Циркадные ритмы

Циркадные ритмы – это циклические изменения физиологических процессов, которые характерны для всех живых организмов. Такая ритмичность является фундаментальным свойством любых живых единиц, которая выработалась в результате эволюции и естественного отбора как приспособление к постоянно меняющимся условиям окружающей среды. К таким экзогенным причинам относятся природные процессы как в доли секунды, так и изменения день-ночь, сезонность пор года, изменения магнитной активности на Солнце, а также изменения в Галактике вообще.

Суточные, сезонные и годовые циклы

Суточный цикл у человека составляет в среднем 24 часа и синхронизирован с вращением Земли, сменой светлого и темного времени суток. Эта цифра является относительной, поэтому правильно назвать цикл околосуточным, так как существуют три основных хронотипа человека: утренний (жаворонок), дневной (голуби), вечерний (совы). Официальная медицина признает такую градацию, так как доказано (работы Жэми Зейцер из Исследовательского центра сна Стэнфордского университета в Калифорнии), что есть люди, которые бодры уже ранним утром, а значит их внутренний суточный ритм короче (жаворонки); люди, которые имеют наибольшую работоспособность в вечерне-ночное время, а утром не могут быть активны (совы).

Недельный цикл у человека зависит от смены рабочих и выходных дней. Такое понятие, как околонедельные ритмы активности Солнца, используется для характеристики гелиомагнитных изменений и влиянии их на метеочувствительных людей, что сказывается на показателях сердечной деятельности и артериальном давлении в частности.

Сезонный биологический цикл зависит от вращения Земли вокруг Солнца, от смен пор года, температуры окружающей среды, продолжительности светового дня. Так многие люди отмечают изменения аппетита, уровня иммунитета, привычек питания, физической активности и трудоспособности при смене пор года.

Биологические часы человека

У людей уникальные механизмы ритмичности биологических процессов передаются по наследству и регулируются “биологическими часами”, пусковым центром которых является головной мозг, а именно гипоталамус и эпифиз. Однако важно отметить, что собственную циркадную активность имеют все внутренние органы, в том числе и сердце.

Механизм работы “биологических часов” следующий. При попадании света на сетчатку глаза происходит раздражение фоточувствительных ганглионарных клеток, которые отличаются по функции и строению от палочек и колбочек, отвечающих за зрение. Этот факт был доказан открытием, что у незрячих людей, которых палочки и колбочки по различным причинам не активны, фоточувствительные ганглионарные клетки функционируют на обычном уровне. Таким образом эти люди физически слепы, но с точки зрения биоритмов они видят. Активация фоточувствительных ганглионарных клеток передает информацию в гипоталамус, а именно в супрахиазмальное ядро. Существуют и другие триггеры, которые способны оказать влияние на активность супрахиазмального ядра. А именно характерные для определенного человека привычки перед отходом ко сну: физическая активность, использование специальной косметики, продуктов питания, чтение при лампе дневного света, использование гаджетов, социальных сетей и прочее. Звонок будильника, с которого начинается утро у большинства трудоспособных людей, стоит рассматривать как прямой сигнал, так как он вызывает пробуждение и снижение уровня мелатонина.

От гипоталамуса сигнал передается через гипофиз в эпифиз, где активизируются процессы синтеза и выделения в кровоток гормона под названием мелатонин. Основными функциями мелатонина являются: торможение центральной нервной системы, активизация иммунитета, уменьшение уровня системного артериального давления, антиоксидантное действие, увеличение длительности и качества жизни, уменьшение уровня глюкозы и холестерина в крови, контроль процессов пищеварения и массы тела, препятствует появлению и росту злокачественных опухолей, увеличение концентрации калия. Значимым является то, что мелатонин переводит и поддерживает организм в “спящем режиме”, что необходимо для восстановления организма, переработки и усвоения информации. Максимум выработки мелатонина приходится на период 00:00 – 05:00.

Артериальное давление в системе циркадных ритмов

Как и все внутренние органы, сердце обладает собственной циркадной активностью. Это доказано исследованиями, в которых сердце помещалось в искусственные условия, в которых проявляло автономные изменения сократительной функции и потребления кислорода. Ученые объясняют это наличием в клетках данного органа индивидуальных "сердечных" часовых генов.

Артериальное давление является одним из важнейших показателей состояния работы сердечно-сосудистой системы, в общем, и сердца в частности. Артериальное давление, как и другие физиологические параметры, постоянно изменяется во время повседневной жизнедеятельности. Так как большинство людей придерживаются относительно регулярного распорядка активность-отдых, то является закономерным наличие пиков и падений циркадного ритма. Одним из показателей с наличием такой духфазности является артериальное давление. У здоровых людей в возрасте 20-60 лет колебания артериального давления могут составлять около 20% от его средней величины: в дневное время увеличение на 20-30 мм. рт. ст., а ночью снижение на 10-20 мм. рт. ст. Превышение данных параметров указывает на патологические изменения в сердечно-сосудистой системе.

