Что такое биологические ритмы человека?

В природе все развивается циклично, если присмотреться, можно заметить определенную закономерность во всем. Приливы и отливы, смена времен года, день и ночь – явления, характеризующие их. За общее состояние организма человека отвечают биоритмы, которые запускаются в момент рождения.

Внимание! Временное приспособление всех систем организма к окружающим факторам, способствующее их жизнедеятельности и слаженной работе, называется биологическими ритмами.

Самочувствие и поведение человека меняется от времени суток, смены времен года. Вся жизнь подчинена суточным, месячным и годовым биоритмам. Человек индивидуален, поэтому каждому присущ свой образ жизни, со своим расписанием работы, питания и отдыха. При нарушении биоритмов в результате смены климата или часового пояса организм нуждается в адаптации, которая может длиться до трех дней.

Основные группы биоритмов

Условно их делят на ритмы:

1. Высокой частоты. Продолжительность не превышает получаса. К ним относят частоту дыхания, сокращения сердечной мышцы, биотоки мозга, перистальтику кишечника и скорость биохимических реакций.
2. Средней частоты. Продолжительность от получаса до недели. Сюда входят бодрствование и сон, работа и отдых, процесс обмена веществ, показатели давления, температуры тела и крови, частота деления клеток.
3. Низкой частоты. Недельные, сезонные и лунные периоды. Основные биологические процессы – функционирование эндокринной системы и изменение циклов в половой системе.

Выделяют три основных биоритма:

• физиологический – продолжительность 23 дня;
• эмоциональный – 28 дней;
• интеллектуальный – 33 дня.

Все они имеют одну точку отсчета – момент рождения человека.

Совместимость по биоритмам

Биоритмы совместимости можно рассчитать. Большое значение это имеет при подборе сотрудников, личного секретаря, помощника либо семейного доктора. Это простой способ определить, насколько будет высок процент взаимопонимания при совместной работе. Лучший вариант, когда биоритм одного снижается, а другого, напротив, идет на подъем.

Как эффективно использовать биоритмы?

В приведенной системе координат определите, где находятся ваши биоритмы по отношению к нулю. В таблице приведены все возможные сочетания и рекомендации.

 

Физ.	Эмоц.	Интел.	Что можно делать
+	+	+	Ваши возможности на пике. Показан любой род деятельности.
+	+	-	Активный отдых в кругу семьи или с друзьями.
+	-	+	Интеллектуальная работа в одиночестве. Создайте расслабляющую атмосферу и решайте самые сложные задачи.
+	-	-	Рекомендовано занятие спортом. Посетите тренажерный зал или отправляйтесь в парк на пробежку.
-	+	-	Хорошо выспитесь и проведите день в кругу друзей.
-	+	+	Рекомендовано посещение тренингов, провести совещание или отправиться на собеседование.
-	-	+	Займитесь интеллектуальным трудом в одиночестве.
-	-	-	Ваши способности сейчас на нуле. Посмотрите интересный фильм или почитайте книгу.

 

При нарушении циклических периодов тяжелый труд может привести к серьезным заболеваниям. Изучив характер своих внутренних часов, можно эффективно использовать их для продуктивной деятельности и отдыха. Прислушивайтесь к своему организму и выстраиваете свою жизнь максимально эффективно и комфортно.

Как работают биоритмы и меняются в зависимости от времени года

Биоритмы или циркадные ритмы – циклические колебания биологических процессов, которые протекают в организме и связаны со сменой дня и ночи. Это важный механизм приспособления, который помогает адаптироваться в окружающей среде. Но как работают биоритмы человека и как они меняются в зависимости от времени года? 

Что нужно знать о циркадных ритмах?

Основная задача биоритмов – помощь в реализации своей генетической программы: поиск пищи в наиболее подходящих условиях, своевременное восстановление сил, подготовка к изменениям погоды и времен года.

Организм человека подчиняется биоритмам, причем некоторые из них короткие по периодичности: дыхание, сердечные сокращения. Существуют и долгосрочные, например, подготовка к спячке, перелет птиц, а у человека — менструальный цикл у женщин и др.

Циркадные ритмы связаны с вращением Земли, сменой дня, и они отвечают за многие аспекты жизни. Например, в некоторые дневные часы отмечается лучшая работоспособность, в другие — легче справляться с физической нагрузкой и она даст лучший результат.

Для примера, самая низкая точка концентрации внимания достигается ранним утром, поэтому так много ДТП в промежуток между 3-5 часами утра, причем это не зависит от уровня бодрости водителей и других показателей. Кстати, умственная работоспособность также практически на нуле, поэтому нет смысла засиживаться за работой или учебной до раннего утра. 

Главный дирижер биоритмов

Существует так называемые молекулярные часы, совпадающие с природными сутками, но и есть и главный дирижер, который контролирует все процессы.

Если естественный период молекулярных часов не совпадает с природными сутками, то именно супрахиазматическое ядро под влиянием световых сигналов извне дает общие команды и синхронизирует эту работу.

Центральные «часы» – это скопление тысяч нейронов и замкнутая система, на выходе которой получаются электрические импульсы. Полученные сигналы из сетчатки глаза о световом дне усиливают эти импульсы или же, наоборот, ослабевают.
 
Но у незрячих людей эти часы также работают, но четкого периода дня и ночи не возникает.
 
Импульсы, которые вырабатывают центральные части (ядро, находящееся в гипоталамусе), отправляет сигнал в другие отделы нервной системы, в том числе, и в спинной мозг. Оттуда этот сигнал передается в периферические органы.

Эпифиз или шишковидная железа под действием этого сигнала вырабатывает гормон – мелатонин, являющийся стабилизатором суточных ритмов, и способствующий сну. Поэтому его назначают как снотворное, а также средство, которое поможет смягчить или избавиться от джетлага – сдвига циркадных ритмов, возникающего при резкой перемене часовых поясов, когда разница составляет более 4-8 часов.  

Мелатонин и серотонин

Мелатонин вырабатывается из серотонина в темное время суток. Это продуманная система, ведь когда нужно спать, нервное возбуждение излишне, и не поможет полноценному отдыху. Но если человек постоянно засиживается на свету за полночь, то организм лишается положенного мелатонина. Отсюда и формируются соответствующие проблемы.

Но есть и обратная сторона, если мы большую часть времени проводим в темноте, то гормон счастья вырабатывается в меньших количествах, и это лишает положительных эмоций, снижает активность мозга в целом. Нередко развиваются депрессия и ей подобные состояния. Лучший пример – осенняя хандра, ранее этому состоянию не уделяли внимания, но последние исследования изменили ситуацию.

Относительно недавно в медицинском мире появился термин – сезонная депрессия, обоснованная снижением продолжительности светового дня. Большой интерес к проблеме обоснован тем, что в странах, где длительность светового дня не совпадает с активным периодом человека, среди населения высокая распространенность депрессивных состояний с суицидальными наклонностями.  

Уменьшение светового дня и биоритмы

На цикл сна и бодрствования воздействует 2 фактора: солнечный свет и выработка мелатонина. Поэтому, чем выше интенсивность солнечного света, тем активнее ведут себя наши внутренние часы. Человек ощущает себя бодрым, полным сил и готовым на любые свершения.

В пасмурный день многие ощущают сонливость, даже говорят «сонная погода». Но даже через тучи пробивается солнечный свет, и его достаточно, чтобы воздействовать на центры сна и бодрствования.

Мелатонин вырабатывается между 21-22 часами, когда на улице уже темно, и сигнализирует организму о том, что наступает ночь и нужно ложиться спать. Так мозг переключается на ночной режим, замедляется работа организма и обменных процессов. Но, с возрастом, а также при наличии других факторов, выработка мелатонина снижается.

Влияет на этот фактор, во-первых, возраст, поэтому некоторые люди начинают испытывать проблемы со сном. Во-вторых, действуют другие факторы: использование гаджетов в постели, наличие в спальне источников света, которые вмешиваются в эти процессы. В третьих, на эти слаженные процессы влияет и время года, погодные условия, и особенности региона проживания, например, белые ночи и др.

С наступлением зимы у большинства людей биологические ритмы смещаются – вслед за восходом солнца. Активное время для продуктивного дня смещается в первую его половину, а когда наступают сумерки, активность снижается. Появляется сонливость и снижение работоспособности. Однако, этого достаточно, чтобы продолжать заниматься делами.

При уменьшении светового дня и формировании депрессии, в крови увеличивается концентрация кортизола – гормона, который вырабатывается надпочечниками, и способен угнетать работу иммунной системы. А это неминуемо ведет к повышенной восприимчивости к инфекционным и другим заболеваниям. Поэтому существует мнение, что короткий световой день – причина вспышек респираторных инфекций в зимнее время года.

Такие изменения объясняются физиологическими изменениями, хоть и предрасполагают к болезням. Однако контролировать этот процесс можно, да и противостоять ОРВИ и гриппу не так сложно, как кажется: активный образ жизни, витаминотерапия, полноценное питание – факторы, которые помогут поддерживать нормальный режим дня и предотвратить болезни.

Будьте здоровы! Питайтесь полноценно и занимайтесь спортом!

Ученые выяснили, что биоритмы у мужчин и женщин работают по-разному

https://ria.ru/20200904/bioritmy-1576791591.html

Ученые выяснили, что биоритмы у мужчин и женщин работают по-разному

Ученые выяснили, что биоритмы у мужчин и женщин работают по-разному — РИА Новости, 04.09.2020

Ученые выяснили, что биоритмы у мужчин и женщин работают по-разному

Американские ученые как в наблюдениях за людьми, так и в экспериментах на мышах показали, что многие внутренние процессы, зависящие от циркадных часов и… РИА Новости, 04.09.2020

2020-09-04T17:14

2020-09-04T17:14

2020-09-04T17:14

наука

сша

пенсильванский университет

открытия — риа наука

здоровье

биология

гормоны

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/153317/42/1533174235_0:131:2500:1537_1920x0_80_0_0_094d5327d374ec3aa5698d2201c7c185. jpg

МОСКВА, 4 сен — РИА Новости. Американские ученые как в наблюдениях за людьми, так и в экспериментах на мышах показали, что многие внутренние процессы, зависящие от циркадных часов и определяющие поведение и физиологию, во многом определяются половой принадлежностью. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.Циркадные ритмы, или биологические часы имеют решающее значение для функционирования биологических процессов в организме, определяя во многом настроение и поведение человека, а систематическое нарушение естественных ритмов влияет на здоровье и может привести, по мнению ученых, к нарушению метаболизма, развитию сердечно-сосудистых заболеваний и рака.Американские исследователи из Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета в Филадельфии в своей работе обобщили результаты последних исследований последствий нарушения биоритмов и посмотрели, как они отражаются на мужчинах и женщинах.Изучение проводили с помощью когнитивных тестов, оценивающих рабочую память, внимание, усилия, настроение и сонливость, которые сопровождались гормональными исследованиями на людях и животных. Результаты показывают, что женщины в целом более устойчивы к сбоям в работе биологических часов, например, при сменной работе или частых перелетах и смене часовых поясов.У женщин, как и у детей, пик активности обычно приходится на первую половину дня, а их поведенческие ритмы — перепады между состоянием покоя и вспышками активности — имеют значительно большую амплитуду, чем у мужчин. При этом женщины меньше, чем мужчины, подвержены бессоннице, а во время сна больше времени проводят в фазе глубокого, медленноволнового сна. В течение дня исследователи фиксировали у женщин высокую амплитуду колебаний мелатонина, а в ночное время — его дефицит. Авторы отмечают, что резкие колебания мелатонина полезны для когнитивной деятельности, но ночью его дефицит делает женщин менее продуктивными.Мужчины, в отличие от женщин, в вечернее и ночное время демонстровали большую работоспособность, а в течение дня их состояние было более стабильным. Правда, авторы отмечают, что с возрастом у мужчин, как и у женщин, пик активности смещается на утро. По-разному сбои биоритмов в зависимости от пола отражаются и на пищевом поведении. У женщин при нарушении циркадных часов ученые наблюдали снижение выработки гормона сытости лептина и увеличение гормона голода грелина, что выражалось в повышении аппетита. При этом у них снижалась скорость окисления углеводов, а расход энергии и окисление липидов увеличивались.У мужчин после сдвига суточных часов увеличивалось количество лептина, а грелин сохранялся на том же уровне. При том же расходе энергии мужчины сообщали об увеличении тяги к высококалорийной пище.Влияние половых гормонов — эстрогена у женщин и тестостерона у мужчин — на поддержания циркадных ритмов выяснить пока не удалось, хотя эксперименты на мышах с подавленными генами рецепторов половых гормонов показали, что такое влияние есть.Хотя точные причины наблюдаемых различий между мужчинами и женщинами неясны, авторы предполагают, что в основе повышенной устойчивости к циркадным нарушениям у женщин лежит так называемый «биологический императив» — нацеленность самок на воспитание потомства.

https://ria.ru/20200422/1570395948.html

https://ria.ru/20200610/1572766858.html

сша

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/153317/42/1533174235_139:0:2362:1667_1920x0_80_0_0_ba82b83270361a3ada743773c7a6b69d.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

сша, пенсильванский университет, открытия — риа наука, здоровье, биология, гормоны

МОСКВА, 4 сен — РИА Новости. Американские ученые как в наблюдениях за людьми, так и в экспериментах на мышах показали, что многие внутренние процессы, зависящие от циркадных часов и определяющие поведение и физиологию, во многом определяются половой принадлежностью. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Циркадные ритмы, или биологические часы имеют решающее значение для функционирования биологических процессов в организме, определяя во многом настроение и поведение человека, а систематическое нарушение естественных ритмов влияет на здоровье и может привести, по мнению ученых, к нарушению метаболизма, развитию сердечно-сосудистых заболеваний и рака.

Американские исследователи из Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета в Филадельфии в своей работе обобщили результаты последних исследований последствий нарушения биоритмов и посмотрели, как они отражаются на мужчинах и женщинах.

Изучение проводили с помощью когнитивных тестов, оценивающих рабочую память, внимание, усилия, настроение и сонливость, которые сопровождались гормональными исследованиями на людях и животных.

Результаты показывают, что женщины в целом более устойчивы к сбоям в работе биологических часов, например, при сменной работе или частых перелетах и смене часовых поясов.

У женщин, как и у детей, пик активности обычно приходится на первую половину дня, а их поведенческие ритмы — перепады между состоянием покоя и вспышками активности — имеют значительно большую амплитуду, чем у мужчин.

22 апреля 2020, 10:53Распространение коронавирусаУченый рассказал, как мужчины и женщины переносят изоляцию

При этом женщины меньше, чем мужчины, подвержены бессоннице, а во время сна больше времени проводят в фазе глубокого, медленноволнового сна.

В течение дня исследователи фиксировали у женщин высокую амплитуду колебаний мелатонина, а в ночное время — его дефицит. Авторы отмечают, что резкие колебания мелатонина полезны для когнитивной деятельности, но ночью его дефицит делает женщин менее продуктивными.

Мужчины, в отличие от женщин, в вечернее и ночное время демонстровали большую работоспособность, а в течение дня их состояние было более стабильным. Правда, авторы отмечают, что с возрастом у мужчин, как и у женщин, пик активности смещается на утро.

По-разному сбои биоритмов в зависимости от пола отражаются и на пищевом поведении. У женщин при нарушении циркадных часов ученые наблюдали снижение выработки гормона сытости лептина и увеличение гормона голода грелина, что выражалось в повышении аппетита. При этом у них снижалась скорость окисления углеводов, а расход энергии и окисление липидов увеличивались.

У мужчин после сдвига суточных часов увеличивалось количество лептина, а грелин сохранялся на том же уровне. При том же расходе энергии мужчины сообщали об увеличении тяги к высококалорийной пище.

Влияние половых гормонов — эстрогена у женщин и тестостерона у мужчин — на поддержания циркадных ритмов выяснить пока не удалось, хотя эксперименты на мышах с подавленными генами рецепторов половых гормонов показали, что такое влияние есть.

Хотя точные причины наблюдаемых различий между мужчинами и женщинами неясны, авторы предполагают, что в основе повышенной устойчивости к циркадным нарушениям у женщин лежит так называемый «биологический императив» — нацеленность самок на воспитание потомства.

10 июня 2020, 17:48Распространение коронавирусаАмериканские ученые объяснили, почему мужчины тяжелее болеют COVID-19

Биритмология влияние биоритмов на организм человека

Мы с детства слышим, что ложиться спать и вставать, завтракать и обедать лучше в одно и то же время. Почему? Как это объяснить с точки зрения науки биоритмологии?

Биоритмология наука о биоритмах организма человека

1. Какие природные ритмы влияют на организм человека и как?

Природа, создавая живые существа, придумала и механизмы, которые помогают им выжить. Один из таких механизмов – биоритмы: чередование периодов активности и пассивности процессов, протекающих в живых организмах. Регулирует эти процессы гормон мелатонин.

Организмом человека управляют несколько видов биоритмов: ультрадианные – менее суток, инфрадианные – продолжительностью более 24 часов, среди них недельные, месячные, сезонные, годичные… И циркадианные (или околосуточные) ритмы – связанные со сменой дня и ночи. Последние – главные для нас ритмы и наиболее изученные, они определяются движением Земли вокруг Солнца.

Подчиняясь этим ритмам, мы засыпаем к ночи и просыпаемся утром, а ночь в средней полосе для нас наступает примерно в 23 часа, утро – в 6−7 часов. В светлое время дня у нас повышается температура тела, улучшается кровообращение, выделяется желудочный сок, помогающий перерабатывать пищу… А ночью у нас в организме вырабатывается гормон мелатонин, который отвечает также за глубокий и спокойный сон.

Ритмы определяют и время нашей максимальной активности в течение дня, и время дневного упадка сил и послеобеденной сонливости…

В недельном ритме пик и умственной и физической активности приходится на четверг.

Сезонные ритмы влияют на обострения многих хронических болезней. В неустойчивые сезоны – осенью и весной (а осень в наших широтах для организма начинается в середине августа и заканчивается к декабрю, весна – с середины февраля и до конца апреля) – обостряются хронический гастрит, язвенная болезнь, заболевания психические, сердечно-сосудистые, легочные.

В годы солнечной активности чаще наблюдаются техногенные катастрофы и возникают эпидемии, это установил еще наш выдающийся ученый, биофизик А.Л. Чижевский.

Лунные циклы на человека практически не влияют, но оказывают большое влияние на прибрежных животных, жизнь которых тесно связана с морскими приливами и отливами, которые зависят от положения Луны.

2. Как отражается на здоровье нарушение биоритмов?

Мы – существа социальные, и многое в нашей жизни зависит от того, где мы работаем и кем. Часто нам приходится сбивать биологические ритмы: бодрствовать ночью, перелетать с одного континента на другой и жить в новом месте по новому времени… Тогда организм дает сбои, и его приходится защищать.

Например, люди, живущие на Крайнем Севере, тяжело переносят как полярную ночь, так и полярное лето с его незаходящим Солнцем. Вот в Швеции, благополучной стране, зимой, когда световой день длится 3−5 часов, наблюдается высокий уровень самоубийств. Чтобы защитить людей от бессонницы, истерии, психических расстройств, которые распространены в условиях полярной ночи, шведские врачи помещают больных с сезонной депрессией  в комнаты с очень ярким электрическим светом в 2,5 тысячи люксов. Достаточно проводить такие сеансы продолжительностью в один час несколько раз в неделю, чтобы пациенты почувствовали эффект.

