Кроме околосуточных, в ритмической структуре физиологических параметров отмечаются более короткопериодные ритмы, среди которых наиболее устойчив полусуточный (скорее всего, тоже эндогенный) ритм.
Другие короткопериодные ритмы, например 7-часовой ритм ЧСС, могли сформироваться в соответствии с особенностями суточного распорядка физических упражнений. В соответствии с недельным режимом труда и отдыха, в том числе и с организацией физических тренировок, мог сформироваться 6-7-суточный ритм ЧСС (рис. 12.7).
Рис. 12.7. Временные ряды, СВАН-диаграммы, амплитудные спектры и графики структурной функции частоты сердечных сокращений (ЧСС) у трех испытуемых мужчин в условиях ограничения социальных контактов при обычном режиме труда и отдыха, частота опроса 2 ч
Наиболее четкий ритм — суточный, амплитуда ритма с периодом 0.5 сут у разных испытуемых сильно различается. Кроме того, отмечаются 6-7-суточный, 12-13-суточный и 25-27-суточный ритмы.
Помимо общих черт протекания физиологических процессов у каждого испытуемого есть собственный, индивидуальный режим изменений их ритмической структуры в каждом конкретном временном интервале. Эти индивидуальные черты заключаются в различной интенсивности, продолжительности и степени упорядоченности вариаций, а также в наличии собственных ритмов.
Они могут прослеживаться одновременно по нескольким параметрам (например, как на рис. 12.8 по сублингвальной температуре и ЧСС). Совокупности индивидуальных признаков могут быть использованы при прогнозировании функционального состояния организма в результате воздействия стресс-факторов, других повреждающих факторов, при заболеваниях или в процессе старения.
Рис. 12.8. Амплитудные спектры сублингвальной (под языком) температуры и ЧСС у трех испытуемых в условиях ограничения социальных контактов, частота опроса 4 ч
У всех испытуемых наблюдается сходство ритмической структуры двух рассматриваемых параметров.
Оптимальная организация функций биологической системы предполагает существование фазово-согласованного, синхронного взаимодействия однонаправленных механизмов и разграничение во времени антагонистических процессов. Как уже отмечалось, в организме человека взаимосвязь ритмических явлений, характерная для обычных, ничем не осложненных состояний, обеспечивается наличием единого системообразующего ритма, которому подчинены все жизненные процессы.
Эту роль выполняет циркадианный ритм. Именно на его основе складывается взаимная синхронизация ритмических процессов, подразумевающая устойчивые фазовые взаимоотношения всех составляющих циркадианной системы организма. Другими словами, характеристики циркадианного ритма, основными среди которых являются амплитуда и вариативность периода, определяют функциональное состояние организма; на них мы остановимся подробнее.
Для различных физиологических параметров, как и для различных индивидуумов, характеристики циркадианного ритма могут отличаться. Например, в структуре временных вариаций ЧСС и температуры период циркадианного ритма у разных испытуемых в большинстве случаев равен 24 ч, хотя в отдельных случаях он имеет значительные отклонения (рис. 12.1-12.3); испытывает вариации и период циркадианного ритма частоты дыхания (рис. 12.4). Амплитуды циркадианного ритма температуры по сравнению с амплитудами этого ритма ЧСС более стабильны (рис. 12.5).
Аналогичные вариации характеристик циркадианного ритма отмечаются и в структуре временных рядов почечной экскреции калия (рис. 12.6). Рассмотрим индивидуальные особенности ритмической структуры почечной экскреции калия в двух сериях наблюдений с интервалом 2 недели, когда испытуемые находились в условиях изоляции. В одних случаях, например в случае испытуемого Г-кова (рис. 12.6), ритмическая структура экскреции калия для двух рассмотренных периодов наблюдений в целом различается незначительно.
Циркадианный ритм преобладает в данных обоих интервалов наблюдений, но параметры его несколько меняются. В первой серии доминирует ритм с периодом 24 ч, во второй — амплитуды более длиннопериодных ритмов (25-26 ч) и 24-часового ритма становятся соизмеримыми (на периодах, кратных циркадианному, это видно более отчетливо). Таким образом, у испытуемого Г-кова в течение рассмотренных интервалов циркадианный ритм экскреции калия представлен набором периодов (24-26 ч), вклад которых незначительно варьируют с течением времени.
Характер вариаций почечной экскреции калия испытуемой Д-ной для двух рассмотренных временных интервалов и их ритмическая структура несколько отличаются от предыдущего случая (рис. 12.6). Интенсивность циркадианного ритма в обеих сериях наблюдений ниже, чем в предыдущем случае, преобладающий период около 21 ч. Отметим высокую вариативность периода циркадианного ритма, особенно в течение первой серии, которая хорошо видна на графике скользящей структурной функции.
Нарушение ритмической структуры и стабильности взаимодействия ритмов связано, как правило, с наличием в организме внутрисистемных напряжений, что, прежде всего, отражается на структуре циркадианных ритмов. У испытуемого А-ого циркадианный ритм не является преобладающим, доля длиннопериодных ритмов высока (рис. 12.6). Такие изменения структуры биоритмов могут выступать предвестниками системной дезорганизации как в процессе формирования и развития заболеваний, так и при старении.
Феномен влияния внешних факторов на структуру биоритмов никем не ставится под сомнение — установление причинно-следственных связей между ними оказывается задачей куда более сложной, на данном этапе мы рассматриваем их на уровне тенденций.