ВходБиологические часы организма человека. Биологическое время и организм
Артюнина Алина Анатольевна 2012УДК 81.00 ББК 81.00
А.А. Артюнина
ВРЕМЯ БИОЛОГИЧЕСКОЕ И ВРЕМЯ СУБЪЕКТИВНОЕ: СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
В статье категория времени рассматривается с точки зрения системного анализа, проводится разграничение времени на физическое, биологическое и внутреннее, разделяются понятия объективности времени и субъективного сознания времени, дается описание механизма восприятия времени человеком. Время обладает двойственными характеристиками: с одной стороны, оно переживается, с другой стороны, оно измеряется и количественно оценивается.
Ключевые слова: категория времени; последовательность и длительность времени; опространоствование времени; физическое время; биологическое время; биологические ритмы; объективность времени; субъективное восприятие времени; ощущаемое и воспринимаемое время; внутреннее время; феноменологическое сознание времени
ON COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF BIOLOGICAL AND SUBJECTIVE TIME
The category of time has been for long discussed in physics, biology and philosophy. The author examines the difference between the objective time and the subjective time perception. Time appears double-natured: on the one hand it is experienced and on the other one it can be measured. The phenomenological-structural opposition of time perception has come under scrutiny in the article.
Key words: time category; time sequence and duration; to space the time; physical time; biological time;, biological rhythms; objective character of time; subjective time perception; time sensed and perceived; inner time; phenomenological time consciousness
Определение времени с общефилософской точки зрения. В условиях современности науке нельзя ограничиваться отдельным анализом пространственного аспекта отдельно от временного, они связаны воедино. По словам Тимофеева-Ресовского, в любое определение, которое мы пытаемся сформулировать для понятия системы, должно входить время, история, преемственность, иначе все теряет смысл, и понятия «система» без остатка идентифицируется с понятием «структура»... Так же, как элементарные составные части данной системы являются звеньями именно этой системы и неотделимы с точки зрения этой системы, так и время относится к числу этих неотделимых элементарных, составных частей [Биологическое время, 2009].
В физике время - это условная сравнительная мера движения материи, а также одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел. Значит, то или иное состояние пространственной организации живых систем (в трехмерном пространстве) всегда относится к какому-то определенному моменту (до, после). Развертывание структуры в пространстве неотделимо от развертывания ее во времени, которое для системы становится четвертым измерением. Пространство в естествознании выражает протяженность, порядок и характер размещения материального объекта, их взаимное расположение. Время в естествознании отражает последовательность процессов изменений и длительность существований объекта.
Время - это проявление бытия с точки зрения прошлого, настоящего и будущего и покоящихся на них отношений «раньше», «позже», «одновременно». Время неразрывно связано с изменением. Без изменения, т.е. без процессов нет времени. Но время не тождественно изменению и изменяющемуся. Оно относительно независимо от них в том смысле, что время безразлично к тому, что именно изменяется.
Время представляет собой единство (целостность) прошлого, настоящего и будущего и характеризуется, прежде всего, длением, течением, открытостью. Время длится - это значит, что настоящее существует. Смысл понятий «прошлое», «настоящее», «будущее» содержит два компонента. Один (абстрактный), остающийся жестким, неизменным ядром понятия, является чисто временным, т.е. касается существования. Второй (конкретный) относится к событиям, наполняющим прошлое, настоящее, будущее, т.е. совершающимся процессам. Если происходят изменения конкретного наполнения настоящего, то говорят - время течет. Время течет в будущее, события уходят в прошлое. В отличие от уже осуществившегося прошлого и от наполненного событиями настоящего, будущее не наполнено ими и открыто для созидания. Это свойство времени называется открытостью.
Время вплетено во все сферы бытия, потому определенное истолкование времени входит в разные области духовной культуры: грамматику естественного языка, мифологию, философию, теологию, искусство и литературу, науку, обыденное сознание. Способы его измерения различны: движение небесных тел, психологическое восприятие, смена времен года, биологические ритмы, исторические эпохи, процесс счета, часы. Процедура измерения времени осуществляется за счет мысленной остановки течения времени, необходимой для того, чтобы можно было приложить эталон к измеряемому времени. Этот прием называют опространст-вованием времени, или его геометризацией, если речь шла о физике, где появились высокоабстрактные модели времени, которые далеко отстоят от конкретного бытия как природы, так и человека. В них время репрезентируется множеством моментов, и на это множество наложена определенная система отношений между моментами. Все моменты имеют одинаковый статус существования, т.е. их нельзя характеризовать понятиями «настоящее, прошедшее, будущее». В результате расширяется брешь между физико-математическими моделями времени и времени человеческого существования [Философский словарь, 2001, с. 103].
Проблема «биологического времени». С понятием временной организации тесно связана проблема специфичности течения времени в живых системах, или, как ее называют, проблема биологического времени.
Большинство авторов подчеркивает, что время едино во Вселенной, какого-либо особого (например, биологического времени) нет, правомерно говорить лишь о субъективной оценке времени. Однако существует и противоположная позиция, имеющая немалое число сторонников. Проблема биологического времени была поставлена более 100 лет назад К. Бэром, основоположником эмбриологии [Бэр, 1861]. Научно обоснованная идея о биологическом времени принадлежит В.И.Вернадскому [Вернадский, 1932], который в это понятие включил время, связанное с жизненными явлениями, точнее, с отвечающим живым организмам пространством, обладающим дисимметрией. По Леконте де Нюп, биологическое время нерегулярно, поскольку нерегулярны изменения, лежащие в его основе. Это составляет отличие от физического времени. Ф. Чижек обращает внимание на то, что в разном возрасте нужно неодинаковое количество физического времени для совершения равной физической работы.
Примером отличия физического и биологического времени является календарный и биологический возраст человека. По мнению В.А. Межерина, две формы времени (физическое и биологическое) не тождественны, при сведении биологического времени к физическому утрачивается представление о специфике биологических систем. В современной научной литературе приводится много свидетельств довольно существенной изменчивости масштабов времени в психофизическом восприятии его течения человеком. Особенно это касается стрессовых ситуаций, когда время «сжимается» или «растягивается» [Биологическое время, 2009].
Существование биологического времени признается не всеми. Некоторые ученые, начиная с И.Ньютона и заканчивая С.Хокингом, считают, что время обладает всеми свойствами физического времени:
однонаправленность (необратимость);
одномерность (при наличии начала отсчета любой момент времени может быть задан с помощью только одного числа, а для фиксации любого события требуется один временной параметр);
упорядоченность (моменты времени расположены по отношению друг к другу в линейном порядке);
непрерывность и связанность (время состоит из несчетного множества мгновений, его нельзя разбить на части, чтобы в одной из них не было бы момента времени, бесконечно близкого ко второй части).
Однако исследования Г.Бакмана, Т.А.Детлаф, Г.П.Еремеева, Д.А.Сабинина и многих других говорят о неодинаковости физического и биологического времени.
Биологическое время:
1 .Неравномерно, нерегулярно, так как нерегулярны изменения, лежащие в его основе (физическое и биологическое время неодинаково, так как существует биологический и календарный возраст человека).
2.Масштабы времени в живом отличны от масштабов физического времени (особенно это касается человека в стрессовых ситуациях, когда время сжимается или растягивается).
3.Биологическое время многомасштабно (живые системы противопоставляют себя внешней среде и существуют одновременно и как индивидуально дискретные особи и как единицы более сложных систем).
