Циркадные ритмы — это внутренние биологические ритмы организма с периодом около 24 часов. Они заранее подготавливают организм, настраивая все физиологические процессы в соответствии с ежедневными изменениями в окружающем мире. Циркадные ритмы есть практически у всех живых организмов на планете, включая бактерии.
Синхронизация циркадного ритма с внешним миром
Одним из наиболее эффективных внешних сигналов, поддерживающих 24-часовый цикл, является свет. Воздействие света в ранние утренние часы способствует опережению ритма и более раннему засыпанию, а в поздние вечерние часы — к задержке ритма и более позднему засыпанию. За этот механизм отвечают специальные клетки сетчатки глаза (ipRGC), которые напрямую посылают сигнал в супрахиазматическое ядро — центр контроля циркадных ритмов.
Среди других возможных синхронизирующих факторов следует отметить солнечно-суточные вариации геомагнитного поля, достигающие сравнительно больших значений в средних широтах, а также суточные вариации электрического поля атмосферы Земли. Однако пока неизвестно, как эти изменения влияют на происходящие в организме биохимические и биофизические процессы — как действуют приёмники (рецепторы) геомагнитных и электрических сигналов, реагирует ли человек на воздействие всем организмом, отдельными органами или на клеточном уровне. Исследования показывают, что, например, геомагнитные бури вызывают адаптационный стресс, сбивающий циркадный ритм так же, как и резкая смена часовых поясов.
Супрахиазмальное ядро управляет выработкой гормонов, регулирующих циркадную активность организма. Однако при этом отдельные органы, такие как сердце, печень, почки, имеют свои «внутренние часы» и могут «выбиваться из ритма», устанавливаемого супрахиазматическим ядром. Сигнал, поступающий в шишковидную железу, вызывает синтез и выделение в кровоток вызывающего сон нейрогормона мелатонина. У пожилых людей выделяется меньше мелатонина, что, вероятно, объясняет, почему они чаще страдают бессонницей. Большая часть исследователей полагает, что супрахиазматическое ядро отвечает за циркадные ритмы и за колебания параметров, связанных с циклом сон-бодрствование, например температуры тела, кровяного давления и диуреза.
Проявления циркадианного ритма у человека. Хронотип
Циркадная система человека имеет индивидуальные отличия. Наиболее ярким их проявлением служит хронотип. Он бывает ранним («жаворонки»), промежуточным («голуби») и поздним («совы»). Люди, относящиеся к раннему хронотипу, ложатся спать и просыпаются в среднем на два часа раньше «сов» и достигают пика интеллектуальной и физической активности в первой половине дня. У людей, относящихся к позднему хронотипу, максимум умственной и физической работоспособности приходится на вторую половину дня. Среди мужчин и двадцатилетней молодежи преобладают «совы», а дети и пожилые люди чаще «жаворонки».
Нарушения циркадного ритма человека
С нарушениями циркадного ритма тесно связаны нарушения сна — джетлаг, расстройство, связанное со сменным графиком работы, бессонница выходного дня и т. п. Также с нарушением циркадного ритма связывают такие нарушения сна, как:
- синдром задержки фазы сна — характеризуется поздним засыпанием и пробуждением с невозможностью сместить время сна на более ранние часы;
- синдром опережения фазы сна — характеризуется слишком ранним наступлением сонливости и ранним пробуждением;
- синдром не-24-часового сна-бодрствования — характеризуется ежедневным смещением времени засыпания и пробуждения на более позднее время;
- нерегулярный ритм сна-бодрствования — характеризуется отсутствием стабильного ритма сна-бодрствования; пациенты спят несколько раз в сутки в разное время.
