ИЗМЕННЕНИЯ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ ПРИ СМЕНЕ ЧАСОВЫХ ПОЯСОВ У ЛИЦ С РАЗНЫМИ ИНДИВИДУАЛЬНЫМИ ХРОНОТИПАМИ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД ВРЕМЕНИ

В настоящее время активно развивается не так давно сформировавшееся направление — хронобиология. Согласно наиболее универсальному определению, принятым международным обществом по изучению биологических ритмов, это наука, объективно исследующая на количественной основе механизмы биологической временной структуры, включая ритмические проявления жизни [5]. Все живое существуют не только в пространстве, но и во времени, поэтому в процессе эволюции выработалась способность организма согласовывать основные физиологические процессы и закономерности [3]. Механизмом адаптации стали биологические часы, внешним проявлением работы которых являются ритмичные колебания функций организма — биоритмы. Таким образом, можно сказать, что биоритмы — это результат естественного отбора, который закрепился в ходе эволюции, потому что позволил живому экономить энергию [9]. Биологический ритм, с одной стороны, должен быть устойчивым и, по возможности, не зависимым от случайных воздействий и состояний организма, с другой — всё время подстраиваться к конкретным условиям среды, чтобы обеспечить максимальные возможности адаптации организма [1, с. 104].

Биоритмы различаются продолжительность, на сегодняшний день наиболее изученными являются циркадные и цирканнуальные ритмы [4]. Циркадные ритмы имеют эндогенную природу, что доказано экспериментами изоляции человека от датчиков времени, в ходе которых было установлено, что околосуточность сохраняется, но реальная продолжительность суток варьируется от 21 до 28 часов [8]. Ритмика отдельных систем подвергается коррелирующим воздействиям со стороны целого и синхронизируется с ним. Циклические процессы как бы вплетаются в адаптогенез и обеспечивают поддержание равновесия внутри организма и между ним и средой [7].

У человека известно около 300 функций, имеющих околосуточную периодичность (температура тела, количество тромбоцитов, лейкоцитов, гормонов и т. д.). Рассогласование циркадных ритмов приводит к возникновению десинхроноза, причинами развития которого могут являться работа в ночную смену, частые перенапряжения (эмоциональные, умственные и физические), смена климатической зоны и часового пояса. Рассогласование внутренних ритмов организма с внешними физическими датчиками времени приводит к расстройствам функционирования органов и систем, что в конечном проявлении реализуется в хроническом заболевании. Нарушения, обусловленные десинхронизацией (рассогласованием) биоритмов, можно отнести к болезням регуляции, в которых первичным является изменение временной организации функций, приводящее в дальнейшем к структурным повреждениям [2, с. 76].

Цель данного исследования заключается в изучении адаптационных возможностей организма, возникающих в результате рассогласования циркадных ритмов на примере смены часовых поясов и климата в период зимних каникул (30.12—11.01).

Актуальность данной темы заключается в том, что огромное количество россиян на новогодние праздники старается уехать в «теплые страны» с целью отдохнуть и поддержать здоровье своего организма. Но полезен ли такой «отдых» на самом деле? Ведь многочасовые перелеты, со сменой часовых поясов, резкий перепад температуры и давления окружающей среды не могут пройти для организма даже самого здорового человека бесследно. И, безусловно, одним из факторов нарушения состояния здоровья в результате отпуска может стать развитие десинхроноза, что в определенных случаях может привести к развитию различных заболеваний [6].

Для проведения работы были выбраны теоретические (изучение научной и научно-популярной литературы), эмпирические (проведение исследования), математические и статистические (оценка полученных в ходе исследования данных) методы.

Согласно поставленной в работе цели было проведено исследование, которое заключалось в выявлении зависимости общего состояния здоровья человека от резких смен часовых поясов и климата, т. е. возможность развития десинхронозов. В исследовании приняло участие 26 условно здоровых человек в возрасте от 20 до 45 лет, выезжающих из Новосибирска (средняя температура в указанный период — 18,5°C; GMT+6) на время новогодних праздников (с 30.12 по 11.01) в Таиланд (28,5°C; GMT+7) , ОАЭ (22°C; GMT+2), Египет (19°C; GMT+4), Доминиканскую республику (26°C; GMT -4). В ходе работы были использованы тест Хольдебранта для определения хронотипа и метод ауторитмометрии, проведено исследование интегральных показателей сердечно-сосудистой системы (артериальное давление, пульсовое а. д., пульс) и аксиллярной температуры, определен индекс Кердо, определено чувство собственного времени по «индивидуальной минуте». Для анализа полученных результатов были использованы научно-теоретический, математический и статистический методы.