Временная организация биологических систем представляет собой центральную проблему области биологии, получившей название хронобиологии (от греческих слов хронос - время, биос - жизнь и логос - учение, наука).
Любые изменения в живых системах обнаруживаются только при сравнении состояний системы как минимум в двух временных точках, разделенных большим или меньшим интервалом. Однако их характер может быть различным. О фазовых изменениях в системе говорят в том случае, когда в системе последовательно сметаются стадии какого-либо биологического процесса. Примером может служить смена стадий онтогенеза, т.е. индивидуального развития организма. Изменения такого типа свойственны морфофизиологическим показателям организма после воздействия на него каким-либо фактором. Эти изменения характеризуют как нормальное течение процессов в организме, так и реакцию на воздействия. Имеется особый класс периодических изменений деятельности и поведения живых систем - биологические ритмы. Учение о биологических ритмах (в узком смысле) получило наименование биоритмологии, так как сегодня признается, что биологический ритм - один из наиболее важных инструментов исследования роли фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.
Ритмические изменения - когда воспроизводятся биологические явления или состояния биологических систем через приблизительно равные промежутки времени (цикл). Почему воспроизведение, а не повторение? Каждый новый цикл изменений только подобен предыдущему, его параметры обязательно отличаются от старого цикла. Это делает биологический ритм отличным от механического колебания. В новом цикле воспроизводится общая структура, форма ритма. Этот новый цикл, по форме похожий на старый, по своему содержанию от-
личается от него. Это очень глубокая и важная закономерность позволяет понять, каким образом возникает новое содержание в остающейся прежней структуре и почему необратим процесс развития какой-либо функции, морфологического образования или организма в целом. Образно можно сказать, что биологический ритм в данном случае подразделяет процесс развития на отдельные отрезки (кванты), т.е. делает развитие квантованным, этим достигается единство непрерывности и дискретности. Квантованность изменений, происходящих в живой системе, имеет прямое отношение в проблеме размерности (естественных единиц биологического времени). Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы - от одноклеточных до сложноустроенных многоклеточных организмов растений и животных, в том числе человека, и от молекулярных и субклеточных структур до биосферы. Это свидетельствует о том, что биологическая ритмика - одно из наиболее общих свойств живых систем. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, заключающим в себе принцип отрицательной обратной связи и обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах. Благодаря тому, что процессы в организме испытывают колебания, сохраняется целостность системы при изменении внешних условий, например, артериальное давление у человека ритмично изменяется на протяжении суток, месяца, года. В переживающей структуре нервной ткани наблюдаются ритмы потребления кислорода с периодами 1 -4минуты, 2 часа, 24 часа и 5 суток [Биологическое время, 2009].
Субъективное время. Время принадлежит не только внешнему миру, но и внутреннему миру человека. Человек не только познает время, но и переживает его существование [Философский словарь, 2001, с. 103].
Вопросы соотношения субъективного и объективного времени подробно рассмотрены в трудах выдающихся философов конца XIX-начала XX в. Э.Гуссерля и А.Бергсона. Э.Гуссерль, основатель феноменологической школы, во многих своих трудах подробно исследовал механизм восприятия времени человеком и даже посвятил данной проблеме отдельную книгу «Феноменология внутреннего сознания времени». В этой работе Э.Гуссерль четко отделяет объективное время, измеряемого хронометрами, и имманетного времени протекания сознания. Речь идет не о времени мира, не о существовании длительности вещи, но о «являющемся времени, о длительности как таковой» [Молчанов, 2009, с. 86].
Понятие субъективного сознания времени вводится Э.Гуссерлем в первом издании второго тома «Логических исследований» при попытке освободить переживание от предметной зависимости. Определяя первое понятие сознания как «связку» или «переплетение психических переживаний» [Гуссерль, 2001, с. 396], Э.Гуссерль различает переживание в обычном и феноменологическом смысле. Это различие потребовало следующего, парадигматического для его дальнейших рассуждений различия между восприятием и ощущением, которое
Э.Гуссерль демонстрирует на примере цвета: если воспринимаемый предмет не существует, а является обманом или галлюцинацией, то его воспринимаемая окраска, как его свойство, тоже не существует; но все же существует ощущение цвета. Такой подход затем распространяется на время: Гуссерль различает ощущаемое и воспринимаемое время. Это различие проводится как пример из феноменологии пространства, а затем, по аналогии с ощущаемым цветом, вводится внутреннее время как ощущаемое время: «Если мы называем ощущаемым феноменологическое данное, которое посредством схватывания делает осознанным объективное в живой данности, которое тогда называется объективно воспринятым, то мы так же должны тогда, в том же самом смысле, различать ощущаемое временное и воспринимаемое временное. Последнее означает объективное время. Первое, однако, не есть само объективное время (или место в объективном времени), но феноменологическое данное, посредством эмпирического схватывания которого конституируется отношение к объективному времени. Темпоральные данные, если угодно, темпоральные знаки не суть сами témpora» [Гуссерль, 1994, с. 9]. Временные ощущения суть идеальные ощущения в том смысле, что не соотносятся с какой-либо предметностью и не обязаны с ней соотноситься [Молчанов, 2009, с. 88].
Система воспроизводящих актов воспоминания и имагинации составляет модель феноменологического сознания времени. Проводя различие между актом как содержанием схватывания и схваченным предметом, Э.Гуссерль обнаруживает свойства времени, последовательность и длительность, на обоих уровнях. Решающим является анализ свойств актов, позволяющий в принципе ответить на вопрос, как возможно сознание времени, а не время как объективная величина. Если общераспространенное понятие переживания подразумевает, по Гуссерлю, восприятия, суждения и прочие акты, отнесенные к объектам, то феноменологическое понятие переживания имеет дело с переживанием «во внутреннем смысле»: определенные содержания суть составные части в единстве сознания, в «переживающем» психическом субъекте. Эти части сосуществуют друг с другом, следуют друг за другом, переходят друг в друга; соответственно, они требуют единства и устойчивости. Основой их единства, по существу единства ощущений, устойчивым элементом и посредником между частями имманентного выступает сознание времени. Это сознание, как это ни парадоксально звучит, представляет собой всеохватывающую форму сознания мгновения, т. е. форму переживаний, сосуществующих в некоторой объективной точке времени. Возможно, анализ темпоральности представляет собой наиболее аутентичную часть феноменологии Гуссерля. Эта проблематика рассматривалась им на протяжении нескольких десятилетий и занимает важную позицию в задаче обоснования феноменологического метода в целом [Литвин, 2010, с. 153]
В философииА. Бергсонапервоосновой всего является длительность - чистая нематериальная сущность. Время является одной из форм проявления длительности в нашем представлении. Познание времени доступно лишь интуиции. А.Бергсон подчеркивает: «Ведь наша длительность не является сменяющими друг друга моментами: тогда постоянно существовало бы только настоящее, не было бы ни продолжения прошлого в настоящем, ни эволюции, ни конкретной длительности. Длительность - это непрерывное развитие прошлого, вбирающего в себя будущее и разбухающего по мере движения вперед» [Бергсон, 2007, с. 126].
