Связь времязадавателей с биоритмами

Итак, существуют внешние датчики времени и имеют место связанные с ними колеба­ния различных показателей деятельности организма, функций отдельных систем, колеба­ния активности организма в целом. В чем же заключается связки взаимодействие «времяза-давателей» с эндогенными колебаниями? Каков механизм этих взаимоотношений? Что син­хронизирует колебания различных систем в организме так, чтобы обеспечить его единство и оптимальную деятельность? Все эти вопросы далеко не однозначно решаются разными авторами. Существует ряд представлений о механизмах взаимодействия различных систем организма с внешними факторами — задавателями времени.

Централизованное управление внутренними колебательными процессами (наличие еди­ных биологических часов). Эта теория касается, главным образом, восприятия смены света и темноты и трансформации этих явлений в эндогенные биоритмы. Естественно, что вос­принимающим прибором здесь является_гдаз- Далее, как представляют себе ученые, им­пульсы, в которых закодирована информация о степени освещенности, распространяются по зрительным нервам и но отдельным его волокнам достигают супрахиазматического ядра гапоталамуса. Об этом свидетельствуют электрофизиологические эксперименты. Из них же и вытекает вовлечение эпифиза в механизм восприятия изменений освещенности. Эпи­физ секретирует гормон мелатрнин, а последний принимает участие в управлении уровнем половых гормонов, а также кортикоидов, обладающих четко выраженной суточной перио­дикой, и, возможно, антагонистически взаимодействует с меланоцитстимулирующим гор­моном гипофиза. В результате вовлечения этих систем происходят изменения в вегетатив­ной сфере, как через вегетативную нервную систему, которая контролируется рядом ядер гипоталамуса, так и через систему желез внутренней секреции под контролем гипофиза.

Сторонники теории-единых биологических часов, включающих гипофиз, эпифиз, другие железы внутренней секреции, опираются в своих построениях на опыты с расстройством суточных биоритмов при разрушении упомянутых структур, на опыты, проводимые на сле­порожденных, у которых не выражены суточные биоритмы в гипофизе и эпифизе, от кото­рых эти биоритмы зависят.

Представления другой группы авторов сводятся к признанию мультиосцилляторных ме­ханизмов взаимодействия внешних времязадавателей с различными осцилляторами организ­ма. В соответствии с данной концепцией, единые биологические часы, централизованно управляющие осцилляциями, отсутствуют. Под действием многочисленных факторов, име­ющих разные точки приложения, происходят колебания в системах, органах, тканях.

Рис. 111. Сводная схема соотношений «задавате-лей» ритмов и централь­ных структур, управляю­щих биоритмами. Гипоте­тическая схема биоритми­ческой системы млекопи­тающих (по И.Г. Власо­вой, 1992 г).

РГТ—ретино-гипоталамиче-ский тракт

СХЯ—супрахиазматическое ядро

ЖВС — железы внутренней секреции

Х,У—гипотетические факто­ры

Одним из звеньев, связывающих внешние датчики времени и внутренние «биологичес­кие часы», может являться вбда. Вода входит во все клетки организма и ткани как необхо­димая составная их часть и служит основой всех жидких сред. Показано, что состояние молекул внутриорганизменной воды подвержено влияниям различных гео- и гелиофизиче-ских факторов, в зависимости от которых изменяется структура молекулярных коопера­ций, приобретающих при этом различные биофизические свойства. От изменчивости свойств тканей — в межклеточном веществе и внутри клеток — может зависеть скорость течения и характер ферментативных процессов, метаболизма, проницаемости мембран.

В целом, гипотеза единых биологических часов и полиосцилляторной временной струк­туры организма вполне совместимы.

Биоритмы во многом заложены в генетической программе организма. Связь отдельных ритмов с внешними задавателями времени может быть прямой или опосредованной, более или менее прочной. В ряде случаев факторы внешней среды являются лишь триггерами, с действия которых запускается определенная ритмическая деятельность.