В полярную ночь должно быть и особое питание: много омега−3 жирных кислот в рационе. Диета тех, кто живет на Севере, должна быть приближена к диете коренных народов – с большим количеством жирной рыбы.

В полярный день, который длится несколько месяцев, надо принимать мелатонин, гормон, который вырабатывается у нас ночью и контролирует сон. Нехватка мелатонина ослабляет иммунитет, ведет к образованию опухолей. Кстати, пожилым людям тоже полезно принимать мелатонин: к старости все ритмы в организме замедляются, ухудшается сон. В 70 лет мелатонина в организме продуцируется в 2 раза меньше, чем в 20−30 лет.

Мелатонин надо принимать и во время дальних перелетов, сбивающих обычный суточный ритм. Например, после многочасовых перелетов с одного континента на другой ритмы всех процессов, происходящих в организме, восстанавливаются только через месяц.

Влияние биоритмов на действие лекарств

3. Надо ли учитывать биоритмы при приеме лекарств?

Было бы прекрасно, если бы прием лекарств происходил с учетом биоритмом организма, поскольку чувствительность всех органов и тканей к лекарствам меняется на протяжении суток. Для этого мы должны знать, через какое время после приема лекарство начинает действовать, когда наступает пик его концентрации в крови больного и когда в течение суток бывает обострение болезни, чтобы совместить эти периоды. Рассчитать это сложно, но возможно.

Мы предлагали Минздраву РФ ввести в программы медвузов основы хронофармакологии, но отклика не получили. Врачи до сих пор рекомендуют принимать многие препараты 3 раза в сутки, а такой прием не обеспечивает точечного воздействия и нагружает организм лишними дозами лекарств.

Например, академик В.А. Таболин еще в 60-е годы прошлого века предлагал детям с ревматическими воспалениями суставов, с бронхиальной астмой давать преднизолон утром, а не 3 раза в день, и добивался того же эффекта с помощью половинной дозы. Сердечные гликозиды – растительные препараты из наперстянки и горицвета при острой и хронической сердечной недостаточности – тоже надо принимать утром, а не вечером.

Клетки печени делятся и восстанавливаются ночью. Значит, препараты, поддерживающие работу печени, надо принимать в такое время, чтобы пик действия лекарств приходился на ночь.

Пищеварительные ферменты надо принимать во время еды, а ингибиторы протонной помпы (препараты, снижающие секрецию желудочного сока) пить до еды, утром и вечером.

Наши исследования показали, что за 3−4 дня до обострения язвенной болезни ритмика клеток слизистой желудка уже меняется, хотя человек еще не чувствует никаких симптомов заболевания. И после снятия обострения и ухода всех симптомов болезни, ритмика клеток остается «больной» примерно еще месяц. Значит, еще месяц после обострения стоит придерживаться щадящей диеты.

Читайте также

Только самолетом можно долететь

Анализ движения биоритмов человека на основе косинусной модели

J. Wang, S. Zhu, H. Wang, Y. Cai, Z. Li, “Second-order statistics of a radially polarized cosine-Gaussian correlated Schell-model beam in anisotropic turbulence,” Opt. Express, vol. 24, no. 11, pp. 11626–11639, 2016, doi: https://doi.org/10.1364/OE.24.011626.

F. Arab, M. Omidvari, A. A. Nasiripour, “Investigating of the effect of biorhythm on work-related accidents — health and safety at work,” J. Heal. Saf. Work, vol. 4, no. 2, pp. 51–58, 2014, uri: https://jhsw.tums.ac.ir/article-1-5146-en.html.

A. Van den Broeck, D. L. Ferris, C.-H. Chang, C. C. Rosen, “A review of self-determination theory’s basic psychological needs at work,” J. Manag., vol. 42, no. 5, pp. 1195–1229, 2016, doi: https://doi.org/10.1177/0149206316632058.

W. Wilczynski, D. I. Lutterschmidt, “Biological rhythms: melatonin shapes the space-time continuum of social communication,” Curr. Biol., vol. 26, no. 19, pp. R892–R895, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.08.045.

T. C. Mondin et al., “Mood disorders and biological rhythms in young adults: A large population-based study,” J. Psychiatr. Res., vol. 84, pp. 98–104, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.jpsychires.2016.09.030.

M. Aksu, “Sleep and biological rhythms in 2015,”Sleep Biol. Rhythm., vol. 13, no. 1, pp. 1–1, 2015, doi: https://doi.org/10.1111/sbr.12104.

R. L. Sack, R. W. Brandes, A. R. Kendall, A. J. Lewy, “Entrainment of free-running circadian rhythms by melatonin in blind people,” New Engl. J. Med., vol. 343, no. 15, pp. 1070–1077, 2000, doi: https://doi.org/10.1056/NEJM200010123431503.

Z.-G. Zheng, “Deciphering biological clocks, and reconstructing life rhythms,” Physics, vol. 46, no. 12, pp. 802–808, 2017, doi: https://doi.org/10.7693/WL20171203.

C. Chen et al., “Drosophila ionotropic receptor 25a mediates circadian clock resetting by temperature,” Nature, vol. 527, no. 7579, pp. 516–520, 2015, doi: https://doi.org/10.1038/nature16148.

R. V. Puram et al., “Core circadian clock genes regulate leukemia stem cells in AML,” Cell, vol. 165, no. 2, pp. 303–316, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.03.015.

R. J. Oakenfull, S. J. Davis, “Shining a light on the Arabidopsis circadian clock,” Plant, Cell Environ., vol. 40, no. 11, pp. 2571–2585, 2017, doi: https://doi.org/10.1111/pce.13033.

N. D. Bunyatyan et al., “Influence of human biorhythms on the blood glucose level and the efficacy of hypoglycemic drugs (review),” Pharm. Chem. J., vol. 51, no. 5, pp. 399–401, 2017, doi: https://doi.org/10.1007/s11094-017-1621-4.

S. Christou et al., “Circadian regulation in human white adipose tissue revealed by transcriptome and metabolic network analysis,” Sci. Reports, vol. 9, no. 1, pp. 1–12, 2019, doi: https://doi.org/10.1038/s41598-019-39668-3.

А. В. Акимов, А. А. Сирота, “Синтез и анализ алгоритмов распознавания цифровых сигналов в условиях деформирующих искажений и аддитивных помех,” Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, vol. 60, no. 10, pp. 592–604, 2017, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347017100041.

L. Molcan, H. Sutovska, M. Okuliarova, T. Senko, L. Krskova, M. Zeman, “Dim light at night attenuates circadian rhythms in the cardiovascular system and suppresses melatonin in rats,” Life Sci., vol. 231, p. 116568, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.lfs.2019.116568.

A. J. Fisher, H. G. Bosley, “Identifying the presence and timing of discrete mood states prior to therapy,” Behav. Res. Ther., vol. 128, p. 103596, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.brat.2020.103596.

T. Reilly, “A preliminary analysis of selected soccer skills,” Phys. Educ. Rev., vol. 6, no. 1, pp. 64–71, 1983.

Как свет и тьма управляют нашими биологическими ритмами — Российская газета

Домашние коты почему-то просят есть с раннего утра, а у офисных работников голод просыпается после полудня. Совы добывают еду по ночам, а многие жители Питера недолюбливают белые ночи из-за бессонницы. В каждом из нас тикают биологические часы, но какие именно процессы скрываются за движением их стрелок?

Где спрятаны часы

Биологические часы — одна из систем организма, как иммунная или сердечно-сосудистая. Эти часы нужны всем живым существам, чтобы синхронизироваться с ритмами природы — подстраиваться под смену дня и ночи или смену времен года. Биологическим часам подчиняются многие функции организма, в том числе теплорегуляция, артериальное давление, выработка гормонов.

Часы, управляющие нашим организмом, работают на трех уровнях. Первый — крошечный часовой механизм, спрятанный в каждой клетке. За его обнаружение американские исследователи Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг получили в 2017 году Нобелевскую премию в области физиологии и медицины.

Главную роль в нем играют специальные сlock-белки, которые синтезируются во всех клетках, имеющих ядро, — и у животных, и у растений, и у грибов. Часть сlock-белков образуется утром, активируя обмен веществ в клетке, другая — вечером, тормозя метаболизм. Так и задается суточный, или циркадный (от латинского circa — около и dies — день), ритм работы отдельной клетки. А если какой-то из генов, синтезирующих сlock-белки, мутирует, могут нарушиться различные ритмы организма: сна и бодрствования, двигательной активности, пищеварения. Все эти ритмы связаны — если человек не спит по ночам, это может привести не только к бессоннице или депрессии, но и к диабету, даже к онкологическим заболеваниям.

Часы нужны не только каждой клетке, но и организму в целом. Синхронизирует ритмы всех клеток особая гормональная железа мозга под названием эпифиз, или шишковидная железа, которая вырабатывает мелатонин и серотонин — гормоны, регулирующие наш сон и бодрствование, а также аппетит и настроение. В светлое время суток шишковидная железа производит «гормон счастья» серотонин, а в темное серотонин преобразуется в «гормон сна» мелатонин — он делает сон более глубоким и полноценным.

В достаточном количестве мелатонин вырабатывается только в темноте, даже тусклый свет сокращает его выработку — выключайте все лампы и занавешивайте окна! А серотонину, наоборот, нужен свет: чем больше света, тем лучше настроение и выше работоспособность.

Теперь перейдем на третий уровень. Высший центр управления всеми ритмическими функциями организма — это супрахиазматические ядра гипоталамуса. Именно в эту группу нервных клеток поступает прямой сигнал от сетчатки глаза, который подсказывает часам, что сейчас на улице: день или ночь. Эта небольшая область в промежуточном мозге — главный генератор суточных ритмов, ее нейроны подстраиваются под внешние световые сигналы и управляют эпифизом.

Всему свое время

02:00 — Самый глубокий сон

03:00 — Самое низкое артериальное давление

04:30 — Самая низкая температура тела

06:45 — Самое резкое повышение артериального давления

07:30 — Прекращается секреция мелатонина

08:30 — Возможны позывы к дефекации

10:00 — Самая высокая готовность к активным действиям

14:30 — Максимальная координация

15:30 — Самое быстрое время реакции

17:00 — Наиболее активное кровообращение и максимальная мышечная сила

18:30 — Самое высокое артериальное давление

19:00 — Самая высокая температура тела

21:00 — Начинается секреция мелатонина

22:30 — Подавляется перистальтика кишечника

Источник этого «расписания» — книга «Биохакинг. Руководство по полному раскрытию потенциала организма» финских исследователей Совиярви Олли, Теэму Арина и Халметоя Яакко. Но время тут указано ориентировочно — не расстраивайтесь, если у вас «самая высокая готовность к активным действиям» наступает гораздо позже десяти утра!

Как не сломать часы

А что же совы и жаворонки — у них часы настроены по-разному? На самом деле мы не знаем. Может быть, есть еще и «голуби» — люди, активные днем, но сонные утром и вечером. Зато точно известно, что, какой бы птицей ты ни был, спать нужно ночью, а бодрствовать днем. Так мы запрограммированы генетически, жить иначе — значит укорачивать жизнь.

Особенно вредно постоянно менять свой распорядок. Например, ученые из Мичиганского университета изучили базу данных проекта Nurses Health Study — многолетнего исследования здоровья более 120 тысяч американских медсестер — и выяснили, что сменная работа (то в день, то в ночь) повышает риск ишемического инсульта на 4% каждые пять лет. Другие исследования, основанные на этих же данных, показали, что работа в ночную смену не менее трех ночей в месяц в течение 15 и более лет может повысить риск развития колоректального рака, а также рака груди.

Причина — десинхроноз, то есть рассогласование биологических ритмов, которое является фактором риска развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Десинхроноз сопровождается длительной повышенной усталостью, снижением работоспособности и нарушениями сна.

Однократный десинхроноз известен каждому, кто испытывал джетлаг — синдром, возникающий при резкой смене часового пояса, когда человек пересекает больше трех-четырех временных зон. После него наступает этап ресинхронизации — когда биологические ритмы организма подстраиваются под новые условия. Интересно, что, если перелет был с востока на запад, средняя скорость восстановления составит 92 минуты в сутки, а если с запада на восток — она будет в полтора раза ниже, 57 минут в сутки. Получается, адаптироваться при перелете на восток труднее.

Рассинхронизацию наш организм чувствует и когда мы коротаем время со смартфоном. Именно голубая, коротковолновая часть цветового спектра подавляет выработку мелатонина. На голубой свет реагирует фотопигмент меланопсин в клетках сетчатки глаза — именно от него зависит мнение мозга о том, ночь сейчас или день. При красном свете мозг не понимает, что на улице день. Но экраны гаджетов как раз излучают яркий и холодный голубой свет, понапрасну подбадривая мозг среди ночи.

Биохакерам: мобильные приложения для заботы о циркадных ритмах

Как называется: My circadian clock

На чем работает: Android и IOS

Что умеет: помогает нормализовать ритмы сна, еды и физической активности

Как работает. Ход биологических часов зависит не только от света, но и от времени тренировок и приема пищи. Причем чем более предсказуемым будет распорядок дня, тем успешнее биоритмы будут регулировать важные процессы в организме: пищеварение, иммунный ответ, сон и многое другое. Увидеть свое расписание в виде графиков, получить рекомендации, а также помочь ученым из Института биологических исследований Солка в США больше узнать о циркадных ритмах разных людей можно с помощью мобильного приложения. Первые две недели оно будет тщательно собирать информацию об испытуемом, а потом начнет прививать полезные привычки — например, не пропускать обед на работе и вовремя ложиться спать.

Как называется: Twilight

На чем работает: Android

Что умеет: не дает гаджетам портить сон

Как работает. С медицинской точки зрения жизнь в розовых очках может оказаться довольно полезной. Но еще лучше соорудить между глазами и экранами гаджетов красный или оранжевый фильтр. Такой режим полезно соблюдать по вечерам, чтобы голубой спектр лишний раз не приводил к выработке меланопсина, сигнализирующего биологическим часам, что сейчас день — время бодрствовать. Уменьшить вредное влияние голубых экранов поможет мобильное приложение, которое с наступлением вечера будет делать цвета дисплея более теплыми. Кстати, во многих современных смартфонах эта функция входит в стандартные настройки.

Как называется: Lux Light Meter Free

На чем работает: Android

Что умеет: измеряет уровень освещенности

Как работает. Если отправиться на сафари в какую-нибудь африканскую страну, то сетчатка глаза будет каждый день получать не меньше 1000 люкс (это единицы, в которых измеряют уровень освещенности). А вот в офисном помещении при включенном свете показатели окажутся совсем другими — около 500 люкс, если сотрудник сидит недалеко от окна без штор. И поскольку от количества света зависит не только режим сна и бодрствования, но и наше настроение, было бы неплохо знать, насколько хорошо освещены помещения, в которых мы проводим много времени. Самый точный результат даст прибор люксметр, но можно воспользоваться и мобильным устройством с датчиком освещенности и соответствующим приложением. Главное правило — стараться получать люксы утром и днем, но избегать яркого света вечером и ночью.

Биологические ритмы — это… Что такое Биологические ритмы?

Биологи́ческие ри́тмы — периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме или явлений природы. Является фундаментальным процессом в живой природе. Наукой, изучающей биоритмы, является хронобиология. По связи с естественными ритмами окружающей среды биоритмы подразделяются на физиологические и экологические.

Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. (суточные, сезонные, приливные и лунные ритмы). Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Экологические ритмы служат организму как биологические часы.

Физиологические ритмы не совпадают с каким-либо естественным ритмом (ритмы давления, биения сердца и артериального давления). Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека. По причине возникновения биоритмы делятся на эндогенные (внутренние причины) и экзогенные (внешние). По длительности биоритмы делятся на циркадианные (около суток), инфрадианные (более суток) и ультрадианные (менее суток).

Инфрадианные ритмы

Ритмы длительностью больше суток. Примеры: впадение в зимнюю спячку (животные), менструальные циклы у женщин (человек).

Существует тесная зависимость между фазой солнечного цикла и антропометрическими данными молодежи. Акселерация весьма подвержена солнечному циклу: тенденция к повышению модулируется волнами, синхронными с периодом «переполюсовки» магнитного поля Солнца (а это удвоенный 11-летний цикл, то есть 22 года). В деятельности Солнца выявлены и более длительные периоды, охватывающие несколько столетий. Важное практическое значение имеет также исследование других многодневных (околомесячных, годовых и пр.) ритмов, датчиком времени для которых являются такие периодические изменения в природе, как смена сезонов, лунные циклы и др.

Ультрадианные ритмы

Ритм длительностью меньше суток. Пример-концентрация внимания, уменьшение болевой чувствительности вечером, процессы секреции, цикличность фаз, чередующихся на протяжении 6-8-часового нормального сна у человека. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно

Циркадианные (околосуточные) ритмы

Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году Халберг. Он является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, то есть обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов.

Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными. Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного царства и на всех уровнях организации. В опытах на животных установлено наличие ЦР двигательной активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза. Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. В этом ритме содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче, поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. У человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику.

Установлена зависимость суточной периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре молодых побегов яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного вещества флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам цветения, интенсивного роста побегов и т. д. Одно из наиболее интересных проявлений биологического измерения времени — суточная периодичность открывания и закрывания цветков и растений.

Экзогенные биологические ритмы

Влияние (отражение) лунных ритмов на отлив и прилив морей и океанов. Соответствуют по циклу фазам Луны (29.53 суток) или лунным суткам (24.8 часов). Лунные ритмы хорошо заметны у морских растений и животных, наблюдаются при культивировании микроорганизмов.

Психологи отмечают изменения в поведении некоторых людей, связанные с фазами луны, в частности, известно, что в новолуние растёт число самоубийств, сердечных приступов и пр. Возможно, менструальный цикл связан с лунным циклом.

Псевдонаучная теория «трёх ритмов»

Теория «трех ритмов» о полной независимости этих многодневных ритмов как от внешних факторов, так и от возрастных изменений самого организма. Пусковым механизмом этих исключительных ритмов является только момент рождения (или зачатия) человека. Родился человек, и возникли ритмы с периодом в 23, 28 и 33 суток, определяющие уровень его физической, эмоциональной и интеллектуальной активности. Графическим изображением этих ритмов является синусоида. Однодневные периоды, в которые происходит переключение фаз («нулевые» точки на графике) и которые якобы отличаются снижением соответствующего уровня активности, получили название критических дней. Если одну и ту же «нулевую» точку пересекают одновременно две или три синусоиды, то такие «двойные» или «тройные» критические дни особенно опасны. Не подтверждено исследованиями.

