротив, у больных с тяжелой формой депрессии выявлена отрицательная взаимосвязь с удлинением утренней световой экспозиции (H.Nagayama, 1994). Сейчас в связи с ростом интереса к право-левополушарным отношениям сезонную склонность к возрастанию настроения весной объясняют преимущественным функционированием левой коры в это время года, а падение настроения осенью --- доминированием правой коры (X.Corbera, 1993).