6.3.Биоритмы, биосимметрия — результат эволюционной адаптации

Приспособление животных и человека к воздействиям био­логической и социальной среды шло по пути формирования внутренних механизмов, т.е. биоритмов — равномерных чередо­ваний во времени различных состояний организма, биологиче­ских процессов или явлений, которые человек в норме даже не замечает (циклические колебания температуры, циклы быстрой и медленной активности мозга, физиологических процессов и др.). Биоритмы являются биологическими часами организма. Большинство биологических ритмов у растений, животных и че­ловека выработалось в процессе эволюции жизни на Земле под воздействием различных факторов среды, прежде всего косми­ческих излучений, электромагнитных полей и др.

Ритм — универсальное явление, повторяющееся на всех уровнях биосферы. Считают, что в работе человеческого орга­низма можно выделить не менее 300 биоритмов различной про­должительности, среди которых ведущим является циркадный, или суточный, ритм. Существует два типа ритмов: экзогенные, обнаруживающие периодический характер изменений в связи с циклически действующими раздражителями внешней среды, и эндогенные, происходящие в организме относительно незави­симо от факторов внешней среды и чаще всего генетически за­программированные. Так, ритмы сердечных сокращений и ды­хания у здорового человека осуществляются независимо от тем­пературных, световых и других воздействий внешней среды. Зимняя спячка животных, таких как медведь, золотистый суслик и др., происходит не только в климатическом режиме суровых зим, но и в лабораторных условиях, как при температуре 0 °С, так и при обычной комнатной температуре.

Если бы у животных не было выработано генетически запро­граммированного ритма, то затяжные осенние непогоды и вне­запные снежные бури могли бы оказаться губительными для вида.

Эксперименты над золотистыми сусликами и другими жи­вотными показали, что наиболее значительные воздействия на ге­нетически запрограммированные ритмы оказывают такие фак-

Глава б. Основы экологии человека 196

торы среды, как свет и температура. Так, когда золотистого суслика содержали в лабораторных условиях при температуре 35 °С (близкой к нормальной температуре тела этих животных), спячка у них не наступала, но годичные циклы прибавки и поте­ри веса сохранялись. Для установления влияния светового фак­тора проводили эксперименты на цветах, раскрывающихся днем и закрывающихся ночью. Цветок гелиотропа, занесенный в по­мещение и находящийся в полной темноте, продолжал закры­ваться и раскрываться в том же ритме, что и в естественных ус­ловиях. Но у сеянцев этих растений, выращенных в полной темноте, характерные ритмы вообще отсутствовали до тех пор, пока растение хотя бы однажды не было выставлено на свет, ко­торый, как считают, произвел запуск генетических механизмов, ответственных за этот ритм.

В формировании суточного ритма человека большое значение имеют условия окружающей среды, но, в отличие от животных, его приспособление к новым условиям — всегда сознательный, целенаправленный процесс, в котором доминируют социальные факторы.

Среди экзогенных ритмов выделяют группу экологических, связанных с космическими причинами. Например, ритм сна и бодрствования у дневных животных скоррелирован с движе­нием Земли вокруг своей оси, которое совершается за 23 ч 56 мин. Дневной свет активизирует энергетический потенциал и деятельность человека и животных. Суточный, или циркадный, ритм сна и бодрствования у человека, суточные колебания температуры тела, концентрация гормонов, мочеотделение, спа­ды и подъемы умственной и физической работоспособности — все это ритмы, связанные со световым фактором.

Сон — специфическое состояние нервной системы с харак­терными циклами мозговой деятельности, или фазами сна. Со­гласно теории И.П. Павлова, наступление сна обусловлено про­цессами торможения в коре головного мозга, которая во время бодрствования представляет собой взаимосвязанные очаги воз­буждения и торможения. При этом начало торможения не связа­но с работой отдельного «центра» сна, в организме существует ряд гипногенных (вызывающих сон) участков, или зон. Русский физиолог П.К. Анохин обосновал корково-подкорковую теорию