Теории «трех биоритмов» около ста лет. Интересно, что ее авторами стали три человека: Герман Свобода, Вильгельм Флисс, открывшие эмоциональный и физический биоритмы, а также Фридрих Тельчер — исследовавший интеллектуальный ритм. Психолога Германа Свободу и отоларинголога Вильгельма Флисса можно считать «дедушками» теории биоритмов. В науке такое случается очень редко, но одинаковые результаты они получили независимо друг от друга. Свобода работал в Вене. Анализируя поведение своих пациентов, он заметил, что их мысли, идеи, импульсы к действию повторяются с определенной периодичностью. Герман Свобода пошел дальше и начал анализировать начало и развитие болезней, особенно цикличность сердечных и астматических приступов. Результатом этих исследований стало открытие ритмичности физических (22 дня) и психических (27 дней) процессов. Доктора Вильгельма Флисса, который жил в Берлине, заинтересовала сопротивляемость организма человека болезням. Почему дети с одинаковыми диагнозами в одно время имеют иммунитет, а в другое — умирают? Собрав данные о начале болезни, температуре и смерти, он связал их с датой рождения. Расчеты показали, что изменения иммунитета можно прогнозировать с помощью 22-дневного физического и 27-дневного эмоционального биоритмов. «Отцом» теории «трех биоритмов» стал преподаватель с Инсбрука (Австрия) Фридрих Тельчер. Новомодные биоритмы подтолкнули его к своим исследованиям. Как и все педагоги Тельчер заметил, что желание и способность студентов воспринимать, систематизировать и использовать информацию, генерировать идеи время от времени изменяется, то есть имеет ритмический характер. Сопоставив даты рождений студентов, экзаменов, их результаты, он открыл интеллектуальный ритм с периодом 32 дня. Тельчер продолжал свои исследования, изучая жизнь творческих людей. В результате он нашел «пульс» нашей интуиции — 37 дней, но со временем этот ритм «потерялся». Все новое с трудом пробивает себе дорогу. Несмотря на профессорские звания и то, что одинаковые открытия были сделаны независимо, основатели теории «трех биоритмов» имели многих противников и оппонентов. Исследования биоритмов продолжались в Европе, США, Японии. Особенно интенсивным этот процесс стал с открытием ЭВМ и более современных компьютеров. В 70 — 80 гг. биоритмы завоевали весь мир. Сейчас мода на биоритмы прошла, но все в природе имеет свойство повторяться.

Академические исследователи отрицают «теорию» трех биоритмов. Теоретическая критика «теории» излагается, например, в научно-популярной книге^[1] признанного специалиста в хронобиологии Артура Уинфри. К сожалению, авторы научных (не научно-популярных) трудов не сочли нужным специально уделить время критике, однако знакомство с их работами (на русском языке есть замечательный сборник^[2] под редакцией Юргена Ашоффа, книга^[3]Л. Гласса. и М. Мэки. и другие источники) позволяют сделать вывод, что «теория» трех биоритмов несостоятельна. Гораздо убедительнее, однако, экспериментальная критика «теории». Многочисленные экспериментальные проверки^[4][5][6] 70-80х годов полностью опровергли «теорию» как несостоятельную.

К сожалению, благодаря широкому распространению лженаучной теории трех ритмов, слова «биоритм» и «хронобиология» нередко ассоциируются с антинаукой. На самом деле, хронобиология представляет собой научную доказательную дисциплину, лежащую в традиционном академическом русле исследований, а путаница возникает в связи с недобросовестностью мошенников (например, первая ссылка в поисковике Google по запросу «хронобиология» — сайт, рекламирующий услуги шарлатанов).

Бытовое использование и программы для «определения биоритмов»

Термин Биори́тм используют также для определения предполагаемых циклов спадов и подъемов физической либо психической активности человека не зависящий ни от расы, ни от национальности человека, ни от каких либо других факторов.

Существуют многочисленные программы для определения биоритмов, все они привязываются к дате рождения и не имеют научного обоснования.

В многочисленных алгоритмах таких расчётов предполагается, что, якобы, человек со дня рождения находится под воздействием трех устойчивых и неизменных биологических ритмов: физическом, эмоциональном и интеллектуальном.

• Физический цикл равен 23 дням. Он определяет энергию человека, его силу, выносливость, координацию движения.
• Эмоциональный цикл равен 28 дням и обусловливает состояние нервной системы и настроение.
• Интеллектуальный цикл (33 дня), он определяет творческую способность личности.

Считается, что любой из циклов состоит из двух полупериодов, положительного и отрицательного. В положительный полупериод биоритма, человек испытывает положительное влияние данного биоритма, в отрицательный полупериод — отрицательное влияние. Существует также критическое состояние биоритма, когда его значение равно нулю — в этот момент влияние данного биоритма на человека имеет непредсказуемый характер. Энтузиасты таких вычислений считают, что общее состояние человека определяется его «уровнем положительных циклов». Программы суммируют амплитуды трёх «циклов» и выдают «благоприятные и неблагоприятные даты».

• Все эти алгоритмы и программы не имеют никакого научного обоснования, и относятся исключительно к сфере псевдонауки.

Научное обоснование есть: 1.Браун Ф. Биологические ритмы. В кн.: Сравнительная физиология животных. Т.2, М.: Мир, 1977, с.210-260.; 2.Горшков М. М. Влияние луны на биоритмы.//Сб.:Электромагнитные поля в биосфере. Т.2// М.: Наука, 1984, с.165-170.

Алгоритмы расчета биоритмов

Автор статьи выше использует формулу:

B=(-cos(2pi*(t-f)/P))*100 % где P={22,27,32}

Повсеместно используется формула:

B=(sin(2pi*(t-f)/P))*100 % где P={23,28,33}

B — состояния биоритма в % либо может выражатся как состояние относительно нуля а так же состояния нарастание или спадание.

pi — число π.

t — количество дней относительно нуля единиц измерения.до текущего момента.

f — количество дней от нуля единиц измерения времени до даты рождения.

P — фаза биоритма.

Поправка по значениям

Точные значения биоритмов:

• физический 23,688437
• эмоциональный 28,426125
• интеллектуальный 33,163812

PI 3.1415926535897932385

Расчет по усредненным значениям приводит к погрешности в несколько дней на каждый год расчета. По всей видимости, имеется некая профанация, кочующая туда-сюда из разных «авторитетных» источников.

Примечание: этот раздел является ересью от начала до конца, что подтверждает заведомую ложность «теории трех биоритмов». Дело в том, что, если бы действительно проводились исследования по измерению «физического», «эмоционального» и «интеллектуального» состояний, результат был бы известен с точностью, скажем с запасом, до 1 секунды (хотя обычно подразумеваются часы или даже дни). Таким образом, определить длину цикла даже для одного человека и в предположении, что циклы абсолютно стабильны, можно было бы не лучше, чем с точностью до 5 знаков после запятой (1 секунда = 0.00001 суток). Цифры, приведенные с точностью до шестого (после запятой) знака, подтверждают, что на самом деле никаких серьезных исследований на тему «трех биоритмов» не производилось. На самом деле, так оно и есть: если в существовании самих циклов сомнений нет, и это было подтверждено многими опытами, то утверждение о том, что есть три строго фиксированных ритма, является заблуждением или ложью (и это как раз доказано экспериментально, см. сноски внизу страницы).

Совместимость по биоритмам

Совместимость по отдельным биоритмам определяется по формуле:

S = [((D/P) — [D/P]) * 100]%, где P={23,28,33}

S — коэффициент совместимости биоритмов.

D — разница в датах рождения 2 людей в днях.

[] — функция округления десятичной дроби до меньшего целого (антье).

P — фаза биоритма.

K — Коэффициент совместимости биоритмов %

Коффициент находится по таблице

S	0	3	4	6	7	9	11	12	13	14	15	18	21	22	25	27	28	29	31	33	34	36	37	40	43	44	45	46	48	50	51	53	54	55	56	59	62	63
K%	100	99	98	96	95	92	88	85	83	80	78	70	60	57	50	43	40	36	30	25	22	17	15	8	4	3	2	1	0.5	0	0.5	1	2	3	4	8	15	17

S	65	66	68	70	71	72	74	75	77	78	81	84	85	86	87	88	90	92	93	95	96
K%	22	25	30	36	40	43	48	50	57	60	70	78	80	83	85	88	92	95	96	98	99

Примечания

1. ↑ Уинфри А. Т. — Время по биологическим часам. — М.: Мир, 1990
2. ↑ Биологические ритмы. — под ред. Ю. Ашоффа. — М.: Мир, 1984
3. ↑ Гласс Л., Мэки М. — От часов к хаосу: Ритмы жизни. — М.: Мир, 1991
4. ↑ D.K. Winstead, B.D. Schwartz and W.E. Bertrand, Biorhythms: fact or superstition?, Am J Psychiatry 1981; 138:1188-1192
5. ↑ J. W. Shaffer, C. W. Schmidt, H. I. Zlotowitz, R. S. Fisher, Biorhythms and Highway Crashes. Are They Related?, Arch Gen Psychiatry. 1978;35(1):41-46.
6. ↑ и многие другие

Биоритмы у некоторых людей могут быть в виде 12-часового суточного цикла, а не 24-часового, как у большинства людей. Это явление до конца не изучено, причины до сих пор не выяснены.

См. также

Ссылки

• Расчет биоритмов on-line, прогноз на месяц, сравнение биоритмов
• Биоритмы — автоматический расчет в реальном времени.
• Предложена новая модель «биологических часов»
• Расчёт биоритмов человека онлайн. Получение значений биоритмов на электронный ящик.
• Волны обучения.
• Биологические ритмы. Краткая Медицинская Энциклопедия, издательство «Советская Энциклопедия», издание второе, 1989, Москва
• В. Гриневич. Биологические ритмы здоровья. // Наука и жизнь, № 1, 2005.
• О. Белоконева. Триллионы беззвучных часов. // Наука и жизнь, № 5, 2009.

Литература

1. ↑ Уинфри А. Т. — Время по биологическим часам. — М.: Мир, 1990
2. ↑ Биологические ритмы. — под ред. Ю. Ашоффа. — М.: Мир, 1984
3. ↑ Гласс Л., Мэки М. — От часов к хаосу: Ритмы жизни. — М.: Мир, 1991
4. ↑ D.K. Winstead, B.D. Schwartz and W.E. Bertrand, Biorhythms: fact or superstition?, Am J Psychiatry 1981; 138:1188-1192
5. ↑ J. W. Shaffer, C. W. Schmidt, H. I. Zlotowitz, R. S. Fisher, Biorhythms and Highway Crashes. Are They Related?, Arch Gen Psychiatry. 1978;35(1):41-46.
6. ↑ и многие другие

• Губин Г. Д., Герловин Е. Ш. Суточные ритмы биологических процессов и их адаптивное значение в онто- и филогенезе позвоночных. — Новосибирск: Наука, 1980.
• Хронобиология и хрономедицина/Под ред. Ф. И. Комарова. — М.: Медицина, 1989. ISBN 5-225-01496-8
• Пэрна Н. Ритм, жизнь и творчество/Под ред. П. Ю. Шмидта — Л.-М.: Петроград, 1925.

Wikimedia Foundation. 2010.

Что такое биологические ритмы? | SRBR: Общество исследования биологических ритмов

Биологические ритмы есть повсюду. Ежедневные изменения сна и бодрствования, ежегодная миграция птиц и приливные изменения в поведении прибрежных животных — все это примеры биологических ритмов. Область хронобиологии изучает эти ритмы в живых организмах и то, как они настраиваются по сигналам внешнего мира.

Циркадные ритмы (ритмы, которые повторяются примерно каждые 24 часа) являются наиболее заметными биологическими ритмами.Циркадные ритмы влияют не только на сон и бодрствование, но и на многие другие функции организма, такие как температура тела, секреция гормонов, обмен веществ и функции органов. Эти ритмы позволяют организмам предвидеть и адаптироваться к циклическим изменениям в окружающей среде, вызванным суточным вращением Земли вокруг своей оси.

У людей и других млекопитающих циркадные ритмы в организме синхронизируются с окружающей средой с помощью главных часов, которые расположены в супрахиазматических ядрах (SCN), крошечной области мозга, расположенной чуть выше пересечения зрительных нервов.SCN получает информацию о свете и темноте непосредственно от глаз, интегрирует этот ввод и передает его на клеточные циркадные часы, расположенные по всему остальному телу. Таким образом, циркадные ритмы поведения и физиологии синхронизируются с внешним циклом свет-темнота.

Хотя циркадные ритмы требуют ввода (например, света) из окружающей среды для синхронизации с 24-часовым днем, ключевой особенностью этих ритмов является то, что они являются самоподдерживающимися, что означает, что они продолжают цикл с периодом примерно 24 часа. при отсутствии каких-либо подсказок из окружающей среды.Таким образом, даже в постоянной темноте в контролируемых лабораторных условиях многие функции организма продолжают демонстрировать примерно 24-часовой ритм. У людей внутренний циркадный период составляет в среднем 24,2 часа, варьируя от 23,5 до 24,6 у здорового населения. Это изменение суточного периода объясняет, почему одни люди — ранние пташки, а другие — полуночники.

На молекулярном уровне циркадные ритмы генерируются механизмом обратной связи, включающим циклические изменения экспрессии определенных генов.Белки, кодируемые двумя из этих генов, называемыми CLOCK и BMAL1, включают активность других генов, называемых Per и Cry. В свою очередь, белки PER и CRY снижают активность белков CLOCK и BMAL1, создавая повторяющуюся петлю включаемых и выключаемых генов, которая повторяется примерно каждые 24 часа. Этот механизм молекулярной обратной связи присутствует практически в каждой клетке тела — от клеток печени до клеток кожи. В конечном счете, он управляет циркадными ритмами клеточных процессов, метаболизма, физиологии и поведения, обеспечивая выполнение всех этих функций в нужном месте в нужное время суток.

Нарушение циркадных часов может вызвать проблемы со здоровьем. Это происходит, например, во время работы в ночную смену или смены часовых поясов, когда существует несоответствие между освещением, приемом пищи и другими сигналами внешней среды с синхронизацией циркадных ритмов в организме. В долгосрочной перспективе повторяющаяся потеря координации между циркадными ритмами и сигналами окружающей среды может увеличить риск ряда заболеваний, таких как диабет, болезни сердца и некоторые виды рака.Согласование с вашими внутренними часами может быть ключом к здоровью и благополучию.

Регулирование циркадных ритмов у других организмов, от цианобактерий до грибов и от растений до насекомых, подчиняется одним и тем же общим принципам. Действительно, именно открытие механизма молекулярной обратной связи у плодовых мушек привело в 2017 году к присуждению Нобелевской премии по физиологии и медицине. Растения могут использовать свои циркадные часы, чтобы отсчитывать время цветов до нужного времени года.

Дополнительная литература:

NIGMS — информационный бюллетень NIH
Национальный фонд сна
BioClock Studio — Введение в хронобиологию

биоритмов | Энциклопедия.com

КОНЦЕПЦИЯ

Люди часто говорят о биологических часах — термине, обозначающем модели энергии и истощения, функционирования и отдыха, а также бодрствования и сна, которые характеризуют повседневную жизнь. Фактически, концепция биологических часов или циркадного ритма является частью более широкой картины биологических циклов, таких как менструация у самок млекопитающих. Такие циклы, которые принимают различные формы у широкого круга организмов, известны как биологические ритмы. Эти ритмы можно определить как процессы, которые периодически происходят в организме в сочетании с периодическими изменениями условий окружающей среды, например, с изменением количества доступного света, и часто в ответ на них.Не все аспекты биологических часов являются частью повседневного опыта, и это к счастью, поскольку эти прерывания здорового потока биологических ритмов могут угрожать благополучию человеческого организма. Среди этих проблем упорядоченной работе телесных «часов» — нарушение биоритмов, сезонное аффективное расстройство (САР) и другие расстройства, связанные с рядом причин, включая употребление наркотиков.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Понимание биологических ритмов

Среди множества разновидностей биологических ритмов наиболее известны те, которые связаны со сном и бодрствованием, которые являются частью циркадного ритма, который мы обсудим позже в этом эссе.Циркадные, или суточные, циклы — это только один тип биологического ритма. Некоторые ритмы происходят в цикле короче дня, в то время как другие основаны на месячном или даже годовом графике.

Не все циклы связаны со сном и бодрствованием: менструация, например, — это месячный цикл, связанный с отслаиванием слизистой оболочки матки, репродуктивного органа, обнаруженного у большинства самок млекопитающих. Другой биологический ритм — биение сердца, которое, конечно, происходит с очень короткими интервалами.Тем не менее, циркадный ритм является наиболее универсальным из биологических циклов, и он находится в центре нашего внимания в этом эссе.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫ.

При обсуждении работы биологических ритмов часто используется термин биологические часы. Биологические часы — это любой внутренний механизм организма, который управляет его биологическими ритмами. Одним из таких механизмов, который мы рассмотрим в следующем разделе, является шишковидная железа. Внутренние часы работают независимо от окружающей среды, но на них также влияют изменения условий окружающей среды.

Примеры таких изменений условий включают уменьшение (или увеличение) часов доступного света из-за смены сезонов или изменение времени из-за быстрого перемещения с запада на восток или с севера на юг. В последнем случае может возникнуть состояние, известное как смена часовых поясов, которое становится все более привычным для людей с момента появления регулярных авиаперелетов в середине двадцатого века.

Шишковидная железа

Управляющий биологическими циклами человека — «компьютер», который управляет нашими биологическими часами, — это шишковидная железа, конусообразная структура размером с горошину, расположенная глубоко внутри мозга.Одно время великий французский философ и математик Рене Декарт (1596–1650) считал, что шишковидная железа на самом деле является вместилищем души. Хотя сейчас это может показаться абсурдным, что уважаемый мыслитель серьезно попытался бы определить местонахождение души в пространстве, как если бы это был физический объект, утверждение Декарта было результатом часов кропотливого вскрытия, проведенного на животных.

В поисках человеческой души Декарт искал то невыразимое качество, описанное примерно пятнадцатью веками ранее римским императором и философом Марком Аврелием (121–180), который писал: «Это мое существо, чем бы оно ни было на самом деле, состоит из немного плоти, немного дыхания и часть, которая управляет.«Как выясняется, шишковидная железа является в некотором смысле« управляющей частью »: она может быть не домом души (что, в любом случае, не является вопросом науки), но она действительно управляет циркадными ритмами человека и, таким образом, оказывает мощное влияние на то, как мы воспринимаем мир.

МЕЛАТОНИН

Шишковидная железа секретирует два гормона (молекулы, которые посылают сигналы в тело), ​​мелатонин и серотонин. В 1990-х годах мелатонин стал популярным безрецептурным лекарством для людей, страдающих нарушениями сна, потому что считается, что этот гормон связан с здоровым сном.Ученые не до конца понимают роль, которую мелатонин играет в организме, хотя кажется, что он регулирует ряд дневных или ежедневных событий.

Кроме того, мелатонин, по-видимому, выполняет функцию контроля производства жира, что является одной из причин, почему хороший сон связан не только со здоровым образом жизни, но и со здоровым телосложением. Многие специалисты в области здравоохранения утверждают, что у взрослых существует тесная связь между «запасным колесом» (то есть накоплением жира вокруг талии) и стрессом, недостатком сна и низким уровнем мелатонина.

Среди множества ролей, которые мелатонин играет в организме, — его работа по регулированию уровня глюкозы в крови, который, в свою очередь, служит для управления выработкой гормона роста или соматотропина. Гормон роста связан с развитием безжировой массы тела, а не с жиром, поэтому спортсмены, участвующие в Олимпийских играх и других крупных спортивных соревнованиях, иногда незаконно употребляют его в качестве средства увеличения силы. Поэтому неудивительно, что у детей, которые явно нуждаются в большем количестве гормона роста и употребляют его, а также которым нужно больше часов сна, чем взрослые, также имеют более высокий уровень мелатонина.