А.Бергсон, как и Э.Гуссерль, предпосылает введению времени исследование чувств и ощущений. Исходным пунктом этого исследования является различие между качественными и количественными характеристиками и, соответственно, между экстенсивными, непосредственно измеримыми величинами и интенсивными, лишь косвенно измеримыми величинами. Он писал: «Некоторые состояния души представляются нам, верно или нет, самодовлеющими: например, глубокая радость или грусть, осознанные страсти, эстетические эмоции. Чистая интенсивность легче проявляется в этих простых случаях, где, по-видимому, нет никаких экстенсивных элементов» [Молчанов, 2009, с. 91]. Так, радость он связывает с будущим, а печаль с прошлым.
Если Э. Гуссерль обращается сначала к ощущениям, а затем к чувствам при введении времени, освобождая как первые, так и вторые от предметности, то у А.Бергсона иной порядок: сначала речь идет о чувствах как состояниях чистой интенсивности, затем о состояниях, которые сопровождаются «физическими симптомами», и только затем об ощущениях, которые имеют непосредственную связь со своими внешними причинами. Связь состояний и их телесных проявлений указывает на то, каким образом количество попадает в сферу интенсивности. Явлением, которое может непосредственно предстать сознанию в виде количества или величины, А.Бергсон считает мускульное усилие.
Введение подлинного времени осуществляется А.Бергсоном с помощью противопоставления его однородному пространству и посредством апелляции к качественным, интенсивным состояниям. Если материальные предметы являются внешними по отношению друг к другу и к нам, то состояния сознания, утверждает французский философ, характеризуются взаимопроникновением, и в самом простом из них может отразиться вся душа.
Что касается чистой длительности, то в описаниях А.Бергсона она так же предстает, как пространство, но уже не однородное, а живое: «сущность времени состоит в том, что оно проходит, ни одна из его частей не остается на месте, когда появляется другая» [Бергсон, 2007, с. 126].
Таким образом, введение времени у А.Бергсона и Э.Гуссерля происходит через отвлечение от пространственно-ориентированного человеческого бытия, через такие особые состояния и интенсивные чувства, как радость или горе, через ощущения, лишенные предметного смысла.
Подводя итог вышеизложенному, можно констатировать тот факт, что люди издавна измеряли время, а не только переживали его. Измерение - это один из способов получения эмпирического знания, предшественник и необходимый элемент позднейшего научного познания времени. А осуществимость этой процедуры вызывала удивление уже у Августина. Когда измеряется время, нельзя иметь все значения (состояния) часов и измеряемого процесса, их прошлое, настоящее и будущее одновременно и нельзя приложить их друг к другу, как стержень к краю стола. В процедуре измерения всегда имеется только «сейчас», настоящее как объекта измерения, так и измеряющих часов. Да, человечество измеряет время, но время ли оно измеряет, и измеряет ли оно время? Эта двойственность времени, как переживаемого, с одной стороны, и как измеряемого, количественно оцениваемого - с другой, на протяжении всей человеческой культуры стимулировала процесс познания во многих отраслях научного знания.
Библиографический список
1. Ахундов,М.Д. Концепции пространства и времени: истоки, эволюция, перспективы [Текст] / М.Д.Ахундов. -М. : Наука, 1982.-223 с.
2. Бергсон,А. Введение к сборнику «Мысль и движущееся» [Текст] / А.Бергсон // Вопросы философии. - 2007. - № 8. - С. 126.
3. Бергсон,А. Непосредственные данные сознания. Время и свобода воли [Текст] / А.Бергсон. - JI. : Изд-во:ЛКИ, 2010. - 226 с.
4. Бергсон,А. Опыт о непосредственных данных сознания [Текст] : в 4 т. - М.: Московский клуб, 1992. - Т. 3.
5. Бергсон,А. Творческая эволюция [Текст] / А.Бергсон. - М.: ТЕРРА - Книжный клуб, 2001. - 384 с.
6. Биологическое время II Философий факультет МГУ. Лекции по курсу «Философия и биология» [Электронный ресурс]. - 2009. - Режим доступа: http: // filosfak.ru / аспирантура / лекции-по-курсу-философии-биологии-т-2 / (дата обращения: 15.11.2011).
7. Бэр, К. Какой взгляд на живую природу правильный? и как применить этот взгляд в энтомологии? [Текст] / К.Бэр // Записки Русского Энтомологического Общества в С.-Петербурге. - 1861. - №1. - С. 1-39.
8. Вернадский, В.И. Проблема времени в современной науке [Текст] / В.И.Вернадский// Известия АН СССР, отделение математических и естественных наук. - 1932. - № 4. - С.511-541.
9. Винограй,Э.Г. Основы философии. Систематический курс [Текст] / Э.Г.Винограй. - Кемерово: КемТИПП, 2001.- 170 с.
10. Гуссерль,Э. Логические исследования. Исследования по феноменологии и теории познания [Текст] : в 4 т. -М. : Дом интеллектуальной книги, 2001. - Т. 3 - 472 с.
11. Гуссерль,Э. Идея феноменологии [Текст] / Г.Гуссерль. - СПб. : Гуманитарная Академия, 2008. - 224 с.
12. Гуссерль,Э. Феноменология внутреннего сознания времени [Текст] : в 2 т. - М. : Гнозис, 1994. - Т. 1. - 162 с.
13. Казарян,В.П. Понятие времени в структуре научного знания [Текст] / В.П.Казарян. - М. : Изд-во МГУ, 1980. - 165 с.
14. Козырев, НА. Избранные труды [Текст] / Н.А.Козырев. - Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1991. - 447 с.
15. Литвин, Т. О влиянии В. Штерна на феноменологию сознания времени Э.Гуссерля [Текст] / Т.Литвин // Логос. - 2010. - № 5. - С. 148-153.
16. Молчанов, В.И. Гуссерль и Бергсон: Введение времени [Текст] / В.И.Молчанов// Логос. - 2009. - № 3. - С. 82-97.
17. Ньютон, И. Математические начала натуральной философии [Текст] / под ред. Л.С.Полака. - М. : Наука, 1989.-688 с.
18. Хокинг, С. Природа пространства и времени [Текст] / С.Хокинг, Р.Пенроуз. - Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2000. - 160 с.
19. Философский словарь [Текст] / под ред. И.Т. Фролова. - М. : Республика, 2001. - 719 с.
20. Фромм, Э. Иметь или быть? [Текст] / Э. Фромм. - М. : ACT, 2010. - 320 с.
Можно ли замедлять и ускорять биологическое время ? Замедлять его биологи уже частично умеют. Достаточно охладить организм, и живые сбавят свой ход, а то и совсем остановятся, при повышении же восстанавливают обычный ритм. Ученые давно думают над тем, как на заданный срок останавливать биологические часы у космонавтов. В таком состоянии они могут достигнуть самых отдаленных планет, почти не старея за время пути. А вот ускорить биологическое время пока значительно сложнее.
Как же сконцентрировать биологическое время? Ученые-биологи определили, что своеобразным концентратором биологического времени служат особые вещества, называемые биогенными стимуляторами. Механизм биологических часов, по-видимому, один и тот же у всех организмов, исключая бактерии, которые вообще не "приобрели" часов. Но разве с одинаковой скоростью протекают жизненные процессы у одноклеточных и многоклеточных организмов? Ведь у одних жизнь длится день, у других – столетие.
Вот коловратка – микроскопическое, но многоклеточное существо. Некоторые ее виды живут всего одну неделю. За эту неделю коловратка успевает вырасти и состариться. Так как же идет биологическое время у этой коловратки, как у человека или в 3 тыс. раз быстрее?
