Чтение онлайн

Что касается возможных датчиков времени из внешней среды, сигналы которых воспринимаются организмом, наибольшее значение, особенно в происхождении циркадных ритмов, придается внешним факторам, связанным с вращением Земли. Смена дня и ночи, температурные изменения, изменения влажности и т. д. определяют способы существования на Земле. Не исключены также возможности прямого воздействия вращения Земли на организм, влияния вариаций постоянно существующего магнитного поля Земли, как бы создающего для живых существ пространственно-временную решетку. Хотя атмосфера и магнитные поля защищают Землю от космической радиации, эта защита не абсолютна. Вариации слабых космических воздействий могут иметь некоторое значение как датчики времени. Наконец, значительную роль для человека играют социальные датчики времени — режим труда и отдыха, а также необходимость действовать, когда надо, и спать, когда придется.

По всей вероятности, биологические ритмы находятся в зависимости от датчиков времени как самого организма, так и внешней среды, и отсчет времени организмом осуществляется с помощью сложной системы, в которой экзогенные и эндогенные влияния переплетены самым тесным образом.

В случае рассогласования сигналов различных датчиков времени происходит изменение временной структуры деятельности организма, постепенно приспосабливающегося к новым условиям. Процессы адаптации могут протекать незаметно, если изменение временной среды не было резким, или сопровождаться неприятными ощущениями, в частности утомлением, нарушением сна, если это изменение было внезапным и значительным.

В современном цивилизованном мире люди больше не живут в нормальном ритме относительно медленного времени природы. Стремление сберечь время влечет за собой передвижения с головокружительной скоростью. Появляются такие виды профессиональной деятельности, которые протекают в условиях изменения воздействий временной среды. Возможны и реально существуют следующие виды изменения временного порядка в организме.

Сдвинутые режимы сна и бодрствования. В случае работы в ночную смену (так же, как и при ночных развлечениях) временной порядок в организме и во внешней среде входит в противоречие с социальными датчиками времени. Наступает нарушение синхронизации между различными ритмами, оно постепенно сглаживается, если человек постоянно переходит на новый режим жизни.

Внезапное изменение временной среды при перелетах с пересечением нескольких часовых поясов ведет к рассогласованию сигналов датчиков времени организма, живущего еще по локальному времени того пункта, из которого начат полет, датчиков времени внешней среды и социальных датчиков времени пункта прибытия. Перестройка на новый режим начинается для различных ритмов в разное время после прилета и длится также различное время. Так, адаптация температурной кривой и сердечного ритма происходит на пятые сутки, потоотделения— на восьмые и т. д.

Опытные пилоты стремятся вообще не перестраиваться на местный режим и соблюдают режим сна того часового пояса, в котором живут постоянно. Одна из английских авиакомпаний на основании специальных исследований работоспособности летного состава после перелетов с пересечением часовых поясов ввела правило, согласно которому за двадцать восемь летных суток пилот может пересечь не более сорока часовых поясов.

Изменение структуры сигналов датчиков времени внешней среды существует в некоторых точках земного шара, где тем не менее живет и работает большое число людей. Это Арктика и Антарктика. Здесь в течение длительных периодов времени сохраняется постоянная освещенность (или неосвещенность), значительно отличаются от более низких широт температурные условия, влажность, давление, магнитные поля Земли и даже скорость вращения точек земной поверхности, как известно, убывающая к полюсам.

У полярников возникают жалобы на недомогание и объективно устанавливаются расстройства различных функций организма, в том числе эндокринных. Трудно сказать, в какой мере в этих расстройствах повинны нарушения временных отношений в организме, но, по всей вероятности, известную роль они играют.

Изоляция от датчиков времени внешней среды постепенно становится уделом лиц редких профессий, например космонавтов, акванавтов, спелеологов.

Пребывание в космосе протекает в форме групповых полетов с сохранением обычного режима дня, то есть с сохранением социальных датчиков времени. Небольшая длительность пребывания вне Земли не позволяет судить о влиянии полного выключения всех земных датчиков времени. Основной циркадный ритм «сон — бодрствование» сохраняется. При групповом погружении акванавтов (обычно вместе с домом, в котором они живут под водой опять-таки по обычному расписанию, то есть с сохранением социальных датчиков времени) особых сдвигов биоритмов не обнаружено, за исключением некоторого увеличения длительности сна.

Значительные изменения циркадных ритмов выявлены у спелеологов, находившихся глубоко под землей в одиночестве. Аналогичные сдвиги отмечаются у испытуемых, помещенных в изолированные камеры. В обоих случаях имело место выключение социальных датчиков времени и общая сенсорная депривация — выключение внешних раздражителей.

В этих условиях возникает так называемое свободное течение циркадных ритмов с периодом (особенно для цикла сон — бодрствование) не около 24, а около 25 часов. При этом взаимосвязи между ритмами закономерно меняются.

Различные функции организма могут рассматриваться как согласованные циркадные осцилляторы, способные менять свои фазовые отношения в зависимости от условий. Общие закономерности ритмического течения функций едины для всего живого, но не только каждый вид, но и каждый индивидуум имеет собственную временную решетку и собственные адаптационные возможности, которые иногда оказываются недостаточными. Тогда наступает рассогласование деятельности внутренних осцилляторов, что означает болезнь. Это нарушения различных видов обмена, температурной кривой — словом, все то, что носит название эндокринно-вегетативных расстройств.

Достижения медицины последних лет столь фантастичны, что возникают еще более фантастические проблемы. Так, пересадка органов, в частности сердца, заставляет задуматься о временных отношениях между организмом реципиента и сердцем, взятым за какой-то более или менее длительный срок до пересадки от человека неизвестной временной структуры.

Широко распространено деление людей на «сов» и «жаворонков», имеющих свой пик активности и продуктивно работающих ночью или ранним утром. По всей вероятности, у этих двух типов людей большинство ритмов имеет значительный сдвиг по фазе. Они не только психологически несовместимы. Попытка пересадки органов от представителя одного типа представителю другого скорее всего окончится неудачей.

Доказано, что изолированное сердце животного по-разному реагирует на введение препаратов в зависимости от того, в котором часу оно было извлечено, то есть в зависимости от того, на какой фазе обменного или какого-то другого цикла оно было помещено в искусе г-венные условия. Соответственно надо «попасть в фазу» при перенесении сердца из одного организма в другой.

К сожалению, трудности не исчезают даже тогда, когда производится пересадка искусственных органов, не имеющих «собственного времени», но зато не способных подстроиться к индивидуальным особенностям организма.

Искусственные органы рассчитаны на работу в каких-то вероятных условиях, но не в данных конкретных условиях, особенности которых просто невозможно предугадать и рассчитать. Как искусственный орган, так и чужой пересаженный орган могут осуществить и осуществляют поддержание соответственных частот собственных колебаний, что является первым условием существования. Камнем преткновения является второе условие — поддержание соотношений фаз колебаний различных органов и систем организма.

В заключение можно сказать, что циркадная временная структура, по-видимому, является одним из механизмов адаптации организма к постоянным повторяющимся воздействиям внешней среды, на которые организм не реагирует, а скорее «принимает к сведению», выверяя с их помощью начало отсчета различных циклов.