СЕРОТОНИН.

Мелатонин — не единственный важный гормон, который одновременно секретируется шишковидной железой и имеет решающее значение для регуляции биологических часов. Дополняет мелатонин серотонин, который так же важен для бодрствования, как мелатонин для сонливости. Подобно мелатонину, серотонин выполняет несколько функций, включая регулирование внимания.

Серотонин входит в число веществ, ответственных за способность человека со здоровым мозгом отфильтровывать фоновый шум и сенсорные данные.Отчасти благодаря серотонину вы можете читать эту книгу, не отвлекая внимание на другие сенсорные данные вокруг вас: голос говорящего рядом, солнечный свет или пение птицы на улице, гудение света или вентилятор в помещении. комната.

Напротив, человек, находящийся под воздействием наркотика ЛСД (диэтиламида лизергиновой кислоты), не в состоянии произвести те автоматические корректировки фильтрации, которым способствует серотонин. Вместо этого он или она находится во власти, казалось бы, случайных вторжений внешних раздражителей, таких как цвет краски на стене или звуки музыки, играющей на заднем плане.Секрет мощного галлюцинаторного эффекта ЛСД можно отчасти объяснить тем фактом, что он, по-видимому, имитирует химию серотонина в мозге, «обманывая» мозг, заставляя его принимать сам ЛСД как серотонин.

Что касается биологических часов и биологических ритмов, серотонин играет даже более важную регулирующую роль, чем мелатонин, поскольку мелатонин, по сути, создается в результате химического превращения серотонина. При регулярных ежедневных циклах организм превращает серотонин в мелатонин, таким образом влияя на организм, чтобы он пережил период сна.Затем, когда период сна подходит к концу, организм снова превращает мелатонин в серотонин.

ПРИМЕНЕНИЕ В РЕАЛЬНОЙ ЖИЗНИ

Циркадные ритмы

Термин циркадный происходит от латинского около («около») и умирает («день»), и действительно, это занимает «около» дня чтобы организм прошел весь цикл превращений серотонина в мелатонин. На самом деле цикл занимает почти ровно 25 часов. Почему 25 часов, а не 24? Это увлекательный и непонятный вопрос.

Было бы разумно предположить, что естественный отбор благоприятствует тем организмам, чьи часы тела соответствуют регулярным циклам вращения Земли вокруг своей оси, определяющей длину тела. день, а точнее солнечный день. Тем не менее, продолжительность дневного цикла человека была подтверждена в бесчисленных экспериментах, например, с испытуемыми в такой среде, как пещера, где уровни освещения поддерживаются постоянными в течение нескольких недель. В каждом таком случае биологические часы субъекта принимают 25-часовой цикл.

ВОЗМОЖНЫЕ ОБЪЯСНЕНИЯ ДЛЯ 25-ЧАСОВОГО ЦИКЛА.

Можно предположить, что длина цикла имеет какое-то отношение к тому факту, что скорость вращения Земли изменилась, как это действительно произошло. Но скорость вращения планеты уменьшилась на единиц, на потому, что, как и все остальное во Вселенной, она постепенно теряет энергию. (Это результат второго закона термодинамики.)

Около 650 миллионов лет назад, задолго до появления людей или даже динозавров, Земля вращалась вокруг своей оси примерно 400 раз за интервал, необходимый для вращения вокруг Солнца.Это означает, что в году было 400 дней. К тому времени, когда Homo sapiens возник как вид около двух миллионов лет назад, дни были значительно длиннее, но все же короче, чем сейчас. Это означает только то, что 25-часовые часы человеческого тела были бы еще менее совместимы с продолжительностью дня в далеком прошлом нашего вида.

Одно из возможных объяснений 25-часовых биологических часов — это продолжительность лунного дня или количество времени, которое требуется для того, чтобы Луна снова появилась в данном месте на небе Земли.В отличие от 24-часового солнечного дня, лунный день длится 24 часа 50 минут, что очень близко по длине к естественному человеческому циклу. Тем не менее, точная взаимосвязь между лунными циклами и циклами человеческого тела полностью не установлена: например, идея о том, что лунные циклы влияют на менструацию, кажется скорее слухами, чем фактами.

ПИКЫ И ЯЩИКИ.

С другой стороны, циркадные ритмы действительно отражают модели гравитационного притяжения Луны на Земле, что приводит к ежедневным приливам и отливам.Точно так же циркадный ритм человека имеет свои взлеты и падения или пики и спады. В период циркадного спада, который наступает около 4 часов утра, температура тела самая низкая, тогда как на пике, около 16 часов, она достигает максимума. Человек может испытывать отставание в энергии после обеда, но обычно примерно к 4 часам дня энергия восстанавливается — результат того факта, что организм вошел в период пика своего цикла.

Этот факт, между прочим, указывает на большую мудрость практики, распространенной в испаноязычных странах и некоторых других частях мира: сиесты.Сиеста посвящает одну из наименее продуктивных частей дня, период после обеда, отдыху, чтобы человек был снабжен энергией на остаток дня и ранний вечер — именно в то время, когда энергия находится на пике. . Чтобы компенсировать время, «потерянное» на сон, многие такие общества придерживаются более позднего расписания: офисы закрываются рано вечером, а не поздно днем, а ужин подают примерно в 21:00.

Обратите внимание, что хотя наши биологические часы работают по 25-часовому дню, они легко приспосабливаются к 24-часовому миру, в котором мы живем.Пока человек подвергается регулярным циклам дня и ночи, шишковидная железа автоматически адаптируется к продолжительности 24-часового солнечного дня. Если человек жил в пещере без солнечного света, не подвергаясь воздействию дневного света в течение длительного времени, шишковидной железе потребуется около трех недель, чтобы восстановить себя, но после этого она будет постоянно отслеживать земное время.

Настройка биологических часов — это не просто отправка сигналов для сна и бодрствования. Фактически, шишковидная железа находится в центре сложной информационной сети, которая контролирует циклы сна, температуру тела и гормоны, борющиеся со стрессом.Отсюда отмеченная нами ранее связь между температурой тела и циркадными ритмами: как только тело достигает самой низкой температуры в циркадном впадине, оно также входит в период чрезвычайно глубокого сна.

РЕГУЛИРОВКА ЧАСОВ КУЗОВА.

С этими режимами сна связано множество других функций организма. Например, бодибилдеры и другие, кто тренируется с отягощениями, испытывают наибольшую пользу не при подъеме (который, по сути, разрывает мышцы, а не наращивает их), а во время отдыха — и особенно во время сна — после тренировки в начале дня. .Точно так же, как мы уже отметили, глубокий сон связан с ростом. Более того, похоже, что сновидения могут иметь важное значение для благополучия психики, давая возможность мозгу «очистить» сигналы и данные, которые он получал в течение предшествующих 16 часов бодрствования.

Учитывая эти и другие важные функции, связанные с глубоким сном, отсюда следует, что поддержание биологических часов имеет большое значение для здоровья человеческого организма. К счастью, Мозг животных запрограммирован на корректировку биологических часов, чтобы приспособиться к дневным циклам света и темноты.Мы обсудили средства, с помощью которых человеческий мозг достигает этого приспособления, но это не единственный мозг животного, оснащенный таким образом. «Птичий мозг» (в буквальном смысле) также может вносить изменения: в то время как у людей естественные 25-часовые часы, птицы работают по 23-часовому циркадному циклу, но их шишковидная железа также помогает им адаптироваться к 24-часовому циклу. солнечный день.

Мозг птиц, людей и других животных реагирует на особенности окружающей среды, известные под общим названием zeitgebers (по-немецки «дающие время»), которые помогают приспособиться к солнечному расписанию.Самый очевидный пример — это смена дня на ночь, но есть и другие цейтгеберы, о которых мы менее осведомлены в нашем обычном опыте. Например, магнитное поле Земли проходит свой 24-часовой цикл, который тонко влияет на наши биологические ритмы.

Вмешательство в биологические часы

В современной жизни люди часто вмешиваются в свои собственные биологические часы намеренно, прямо или косвенно и случайно. С одной стороны, человек может пить кофе, чтобы не заснуть ночью, но он или она также может испытывать нарушение сна в результате какой-либо другой ситуации, которая может быть или не быть результатом целенаправленных действий.Примеры нарушений сна, которые являются побочным продуктом других видов деятельности, включают смену часовых поясов, а также сбой в работе биологических часов, которые часто возникают из-за употребления рекреационных наркотиков.

Причины вмешательства в биологические часы человека могут быть в той или иной степени вне контроля этого человека. Например, работа в ночное время — это состояние, которое почти никогда не подходит человеку, как бы человек ни настаивал на том, что он или она «ночной человек». Тем не менее, от человека могут потребоваться такие обстоятельства, как график, экономическая необходимость или наличие работы, чтобы он устроился на ночную работу.Другим примером вмешательства в биологические часы может быть нарколепсия (состояние, характеризующееся кратковременными приступами глубокого сна) или какое-либо другое состояние, которое является либо врожденным (то, с чем человек рождается), либо симптоматическим (симптом какого-то другого состояния, а не условие само по себе).

БЕЛЫЕ НОЧИ.

По крайней мере один пример человеческого опыта, связанный с вмешательством в биологические часы, относится к условиям полностью вне контроля людей.Это ситуация «белых ночей» или «полуночного солнца», когда регионы крайнего севера — Россия, Аляска и Скандинавия — испытывают периоды почти постоянного дневного света с середины мая до конца июля. (Этому соответствует гораздо менее приятное явление: почти постоянная темнота с середины ноября до конца января.)

В это время люди часто облицовывают окна темным материалом, чтобы облегчить засыпание в мире, где Солнце в 3 часа ночи почти такая же яркая, как и в 3 часа ночи.м. Ситуация еще более выражена в Антарктиде, где исследователи и авантюристы могут оказаться намного ближе к Южному полюсу, чем люди в Санкт-Петербурге, Анкоридже или Осло к Северному полюсу.

В Антарктиде численность населения намного выше летом, в период, который совпадает с глубиной зимы в Северном полушарии, и ученые или альпинисты, путешествующие по отдаленным регионам, могут быть вынуждены спать в палатках, которые защищают от холода, но позволяют в свете.Однако обычно суровые условия жизни у Южного полюса связаны с такими нагрузками, что ночью люди готовы спать, при свете или без света.

НЕКОТОРЫЕ НАРУШЕНИЯ СНА.

Немногие люди когда-либо переживают белые ночи, но почти каждый страдает от временного приступа бессонницы — состояния, известного как временная бессонница . К сожалению, немногие страдают хронической бессонницей или каким-либо другим расстройством сна. Бессонница, неспособность заснуть или спать, является одним из двух наиболее распространенных расстройств сна, другим является гиперсомния или чрезмерная дневная сонливость.

Преходящие формы бессонницы обычно лечатся лекарствами, отпускаемыми по рецепту на короткий срок, но более серьезные состояния квалифицируются как настоящие расстройства и могут потребовать длительного лечения. Эти расстройства могут иметь своей причиной употребление наркотиков (отпускаемых по рецепту или незаконных), а также медицинские или психологические проблемы. Среди наиболее распространенных из этих более специализированных расстройств — апноэ, регулярное прекращение дыхания, наиболее заметным симптомом которого является храп.

Апноэ, которым страдает значительная часть населения Соединенных Штатов, является потенциально очень серьезным заболеванием, которое может привести к удушью или даже смерти.Однако чаще его последствия менее драматичны и проявляются в виде гиперсомнии, которая является результатом потери сна из-за того, что больной на самом деле просыпается много раз в течение ночи.

Другой крайностью апноэ с точки зрения распространенности среди населения является синдром Кляйне-Левина, который обычно поражает мужчин в возрасте от 20 до 20 лет. Синдром может вызывать драматические симптомы, которые варьируются от чрезмерной сонливости, переедания и раздражительности до ненормального поведения, галлюцинаций и даже потери сексуальных запретов.К этому странному сочетанию добавляется тот факт, что синдром Кляйне-Левина обычно исчезает после достижения человеком 40-летнего возраста.

JET LAG.

Существует множество классов нарушений сна, в том числе нарушения циркадного ритма, связанные с сменой часовых поясов или графиком работы. Как мы видели, шишковидная железа может легко приспособиться от естественного 25-часового цикла к 24-часовому, но она может делать это только постепенно и не может легко адаптироваться к внезапным изменениям расписания, например, вызванным авиаперелеты.

Смена часовых поясов — это физиологическое и психологическое состояние человека, которое обычно включает усталость и раздражительность; обычно он следует за длительным перелетом через несколько часовых поясов и, вероятно, является результатом нарушения циркадных ритмов. Название подходящее, поскольку смена часовых поясов связана почти исключительно с реактивными самолетами: путешествие на большие расстояния на корабле, даже со скоростью современного корабля, позволяет телу хоть какое-то время приспособиться.

Старые способы передвижения были слишком медленными для смены часовых поясов; по этой причине это явление возникло сравнительно недавно.Единственные люди, которым удается испытать смену часовых поясов без полета на реактивном самолете, — это те, кто путешествует на еще более быстрых кораблях, то есть космонавты. Астронавт, вращающийся вокруг Земли в космическом шаттле, испытывает быстрые смены дня и ночи; если пилотируемые корабли когда-нибудь выйдут в глубокий космос, ученые столкнутся с новой проблемой: помочь приспособить циркадные циклы к этому безсолнечному царству.

На гораздо более обычном уровне наблюдается нарушение суточного ритма у людей, которые путешествуют с восточного побережья США в Европу или между восточным и западным побережьем Соединенных Штатов.Наихудшие виды смены часовых поясов возникают, когда человек летит с запада на восток через шесть или более часовых поясов: любой, кто летит в Европу с восточного побережья, скорее всего, проведет большую часть первого дня после прибытия во сне, а не на осмотр достопримечательностей. После этого это может занять до десяти дней (обычно до как или дольше, чем большинство европейских каникул), чтобы тело полностью приспособилось.

Напротив, тот, кто прилетел с Восточного побережья на Западное, чувствует неожиданную энергию. Причина в том, что когда 6:00.м. в тихоокеанском часовом поясе 9:00 утра в восточном часовом поясе, к которому биологические часы человека (в этом конкретном сценарии) все еще адаптированы. Таким образом, в 6:00 утра новоприбывший путешественник будет чувствовать себя так же хорошо, как обычно в 9:00 на востоке. И наоборот, в 21:00. на западе полночь на востоке. Это означает, что путешественник, скорее всего, почувствует усталость задолго до своего обычного отхода ко сну.

Есть шаги, которые можно предпринять, чтобы избежать или, по крайней мере, минимизировать последствия смены часовых поясов.Один из них — обеспечить регулярный режим сна перед поездкой, чтобы свести к минимуму последствия недосыпания, если последнее все же произойдет. Еще лучше, если за несколько дней до отъезда можно будет принять расписание, адаптированное к новому часовому поясу. Например, если бы кто-то путешествовал с Восточного побережья в Калифорнию, он бы начал ложиться спать на три часа раньше и вставал на три часа раньше. Также может помочь изменение привычек питания за несколько дней до отъезда. Некоторые эксперты в этой области рекомендуют четырехдневный период, в течение которого можно чередовать тяжелое питание (первый и третий дни) и очень легкое (второй и четвертый дни).Считается, что завтраки с высоким содержанием белка стимулируют активный цикл бодрствования, в то время как ужин с высоким содержанием углеводов стимулирует цикл отдыха; и наоборот, лишение печени углеводов может подготовить биологические часы к самовосстановлению.

НА НОЧНОЙ СМЕЩЕНИИ.

По крайней мере, тело приспосабливается к смене часовых поясов; с другой стороны, он может никогда не привыкнуть к работе в ночную смену. Если вы не спите всю ночь, готовясь к тесту, вы обнаружите, что около 4:00 утра наступает «затишье», когда вы чувствуете сонливость, а из-за пониженной температуры на суточном дне вам также становится холодно.Вы можете предположить, что эта ситуация улучшилась бы, если бы вы регулярно работали по ночам, но данные свидетельствуют о том, что это не так.

Пока человек живет в залитом солнцем мире 24-часовых солнечных дней, биологические часы остаются адаптированными к этому графику, и это будет верно независимо от того, находится ли человек дома и в постели или на работе за столом или стойкой. в ночное время. Другими словами, человек всегда достигает суточного минимума около 4:00 утра. Это одна из причин, почему большинство людей находят идею работы в ночное время такой непривлекательной, хотя очевидно, что в нашем современном обществе есть ночная смена. позиции важны.

Людям, у которых дома есть офисы, может быть полезно работать в поздние часы, когда телефон не звонит и в мире царит тишина, но «дополнительное время», получаемое от работы в ночное время, в конечном итоге уравновешивается реакцией организма на изменения его биологических ритмов. То же самое и с работниками, работающими в ночную смену, которые никогда не приспосабливаются к своему графику даже после многих лет работы.

Есть — это такое понятие, как «ночной человек» или кто-то с хроническим заболеванием, известным как синдром задержки фазы сна . Человек с этим синдромом склонен чувствовать себя наиболее бодрым поздно вечером и ночью, с соответствующим отставанием в энергии поздним утром и днем. Даже в этом случае, учитывая роль солнечного света в управлении биением часов, это состояние не поддается регулярной ночной работе, а просто вызывает у человека проблемы с адаптацией к расписанию, поддерживаемому большей частью общества. Один из возможных способов решения этой проблемы — лечь спать на три часа позже, чем обычно при обычном графике с 9 до 5, а также проснуться на три часа позже; к сожалению, для большинства людей это непрактично.Еще одно успешное лечение — это воздействие на человека искусственного света высокой интенсивности с полным спектром, который усиливает эффект солнечного света, между 7:00 и 9:00

КОЛОНИЗАЦИЯ НОЧИ?

В этом ключе интересно отметить, что некоторые из оптимистических прогнозов, сделанных в 1987 году Мюрреем Мелбином в его увлекательной книге « Ночь как рубеж: колонизация мира после наступления темноты », не сбылись. Мелбин, объясняющий циркадные ритмы и биологические часы легко читаемым и понятным способом, проводит блестящий анализ средств, с помощью которых промышленно развитые общества перенесли свои дневные графики на ночные часы.Таким образом, используя его аналогию, такие общества «колонизировали» ночь.

До изобретения в 1879 году первой успешной лампы накаливания американским изобретателем Томасом Эдисоном (1847-1931) активность в ночное время была ограничена. Факелы, грубые лампы и свечи в древние времена; металлические светильники в средние века; и различные масляные лампы, которые использовались в стеклянном дымоходе фонаря, изобретенном в 1490 году итальянским ученым и художником Леонардо. Да Винчи (1452-1519) — все это позволяло человеку читать по ночам и выполнять другие ограниченные функции.После их появления в XIX веке уличные фонари в Лондоне, первые в своем роде, сделали улицы безопасными для прогулок в поздние часы, но путешествия, большие собрания и работа на открытом воздухе после наступления темноты оставались трудными до появления электрического света.