Сама природа дала исследователю прибор, который позволяет следить за течением биологического времени в живом организме, не входя непосредственно в его жизнь и не нарушая взаимосвязи в его структуре. Прибор этот – процесс деления самой . Скорость ее деления косвенно говорит и об обмене веществ внутри ее, и о времени, в котором она живет. Деление клетки дает и еще более важную информацию – где находится механизм, управляющий ходом биологического времени в живом.
На первый взгляд кажется несколько странным, что слон, человек, мышь и другие млекопитающие, так сильно различающиеся по размерам и по продолжительности жизни, первые шаги на жизненном пути делают с одинаковой скоростью.
Если рассматривать первые шаги жизни в развитии от одной клетки и сравнивать мышь и слона, то оказывается, что слон живет 60 лет, мышь – 2–3 года. Эмбриональное развитие у мыши – 21 день, а у слона – 660, почти 2 года. Все начинается одновременно, но как по-разному заканчивается. Может быть, у клетки мыши биологическое время сразу же побежало быстрее, и она в несколько раз обогнала по развитию зародыш слона? Нет, это не так. И мышонок, и слоненок первые 7 дней развиваются с одинаковой скоростью. Но почему же в первую неделю у зародышей слона и мыши одинаково идут биологические часы?
Оказалось, что в этот период почти у всех зародышей млекопитающих биологические часы поставлены как бы на "собачку". Наследственные механизмы – гены, регулирующие скорость роста и обмена веществ, в это время не работают.
Сначала зародыш набирает клеточную массу, в которой затем придется строить различные органы. Как только начинается строительство органов, словно бы заводится пружина часов. Каждый завод делается теперь с осторожностью и не до конца. Вся работа биологических часов идет под контролем генетического аппарата, и чем сложнее становится организм по мере развития, тем с большей четкостью гены выдают информацию. Организм начинает довлеть над работой биологических часов, и действие различных гормонов еще более замедляет биологическое время. У эмбриона, биологические часы которого не сдерживаются так сильно генетическим аппаратом и гормональными влияниями, потому что у него еще не развилась эндокринная система.
А можно ли снять тормоз времени у взрослого организма и заставить его жить быстрее? Может быть, есть такие вещества, которые концентрируют время, а проще и вернее сказать, снимают тормоз времени? Вся опасность в этом случае сводится к нарушению биологических часов. Ускорение обмена веществ и деления клеток должно быть гармоничным и обязательно в пределах нормы. Обмен веществ в живых клетках проходит всегда с несколько меньшей скоростью, клетка обладает довольно большими резервами на случай опасности. Значит, если дать сигнал опасности, то клетка частично снимет свой временной тормоз и все процессы в ней пойдут с увеличенной скоростью. Для этого необходимо воздействовать непосредственно на те гены, которые регулируют скорости химических взаимодействий огромных биомолекул внутри клетки.
Как же подать клетке сигнал опасности? В процессе эволюции в клетках организма выработался механизм, воспринимающий продукты распада, которые получаются от страдающих по соседству клеток. Поскольку у живых существ молекулярные механизмы восприятия опасности однотипны, при наличии продуктов распада ускорят свой ход биологические часы, как животных, так и растений. Вот почему листья алоэ, выдержанные в темноте, или ткани животных, находящиеся несколько дней в при 4 0 C, содержат уже вещества, способные ускорить обмен веществ в клетках организма, в который они будут введены.
Человек в самом начале эмбрионального развития живет в ускоренном биологическом времени. По мере его развития биологическое время замедляется. После рождения оно еще продолжает идти несколько скорее, чем у взрослого человека. К старости же людям кажется, что время "стоит на месте". Уж не включается ли здесь в работу на полную мощь тормоз времени – гены времени?
Биологическое время
Перед тем, как перейти к биологическому времени, сделаем некоторые уточнения. Чем более развита система, тем важнее для нее внутренние механизмы развития. А они опираются на прошлый опыт и на возрастающую роль предвидения и проектирования будущего.
Вот почему у высокоорганизованных систем (в отличие от простых) наряду с базовыми - относительно универсальными временем и пространством - существуют собственныевнутренние время и пространство.
Собственное время характеризует самые важные процессы, протекающие в биологическом организме.
Биологическое время – это собственное внутреннее время биосистемы, которое характеризует прежде всего наиболее важные процессы жизнеобеспечения.
Оно обладает ярко выраженной цикличностью. Биоциклы (в отличие от примитивных циклов физических систем) связаны с информационными процессами, а также с ростом (или, по крайней мере, с сохранением) негентропии. Физические циклы гораздо менее обусловлены прошлыми взаимодействиями, чем настоящими. А для биоциклов играют важную роль как те, так и другие.
Своеобразной временнóй формой и мерой биологического развития являются биологические поколения. Их смена – существенная видо-родовая характеристика .
Биологические организмы генетически наследуют биоциклы, жизненно важные для прошлых поколений. В этих биоциклах запечатлен важнейший опыт успешной адаптации к окружающей среде. Со временем к ним добавилась и новая характеристика - опережающее отражение. Опираясь на переработку новой непосредственной информации, организм заранее готовится к наиболее вероятному (хотя и не циклическому) событию в будущем.
Итак, и у растений и у животных есть некоторые биоциклы, связанные с циклами в окружающей природе. На них влияют суточные и сезонные циклические перемены, периодические изменения солнечной активности и пр.
Перечисленные природные ритмы воздействуют и на человека. На его биовремя влияют сезонные и суточные циклы. Также влияет земное магнитное поле. Оно «пульсирует» с частотой 8-16 колебаний/сек. Это совпадает с a-ритмом биопотенциалов головного мозга.
Сильное воздействие на многие земные процессы оказывает солнечная активность. Она имеет одиннадцатилетнюю цикличность. На вторые сутки после мощных вспышек на Солнце почти в 3 раза возрастает (при прочих равных условиях) число автоаварий и самоубийств. Лебедев. Н и Ж, 1968 №3
Однако, человеку присуще и то, что не свойственно его собратьям по животному царству. Он зависит от циклических процессов в социокультурной среде.
Более того, социокультурные ритмы способны оказывать воздействие на окружающую природную среду. Антропогенная деятельность нарушает некоторые естественные биогеохимические процессы и циклы в биосфере.
Перейдем к циклам, на которых в значительной мере сказываются внутренние для организма причины. Для ребенка в материнской утробе важнейшим биоритмом является ритм своего и материнского сердца. Поэтому новорожденный радуется музыкально-звуковым воздействиям с подобным ритмом. Характерным примером внутренне обусловленной биоритмики является женский менструальный период (примерно 28 суток), полуторачасовая периодичность ночных эрекций как у мужчин, так и у женщин.
Определенные физиологические ритмы характеризуют и функционирование мозга. Современная электроэнцефалограмма не может определить, о чем думает человек. Однако она хорошо показывает степень умственного напряжения. Четко выделяются такие ритмы:
1) d (дельта) - ритм – глубокий сон (самые медленные импульсы);
2) a (альфа) - ритм – спокойное бодрствование при закрытых глазах, легкая дремота; при открывании глаз исчезают (выше говорилось, что на этот ритм также влияет "пульсация" магнитного поля Земли);
3) q (тета) - ритм – ритм озабоченности;
4) b (бета) - ритм – внимание, напряженная активность, мышление (50-1000 импульсов/сек).
Описанным ритмам мозга соответствуют колебания электромагнитных полей, которые в 100 миллионов раз слабее, чем уровень магнитного поля Земли.