Исследование проводилось в течение трех дней до поездки в обозначенные страны и в течение трех дней по возвращению в Новосибирск. Согласно индивидуальным хронотипам по методу Хольдебранта, сущность которого заключается в определении у здоровых испытуемых в условиях основного обмена, т. е. в утренние часы до завтрака при температурном и психическом комфорте в положении сидя частоты сердечных сокращений (ЧСС) и частоты дыхания (ЧД) за одну минуту. Затем показатель ЧСС делили на показатель ЧД с точностью до 0,1 с. Оценку результата проводили следующим образом: если полученный параметр соответствует 4,0—5,0, то испытуемый относится к аритмикам; если он превышает 5,0 — к активным в утренние часы (жаворонкам), если он меньше 4,0 — к активным в вечернее время (совам), участники исследования были распределены на 3 группы. 1 группа (4 человека, 15 %) — активные в утренние часы (жаворонки), 2 группа (14 человек, 54 %) — аритмики, 3 группа (8 человек, 31 %) — активные в вечернее время (совы).

Схема эксперимента.

Таблица 1.

Динамика мезоров физиологических показателей до поездки и после

В ходе исследования было установлено, что резкая смена климата и часового пояса ведет к изменениям в циркадных системах, адаптационно-приспособительных реакциях организма. На это указывают как средние изменения физиологических показателей систем организма у всех участников, так и изменения внутри разных групп, наиболее выраженными оказались изменения в 3-й группе, а наименьшими во 2-й. Заметно увеличилось напряжение механизмов регуляции, на что указывает учащение ЧСС, пульса, а также увеличение индекса Кердо (обозначающее активацию симпатической нервной системы). Изменения ЧДД и систолического а. д. вариабельны по отношению к разным группам, так в 1-й группе ЧДД возросло, а систолическое а. д. уменьшилось, во 2-й — ЧДД уменьшилось, систолическое а. д. увеличилось, а в 3-й — ЧДД практически не изменилось, систолическое а. д. увеличилось. Такие изменения можно интерпретировать как различные индивидуальные механизмы адаптации и реакции на стресс. Уменьшение артериального давления и диастолического а. д. указывают на напряжение системы временной организации, а снижение значения индивидуальной минуты — на уменьшение емкости адаптивных возможностей. Выявлены временные изменения и несоответствия индивидуальному хронотипу у лиц 1-й и 3-й групп.

Таким образом, при анализе параметров циркадных ритмов и физиологических функций в условиях стресса для организма (резкая смена климата и часовых поясов) установлена тенденция к изменениям функций и характеристик физиологических систем организма, активация адаптационно-приспособительных механизмов, также заметно снижение емкости адаптационных возможностей, изменение индивидуальных циркадных ритмов. В ходе исследования было выявлено, что наиболее выражены изменения и нарушения у группы лиц с преобладающей активностью в вечерние часы, им требуется больше времени для адаптации и возвращения к прежнему режиму, у аритмиков нарушения наименьшие и адаптивные возможности самые высокие. Для восстановления организма после стресса, такого как перелет в другую страну, активируются многочисленные функциональные системы, системы временной организации и адаптационно-приспособительные механизмы. Возможно, поэтому мы можем заметить изменения во «внутренних часах» каждого из участников исследования, в работе сердечно-сосудистой и дыхательной системах. Однако необходимо заметить, что это все связано с индивидуальными особенностями организма, его хронотипа и адаптивных возможностей, на однотипные стрессоры. И все же замечено, что чем наиболее резкая смена часового пояса (в данном случае — Доминиканская республика), тем больше активируются адаптационно-приспособительные системы и больше истощаются. Выявленные изменения в циркадной системе и возникшие несоответствия хронотипов (патологический десинхроноз) являются важным патогенетическим звеном возникновения различных заболеваний, ослабления иммунной системы и эмоционального перенапряжения. Данные выводы позволяют говорить о целесообразности изучения данной проблемы и перспективности исследований этой темы.

Список литературы:

1. Алякринский Б.С., Степанова С.И. По закону ритма. — М: Наука, 1985. — С. 169.
2. Бирюкович А.А. // Суточные ритмы физиологических процессов в организме. — М.: Медицина, 1988.
3. Бондарев В. Концепции современного естествознания — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/bond/09.php (дата обращения: 23.10.2014).
4. Классификации биоритмов — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://bono-esse.ru/blizzard/A/Posobie/Ecol/10_2_4.html (дата обращения: 19.11.2014).
5. Костенко Е.В., Маневич Т.М., Разумов Н.А. Десинхроноз как один из важнейших факторов возникновения и развития цереброваскулярных заболеваний. — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://cyberleninka.ru/article/n/desinhronoz-kak-odin-iz-vazhneyshih-faktorov-vozniknoveniya-i-razvitiya-tserebrovaskulyarnyh-zabolevaniy (дата обращения: 06.09.2014).
6. Нервные и гуморальные механизмы ритмической организации физиологических функций — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://lib.nspu.ru/umk/3a7e2a85d3b41f58/t9/ch6.html (дата обращения: 20.12.2014).
7. Новиков Э.П. Планета загадок. — Л.: Недра, 1987; 243.
8. Синхронизация биоритмов — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://lib.nspu.ru/umk/3a7e2a85d3b41f58/t9/ch5.html (дата обращения: 16.10.2014).
9. Хронобиология как современное направление биологической и ветеринарной науки — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://vetom.ru/content/view/426/342/ (дата обращения: 14.11.2014).