С 1879 года западный мир действительно «колонизировал» ночь ночными закусочными, дорогами, которые никогда не свободны от движения, и круглосуточными развлечениями по радио, телевидению, а теперь и в Интернете. В некоторых крупных городах есть даже хозяйственные магазины, открытые всю ночь.Конечно, сегодня есть больше заправочных станций, ресторанов, телевизионных программ и телефонных линий обслуживания клиентов, которые работают круглосуточно, чем было в 1987 году, когда Мелбин писал свою книгу, но маловероятно, что американцы когда-либо полностью «колонизируют» ночь в основательная мода, которую их предки колонизировали в Новом Свете. Примером ограничений ночной колонизации являются авиаперелеты.

До событий 11 сентября 2001 года, когда террористы разбили угнанные самолеты во Всемирном торговом центре в Нью-Йорке и в Пентагоне в Вашингтоне, округ Колумбия.C., нагрузка на аэропорты Америки стала почти невыносимой. Залы Хартсфилд Интернэшнл в Атланте, штат Джорджия, самом загруженном аэропорту в мире, были непрерывной стычкой людей, багажа и шума, поскольку путешественники боролись, чтобы сменить рейс или забрать свои сумки. Одним из очевидных решений проблемы было бы принятие круглосуточного расписания аэропорта, при котором рейсы регулярно отправляются в 3 или 4 часа утра.

Однако ни один аэропорт не спешил с введением такой меры, а после 11 сентября возросшие опасения по поводу безопасности сделали маловероятным, что какое-либо учреждение будет принимать 24-часовой график, с дополнительными угрозами безопасности, которые это влечет за собой.По крайней мере, на какое-то время объем воздушного движения резко сократился, но даже несмотря на то, что он снова увеличился в течение нескольких месяцев после террористических атак, аэропорты продолжали работать по своему обычному расписанию. Причина, по-видимому, в том, что трудно убедить людей приспособиться к ночному расписанию, то есть найти достаточно людей, желающих летать посреди ночи, и достаточное количество обработчиков багажа и билетных кассиров, готовых их обслужить. Похоже, что существуют пределы возможной колонизации ночного времени.

Другие примеры биологических ритмов

Хотя циркадные ритмы сна и бодрствования являются особенно важными примерами биологических циклов, они далеко не единственные. На самом деле не все ритмы суточные. Некоторые из них являются ультрадианскими, что означает, что они происходят чаще, чем один раз в день. Примеры включают циклы приема жидкости и образования мочи, а также циклы деления клеток и циклы, связанные с гормонами и эндокринными железами, которые их выделяют. Например, гипофиз в головном мозге нормального самца млекопитающего выделяет гормоны примерно каждые 1-2 часа в течение дня.

Общий цикл сна и бодрствования является циркадным, но во сне существует ультрадиановый цикл, когда мозг переходит от сонливости к REM (быстрое движение глаз, или сон, сон) к дремоте, затем к легкому и глубокому сну и, наконец, к медленноволновому сну. В течение ночи этот цикл, который длится около 90 минут, повторяется несколько раз. Среди функций, на которые влияет этот цикл — частота сердечных сокращений и дыхание, которые замедляются в глубоком сне. Кроме того, сердцебиение и дыхание сами по себе представляют собой сверхдальние циклы очень короткой продолжительности.

МЕНСТРУАЦИЯ И ДРУГИЕ ИНФРАДИАНСКИЕ ЦИКЛЫ.

В отличие от сверхбыстрых ультрадианных циклов бьющегося сердца и поступления и оттока кислорода легкими, существуют гораздо более длинные инфрадианные, или месячные, циклы. Безусловно, наиболее распространенной является менструация, которая начинается, когда самка млекопитающего достигает состояния физической зрелости, и продолжается ежемесячно до тех пор, пока она не теряет способность зачать потомство.

Когда она беременеет, менструальный цикл прекращается и, в некоторых случаях, возобновляется только через несколько месяцев после рождения ребенка.Если предположить, что у нее хорошее здоровье, у женщины будут довольно регулярные менструальные периоды с интервалом в 28 дней. Среди женщин давно известно, что менструальные циклы женщин, которые живут или работают в непосредственной близости друг от друга, имеют тенденцию согласовываться. Например, у студенток колледжа, живущих на одном этаже в общежитии, часто бывают общие менструальные циклы.

Причины такого выравнивания менструальных циклов до конца не изучены. Причина 28-дневного цикла также не очевидна.Если бы это было результатом лунных циклов, у всех женщин на Земле были бы менструальные циклы продолжительностью 29,5 дней, то есть столько времени требуется Луне, чтобы путешествовать вокруг Земли. Кроме того, если бы между Луной и менструацией существовала четкая связь, периоды всех менструирующих женщин на Земле совпадали бы с фазами Луны. Ни то, ни другое, конечно, не так.

ЦИКЛОВ ОБРАБОТКИ.

Более продолжительные, чем инфрадианные циклы, окологодные циклы, как следует из их названия, занимают год.Среди них цикл покоя и активности, отмеченный зимней спячкой некоторых видов. Также есть определенные периоды года, когда животные сбрасывают вещи — мех, кожу, рога или просто фунты. Точно так же в некоторые моменты года животные набирают вес.

На людей сильно влияют сезонные изменения, связанные с годичным циклом. Почти нет человека, живущего в зоне умеренного климата (то есть зоны с четырьмя временами года), который не был бы способен вызвать в уме сильные эмоции, представляя ощущения, связанные с зимой, весной, летом или осенью.Какие-то ощущения, тем не менее, они лучше, чем другие, и, хотя могут быть отрицательные ассоциации с весной или летом, на сегодняшний день наиболее вероятным сезоном, вызывающим неблагоприятные последствия для людей, является зима.

Тринадцать недель между зимним солнцестоянием в конце декабря и весенним равноденствием в конце марта оказывают такое сильное влияние на человеческую психику, что ученые определили связанное с этим психическое состояние. Это САР или сезонное аффективное расстройство, которое, по-видимому, связано с сокращением дня (и, таким образом, в конечном итоге, с измененным циркадным ритмом) в зимнее время.

Как мы уже отмечали, организм реагирует на наступление ночи и сна высвобождением мелатонина, но когда темнота длится дольше, чем обычно, секреция мелатонина становится намного более выраженной, чем в обычных условиях. Результатом этого гормонального дисбаланса может быть депрессия, которая может усугубляться другими условиями, связанными с зимой. Среди этих состояний — «домашняя лихорадка» или беспокойство, вызванное длительным заключением. в помещении. Эффективное лечение SAD — это воздействие интенсивного яркого света.

Изучение биологических ритмов

Лечение САР — лишь один из примеров проблем, с которыми сталкиваются ученые, работающие в области хронобиологии, субдисциплины, посвященной изучению биологических ритмов. Естественно, что особенно важное направление хронобиологических исследований отводится исследованию сна. Последнее является относительно новой областью медицины, стимулированной открытием быстрого сна в 1953 году. Помимо изучения таких расстройств, как апноэ во сне, исследователи сна озабочены такими проблемами, как последствия недосыпания и влияние на циркадные ритмы. изоляцией от солнечного света.

Обратите внимание, что научное изучение биологических ритмов не имеет ничего общего с «биоритмами», причудой, которая достигла пика в 1970-х годах, но все еще имеет своих приверженцев сегодня. Биоритмы сродни астрологии в том, что они акцентируют внимание на моменте рождения человека, и хотя биоритмы имеют более научную основу, чем астрология, это само по себе мало что говорит. Как мы уже видели, биологические ритмы действительно управляют большей частью человеческой жизни, но изучение этих ритмов не предлагает особого понимания судьбы или будущего человека — одно из основных заявлений приверженцев биоритмов.Как и во всех псевдонауках, вера в биоритмы поддерживается за счет выделения тех примеров, которые кажутся коррелирующими с теорией, и игнорирования или объяснения многих фактов, которые ей противоречат.

Примером научных исследований в области хронобиологии и смежных областях является работа психолога Стефани Бьелло из Университета Глазго в Шотландии, которая в июне 2000 года объявила о результатах, связывающих наркотик, экстази, с долгосрочным повреждением биологических часов. Как и ЛСД и многие другие наркотики, экстази разрушает серотонин и может оказывать такое негативное влияние на пути высвобождения серотонина в шишковидной железе, что навсегда изменяет способность мозга вырабатывать этот жизненно важный гормон.Таким образом, препарат, вызывающий у потребителей чувство эйфории, может вызвать серьезные расстройства сна и настроения, а также тяжелую депрессию.

ГДЕ ПОДРОБНЕЕ

Биологические ритмы (веб-сайт). .

Центр биологического времени (веб-сайт). .

Циркадные ритмы (веб-сайт). .

«Экстази рушит часы тела.» Британская радиовещательная корпорация (веб-сайт). .

Хьюз, Мартин. Bodyclock: Влияние времени на здоровье человека. New York: Facts on File, 1989.

Melbin, Murray. Ночь как рубеж: Колонизация мира после наступления темноты. Нью-Йорк: Free Press, 1987.

Орлок, Кэрол. Внутреннее время: наука о биологических часах и о том, что заставляет нас тикать. Secaucus, NJ: Carol Publishing Group, 1993.

Rose, Kenneth Jon. Тело во времени. New York: John Wiley and Sons, 1988.

Информация о нарушениях сна (веб-сайт). .

Уотерхаус, Дж. М., Д. С. Уотерс и М. Э. Уотерхаус. Часы вашего тела. New York: Oxford University Press, 1990.

Winfree, Arthur T. Время биологических часов. Нью-Йорк: Научная американская библиотека, 1987.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫ:

Механизм внутри организма (например, шишковидная железа в головном мозге человека), который управляет биологическими ритмами.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ:

Процессы, которые периодически происходят в организме в связи с периодическими изменениями условий окружающей среды и часто в ответ на них.

ХРОНОБИОЛОГИЯ:

Раздел биологии, посвященный изучению биологических ритмов.

CIRCADIAN RHYTHM:

Биологический цикл, который длится примерно день.У людей циркадные ритмы имеют цикл примерно 25 часов и определяют состояния сна и бодрствования, а также температуру тела и другие биологические функции.

ГОРМОН:

Молекулы, продуцируемые живыми клетками, которые посылают сигналы в точки, удаленные от точки их происхождения, и которые вызывают специфические эффекты на деятельность других клеток.

ИНФРАДИАННЫЙ РИТМ:

Биологический цикл, который происходит в течение месяца.

JET LAG:

Физиологическое и психологическое состояние человека, которое обычно включает утомляемость и раздражительность; Обычно это следует из длительного перелета через несколько часовых поясов и, вероятно, является следствием нарушения циркадных ритмов.

МЕНОПАУЗА:

Момент прекращения менструального цикла, время, которое обычно соответствует прекращению репродуктивных способностей женщины.

МЕНСТРУАЦИЯ:

Отслаивание слизистой оболочки матки, которое происходит ежемесячно у небеременных женщин, которые не достигли менопаузы (момент, когда менструальный цикл прекращается) и которое проявляется в виде кровянистых выделений.

ШИШОВАЯ ЖЕЛЕЗА:

Небольшая, обычно конусообразная часть мозга, часто расположенная между двумя долями, которая играет главную роль в регулировании высвобождения определенных гормонов, в том числе тех, которые связаны с циркадными ритмами человека.

ULTRADIAN RHYTHM:

Биологический цикл, который длится менее суток. Сравните с циркадным ритмом.

Числа биоритмов не складываются ›Великие моменты науки доктора Карла (ABC Science)

Доктор Карл ›Великие моменты в науке доктора Карла

Не путайте циркадные ритмы с биоритмами — один — наука, другой — просто шонки, — говорит доктор Карл.

Карл С. Крушельницкий

Изворотливые числа: теория биоритмов основана на 23, 28 и 33 дневных циклах. (Источник: MarcoMarchi / iStockPhoto)

Все живые существа развиваются и приспосабливаются к обычным ритмам вселенной вокруг них. Например, существа, обитающие на берегу моря, следят за приливами. Мы, люди, предпочитаем спать ночью в темноте. Поэтому неудивительно, что люди изучают циркадные ритмы, пользующиеся большим научным авторитетом.

Слово «циркадный» происходит от латинского, где «около» означает «примерно», а «diem» означает «день». Таким образом, циркадные ритмы — это настоящие биологические ритмы, которые происходят в течение дня.Это правда, например, что мы чувствуем себя немного сонными в середине утра и в середине дня.

Однако так называемая «теория биоритмов» пытается использовать это доверие, чтобы предположить, что люди подвержены только трем циклам, которые колеблются в наших телах и контролируют нашу жизнь. Эта теория была довольно популярна в 1970-х и 80-х годах, а затем исчезла, но некоторых людей она все еще вводит в заблуждение.

В литературе по биоритмам сделано много впечатляющих и заманчивых заявлений.К сожалению, все они неверны.

Например: «… врачи в Германии и Швейцарии … врач не будет проводить никаких хирургических операций, если положение биоритма пациента находится в не поддерживающей констелляции».

И еще больше вздора: «… японцы или шведы никогда не назначили бы операцию пациенту, чей физический цикл был ниже критической отметки! … Японские авиакомпании не разрешают пилотам управлять самолетом, если они находятся в критическом состоянии. цикл.«

Опять совершенно неверно.

Изучение биоритмов началось с Вильгельма Флисса в конце 19 века. Он был врачом, другом и пациентом Зигмунда Фрейда и нумерологом-любителем. Он был одержим числами 23 и 28, потому что обнаружил, что может выразить любое другое число через 23 и 28. Например,

12 = (23/2) + (28/56)

В результате он был уверен, что эти два числа правят вселенной.

На этом этапе история становится немного грустной.

К сожалению, Флейсс недостаточно разбирался в теории чисел, чтобы понять, что любое число может быть выражено любыми другими двумя числами, не имеющими общего делителя! Тем не менее, он продолжал использовать свои любимые числа 23 и 28. Число 28 было «очевидно» связано с менструальным циклом, поэтому он назвал его «женским» — и осталось 23 как «мужской» цикл.

Итак, Флейсс посчитал, что у всех женщин был преимущественно 28-дневный цикл, который мог объяснить большую часть их поведения, в то время как у всех мужчин был соответствующий 23-дневный цикл.

В 1920-х годах австриец Альфред Тельшер, профессор инженерных наук Университета Инсбрука, «чувствовал», что работа его учеников периодически улучшается и ослабевает. Поэтому он продвигал эту теорию биоритмов, добавляя 33-дневный интеллектуальный цикл к мужскому 23-дневному и женскому 28-дневному.

В 1923 году Николай Парна опубликовал в Германии свою книгу Ритм, жизнь и творчество . Об этих собственных колебаниях он писал гораздо больше — по большей части неверно.

В 1927 году Курт Пол Рихтер, директор психиатрической клиники Университета Джона Хопкинса, написал статью, в которой он обсудил концепцию биологических часов, таких как часы, управляющие сексуальным поведением, приемом пищи и т. Д. Он проводил подлинные научные исследования ритмов тела и сразу же воздерживался от этих совершенно недоказанных 23-, 28- и 33-дневных циклов.

Итак, да, действительно были обнаружены доказательства реальных биологических ритмов у людей. И да, у других существ есть свои ритмы: птицы мигрируют в определенное время года, цикады следуют 13-летним и 17-летним циклам и так далее.

Эти реальные циклы подтвердили эти поддельные биоритмы.

В течение следующих полувека, в рамках настоящего исследования реальных биоритмов человека, было обнаружено, что гормоны человека выделяются циклически. Таким образом, кортизол выливается в ежедневный ритм, в то время как гормоны гипофиза в головном мозге выделяются примерно каждые 80 минут.

Итак, появились доказательства подлинных циркадных ритмов. Если вы когда-нибудь совершали дальний перелет на реактивном самолете, вы, вероятно, испытывали смену часовых поясов.наверх

Опубликовано 10 июля 2013 г.

© 2021 Karl S. Kruszelnicki Pty Ltd

Электронная почта ABC Science

Используйте эти ссылки в социальных сетях, чтобы поделиться числами биоритмов не суммируются .

Используйте эту форму, чтобы отправить сообщение «Числа биоритмов не складываются» кому-нибудь из ваших знакомых:
https://www.abc.net.au/science/articles/2013/07/10/3799979.htm?

Биологические ритмы — обзор

II Характеристика биологических ритмов

Согласно подходу, впервые предложенному Хальбергом, детерминированные биологические ритмы (т.е., хронобиологические ритмы) имеют четыре измеряемых параметра: среднее значение, амплитуду, акрофазу и период (Pauly, 1980). Они показаны графически на рис. 1.

Рис. 1. Косинорная кривая, показывающая различные параметры отклика.

Среднее значение ритма — это среднее значение непрерывной переменной за один цикл. Когда ритм описывается подгонкой косинусоидальной кривой, средняя точка между пиками и впадинами называется MESOR. Только когда данные измеряются на равном расстоянии в течение целого числа циклов, MESOR будет равняться среднему арифметическому.

Амплитуда относится к величине переменной отклика между ее средним значением и (оценочным) минимумом или пиком. Однако такое математическое использование ограничено ритмами, которые колеблются симметрично относительно среднего значения.

Фаза относится к значению биологической переменной в фиксированный момент времени. Слово «фазировка» часто используется для описания формы кривой, которая отображает отношение биологической функции ко времени. Акрофаза — это более ограниченный термин, который относится к указанному эталонному стандарту или нулевому времени и указывает запаздывание на гребне функции, используемой для описания ритма.

Период — это продолжительность одного полного цикла ритмической функции, равная 1 / частота.

Хаус и Халберг (1980) дополнительно классифицировали ритмы (по временным рамкам) на инфрадианные, циркадные и ультрадианные. Циркадные ритмы — это ритмы, которые изучены наиболее широко и имеют периоды в диапазоне 20–28 часов (следовательно, частота составляет около 0,04 цикла в час). Можно привести множество примеров, включая ритмы митотической активности, метаболические процессы и восприимчивость к лекарствам.

Инфрадианные ритмы имеют периоды более 28 часов, и поэтому их частота соответственно ниже, чем циркадные. Некоторые из хорошо известных инфрадианных ритмов — это менструальный цикл человека и годовой репродуктивный цикл лосося. Инфрадианные ритмы были идентифицированы в потреблении питательных веществ и метаболизме пищевых продуктов (Reinberg, 1983). Более специфическим типом инфрадианного ритма является циркасемисептан (период примерно 3,5 дня), обнаруженный Schweiger et al. (1986).

Ультрадиановые ритмы имеют периоды короче 20 часов.Примерами этих ритмов являются электрокардиограмма, дыхание, перистальтика кишечника и т. Д.

Ритмы также можно разделить на экзогенные и эндогенные (Pauly, 1980). Экзогенный ритм может быть вызван, управляться и / или координироваться силой в окружающей среде, но исчезает, когда движущая сила прекращается. Эндогенный ритм имеет внутренний механизм, и его координация лежит на клеточном уровне, например, транскрипции ДНК. Ритмичность фосфолипидов, РНК, ДНК, содержания гликогена и митоза была продемонстрирована Halberg et al. (1959). Эндогенные ритмы имеют периоды, аналогичные периодам в окружающей среде, но статистически отличные от них. Те внешние воздействия (факторы окружающей среды), которые способны вовлекать ритм, называются синхронизаторами (Minors and Waterhouse, 1981), и их манипуляции могут сбрасывать фазу ритмов. Некоторые факторы окружающей среды, такие как циклы свет / темнота, сон / бодрствование, время потребления энергии и, предположительно, качественные диетические факторы, могут действовать одновременно или по отдельности на данную физиологическую переменную.Один или другой из этих внешних синхронизаторов может быть доминирующим для определения времени ритма данной функции, но не для других. После изменения расписания синхронизатора адаптация ритма к измененному распорядку окружающей среды будет происходить с разной скоростью для разных переменных (Haus and Halberg, 1980). Однако, если внешний синхронизатор исчезнет, ​​эндогенный ритм не исчезнет и примет характеристику, называемую «свободным ходом». Наша цель в этой рукописи — продемонстрировать протоколы, необходимые для анализа прибавки в весе у крыс по времени.Затем эти методы можно применить к другим ответам.