Как показывают наблюдения, «кульминационные взлеты» мышления происходят довольно редко, минут 5 за день. Свидетельствующие о них веретенообразные зубцы на кривых линиях появляются лишь при напряженных размышлениях, острых дискуссиях, решении трудных задач.
Согласно распространенным представлениям, существуют жизненные ритмы, которые имеют общую причину происхождения, но протекают на разных уровнях: 23 дня – физиологический цикл, 28 – эмоциональный, 33 – ментальный (интеллектуальный). Чем они обусловлены? И с какого момента вести отсчет?
| |
| |
Описанные циклы проявляются в течение всей жизни человека, обусловливая подъемы и спады соответствующих форм активности. При совпадении 3-х биоциклических минимумов или критических дней некоторые японские фирмы освобождают сотрудников от работы, требующей повышенной концентрации внимания. В одном из наших городов на ЭВМ вычисляли трудные дни для водителей городского транспорта и оставляли их работать в гараже – в результате аварийность стала заметно меньше.
При совпадении максимумов трёх биоциклов человек словно летает на крыльях. Женщина в такой период «коня на скаку остановит, в горящую избу войдет». Но будет лучше, если жизнь ей позволит в это время заниматься творчеством, побивать мировые рекорды или рожать…
Хронобиология (биоритмология) изучает биологическое время во всех его многообразных формах. Цивилизация нарушает природные ритмы. Особенно это на себе чувствуют люди, вынужденные работать по ночам (например, метростроевцы, астрономы) или те, кто часто меняет свое местопребывание и соответственно - часовые пояса (летчики, космонавты, спортсмены).
Давно замечено, что если человек оказывается непосредственно в природной среде, он возвращается к естественным ритмам. Иногда им лучше следовать и в интенсивно нервной городской жизни. Чередуя напряженную работу с отдыхом, можно добиться гораздо большего, чем изнуряя себя беспрерывным трудом. Не случайно в некоторых офисах стали появляться кушетки для релаксации.
И все же будем помнить, что мы обладаем великим даром – силой воли. Человек может приказать себе, сказав «Да», когда усталый организм подсказывает «Нет». Либо наоборот, человек может сказать себе: "Нет!", хотя организм просит: "Да!" И в результате добиться поставленной цели.
Психическое время
Рассмотрим теперь осознанно или неосознанно переживаемое психическое время . Оно субъективно и не является простой копией реального, объективного времени, хотя в той или иной мере обусловлено им.
Психические время и пространство в наибольшей мере связаны с ценностно-ориентированной жизнедеятельностью человека, миром его чувственных восприятий и представлений. Можно измерять время часами, а можно степенью своего нетерпения или блаженства (“счастливые часов не замечают”). Можно измерять расстояния километрами , а можно степенью своей усталости .
Большое по величине физическое время в психическом времени может показаться совсем маленьким, а маленькое - очень большим. Было мудро подмечено, что измерять жизнь годами - это все равно что измерять книгу числом страниц, картину - квадратными метрами, а скульптуру - килограммами”.
Простейшими и эволюционно первичными психическими формами, которые в той или иной мере соответствуют природным (физическим и биологическим) пространству и времени, являются неосознаваемые пространственные восприятия и временные представления .
Животные, младенцы и спящие люди переживают только непосредственно данное время. Человеческое сознание впервые позволяет делать то, что невозможно на бессознательном уровне: дискурсивно различать прошлое, настоящее и будущее. Однако когда речь идет о непосредственно переживаемом людьми психологическом времени , то можно в известном смысле согласиться с Аврелием Августином (354-430), который считал, что правильнее говорить не “прошедшее”, “настоящее” и “будущее”, а “настоящее прошедшего”, “настоящее настоящего” и “настоящее будущего”.
Целеполагающая и целереализующая деятельность позволяет человеку сделать более насыщенными связи между прошлым, настоящим и будущим, глубже и полнее сомкнуть их в единую бытийную целостность.
Психическое время символично . В нем существуют особые мгновения - мгновения Начала и Конца (но для природы эти мгновения мало чем отличаются от других, для нее - это рядовые мгновения). Новый Год жизни. Новый Год календаря. Новый Год в учебе, творчестве, любви. В такие мгновения мы словно на перевале. Можно оглянуться назад. Постараться предугадать, что ждёт впереди.
Почему после каждого дня рождения как бы начинается новый подъем жизненных сил? Ведь это редко совпадает с максимумами всех трех биоритмов – физиологическим, эмоциональным и ментальным. Дело в том, что здесь проявляется иная, «ноосферическая» (социокультурная) цикличность, связанная со сменой календарных циклов. А это означает, что в данном случае в огромной мере влияет психологический настрой, установка.
На психическое время накладывают отпечаток специальность, а также возраст. Антрополог может сказать: - Совсем недавно, в прошлом тысячелетии... А от ребенка можно услышать: - Очень-очень давно, несколько дней назад...
Основное время детства тянется очень медленно. Попробуем объяснить, почему. Скажем, ребенку исполняется 2 года. Сколько ему ждать следующего дня рождения? – Один год, - скажет умудренный жизненным опытом взрослый. И будет по-своему прав. Но для ребенка это половина уже прожитой жизни! Полжизни ждать следующего дня рождения…
Итак, первая причина медленного времени детства в том, что «текущее время» соотносится со всей жизнью. Вторая причина: время всегда невольно измеряется и переживается через события; много происходит событий – значит, много проходит времени (и наоборот). А для ребенка почти все происходящее воспринимается как Событие, так как еще не утратило своей необычности и новизны.
Однако с возрастом переживание времени меняется. Но какие психофизиологические предпосылки определяют появление временного аспекта переживаемых событий?
Многочисленные наблюдения показали, что вначале у ребенка образуются независимые друг от друга временны е переживания, причем каждое из них связывает определенное желание и его успешный или неуспешный результат. Примерно в полтора года формируется расплывчатый, но более общий временной индикатор - понятие «теперь», а в два года - понятие «скоро». Лишь трехлетний ребенок начинает уверенно различать такие более отвлеченные понятия, как «не сегодня», «завтра», «вчера».
|
Но еще в четырех - пятилетнем возрасте ребенок, по наблюдениям Ж. Пиаже, одновременное считает неодновременным : видя, что два объекта одновременно покинули один и тот же пункт и одновременно прибыли в два конечные места, он соглашается, что «старт» был одновременный, но отрицает одновременность «финиша». Ребенок считает, что одновременным может быть только происходящее в одном и том же месте, а в разных местах может существовать только разное время. Это является одним из проявлений синкретизма .
В отличие от физического и других объективных форм времени, которые необратимы (анизотропны), психическое время обратимо. Бесценный дар нашей души – способность мысленно покидать нынешнее время. Можно на крыльях фантазии слетать в будущее: - Что день грядущий мне готовит?
Можно заново пережить прошлое: - Куда, куда вы удалились, весны моей златые дни?
Особую смысловую значимость жизни придает знание о своей смертности. Осознаваемая конечность во времени – общий людской удел. “Мементо мори” - этот афоризм появился еще в древности.
Важно воспринимать свою жизнь как определенное - пусть маленькое - звено истории. Ощущать себя чьим-то продолжением и чьим-то началом. Принимать на себя долю общей ответственности за судьбы мира. И тогда появляется свет как в начале, так и в конце туннеля.
Психическая жизнь измеряется деятельностью, поступками, событиями.