Существуют два пика повышения артериального давления: в дневное время между 9 и 10 часами, в вечернее время около 19 часов. В ночное время наименьшие цифры артериального давления наблюдаются от 0 до 4 часов (максимальный уровень мелатонина в крови), после чего происходит постепенное повышение его уровня до пробуждения и к 10-11 часам достигает относительно стабильных значений.

Важно отметить, что чрезмерное повышение артериального давления в период с 4 до 11 часов является признаком артериальной гипертензии, а при длительном отсутствии лечения появляется опасность возникновения инфарктов и инсультов. Чтобы избежать таких последствий рекомендуется следить за уровнем артериального давления регулярно и многократно. Одно-, двух- или трехкратное измерение на приеме врача или самостоятельно в течение недели\месяца не является клинически значимым и прогностически ценным, так как настоящее артериальное давление – это средняя величина, состоящая обычно из трех-, четырехкратных последовательных измерений в течение короткого промежутка времени. Разовые измерения составляют незначительную часть от этого среднего показателя и не несут необходимую информацию для его характеристики и диагностики, так как часто колебания давления носят случайный характер, направленный на поддержание кровотока в тканях в данных условиях. Такие изменения артериального давления могут быть связаны с влиянием различных внешних факторов: положение тела, состав пищи, характер выполненных физических нагрузок, употребление алкоголя, никотина, поваренной соли, кофеинсодержащих напитков (чай, кофе) и др.

Повторимся, что для достоверной интерпретации полученных значений рекомендуются трех-, четырехкратные последовательные измерения артериального давления. Для этого в современных тонометрах разработана специальная технология - МАМ. Эта методика автоматического многократного измерения давления, в результате которого вычисляется и выводится достоверное среднее значение. МАМ-технология – автоматическое многократное измерение (для вычисления достоверного среднего значения), большой циферблат с цифрами. Существуют тонометры механические, полуавтоматические и автоматические. Недостатком механических тонометров является субъективное округление значений, индивидуальная чувствительность слухового аппарата человека к тонам (особенно у пожилых людей в связи с ухудшением слуха и зрения), трудность и неправильное положение тела и рук человека при самоизмерении. Автоматические же просты в использовании, существует легкость при самоизмерении, возможность одновременного подсчёта пульса, определения наличия аритмии (нерегулярный ритм работы сердца). До сорокалетнего возраста допускается использование любых видов тонометров, тогда как после - рекомендуется использовать тонометры с дополнительными функциями (подсчёт пульса, возможность определения наличия аритмии) для ранней диагностики патологий и мониторирования работы сердечно-сосудистой системы. Также в современных тонометрах уже появилась технология Afib. Afib-технология (Atrial FIBrillation) – ранняя диагностика рисков возникновения инсультов. Она позволяет в процессе измерения давления с точностью ЭКГ установить наличие мерцательной аритмии – серьёзного заболевания сердца, являющегося причиной инфарктов и инсультов.

 Синхронность процессов человеческого организма и окружающей среды приводит к балансу внутренних биоритмов, что непосредственно сказывается на здоровье, самочувствии, трудоспособности, эмоциональной, психической и физической устойчивости человека. Тогда как сбой циркадных ритмов всегда имеет негативные последствия. Главной особенностью наличия внутренних “биологических часов” является то, что они позволяют организму предвидеть предсказуемые изменения окружающей среды и заранее подстроить физиологические процессы под новые условия.

Причин сбоя циркадных ритмов множество: резкая смена режима дня, злоупотребление алкоголем, суточный график работы, переход на летнее и зимнее время при переводе стрелок часов, прием некоторых медицинских препаратов (содержащих кортизол), смена часовых поясов, беременность, ранний послеродовый период, чрезмерные физические нагрузки и прочее. Симптомы: усталость, тревожность, головная боль, расстройство сна, снижение внимания, иммунитета, изменения артериального давления, обострение хронических заболеваний и прочее.

Для адаптации к изменившимся условиям и ритму пожилым, ослабленным и больным людям требуется больше времени, чем молодым и здоровым.

В нормализации циркадного ритма ведущее значение отводится сну и организации образа жизни и режима питания. Нельзя также не учитывать роль положительных эмоций, санаторно-курортного лечения, отдыха на природе. Если же сбой длится долгое время, стоит обратится к врачу. В крайних случаях рекомендуется прием специальных препаратов-“хронобиотиков” под контролем врача. “Хронобиотики” содержат валериана, душица, хмель, элеутерококк, зеленый чай, кофейное дерево.

Человек в эпоху информационных технологий остается сложным, высокоприспособленным, но плохо изученным объектом. Всемирная организация здравоохранения выделила четыре основных фактора, от которых зависит здоровье человека: 50% - образ жизни, 20% - окружающая среда, 20% - наследственность, 10% - медицинское обеспечение. И касаемо циркадных изменений, образ жизни и цивилизация неизбежно разрушает биологический ритм человека. Циркадные стрессы - неотъемлемая черта нашего времени. Однако в наших силах бережно относиться к "биологическим часам" здоровья, четко следуя режиму сна, бодрствования и питания.