МОЗГ Сверху ВНИЗ

Ночные животные тоже имеют циркадные ритмы, хотя эти животные активны ночью и отдыхать днем.Тараканы, например, являются очень хорошими моделями для исследования циркадных ритмов, потому что их активность можно легко записать, а их нервозность системы относительно просты и удобны по размеру. При размещении мышей во временном изоляция, их автономный циркадный ритм период около 23.5 часов. У хомяков он близок к 24 часа, а у человека — от 24,2 до 25,5 в зависимости от какие исследования вы читаете. Таким образом, этот период генетически определяется биологическим часы в каждом виде. Интересно, что мутация хотя бы в одном из многих генов, участвующих в этих часах может изменить его период. Струя лаг и рабочий ночные смены представляют собой две очень специфические набор условий, в которых циркадный ритм ритмы внезапно оказываются не в фазе. Смена времен года имеет аналогичный эффект, но в течение гораздо более длительного периода. Причина того, что изменение сезоны нарушают циркадные ритмы людей, так что люди обычно встают с постели примерно в одно и то же время каждый день в связи с семейными и рабочими обязанностями, тогда как время, в течение которого они ложатся спать, варьируется в большей степени. В качестве времена года меняются, времена восхода и захода солнца меняются значительно, поэтому, когда кто-то продолжает вставать в одно и то же час, в их системе создается впечатление, что время как-то смещение. Сезонный аффективное расстройство , перенесенное зимой некоторыми людьми в северных странах, где дни очень коротко, вполне может быть связано с этим сдвигом в теле циркадные часы.

ХРОНОБИОЛОГИЯ Наша природная среда наполнен циклическими паттернами и ритмами, окончательные истоки лежат в особой конфигурации нашей солнечной системы.Например, наши сезонные колебания температуры и осадки возникают в результате годового обращения Земли вокруг Солнца и наклон оси вращения Земли. Другие явления, такие как приливы, вызваны движением. ежемесячным оборотом Луны вокруг Земли. И, конечно же, чередование дня и ночь связана с вращением Земли вокруг своей оси, с одним полный оборот занимает около 24 часов. В человеческий мозг, потому что он всегда развивался в этой циклической среде, адаптировался к нему во многих отношениях. Самый очевидный — это сон-бодрствование. цикл, который следует за сменой дня и ночи. Но мозг млекопитающих также может управлять циклическим поведением с периодами намного дольше суток, например, в спячке, или намного короче, например, дыхательный цикл.В сама кора головного мозга отображает циклы, периоды которых еще короче, с частотой в десятки циклов в секунду. Таким образом, циклы у млекопитающих вездесущи. нервная система. Их частота может составлять от 100 циклов в второй (100 Гц) для кортикального ЭЭГ только один раз в год (или 0,00000003 Гц) для многих сезонных поведение, такое как спаривание оленей осенью или спячка в медведях. Изучение этих циклов (также известных как ритмы) в биологических организмов называется хронобиологии . Сосредоточив внимание о временном измерении физиологических и психологических деятельности, хронобиология дала лучшее понимание многие явления, в том числе почему определенные лекарства более эффективны, если их принимать в определенное время день. Цикл или ритм присутствует, когда явление многократно проходит через пики и спады в течение определенного периода времени.Как только что было отмечено, продолжительность этого периода может сильно различаться. Вот почему биологические ритмы обычно делятся на три основные категории в соответствии с их периодом — человек временной интервал, отделяющий один пик или впадину от следующего в повторяющийся цикл. дюйм 1729 г., французский физик Жак д’Орту де Майран заметил, что куст мимозы «знал», когда он было днем, а когда было ночь, потому что он открылся и закрыл свои створки соответственно в те времена даже когда он был заключен в коробку, которая не пропускала свет.Этот поэтому растение реагировало не на солнце, а на внутренний биологические часы. Сегодня мы знаем, что большинство живых организмов есть свои биологические часы.

Лаборатория исследования биологических ритмов | Исследования в области поведенческих наук

Rush’s Biological Rhythms Research Laboratory — это всемирно признанная лаборатория по исследованию циркадных ритмов человека и сна.Лаборатория была основана в 1987 году доктором философии Чарманом Истманом. Намни Гоэль, доктор философии, руководит программой по хронобиологии и медицине сна для взрослых, а Стефани Кроули, доктор философии, руководит программой исследований детской хронобиологии и сна. Цель нашей лаборатории — понять суточные ритмы и сон человека на протяжении всей жизни в контексте физического и психического здоровья.

Наша работа

Система суточного ритма регулирует физиологию и поведение в течение дня.Однако повседневные ситуации, такие как посменная работа, нарушение биоритмов и даже пробуждение по будильнику каждое утро буднего дня, заставляют нас бодрствовать и пытаться спать в неблагоприятное циркадное время. Это «циркадное несоответствие» между физиологией и поведением может привести к ухудшению физического здоровья (например, нарушение сна, желудочно-кишечные расстройства, увеличение веса), психического здоровья (например, депрессия, нарушение обучения) и плохого поведения в отношении здоровья (например, диета, кофеин, алкоголь, никотин). Недостаток сна также может привести к таким результатам.

Наша работа сосредоточена на измерении сна и циркадных ритмов в различных контекстах, а затем на тестировании различных вмешательств для уменьшения циркадных дисбалансов и потери сна, чтобы уменьшить бремя симптомов и улучшить общие результаты для здоровья. У нас есть обширный опыт использования предписанных режимов сна / темноты, световых процедур и лечения экзогенным мелатонином для уменьшения циркадных дисбалансов.

Технологии

• Измерение начала появления мелатонина при тусклом свете (DLMO) — самого надежного маркера циркадной фазы у людей
• Актиграфия запястья для надежной оценки поведения сна и бодрствования
• Световые короба и носимые светочувствительные приборы
• 24-часовое измерение окружающего освещения
• Тестирование нейроповеденческих характеристик

Финансирование

• NIH / NINR R01 NR007677: Расовые различия в циркадных ритмах человека.Главный исследователь: Чарман И. Истман, доктор философии; Соисследователь: Стефани Дж. Кроули, доктор философии
• NIH / NHLBI R01 HL105395: Задержка сна подростка: регуляция циркадных ритмов и фазовый сдвиг с помощью света. Главный исследователь: Стефани Дж. Кроули, доктор философии; Соисследователь: Чарман И. Истман, доктор философии
• NIH / NHLBI R01 HL112756: Продление сна для подростков в школе и в ночное время: вмешательство, направленное на циркадную систему. Главный исследователь: Стефани Дж. Кроули, доктор философии; соисследователь: Чарман И.Истман, доктор философии

Наша команда

Намни Гоэль, доктор философии
Профессор и директор по исследованиям хронобиологии взрослых, Департамент психиатрии и поведенческих наук
Директор лаборатории хронобиологии взрослых и медицины сна, Лаборатория биологических ритмов
Электронная почта: [email protected]
Телефон: (312) 563-4726
Факс: (312) 563-4900

Стефани Дж. Кроули, доктор философии
Доцент кафедры психиатрии и поведенческих наук
Директор программы исследований детской хронобиологии и сна Лаборатории исследования биологических ритмов
Электронная почта: stephanie_j_crowley @ rush.edu

Чарман И. Истман, доктор философии
Профессор кафедры психиатрии и поведенческих наук
Электронная почта: [email protected]

Расположение лаборатории

1645 W. Jackson Blvd. Suite 425
Chicago, IL 60612
Электронная почта: [email protected]
Телефон: (312) 942-9991

Биологические ритмы и фертильность: гипоталамус-гипофиз & nda

¹ Департамент здравоохранения, Национальный институт здравоохранения и социального обеспечения (THL), ² Департамент акушерства и гинекологии, Университет Хельсинки, Хельсинки, ³ Kätilö Hospital, ³ Kätilö Hospital Госпиталь Хельсинкского университета, Хельсинки, Финляндия

Резюме: Помимо нормальных физиологических процессов, ряд патологических состояний проявляет суточные и сезонные колебания частоты возникновения.Эти биологические ритмы генерируются циркадными часами, которые регулируют свои функции и адаптируются к среде обитания. Несовпадение биологических ритмов и нарушение функций циркадных часов в конечном итоге могут оказать негативное влияние на репродуктивную функцию, чему и посвящен данный обзор. Большой объем литературы по исследованиям на животных продемонстрировал роль генов основных часов и генов, управляемых часами, в регуляции репродуктивных процессов. Напротив, только несколько исследований, в основном эпидемиологические, предполагают, что нарушения функции циркадных часов, например, из-за сменной работы или смены часовых поясов, ставят под угрозу репродуктивную функцию человека.

Введение

Жизнь многих видов, включая человека, изначально регулировалась биологическими ритмами. Действительно, фертильность и воспроизводство у животных подчиняются определенным циркадным и сезонным ритмам, которые призваны гарантировать, что возможности для спаривания и рождения потомства происходят в наиболее благоприятное время года с точки зрения климата и наличия пищи, чтобы гарантировать наилучшее выживание потомства. Этот процесс тонко регулируется сложным и элегантным взаимодействием между восприятием и разработкой стимулов окружающей среды и активацией эндогенных функций в соответствии с ритмическим паттерном.Все это стало возможным благодаря точной синхронизации, обеспечиваемой внутренними часами. Центральным водителем ритма циркадных и сезонных ритмов у млекопитающих является супрахиазматическое ядро ​​(SCN), расположенное в переднем гипоталамусе. Он имеет эндогенный ритм с периодом около 24 часов, ¹ , называемый циркадным ритмом, который является восприимчивым и адаптирующимся к подсказкам, дающим время из среды обитания.

Сезонные и циркадные ритмы фертильности и репродукции, по-видимому, менее очевидны у людей, особенно в современных обществах и культурах, где работа и социальные ситуации навязывают свои собственные ритмы жизни и где наличие противозачаточных средств и других средств контроля рождаемости позволяет контролировать и планирование сроков воспроизведения.Поддержание этой биологической регуляции становится все более и более сложным из-за многочисленных социальных стимулов, наложенных на исходные биологические ритмы. Даже в таком контексте, когда увлечение между экологическими и социальными сигналами и эндогенными физиологическими функциями становится все более и более сложным, биологические ритмы продолжают работать и регулировать воспроизводство и многие другие функции нашего тела. Несовпадение и нарушение биологических ритмов может в конечном итоге негативно повлиять на некоторые физиологические функции, включая репродуктивную функцию.Следовательно, интуитивно понятно, как следует понимать последствия нарушения биологических ритмов и должным образом устранять их. ²

Целью данной статьи является обзор современных знаний о биологических ритмах воспроизводства и фертильности и обсуждение возможных последствий их нарушения.

Биологические ритмы: определение и примеры

Многие физиологические функции следуют ритму ~ 24 часов, то есть суточному ритму. Кроме того, существуют биологические ритмы, которые имеют более короткий (т. Е. Ультрадианный) или более длительный (т. Е. Инфрадианный) период, чем 24 часа.По определению, циркадные ритмы сохраняются в постоянных условиях окружающей среды, таких как свет-темнота и температурные переходы, демонстрируя, что они генерируются эндогенными осцилляторами, а не в ответ на внешние сигналы. Однако эндогенным осцилляторам необходимы свойства, которые позволят им не только предвидеть сезонные изменения температуры окружающей среды и фотопериода, но и адаптироваться к внезапным изменениям этих условий, а также сбрасываться из-за социально обусловленных изменений расписания. ³

Примеры физиологических циркадных ритмов включают не только цикл сна и бодрствования и цикл основной температуры тела, но также производство и секрецию гормонов, таких как кортизол и мелатонин. Кроме того, оказывается, что многие репродуктивные процессы следуют циркадному ритму, ⁴ , так что спонтанные роды происходят чаще утром, а начало родов в ночное время приводит к более короткой продолжительности родов при анализе> 1800 роды, для которых были включены только одноплодные беременности со спонтанным началом схваток и предполагаемыми вагинальными родами. ⁵

Существуют также круглогодичные колебания многих физиологических ритмов, которые проявляются как сезонный характер. Похоже, что фотопериод может влиять на количество нейронов, высвобождающих аргинин вазопрессин (AVP) в SCN, осенью это количество выше, чем летом. ^6,7 Другие нейротрансмиттеры (например, серотонин), по-видимому, следуют сезонному паттерну в их гипоталамических уровнях, а циркадный ритм секреции мелатонина варьируется в зависимости от фотопериода, то есть следует сезонному паттерну. ⁴ Эти колебания способствуют возникновению ряда патологических состояний, таких как расстройства сна и настроения, которые проявляют сезонные колебания в их частоте и ухудшении симптомов. ⁸ Сезонные колебания могут влиять на репродуктивную функцию человека непосредственно как таковые или опосредованные изменениями массы тела или патологическими состояниями. ^8,9 Однако неизвестно, имеют ли дисфункции циркадных часов или определенных вариантов генов часов или их мутации de novo какую-либо причинную роль в этих условиях. ¹⁰

Молекулярные механизмы биологических ритмов

Стимулы среды обитания, такие как длины волн светового воздействия и их интенсивность, воспринимаются сетчаткой, передаются через ретиногипоталамический тракт в SCN и обрабатываются как функция времени . SCN посылает гуморальные и нейрональные сигналы ряду целевых эффекторов, расположенных в головном мозге, а также в периферических участках, таких как шишковидная железа, гипофиз, щитовидная железа, сердце, печень, матка и яичники. ^11,12 Несколько различных нейротрансмиттеров участвуют в передаче данных от клеток SCN, таких как AVP и вазоактивный кишечный пептид (VIP). Здесь следует отметить, что высвобождающие вазопрессин нейроны в SCN следуют циркадной и сезонной ритмичности в своей синтезирующей активности. ^6,7

Ядро или так называемые канонические молекулярные механизмы, лежащие в основе циркадной ритмичности, автономно генерируются определенным набором так называемых часовых генов и их белковых продуктов. ¹³ Они образуют взаимосвязанные петли обратной связи транскрипции-трансляции внутри клетки, полный цикл которых длится ~ 24 часа.

SCN — это главные, главные или центральные циркадные часы в организме. ¹⁴ Гены часов и их белковые продукты в каждой ткани играют роль в управлении генами, регулируемыми часами, до сих пор неизвестными для некоторых тканей. Природа этих генетических мишеней в значительной степени неизвестна на сегодняшний день, а некоторым неизвестно, как они действуют, регулируя ритмы в ткани.То, как циркадная ритмичность синхронизируется от уровня тканей к уровню организма, до конца не ясно, но SCN и ее нейроны, расположенные в «оболочке», активно участвуют в этом процессе по всему организму. ¹⁴ Эти действия используют, например, связи SCN с другими областями мозга для регулирования внутренней температуры тела, и они включают, посредством симпатической регуляции, контроль синтеза и последующего выведения мелатонина из шишковидной железы в кровообращение. .Однако кажется, что организация SCN более сложна, чем простая структура «ядра» и «оболочки». ¹¹

Помимо SCN, ритмическая экспрессия часовых генов была обнаружена также в ряде периферических тканей, таких как печень, почки, сердце, легкие, селезенка, скелетные мышцы, ¹⁵ , а также матка, ^16, яичники, ^17,18 и яйцевод, ¹⁹ , что указывает на кодирование белка, но не обязательно говорит о функциональной значимости.Кроме того, в головном мозге и периферических тканях, таких как репродуктивные ткани, многие гены, кроме вышеупомянутых генов основных часов, ритмично экспрессируются, потому что либо они имеют в своем промоторе последовательности E-box для связывания ритмически экспрессируемых комплексов CLOCK / BMAL1, либо они ритмически регулируются. другими специфическими факторами транскрипции, контролируемыми часами. ^20,21 Взятые вместе, эти наблюдения подтверждают идею о том, что периферические клетки млекопитающих являются автономными осцилляторами, которые активно способствуют генерации и поддержанию биологических ритмов.Однако необходима жесткая синхронизация между центральным и периферийным осцилляторами, и считается, что этот процесс в основном, но не исключительно, управляется SCN. ²²

Биологические ритмы и фертильность: ось гипоталамус – гипофиз – яичник

Как упоминалось ранее во «Введении», процессы фертильности и воспроизводства у многих видов характеризуются сезонными и циркадными ритмами. Сезонная ритмичность обычно определяется фотопериодом (т. Е. Продолжительностью дня), который действует как главный источник времени, регулирующий эндогенное циркадное производство мелатонина, в свою очередь регулируя фертильность и воспроизводство.Например, начало полового созревания тормозится короткой продолжительностью светового дня у крыс с практическим значением, благоприятствующим плодовитости и воспроизводству в течение сезона года, когда доступность пищи максимальна. Кроме того, у крыс эстральный цикл следует четкой циркадной ритмичности, так что выброс лютеинизирующего гормона (ЛГ) начинается во второй половине дня проэстра, а овуляция и спаривание происходят через 6 часов после наступления темноты. Другими словами, время всплеска ЛГ и, следовательно, время овуляции, в значительной степени определяется. ^23,24 Что касается других сезонных и циркадных ритмов, время репродуктивной функции у млекопитающих, включая человека, также регулируется главным образом SCN как частью оси гипоталамус-гипофиз-яичник (HPO). Функционирование оси HPO является хорошим примером тесных взаимосвязей и циркадной синхронизации между нервными, эндокринными и нейроэндокринными сигналами, которые приводят к овариальному циклу, то есть главному компоненту воспроизводства у самок млекопитающих.