Мы знаем - время растяжимо
Оно зависит от того,
Какого рода содержимым
Вы наполняете его (Маршак )
Связаны ли в человеке переживаемые им психические время и пространство между собой? Безусловно, да. Напомню, что в эволюционном и онтогенетическом развитии сначала возникает переживание пространства, и лишь затем – на его базе и в связи с ним - переживание времени. Расщеплять их может лишь абстрагирование или болезнь. Существует множество процессов, в которых в той или иной мере проявляется эта связь переживания пространства и переживания времени. Вот одно из подобных проявлений. В некоторых странах перед контрольно-пропускными пунктами или опасными участками на дорогу наносят особым образом расположенные поперечные полосы («зебру»): сначала расстояния между полосами велики, но постепенно сокращаются примерно до метра. Водителю, который едет с постоянной скоростью, кажется, что его машина стремительно разгоняется, и он подсознательно начнет отпускать акселератор и притормаживать.
Говоря об особой связи пространства и времени в художественно-эстетических переживаниях, М. М. Бахтин (не без влияния идей Эйнштейна) ввел в культурологию и литературоведение понятие "хронотоп" (от греч. chronos - время и topos - место).
В обостренно переживаемой форме хронотопичны, скажем, футбольный матч, тушение пожара, театральный спектакль и другие подобные события, в которых пространство и время, не утрачивая своей самобытности, переплетаются в чувственно не разделимую целостность . Однако и здесь многое зависит от «накала страстей». Если футболисты, экономя силы, просто тянут время, а актеры бездушно проговаривают заученные фразы, то пространственно-событийные компоненты отодвигаются на задний план, а на авансцену выходит скука – показатель того, что время словно остановилось.
Самоуглубляясь в себя, человек способен широко раздвинуть пределы индивидуального “я”. И тогда перед ним распахиваются безграничные пространственные и временные дали, мир, готовый к коэволюционному развитию и коммуникационному диалогу.
Перед тем, как перейти к биологическому времени, сделаем некоторые уточнения. Чем более развита система, тем важнее для нее внутренние механизмы развития. А они опираются на прошлый опыт и на возрас-тающую роль предвидения и проектирова-ния будущего.
Вот почему у высокоорганизованных сис-тем (в отличие от простых) наряду с базо-выми — относительно универсальными вре-менем и пространством — существуют соб-ственные внутренние время и простран-ство.
Собственное время характеризует самые важные процессы, протекающие в биологи-ческом организме.
Биологическое время – это собственное внутреннее время биосистемы, которое ха-рактеризует прежде всего наиболее важные процессы жизнеобеспечения.
Оно обладает ярко выраженной циклично-стью. Биоциклы (в отличие от примитивных циклов физических систем) связаны с ин-формационными процессами, а также с рос-том (или, по крайней мере, с сохранением) негентропии. Физические циклы гораздо менее обусловлены прошлыми взаимодей-ствиями, чем настоящими. А для биоциклов играют важную роль как те, так и другие.
Своеобразной временнoй формой и мерой биологического развития являются биологи-ческие поколения. Их смена – существенная видо-родовая характеристика.
Биологические организмы генетически на-следуют биоциклы, жизненно важные для прошлых поколений. В этих биоциклах запе-чатлен важнейший опыт успешной адапта-ции к окружающей среде. Со временем к ним добавилась и новая характеристика — опережающее отражение. Опираясь на пе-реработку новой непосредственной инфор-мации, организм заранее готовится к наибо-лее вероятному (хотя и не циклическому) событию в будущем.
Итак, и у растений и у животных есть неко-торые биоциклы, связанные с циклами в ок-ружающей природе. На них влияют суточные и сезонные циклические перемены, перио-дические изменения солнечной активности и пр.
Перечисленные природные ритмы воздей-ствуют и на человека. На его биовремя влияют сезонные и суточные циклы. Также влияет земное магнитное поле. Оно «пуль-сирует» с частотой 8-16 колебаний/сек. Это совпадает с a-ритмом биопотенциалов го-ловного мозга.
Сильное воздействие на многие земные процессы оказывает солнечная активность. Она имеет одиннадцатилетнюю циклич-ность. На вторые сутки после мощных вспышек на Солнце почти в 3 раза возрас-тает (при прочих равных условиях) число автоаварий и самоубийств.
Однако, человеку присуще и то, что не свойственно его собратьям по животному царству. Он зависит от циклических процес-сов в социокультурной среде.
Более того, социокультурные ритмы способны оказывать воздействие на окру-жающую природную среду. Антропогенная деятельность нарушает некоторые естест-венные биогеохимические процессы и циклы в биосфере.
Перейдем к циклам, на которых в значи-тельной мере сказываются внутренние для организма причины. Для ребенка в мате-ринской утробе важнейшим биоритмом яв-ляется ритм своего и материнского сердца. Поэтому новорожденный радуется музы-кально-звуковым воздействиям с подобным ритмом. Характерным примером внутренне обусловленной биоритмики является жен-ский менструальный период (примерно 28 суток), полуторачасовая периодичность ноч-ных эрекций как у мужчин, так и у женщин.
Определенные физиологические ритмы характеризуют и функционирование мозга. Современная электроэнцефалограмма не может определить, о чем думает человек. Однако она хорошо показывает степень ум-ственного напряжения. Четко выделяются такие ритмы:
1) d (дельта) — ритм – глубокий сон (самые медленные импульсы);
2) a (альфа) — ритм – спокойное бодрство-вание при закрытых глазах, легкая дремота; при открывании глаз исчезают (выше гово-рилось, что на этот ритм также влияет «пульсация» магнитного поля Земли);
3) q (тета) — ритм – ритм озабоченности;
4) b (бета) — ритм – внимание, напряженная активность, мышление (50-1000 импуль-сов/сек).
Описанным ритмам мозга соответствуют колебания электромагнитных полей, кото-рые в 100 миллионов раз слабее, чем уро-вень магнитного поля Земли.
Как показывают наблюдения, «куль-минационные взлеты» мышления происхо-дят довольно редко, минут 5 за день. Свиде-тельствующие о них веретенообразные зуб-цы на кривых линиях появляются лишь при напряженных размышлениях, острых дис-куссиях, решении трудных задач.
Согласно распространенным представле-ниям, существуют жизненные ритмы, кото-рые имеют общую причину происхождения, но протекают на разных уровнях: 23 дня – физиологический цикл, 28 – эмоциональный, 33 – ментальный (интеллектуальный) . Чем они обусловлены? И с какого момента вести отсчет?
Рассматриваемые биоритмы начинают свои колебания с мощного выброса в крово-ток адреналина и первого вздоха новорож-денного. Словно мать-природа, выпуская ребенка на жизненную орбиту, форсирует в этот ответственный момент важные режимы его жизнедеятельности.
Описанные циклы проявляются в течение всей жизни человека, обусловливая подъе-мы и спады соответствующих форм актив-ности. При совпадении 3-х биоциклических минимумов или критических дней некото-рые японские фирмы освобождают сотруд-ников от работы, требующей повышенной концентрации внимания. В одном из наших городов на ЭВМ вычисляли трудные дни для водителей городского транспорта и оставля-ли их работать в гараже – в результате ава-рийность стала заметно меньше.
