Регуляция ритмичности: изменение продолжительности дня и ночи
Каким образом происходит регуляция процессов с годичным ритмом? Одни ученые полагали, что из внешних факторов, регулирующих, например, начало цветения растений, решающее значение имеет температура. На это можно было бы возразить, указав контрпример - ирис, который растет всю зиму в одинаково натопленной оранжерее, но расцветает только в мае. По мнению других, время наступления той или иной стадии репродуктивного цикла определяется скоростью созревания растения. На самом же деле скорость достижения той или иной стадии в развитии растения при всей своей важности не имеет решающего значения. Посеем семена одного и того же сорта сои тремя партиями: ранней весной, в июне и в июле. К осени соя весеннего посева вырастет гораздо выше, чем соя июньского и июльского посевов, но цветение во всех трех партиях наступит одновременно-в сентябре.
Температура тела и работоспособность
Еще в середине прошлого века стало известно, что температура человеческого тела не постоянно равна 36,6°С, а подвержена суточным колебаниям: на рассвете она понижается, к полудню постепенно повышается, вечером достигает максимума, а затем снова понижается, особенно быстро после того, как человек заснет. Амплитуда колебаний температуры составляет 0,7-0,8 градуса. Поскольку температура тела зависит от баланса между теплом, вырабатываемым и отдаваемым телом, сначала думали, что колебания температуры просто повторяют ритм мышечных движений, пищеварения и других функций организма. Среди наблюдавшихся были и больные, находившиеся на постельном режиме, которых кормили строго по расписанию, и те, кто лечился голодом от ожирения. Повышение температуры не нарушало цикличности. Было неопровержимо установлено, что во второй половине дня к вечеру температура выше, чем в утренние часы.
Наблюдения за циклом сон - бодрствование
Чередование сна и бодрствования - процесс жизнедеятельности человека с наиболее выраженным 24-часовым ритмом.
Весьма интенсивные исследования ритма сон-бодрствование начались с середины пятидесятых годов. Однако большинство наблюдений проводится не для установления механизмов регуляции этого суточного ритма и стоящих за ним внутренних часов. Нейрофизиологические исследования направлены прежде всего на выявление тех структур мозга, которые могли быть центром сна (его удаление и раздражение приводит к однозначно выраженным результатам), и проводятся для того, чтобы попытаться понять биологическое назначение, биологический смысл сна. Пока не удалось получить окончательного решения ни одной из проблем.
Явления с годичным ритмом
И в мире растений, и в мире животных есть великое множество событий, происходящих всего один раз в году. В зонах умеренного климата такие события так или иначе связаны со сменой времен года, но аналогичные явления наблюдаются и в тропиках, расположенных недалеко от экватора, где эта смена не столь заметна. Ни для кого, хоть сколько-нибудь внимательно наблюдающего за жизнью окружающей его природы, не секрет, что разные растения цветут в разное время. К концу зимы, как только появляются первые проталинки, расцветает подснежник. Позднее, когда основательно потеплеет, луга покрываются желтыми цветками лютичного чистяка, весеннего адониса. Среди лета цветков самой различной окраски столько, что и не сосчитать, зато в конце осени прощальный привет теплому времени года шлют немногие растения: безвременник, борец, астры.
Условия наблюдения суточных ритмов
Почти с каждым процессом, протекающим в человеческом организме, связан тот или иной 24-часовой цикл. Очень трудно, почти невозможно решить, какой из этих циклов связан с биологическими часами непосредственно, а какой - через какой-либо иной периодический процесс. Поэтому в дальнейшем нас будет интересовать исключительно описание ритмов - вне их связи с биологическими часами.
Суточные ритмы
Среди биологических ритмов, имеющих самые различные периоды, наиболее известны суточные ритмы. Причина их столь широкой известности состоит отчасти в том, что они наиболее распространены (достаточно сказать, что суточные ритмы наблюдаются почти у всех живых организмов), а отчасти в том, что наблюдать менее продолжительные явления проще, чем длящиеся месяц или год.
О сайте
Для весьма многих проявлений жизнедеятельности характерна правильная повторяемость, периодичность. Мы считаем вполне естественным и ничуть не удивляемся, когда, например, ощущаем вечером сонливость и отправляемся спать, подчиняясь по существу своим биологическим часам. Еще более понятным и не требующим особых пояснений кажется нам появление с наступлением темноты ощущения усталости, которое, собственно, и вызывает сонливость. Но если человек на протяжении нескольких недель находится, ничего не делая, в полутемном помещении, куда не проникают никакие звуки, то и тогда он будет засыпать и просыпаться примерно каждые 24 часа, как бы отмеряя сутки за сутками.