Яичниковый цикл регулируется секрецией гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) гипоталамусом, который, в свою очередь, регулирует секрецию гонадотропинов, то есть фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и ЛГ из гипофиза.Поскольку чувствительность яичников к выбросу ЛГ, необходимому для возникновения овуляции, ограничена узким временным окном, время секреции ГнРГ должно быть точно согласовано. Комбинация положительного гормона, то есть уровней циркулирующих гонадных стероидов, сигналов обратной связи от доминирующего фолликула яичника и сигналов суточного времени от SCN контролирует эту регуляцию, что в конечном итоге приводит к высвобождению уровней GnRH, необходимых для начала выброса ЛГ. У людей нейроны GnRH простираются от преоптической области до инфундибулярного ядра (гомолога дугообразному ядру у других видов млекопитающих) гипоталамуса, а связь между SCN и нейронами GnRH опосредуется нейротрансмиттерами, такими как AVP и VIP. ²⁵ Секреция GnRH зависит от времени, а кисспептин (KISS) влияет на ультрадианный ритм транскрипции гена GnRH и секрецию белка. ²⁶

Интересно, что экспрессия Avp в SCN регулируется CLOCK и BMAL1, и она ритмично колеблется в течение дня как у мышей дикого типа, так и у мышей с мутантами Clock . ²⁷ Однако у мышей дикого типа экспрессия SCN Avp выше, чем у мутантных мышей. Точно так же экспрессия рецептора AVP 1a в гипоталамусе снижена у мышей с мутантами Clock .Кроме того, у мутанта Clock , но не у мышей дикого типа, лечение инъекциями AVP в преоптическую область во второй половине проэстрального дня приводит к значительному увеличению уровней LH (т. Е. Выбросу LH), возможно, опосредованному AVP 1a. рецептор. ²⁷ Эти данные свидетельствуют о том, что AVP участвует в циркадных временных сигналах выброса ЛГ у мышей. В частности, Миллер и др. Предполагают, что у мышей AVP высвобождается из нейронов SCN, проецируясь на нейроны гипоталамуса GnRH с суточным циркадным паттерном. ²⁷

Точнее, VIP-опосредованные проекции из вентролатерального SCN достигают нейронов GnRH в медиальной преоптической области. Кроме того, AVP-опосредованные проекции из дорсомедиального SCN сообщаются с антеровентральным перивентрикулярным (AVPV) ядром, которое, в свою очередь, индуцирует высвобождение GnRH через KISS-опосредованные проекции в медиальную преоптическую область. ²⁸ Однако только в присутствии высоких уровней эстрадиола, как во время проэструса, возможная гиперрегуляция рецепторов AVP 1a в гипоталамусе вызывает состояние повышенной чувствительности к AVP, что в конечном итоге приводит к выбросу ЛГ.В этой модели низкая экспрессия SCN Avp у мутантных мышей Clock не дает синхронизирующего сигнала нейронам GnRH, которые, в свою очередь, менее чувствительны к AVP из-за низкой экспрессии рецепторов AVP 1a. ²⁷ Клетки GnRH также действуют как эндогенные автономные осцилляторы, которые, вероятно, регулируют время чувствительности к коммуникации SCN. Ритмическая экспрессия генов циркадных часов ( Bmal1 , Clock , Cry1 , Cry2 , Per1 , Per2 , Per3 ) и их белковых продуктов в нейронах, секретирующих GnRH, хорошо известна, ^29–34 , поскольку это изменение ритмической секреции GnRH, вызванное нарушением работы часовых генов, например, снижение средней частоты пульса у мутантов Clock-Δ19 . ²⁹

Другие механизмы, которые, возможно, участвуют в генерации и передаче сигналов синхронизации для овуляции, включают в себя сигналы окружающей среды темноты и света, соответственно, передаваемые от сетчатки к SCN и передаваемые в шишковидную железу, что приводит к секреции или ингибированию мелатонина. . У людей фотопериод и, следовательно, воздействие света через глаза имеют эндокринные эффекты и в некоторой степени также участвуют в регуляции репродуктивных циклов. ^35,36 Известно, что мелатонин влияет на репродукцию, связывая рецепторы мелатонина, которые ритмично экспрессируются в GnRH-секретирующих клетках, и подавляя экспрессию гипоталамического гена GnRH, ^30,37 и взаимодействуя с рецепторами, экспрессируемыми в яичниках. ³⁸ Следует отметить, что мелатонин также продуцируется в периферических участках, включая репродуктивные органы, такие как яичники (например, в клетках гранулезы и ооциты) и плацента, и как таковой активно влияет на развитие SCN плода. ³⁹

Стероиды из надпочечников также, вероятно, вносят вклад в регуляцию экспрессии генов часов гипофиза и яичников. Точно так же стероиды яичников регулируют экспрессию гена часов в яичниках, а также в матке и гипофизе. ⁴⁰ Фактически, гены часов широко экспрессируются по оси HPO, т. Е. Гипофиз, яичники, яйцеводы и матка, и белки часов, вероятно, играют активную роль в определении времени репродуктивных функций, таких как развитие фолликулов. , овуляция, синтез стероидных гормонов, имплантация и развитие плода. ⁴¹ Все эти механизмы участвуют в регуляции времени воспроизводства посредством стимулов от внешних переходов свет-темнота и от автономных центральных и периферических циркадных часов.

Биологические ритмы фертильности по оси HPO: роль VIP и KISS

Как упоминалось ранее, SCN взаимодействует с нейронами GnRH посредством комбинации моносинаптических (VIP-нейроны) и мультисинаптических (AVP-KISS) путей, то есть возможно, участвует в инициировании выброса ЛГ следующим образом.

VIP-секретирующие нейроны из проекта SCN в гипоталамические GnRH-секретирующие нейроны. Было показано, что мыши с нулевым мутантом VIP обладают пониженной плодовитостью, т. Е. Меньшим количеством детенышей, меньшим сроком беременности или кормления грудью, а также аномальной репродуктивной функцией, т. Е. Нерегулярными и более длинными эстральными циклами, характеризующимися большей продолжительностью диэструса / метэструса, но более коротким проэструсом. всегда следует фаза течки и пониженное количество ооцитов, высвобождаемых после проэструса. ⁴² Кроме того, у VIP-нулевых мышей был нормальный период и нормальная амплитуда ритма Per2 в матке и яичниках, но амплитуда была притуплена в SCN и гипофизе. Кроме того, фаза ритма Per2 была нормальной в SCN и яичниках, но продвинулась в матке и гипофизе. Эти результаты предполагают, что изменения VIP в первую очередь влияют на SCN, а не на яичники. Однако у VIP-нулевых мышей были такие же концентрации эстрадиола и максимальных концентраций ЛГ в проэструсе, что и у мышей дикого типа, и неизвестно, имеют ли эти мыши постоянный ритм ЛГ. ⁴² Эти данные, наряду с наблюдением поддерживаемой за счет снижения плодовитости у VIP нулевых мышей, предполагают, что альтернативные механизмы участвуют в циркадном инициировании репродуктивного цикла. Эта гипотеза дополнительно подтверждается тем фактом, что нейроны, высвобождающие GnRH, не экспрессируют рецептор эстрогена, необходимый для того, чтобы положительная обратная связь эстрогена была эффективной, и тем фактом, что нейроны, достигаемые проекциями VIP из SCN, составляют лишь небольшую часть ГнРГ-секретирующие нейроны.

Недавние открытия убедительно указывают на участие AVPV и связанных с ним KISS-опосредованных коммуникаций в циркадной регуляции репродуктивного цикла. На сегодняшний день ряд исследований показал важную роль KISS в наступлении полового созревания и поддержании фертильности. Поражение клеток AVPV у крыс вызывает нарушение опосредованной KISS коммуникации и устраняет эстральный цикл. ⁴³ Более того, мыши с нокаутом KISS или мыши, лишенные родственного KISS рецептора GPR54, не имеют выброса ЛГ или активации нейронов ГнРГ. ^44,45

SCN связывается через проекции AVP с нейронами AVPV, которые, в свою очередь, проецируются на нейроны, продуцирующие GnRH, посредством KISS. Нейроны AVPV экспрессируют рецептор эстрогена α, тем самым обеспечивая тонкую интеграцию между циркадной регуляцией SCN и эстроген-опосредованной положительной обратной связью от развивающегося фолликула. Секреция AVP нейронами SCN следует циркадному ритму в моделях грызунов: она начинает увеличиваться в течение первой половины светового периода и достигает пика в середине дня, в течение чувствительного временного окна перед выбросом ЛГ.После пика секреция AVP снижается и достигает минимума в связи с темным периодом. ⁴⁶ Введение AVP в SCN интактных крыс с удаленными яичниками во второй половине светового периода не влияет на время выброса ЛГ, но стимулирует его амплитуду; напротив, при введении в первой половине светового периода он не влияет на выброс ЛГ. ⁴⁶ Совсем недавно, в своем исследовании хомяков после овариэктомии, Williams et al. Наблюдали, что нейрональная активность клеток KISS следует ежедневному паттерну, который координируется с выбросом ЛГ и усиливается введением эстрадиола. ³⁴ Более подробно, похоже, что способность KISS активировать нейроны GnRH ограничена определенным временным окном (днем), что означает, что чувствительность нейронов GnRH к KISS изменяется в течение дня и максимальна в то время, когда Всплеск ЛГ может быть вызван. Интересно, что эти изменения чувствительности к KISS являются эстрадиол-зависимой частью системы положительной обратной связи эстрогена.

Таким образом, циркадная информация от SCN частично передается к нейронам GnRH через AVP-чувствительные клетки KISS, расположенные в AVPV.Временное окно для регуляции выброса ЛГ в определенное время дня формируется за счет ежедневных изменений чувствительности нейронов ГнРГ к KISS, которая, в свою очередь, регулируется эстрадиолом. ³⁴ Более подробно, циркадный ритм экспрессии рецептора KISS GPR54 требует адекватной стимуляции эстрадиолом, то есть повышенного уровня эстрадиола, продуцируемого доминантным фолликулом в течение адекватного периода времени, как показано на гипоталамических GnRH-секретирующих клетках in vitro. ³³ В том же исследовании стимуляция KISS после воздействия эстрадиола вызвала значительное увеличение секреции GnRH с пиками, соответствующими вышеупомянутому пику экспрессии GPR54, в то время как нарушение активности эндогенных циркадных часов привело к неспособности эстрадиола регулировать экспрессию GPR54. уровни.Другими словами, оказывается, что высокие, то есть надпороговые, уровни эстрадиола необходимы для того, чтобы вызвать выброс ЛГ через стимуляцию высвобождения ГнРГ во временной синхронизации, опосредованной сигналами SCN к высвобождающим KISS нейронам в AVPV.

В дополнение к AVPV, эстроген-чувствительные нейроны KISS также присутствуют в дугообразном ядре, что, по-видимому, одинаково важно для поддержания регулярного всплеска ЛГ и эстрального цикла. ⁴⁷ У крыс с нокдауном KISS внутри AVPV наблюдалось отсроченное начало полового созревания, снижение эстральной цикличности с удлиненными эстральными циклами (более длительная эстральная и более короткая фазы диэструса) и меньшее возникновение всплеска ЛГ, который, однако, имел место. регулярная амплитуда, когда это произошло.Напротив, нокдаун KISS в дугообразном ядре не влиял на начало полового созревания, но изменял эстральный цикл таким же образом, как и внутри AVPV, и вызывал уменьшение амплитуды выброса ЛГ. ⁴⁷

В заключение, как было предложено Williams et al, ³⁴ , вероятно, что комбинация стимулирующих и тормозных сигналов проецируется от SCN к нейронам GnRH в гипоталамусе через промежуточную сеть. Эти сигналы включают AVP-опосредованные проекции от SCN к нейронам KISS в AVPV (стимулятор на нейроны GnRH), проекции на нейроны, ингибирующие гонадотропин в дорсомедиальном гипоталамусе, а также возможные проекции на ГАМКергические и глутаматергические нейроны в AVPV.Эта комбинация стимулирующих и тормозных сигналов вместе с прямыми эфферентными проекциями из SCN, опосредованными VIP, достигает нейронов GnRH, которые отвечают в соответствии с сопутствующей средой эстрадиола.

Биологические ритмы фертильности по оси HPO: исследования экспрессии генов часов на животных

В последние годы были проведены исследования на животных для выявления молекулярных механизмов, лежащих в основе биологических ритмов фертильности по оси HPO. Наиболее последовательный результат этих исследований — ритмическая экспрессия генов основных часов и генов, контролируемых часами, по оси HPO, то есть в гипофизе, яичниках, яйцеводах и матке, в дополнение к гипоталамической экспрессии, описанной ранее.

Недавние исследования показали, что клетки гипофиза, высвобождающие гонадотропин, также являются циркадными осцилляторами с автономной экспрессией часовых генов. ⁴¹ GnRH, высвобождаемый из гипоталамуса в ответ на циркадные сигналы SCN, индуцирует экспрессию Per1 в клетках, высвобождающих гонадотропин; этот процесс происходит через BMAL1- и CLOCK-опосредованную активацию рецептора GnRH. ⁴⁸ Следует отметить, что пролиферация гонадотропных клеток в гипофизе следует суточному ритму и синхронизирована с эстральным циклом у нормальных взрослых крыс. ⁴⁹ Недавно, используя набор данных аутопсии человека, Вундерер и др. Исследовали вскрытие гипофиза 52 человек, умерших по разным причинам в разное время дня (сумерки, ночь, рассвет или день). ⁵⁰ Экспрессия гена Clock ( Per1 , Cry1 , Clock и Bmal1 ) была обнаружена в ткани гипофиза; однако, хотя экспрессия мРНК Cry , Clock и Bmal1 не менялась в зависимости от времени смерти, экспрессия мРНК Per1 была значительно выше в случае смерти, наступающей в течение дня, чем в сумерки, независимо от посмертного периода, возраста или пола.Точно так же экспрессия белковых продуктов PER1, CRY1 и CLOCK не различалась в группах по времени смерти. Экспрессия PER1 и CRY1 демонстрировала различное субклеточное распределение в зависимости от времени дня: хотя экспрессия PER1 и CRY1 в цитоплазме была стабильной во всех четырех временных группах, ядерная экспрессия PER1 присутствовала в течение дня и в сумерках, но ни ночью, ни на рассвете. Экспрессия CLOCK, по-видимому, не меняется в зависимости от времени суток и является преимущественно ядерной, а не цитоплазматической.Авторы предположили, что эти паттерны экспрессии регулируются мелатонином.

Исследования на животных неизменно показывают, что мРНК часовых генов, такие как Bmal1 , Per1 и Per2 , ритмично экспрессируются в яичниках, особенно в зрелых фолликулярных клетках, и их экспрессия, вероятно, регулируется сигналами, опосредованными гонадотропинами. ⁴⁰ Внутренние часы яичников вносят значительный вклад в ритмическое окно чувствительности яичников к ЛГ и ФСГ, которое, в свою очередь, регулирует время овуляции. ⁴¹ Другими словами, чтобы быть эффективным, выброс ЛГ синхронизируется с определенным временным окном чувствительности яичников, которое находится под влиянием эстрадиола. ⁵¹ Эта синхронизация, как полагают, является результатом комбинации между регуляцией SCN посредством нейральной и гуморальной передачи и эндогенной регуляцией яичников посредством автономных осцилляторов. ⁴⁰ Доказательства циркадной ритмичности часовых генов в яичниках были предоставлены Karman and Tischkau, ¹⁸ , которые исследовали экспрессию Bmal1 , Clock , Per1 , Per2 и Cry1 в яичники крысы с помощью 4-часовых образцов, собранных в течение 24-часового цикла.В клетках гранулезы, т. Е. В растущих и антральных фолликулах яичников, экспрессия мРНК Bmal1 и задерживается на 4 часа относительно экспрессии Bmal1 в SCN, с пиком в начале света (т. Е. В конце ночи). и желоб при небольшом смещении (т.е. через 12 часов). С другой стороны, экспрессия Per2 находилась в противофазе с Bmal1 (пик при смещении света) и задержка на 4-6 часов относительно экспрессии в SCN. Однако авторам не удалось найти какой-либо ритмической экспрессии Bmal1 и Per2 в желтых телах яичников крыс.

Совсем недавно He et al исследовали клетки гранулезы незрелых яичников крыс и обнаружили постоянную экспрессию Per1 в течение дня; напротив, в лютеиновых клетках пубертатных самок крыс экспрессия Per1 была циклической с пиком при смещении света. ⁵² В том же исследовании были представлены доказательства опосредованной гонадотропином регуляции экспрессии часовых генов в яичниках, поскольку ФСГ резко индуцировал экспрессию Per1 в клетках гранулезы in vitro с пиком в пределах 1 часа.Подобная индукция была обнаружена после введения ЛГ в зрелые клетки гранулезы, и как ФСГ, так и ЛГ, по-видимому, были способны синхронизировать циркадный ритм в клетках гранулезы. Кроме того, Карман и Тишкау продемонстрировали, что, хотя экспрессия Per2 и не менялась в течение эстрального цикла, экспрессия продукта гена BMAL1 была выше в день проэструса на ZT18 (то есть через 8-10 часов после выброса ЛГ), чем на день 1 диэструса. ¹⁸ При полном отсутствии воздействия выброса ЛГ мРНК Bmal1 и Per2 не экспрессировались ритмично у молодых крыс, но их ритмическая экспрессия восстанавливалась после введения экзогенного хорионического гонадотропина.

Взятые вместе, эти и другие данные, касающиеся яичников крыс после денервации, наводят на мысль о том, что и ФСГ, и ЛГ синхронизируют часы яичников. ⁵³ Среди нескольких возможных механизмов, таких как влияние стероидных сигналов или сигналов ЛГ / ФСГ на основные или вспомогательные гены часов, ⁵⁴ одна гипотеза заключается в том, что сами часы яичников (т.е. ритмическая экспрессия часовых генов в яичниках) модулирует экспрессию рецепторов ЛГ / ФСГ или время секреции гормона. ⁴¹ Фактически, в дополнение к генам основных часов, в клетках гранулезы экспрессия генов, контролируемых часами (например, рецептора LH, циклооксигеназы-2 и гомолога рецептора печени 1), колеблется с циркадной ритмичностью, регулируемой BMAL1. / ЧАСЫ комплекс и индуцированный выбросом ЛГ. ^40,55 Например, нокдаун Bmal1 в клетках гранулезы крыс вызывает, помимо подавления экспрессии генов основных часов ( Per1 , Per2 , Rev-erbα ), нарушение циркадной экспрессии нескольких генов яичников, включая ген рецептора LH Lhcgr . ⁵⁶ Точно так же правдоподобно, но на сегодняшний день не полностью доказано, что система циркадных часов также контролирует ритмическую экспрессию часовых генов в клетках теки яичника. ⁴⁰

Подобно яичникам, в матке очевидна ритмическая экспрессия генов циркадных часов, возможно, поддерживаемая посредством сигналов яичников, ²⁸ . Роль генов часов матки, вероятно, важна для репродуктивных функций, таких как имплантация, развитие плода и роды. ⁵⁷ В частности, в условиях света / темноты экспрессия Per2 , Cry1 и Bmal1 в матке мышей дикого типа следует циркадному ритму с противофазным профилем между Bmal1 (пик на ZT4, т.е. через 4 часа после включения света) и Cry1 / Per2 . ¹⁷ Точно так же экспрессия Per1 в матке следует циркадному ритму с 3-часовой задержкой относительно ритма SCN у небеременных крыс, независимо от условий освещения, т. Е. Перехода от света к темноте или постоянной темноты. ⁵⁸ Экспрессия генов основных часов ( Per1–3 , Cry1–2 , Bmal1 и Clock ) также была обнаружена в тканях матки беременных мышей и крыс. ^58,59 Интересно, что циркадная экспрессия Per1 сохраняется на разных стадиях беременности. Напротив, циркадная экспрессия Per1 только временно обнаруживается в децидуальной ткани, только в условиях света / темноты. ⁵⁸

Первое свидетельство экспрессии часовых генов в яйцеводе было также предоставлено Johnson et al, ⁵⁹ и дополнительно поддержано Kennaway et al, ¹⁹ , которые исследовали ритмическую экспрессию часов и контролируемых часами гены в яйцеводе крысы через 4-часовые образцы, собранные в течение 24-часового периода.В дополнение к ритмической экспрессии часовых генов они обнаружили значительную ритмичность в экспрессии контролируемых часами генов, таких как D-сайт связывающего белка промотора альбумина (D-бокса альбумина), Rev-erbα и ингибитора активатора плазминогена-1, предполагая, что эмбрион подвергается циркадной ритмичности, которая может иметь решающее значение на ранних стадиях имплантации и развития. Однако в трофобластических клетках не было обнаружено циркадного ритма, что подтверждает предыдущие доказательства ограниченных циркадных колебаний у эмбриона и плода.Фактически, гены часов экспрессируются в эмбрионе вскоре после оплодотворения, но их уровни падают на стадии двух клеток и снова повышаются, вероятно, после транскрипции эмбрионального генома, за исключением транскриптов часов, которые остаются низкими до стадии бластоциста. Наконец, экспрессия генов часов в эмбрионе, по-видимому, не ритмична. ^28,59

Нарушение биологических ритмов по оси HPO: исследования на животных

Несколько первых исследований показали, что абляция или повреждения SCN у крыс приводят к нерегулярным эстральным циклам и ингибированию выброса ЛГ и овуляции. ^23,60,61 Эти результаты были подтверждены недавними исследованиями мутантов основных тактовых генов и мутантных клеточных линий.