При совпадении максимумов трёх биоцик-лов человек словно летает на крыльях. Женщина в такой период «коня на скаку ос-тановит, в горящую избу войдет». Но будет лучше, если жизнь ей позволит в это время заниматься творчеством, побивать мировые рекорды или рожать…
Хронобиология (биоритмология) изуча-ет биологическое время во всех его много-образных формах. Цивилизация нарушает природные ритмы. Особенно это на себе чувствуют люди, вынужденные работать по ночам (например, метростроевцы, астроно-мы) или те, кто часто меняет свое местопре-бывание и соответственно — часовые пояса (летчики, космонавты, спортсмены).
Давно замечено, что если человек оказы-вается непосредственно в природной среде, он возвращается к естественным ритмам. Иногда им лучше следовать и в интенсивно нервной городской жизни. Чередуя напря-женную работу с отдыхом, можно добиться гораздо большего, чем изнуряя себя бес-прерывным трудом. Не случайно в некото-рых офисах стали появляться кушетки для релаксации.
И все же будем помнить, что мы обладаем великим даром – силой воли. Человек может приказать себе, сказав «Да», когда усталый организм подсказывает «Нет». Либо наобо-рот, человек может сказать себе: «Нет!», хотя организм просит: «Да!» И в результате до-биться поставленной цели.
Давно замечено, что все живое на Земле подчиняется определенным ритмам, которые задаются глобальными процессами. Это суточное вращение планеты вокруг оси и движение ее по околосолнечной орбите. Живые организмы каким-то образом чувствуют время, и их поведение подчинено его течению. Это проявляется в чередовании периодов активности и сна у животных, в открывании и закрывании цветков у растений. Перелетные птицы каждую весну возвращаются к местам гнездования, выводят птенцов и мигрируют в теплые края на зимовку.
Что такое биологические часы?
Ритмичность протекания всех жизненных процессов - свойство, присущее всем обитателям нашей планеты. Например, морские одноклеточные жгутиконосцы светятся ночью. Неизвестно, зачем они это делают. Но днем они не светятся. Это свойство жгутиконосцы получили в процессе эволюции.
Каждый живой организм на Земле - и растения, и животные - имеют внутренние часы. Они определяют периодичность жизнедеятельности, привязанную к продолжительности земных суток. Эти биологические часы приспосабливают свой ход к периодичности смены дня и ночи, они не зависят от изменения температуры. Кроме суточных циклов, существуют сезонные (годичные) и лунные периоды.
Биологические часы - в какой-то мере условное понятие, подразумевающее свойство живых организмов ориентироваться во времени. Это свойство присуще им на генетическом уровне и передается по наследству.
Изучение механизма биологических часов
Долгое время ритмичность жизненных процессов живых организмов объяснялась ритмичностью изменения условий среды обитания: освещенность, влажность, температура, атмосферное давление и даже интенсивность космического излучения. Однако простые опыты показали, что биологические часы работают независимо от изменений внешних условий.
Сегодня известно, что они есть в каждой клетке. В сложных организмах часы образуют сложную иерархическую систему. Это нужно для функционирования как единого целого. Если какие-либо органы и ткани по времени не согласованы, возникают различного вида болезни. Внутренние часы эндогенны, то есть имеют внутреннюю природу и подстраиваются сигналами извне. Что еще нам известно?
Биологические часы передаются по наследству. В последние годы найдены доказательства этого факта. В клетках есть гены часов. Они подвержены мутациям и естественному отбору. Это нужно для согласования процессов жизнедеятельности с суточным вращением Земли. Поскольку в разных широтах соотношения продолжительности дня и ночи в течение года неодинаковы, часы нужны еще и для приспособления к смене сезонов. Они должны учитывать, прибавляет или убывает день и ночь. По-другому нельзя различить весну и осень.
Изучая биологические часы растений, ученые выяснили механизм приспособления их к изменениям продолжительности дня. Это происходит при участии особых фитохромных регуляторов. Как работает этот механизм? Фермент фитохром существует в двух формах, которые превращаются из одной в другую в зависимости от времени суток. Получаются часы, регулируемые внешними сигналами. Все процессы в растениях - рост, цветение - зависят от концентрации фермента фитохрома.
До конца механизм внутриклеточных часов еще не изучен, однако пройдена большая часть пути.
Циркадные ритмы в организме человека
Периодические изменения интенсивности биологических процессов связаны с чередованием дня и ночи. Эти ритмы называют циркадными, или циркадианными. Их периодичность - около 24 часов. Хотя циркадные ритмы связаны с процессами, происходящими вне организма, они имеют эндогенное происхождение.
У человека нет органов и физиологических функций, которые не подчинялись бы суточным циклам. Сегодня их известно более 300.
Биологические часы человека регулируют в соответствии с суточными ритмами такие процессы:
Частота сердечных сокращений и дыхания;
Потребление организмом кислорода;
Перистальтика кишечника;
Интенсивность работы желез;
Чередование сна и отдыха.
Это только основные проявления.
Ритмичность физиологических функций происходит на всех уровнях - от изменений внутри клетки до реакций на уровне организма. Эксперименты последних лет показали, что в основе циркадных ритмов - эндогенные, самоподдерживающиеся процессы. Биологические часы человека настроены на периодичность колебаний в 24 часа. Они связаны с изменениями в окружающей среде. Ход биологических часов синхронизируется с некоторыми из этих изменений. Наиболее характерные из них - чередование дня и ночи и суточные колебания температуры.
Считается, что у высших организмов главные часы расположены в головном мозге в супрахиазменном ядре таламуса. К нему ведут нервные волокна от зрительного нерва, а с кровью приносится среди прочих гормон мелатонин, вырабатываемый эпифизом. Это орган, который когда-то был третьим глазом у древних рептилий и сохранил функции регуляции циркадных ритмов.
Биологические часы органов
Все физиологические процессы в организме человека протекают с определенной цикличностью. Меняются температура, давление, концентрация сахара в крови.
Органы человека подчинены суточному ритму. За 24 часа их функции переживают поочередно периоды подъема и спада. То есть всегда, в одно и то же время, в течение 2 часов орган работает особенно эффективно, после чего переходит в фазу релаксации. В это время орган отдыхает и восстанавливается. Эта фаза длится также 2 часа.
Например, фаза подъема активности желудка приходится на период с 7 до 9 часов, за ней, с 9 до 11, следует спад. Селезенка и поджелудочная железа активны с 9 до 11, а с 11 до 13 отдыхают. У сердца эти периоды приходятся на 11-13 часов и 13-15. У мочевого пузыря фаза активности - с 15 до 17, покой и отдых - с 17 до 19.
Биологические часы органов - один из тех механизмов, который позволил обитателям Земли за миллионы лет эволюции приспособиться к суточному ритму. Но созданная человеком цивилизация неуклонно разрушает этот ритм. Как показывают исследования, разбалансировать биологические часы организма просто. Достаточно лишь кардинальным образом изменить режим питания. Например, начать обедать среди ночи. Поэтому жесткий режим питания - основополагающий принцип. Особенно важно соблюдать его с раннего детства, когда «заводятся» биологические часы организма человека. От этого напрямую зависит продолжительность жизни.
Хроногеронтология
Это новая, совсем недавно возникшая научная дисциплина, которая изучает возрастные изменения биологических ритмов, возникающие в организме человека. Хроногеронтология возникла на стыке двух наук - хронобиологии и геронтологии.
Один из предметов исследований - механизм функционирования так называемых «больших биологических часов». Этот термин впервые ввел в обращение выдающийся ученый В. М. Дильман.
«Большие биологические часы» - достаточно условное понятие. Это, скорее, модель процессов старения, протекающих в организме. Она дает понимание взаимосвязи образа жизни человека, его пищевых пристрастий с действительным биологическим возрастом. Эти часы ведут отсчет продолжительности жизни. Они фиксируют накопление изменений в организме человека от момента рождения и до смерти.
Ход больших биологических часов неравномерен. Они то спешат, то отстают. На их ход оказывают влияние многие факторы. Они то укорачивают, то удлиняют жизнь.
Принцип функционирования больших биологических часов заключается в том, что они измеряют не отрезки времени. Они измеряют ритм процессов, а точнее - потерю его с возрастом.
Исследования в этом направлении могут помочь в решении главного вопроса медицины - устранение болезней старения, которые на сегодняшний день являются основной преградой в достижении видового лимита жизни человека. Сейчас этот показатель оценивается в 120 лет.
Сон
Внутренние ритмы организма регулируют все процессы жизнедеятельности. Время засыпания и пробуждения, продолжительность сна - за все отвечает «третий глаз» - таламус. Доказано, что этот участок мозга ответственен за выработку мелатонина - гормона, регулирующего биоритмы человека. Его уровень подчиняется суточным ритмам и регулируется освещением сетчатки глаза. С изменением интенсивности светового потока уровень мелатонина возрастает или уменьшается.
Механизм сна очень тонкий и ранимый. Нарушение чередования сна и бодрствования, которое в человеке заложено природой, наносит серьезный вред здоровью. Так, постоянная посменная работа, предполагающая трудовую деятельность ночью, связана с более высокой вероятностью возникновения таких заболеваний, как сахарный диабет 2-го типа, сердечные приступы и рак.
Во сне человек полностью расслабляется. Все органы отдыхают, только мозг продолжает трудиться, систематизируя полученную за день информацию.
Сокращение продолжительности сна
Цивилизация вносит свои коррективы в жизнь. Исследуя биологические часы сна, ученые обнаружили, что современный человек спит на 1,5 часа меньше, чем люди в 19 веке. Чем же опасно сокращение времени ночного отдыха?
Нарушение естественного ритма чередования сна и бодрствования ведет к сбоям и нарушениям в работе жизненно важных систем организма человека: иммунной, сердечно-сосудистой, эндокринной. Недостаток сна приводит к излишней массе тела, влияет на зрение. Человек начинает чувствовать дискомфорт в глазах, нарушается четкость изображения, возникает опасность развития серьезного заболевания - глаукомы.
Недостаток сна провоцирует сбои в работе эндокринной системы человека, увеличивая тем самым риск возникновения тяжелого недуга - сахарного диабета.
Исследователи выявили интересную закономерность: продолжительность жизни больше у людей, которые спят от 6,5 до 7,5 часов. И сокращение, и увеличение времени сна приводит к уменьшению продолжительности жизни.
Биологические часы и здоровье женщины
Этой проблеме посвящены многие исследования. Биологические часы женщины - это способность ее организма к производству потомства. Существует другой термин - фертильность. Речь идет о предельном возрасте, благоприятном для рождения детей.
Несколько десятилетий назад часы показывали отметку в тридцать лет. Считалось, что реализация себя в качестве матерей для представительниц прекрасного пола после этого возраста сопряжена с риском для здоровья женщины и ее будущего ребенка.
Сейчас ситуация изменилась. Существенно - в 2,5 раза - увеличилось число женщин, впервые зачавших ребенка в возрасте от 30 до 39 лет, а тех, кто сделал это после 40, стало больше на 50%.
Тем не менее специалисты считают благоприятным возрастом для материнства 20-24 года. Часто желание получить образование, реализовать себя в профессиональной сфере побеждает. Лишь немногие женщины принимают на себя в этом возрасте ответственность за воспитание малыша. Половая зрелость на 10 лет опережает зрелость эмоциональную. Поэтому большинство специалистов склоняются к мнению, что для современной женщины оптимальный срок для рождения ребенка - это 35 лет. Сегодня их уже не включают в так называемую группу риска.
Биологические часы и медицина
Реакция организма человека на различные воздействия зависит от фазы циркадного ритма. Поэтому биологические ритмы играют большую роль в медицине, особенно при диагностике и лечении многих заболеваний. Так, действие лекарственных препаратов зависит от фазы околосуточного биоритма. Например, при лечении зубов обезболивающий эффект максимально проявляется с 12 до 18 часов.
Изменение чувствительности человеческого организма к лекарственным препаратам изучает хронофармакология. Основываясь на информации о суточных биоритмах, разрабатываются наиболее эффективные схемы приема лекарств.
Например, сугубо индивидуальные колебания значений артериального давления требуют учета этого фактора при приеме лекарств для лечения гипертонической болезни, ишемии. Так, во избежание криза людям из группы риска лекарства следует принимать вечером, когда организм наиболее уязвим.
Кроме того, что биоритмы организма человека оказывают влияние на эффект от приема препаратов, нарушения ритмики могут быть причиной различных заболеваний. Они относятся к так называемым динамическим недугам.
Десинхроноз и его профилактика
Для здоровья человека огромное значение имеет дневная освещенность. Именно солнечный свет обеспечивает естественную синхронизацию биоритмов. Если освещенность недостаточная, как это бывает зимой, происходит сбой. Это может быть причиной многих заболеваний. Развиваются психические (депрессивные состояния) и физические (снижение общего иммунитета, слабость и т. д.). Причина этих расстройств кроется в десинхронозе.
Десинхроноз возникает, когда биологические часы организма человека дают сбой. Причины могут быть разные. Десинхроноз возникает при смене на длительный период часового пояса, в период адаптации при переходе на зимнее (летнее) время, при посменной работе, увлечении алкоголем, беспорядочном питании. Выражается это в расстройстве сна, приступах мигрени, снижении внимания и концентрации. В итоге может возникнуть апатия и депрессия. Людям старшего возраста адаптация дается тяжелее, на это им требуется больше времени.
Для профилактики десинхроноза, коррекции ритмов организма используют вещества, которые могут влиять на фазы биологических ритмов. Их называют хронобиотиками. Они содержатся в лекарственных растениях.
Хорошо поддаются коррекции биологические часы с помощью музыки. Она способствует повышению производительности труда при выполнении монотонной работы. С помощью музыки также лечат нарушения сна и нервно-психические заболевания.
Ритмичность во всем - путь улучшения качества жизни.
Практическое значение биоритмологии
Биологические часы - объект серьезных научных исследований. Заказчики их - многие отрасли хозяйства. Результаты изучения биологических ритмов живых организмов с успехом применяются на практике.
Знание ритмов жизни домашних животных и культурных растений помогает повышать эффективность сельскохозяйственного производства. Используют эти знания охотники и рыбаки.
Суточные колебания в организме физиологических процессов учитывает медицинская наука. Эффективность приема лекарств, хирургических вмешательств, выполнения лечебных процедур и манипуляций напрямую зависит от биологических часов органов и систем.
Достижения биоритмологии давно используются при организации режима труда и отдыха экипажей авиалайнеров. Их работа связана с пересечением нескольких часовых поясов за один рейс. Устранение неблагоприятного влияния этого фактора имеет очень большое значение для сохранения здоровья летного состава авиакомпаний.
Трудно обойтись без достижений биоритмологии в космической медицине, особенно при подготовке длительных полетов. Далеко идущие грандиозные планы по созданию поселений людей на Марсе не обойдутся, по-видимому, без изучения особенностей функционирования биологических часов человека в условиях этой планеты.