Clock мутантные мыши, по-видимому, имеют ряд изменений в их репродуктивной функции и фертильности. ^3,19,62 В деталях, были обнаружены мутантные мыши Clock / Clock с продолжительными нерегулярными эстральными циклами, которые характеризуются более коротким проэструсом, но более длительным течением по сравнению с самками дикого типа или Clock ^{/ +} . ⁶² Авторы не обнаружили каких-либо аномалий яичников, например нормальных уровней эстрогена или прогестерона при диэструсе и проэструсе, а также развитии нормальных клеток яичников. Однако у мутантов Clock не было всплеска ЛГ в день проэструса, а было лишь незначительное повышение уровней ЛГ, чего на удивление оказалось достаточно, чтобы вызвать овуляцию. Это открытие подтверждает идею о том, что функция периферических часов в яичнике, где NPAS2 может заменять ЧАСЫ, имеет решающее значение для овуляции. Однако с точки зрения фертильности, мыши с мутантами Clock имели более высокий уровень реабсорбции плода и прерывания беременности (например, неспособность начать роды) по сравнению с дикими типами, вероятно, как следствие снижения уровней эстрогена и прогестерона во время беременности.Авторы предположили, что у мутантов Clock ежедневный сигнал от SCN к нейронам GnRH нарушается, возможно, через измененную VIP-опосредованную или опосредованную AVP передачу, тем самым приводя к репродуктивным аномалиям, описанным ранее. ⁶² Эти данные были подтверждены исследованием мышей Clock ^Δ19 , ¹⁷ , где димер CLOCK ^Δ19 / BMAL1 не способен индуцировать транскрипцию, что приводит к нарушению ритмичности в центральных и периферических тканях.У мышей Clock ^Δ19 ритмическая экспрессия часовых генов в матке утрачена, и эстральный цикл удлиняется с продолжительной эстральной фазой, особенно в условиях постоянной темноты. Мутантные мыши Clock также имеют больше проблем с доставкой (например, длительные роды) и больше перинатальных потерь, чем мыши дикого типа, особенно в постоянной темноте. ¹⁷ Нокдаун Clock в яичниках влияет на фертильность мышей, о чем свидетельствует уменьшение количества ооцитов, спонтанно высвобождаемых утром в фазу эстрации, и размер помета меньшего, чем обычно, размера. ⁶³ Представляющие клинический интерес ткани плода после искусственного аборта или самопроизвольного выкидыша на сроке гестации 5–9 недель были проанализированы, и было обнаружено, что белок CLOCK был снижен в ворсинах хориона плодов с самопроизвольным выкидышем по сравнению с плодами с искусственным абортом. . ⁶³

Ряд исследований неизменно демонстрирует важные нарушения репродуктивной функции и фертильности у нулевых мутантных мышей Bmal1 , такие как позднее начало полового созревания, нерегулярные эстральные циклы, отсутствие всплеска ЛГ в проэструсе, неудачная имплантация, задержка развития эмбриона или эмбриона. потеря и потеря ритмической экспрессии генов в яичниках. ^20,57,64 Подробно, Ратайчак и др. Подтвердили предыдущие наблюдения о том, что Bmal1 нулевых самок крыс бесплодны, так как их спаривание с Bmal1 ^{+ / +} самцов не привело к получению помета. ⁵⁷ Интересно, что Bmal1 нулевых крыс, по-видимому, имели эстральный цикл, который, однако, был длиннее, чем у диких типов; у них также было нормальное развитие фолликулов яичников, овуляция, оплодотворение и раннее развитие эмбриона. Однако Bmal1 нулевых крыс имели более низкие уровни прогестерона в сыворотке (но аналогичные уровни эстрадиола) на ранних стадиях беременности (то есть во время имплантации).Несмотря на то, что овуляция произошла у мышей с дефектом Bmal1 и , у них было меньше ооцитов и эмбрионов в репродуктивном тракте по сравнению с интактными мышами. Поскольку фермент, катализирующий лимитирующую стадию стероидогенеза, стероидогенный острый регуляторный белок, почти не обнаруживался в желтых телах мышей Bmal1 нулевых, авторы предположили, что нарушение стероидогенеза, приводящее к низким уровням прогестерона, когда матка восприимчива. для имплантации, а не изменение овуляции, вызывает неудачу имплантации у мышей с дефектом Bmal1 и .

Сходные результаты были получены Boden et al, ²⁰ , которые заметили, что гетерозиготные мыши Bmal1 обладают нормальной циркадной ритмичностью и фертильностью, хотя и с высокой перинатальной смертностью. Напротив, у Bmal1 нулевых мышей было обнаружено отсроченное начало полового созревания на 4 дня, нерегулярные эстральные циклы с меньшим временем, проведенным в эстральной фазе по сравнению с мышами дикого типа, измененное развитие молочных желез, меньшие яичники, более низкие уровни прогестерона и меньшее количество фолликулов яичников и желтых тел.Кроме того, хотя они сохранили способность к овуляции, они не смогли родить щенков. ²⁰ Следует отметить, что условные Bmal1 -нокаутные самки мышей, т. Е. Bmal1 нулевые мутанты только в определенных периферических тканях, например, в гипофизе, ⁶⁴ или в миометрии, ⁶⁵ , все еще фертильны. , хотя и с некоторыми репродуктивными аномалиями, такими как нерегулярная продолжительность эстрального цикла и неправильное время родов. Chu et al. Изучали мышей с условным нокаутом, у которых отсутствует Bmal1, в секретирующих ФСГ-ЛГ клетках гипофиза, ⁶⁴ , и они отметили повышение уровней ЛГ на всех стадиях эстрального цикла и увеличение вариабельности продолжительности эстрального цикла, но в норме. репродуктивная способность.Напротив, у условных Bmal1 -нокаутных самок мышей, у которых отсутствует экспрессия Bmal1 в стероидогенных клетках яичников, надпочечников и гипофиза (но обычно экспрессируется в печени, мышцах, матке и яйцеводах), наступает нормальный период полового созревания, нормальная течка цикл и овуляция, но репродуктивная недостаточность произошла из-за потери беременности на ранних сроках вследствие неудачной имплантации. Поскольку эти мутанты имели более низкие уровни прогестерона, введение дополнительного прогестерона могло спасти имплантацию.Взятые вместе, эти результаты предполагают, что снижение фертильности Bmal1 нулевых мышей связано со стероидогенными компонентами яичников. ⁶⁶

С одной стороны, исследования на мутантных мышах Per1 или Per2 показали нарушение циркадных ритмов с незначительными изменениями фертильности, такими как уменьшение размера помета, повышение перинатальной смертности и нарушение цикла течки с возраст. ^67,68 В частности, эти мутанты обладают нормальной репродуктивной функцией, но фертильность быстро ухудшается с возрастом.У Per1 / Per2 нулевых мышей Pilorz и Steinlechner обнаружили такую ​​же плодовитость, как и у мышей дикого типа у молодых взрослых, но репродуктивный успех был ниже из-за низкого числа успешно родившихся потомков у мышей среднего возраста. ⁶⁸ С другой стороны, у мышей с дефицитом Cry1 или Cry2 наблюдалось ускоренное возрастное снижение фертильности, о чем можно судить по частоте наступления беременности по сравнению с мышами дикого типа того же возраста, но это было спасено регулировкой света. — темные циклы, соответствующие эндогенным циркадным ритмам. ⁶⁹

Было также проверено влияние нарушений окружающей среды и, как следствие, нарушения циркадных часов на репродуктивную функцию. Беременных самок мышей подвергали воздействию цикла свет / темнота на 6 часов вперед или назад каждые 5 или 6 дней. ⁷⁰ Как продвижение фазы, так и ее отсрочка были связаны с сокращением числа беременностей, перенесенных до срока, даже несмотря на то, что это сокращение было более заметным в связи с продвижением по фазе (78%), чем с задержками (50%).

Биологические ритмы фертильности: исследования на людях

В последнее время в большинстве исследований биологических ритмов фертильности на людях изучались последствия нарушения ритма из-за социальных сигналов, таких как посменная работа или нарушение биоритмов.Ранее, до эры гормональной контрацепции и технологий вспомогательной репродукции, данные людей предполагали, что на фертильность имелось сезонное влияние. ⁷¹ Кроме того, ограниченное количество исследований было сосредоточено на взаимосвязи между полиморфизмом или хронотипом часовых генов и репродуктивной функцией у женщин и на циркулирующих уровнях KISS в отношении репродукции.

Ряд исследований, проведенных с участием сменных рабочих, таких как бортпроводники и медсестры, выявили связь нерегулярного графика работы или ночных смен с измененными менструальными и репродуктивными функциями.Сообщалось о повышенном риске нарушения менструального цикла, самопроизвольных абортов, преждевременных родов и низкой массы тела при рождении. ^72–78 В исследовании, проведенном в США в 1978 г., посменная работа была связана с более длительными менструальными циклами и нарушениями менструального цикла у медсестер. ⁷⁹ Несколько лет спустя крупное японское исследование показало, что у женщин, работающих в ночную смену, больше нарушений менструального цикла и боли, а также у женщин, работающих в дневную смену, частота наступления беременности ниже. ⁷⁶ Кроме того, среди 726 женщин, занятых на производстве, нерегулярность менструального цикла и более длинные циклы были связаны с переменным графиком работы в течение дня, но не с работой в дневную смену, которая, вероятно, гарантировала более регулярный ритм рабочего времени. ⁸⁰ В многоцентровом исследовании ⁸¹ Bisanti et al. Сообщили о связи сменной работы с недостаточной плодовитостью, то есть с незащищенными половыми актами в течение> 9,5 месяцев, но не с продолжительностью или нерегулярностью менструального цикла. Шведское исследование с участием 807 медицинских работников показало, что у женщин, которые работали в вечернюю смену, был повышенный риск рождения детей с низкой массой тела по сравнению с теми, кто работал только в дневное время, тогда как у женщин, работающих только в ночную смену, повышенный риск не наблюдался. риск выкидыша. ⁷⁵ Лабяк и др. Обнаружили, что посменная работа связана с нарушениями менструального цикла и, в меньшей степени, с бесплодием. ⁸² Детально было опрошено 68 медсестер в возрасте 22–39 лет, работающих посменно в среднем 3,3 года; 36 (53%) из них сообщили о менструальных изменениях, т. Е. Изменениях продолжительности менструального цикла и кровотечений, изменениях количества менструальных выделений и усилении менструальной боли во время сменной работы. Кроме того, трое (4%) из них сообщили о бесплодии при сменной работе, а из девяти зарегистрированных выкидышей пять произошли во время сменной работы.Недавно Лоусон и др. Проанализировали менструальные характеристики 71 077 медсестер, участвовавших в национальном когортном исследовании. ⁸³ Они не изучали влияние постоянной работы в ночное время, но обнаружили связь между сменой работы в ночную смену и нерегулярными менструальными циклами и показали, что риск нарушения менструального цикла увеличивается с увеличением количества месяцев работы вахтовым методом (увеличение на 13% за каждую смену). каждые 12 месяцев). Работа вахтовым методом была связана с экстремальной продолжительностью цикла (коротким или длинным), и риск чрезвычайно длинных циклов увеличивался с увеличением количества месяцев, отработанных при работе вахтовым методом (на 25% каждые 12 месяцев).

Однако, напротив, существует ряд исследований, в которых не удалось найти четкой связи между сменной работой и изменением фертильности у женщин. ^83–86 Например, результаты Датской национальной когорты рождаемости, в которую вошли 21 438 беременных женщин, работающих в дневное время (82%) или работающих посменно, показывают, что вахтовая посменная работа, с ночной сменой или без нее, не связана со снижением плодовитости. . Здесь следует отметить, что работницы, работающие в фиксированные вечерние или фиксированные ночные смены, имели более продолжительное время до беременности и более низкие шансы на плодовитость, чем рабочие, работающие в дневное время.Авторы предлагают предвзятость планирования беременности, а не биологические (например, циркадные) эффекты в качестве возможного объяснения этих различий. ⁸⁶

Был проведен ряд исследований среди бортпроводников, которые неоднократно подвергались смене часовых поясов и, как следствие, нарушению циркадного ритма. Среди 418 бортпроводников, у которых была одна или несколько беременностей в течение периода исследования, Cone et al. Обнаружили самопроизвольные аборты в 15%, что сопоставимо с частотой выкидышей на уровне населения. ⁸⁵ Однако самопроизвольные аборты чаще случались среди бортпроводников, отработавших больше летных часов во время беременности. Аналогичным образом, зарегистрированное исследование финских бортпроводников показало, что уровень самопроизвольных абортов аналогичен показателю среди населения в целом, хотя женщины, которые активно работали бортпроводниками на ранних сроках беременности, имели немного более высокий риск самопроизвольного аборта по сравнению с теми, кто этого не делал. ⁸⁴ Более того, исследование итальянских бортпроводников в 1995 году не выявило существенных различий в частоте самопроизвольных абортов или продолжительности менструальных кровотечений между женщинами, которые активно работали, и женщинами, которые этого не делали; однако женщины, находящиеся на службе, чаще сообщали о нарушениях менструального цикла, чем женщины, не находящиеся на службе.Кроме того, 62% женщин сообщили о нарушениях менструального цикла, например, о менструальных болях, обильных кровотечениях и периодах аменореи, работая бортпроводниками, а 21% сообщили о проблемах с бесплодием на протяжении всей жизни. ⁸⁷ К вышеупомянутым отчетам следует относиться с осторожностью. Ряд физических и химических факторов, помимо нарушения циркадного ритма, например, воздействие космического ионизирующего излучения, качество воздуха в салоне и психологический стресс, могут способствовать изменению репродуктивной функции у бортпроводниц.

Финское популяционное генетическое исследование подтверждает роль полиморфизма генов часов в фертильности человека. ⁸⁸ Авторы подробно исследовали различные полиморфизмы генов часов CLOCK , BMAL1 , BMAL2 и NPAS2 у 99 женщин, которые участвовали в репрезентативном общенациональном исследовании состояния здоровья населения. Генетические варианты в этих часовых генах были проанализированы в отношении характеристик репродуктивного здоровья, таких как регулярность менструального цикла, количество беременностей и выкидышей, а также бесплодие.Они обнаружили связь между генетическим вариантом в гене BMAL1 (генотип TT по rs2278749) и большим количеством беременностей и выкидышей. С другой стороны, генетический вариант гена NPAS2 (статус T ⁺ по rs11673746) был связан с меньшим количеством выкидышей.

Поведенческие фенотипы, обусловленные индивидуальными различиями во времени циркадных физиологических функций (например, цикл сна и бодрствования, секреция гормонов), называются хронотипами.На основе этих фенотипов можно выделить три хронотипа, то есть утренний (субъекты, которые ложатся спать и рано просыпаются и демонстрируют наилучшие результаты в течение утра), вечер (субъекты, которые ложатся спать и поздно просыпаются и работают в лучше всего вечером) или среднего уровня (ни утром, ни вечером). Относительно небольшое количество исследований предполагают связь между вечерним состоянием и более частыми менструальными болями и более короткой продолжительностью менструаций. ^89,90 Ранее мы проанализировали связи между хронотипом и репродуктивными особенностями у 2672 женщин, участвовавших в Национальном опросе FINRISK 2007 года.Мы обнаружили большую продолжительность менструального цикла среди вечерних хронотипов, чем среди утренних и промежуточных хронотипов. Кроме того, промежуточные хронотипы имели значительно более длительную продолжительность менструального кровотечения, а также более высокие шансы на трудности при наступлении беременности, что предполагает связь между хронотипом и репродуктивными функциями у женщин. ⁹¹

Плацента человека производит KISS. ⁹² Уровни KISS в плазме значительно повышаются во время беременности, в то время как акушерские осложнения, такие как преэклампсия, по-видимому, связаны с более низкими концентрациями KISS в плазме. ⁹³ Jayasena et al. Обнаружили значительно более высокие уровни KISS в плазме и моче (но не слюне) у 49 беременных (гестационный возраст 34 ± 0,6 недели) по сравнению с 50 здоровыми небеременными женщинами. ⁹⁴ С другой стороны, анализируя уровни KISS в плазме у 993 беременных женщин, авторы обнаружили связь между более низким уровнем KISS и более высоким риском выкидыша. ⁹⁵ Кроме того, было продемонстрировано, что KISS может вызывать выброс ЛГ и созревание яйцеклеток у женщин. ⁹⁶

Всплеск ЛГ, который длится день или два, у женщин обычно начинается с полуночи до 8 часов утра. Чтобы определить время начала всплеска ЛГ, Кэхилл и др. Собрали повторные измерения уровня ЛГ с 4-часовыми интервалами, начиная с 9-го дня овариального цикла у 35 женщин моложе 40 лет и с нормальными овуляторными циклами в общей сложности. 155 циклов. ⁹⁷ Они обнаружили, что начало всплеска ЛГ происходило в основном (85%) в ночное время между 12 и 8 часами утра. Точно так же Kerdelhué и др. Исследовали образцы крови 19 женщин, которые брали с 4-часовыми интервалами в течение дня. 7–10 менструального цикла. ⁹⁸ В большинстве случаев всплеск ЛГ произошел рано утром, то есть в 4 часа утра в 20% случаев или в 8 часов утра в 80% случаев.

Интересно, что воздействие видимого света через глаза влияет на репродуктивные процессы у людей, и поэтому правильно рассчитанные световые воздействия могут поддерживать репродукцию, если световой эффект передается от сетчатки к SCN и другим ключевым областям мозга. Бесплодие чаще встречается у слепых женщин. ³⁵ Более того, длительные и нерегулярные менструальные циклы могут быть нормализованы воздействием естественного света в ночное время в течение 13-17 дней менструального цикла. ³⁶ Этот первоначальный отчет был подкреплен и расширен данными о том, что менструальный цикл сократился у 38 пациенток с зимней депрессией после ежедневного воздействия света в течение 1 недели, которое началось между 1 и 14 днями менструального цикла ⁹⁹ и что пребывание на солнце за 2 или 3 дня до овуляции сокращает менструальный цикл. ¹⁰⁰ Кроме того, у женщин с удлиненными менструальными циклами овуляция была увеличена, размер фолликулов увеличился, а уровни циркулирующих пролактина, ЛГ и ФСГ увеличились за счет ежедневного воздействия яркого света в течение 1 недели между 7 днями. и 14 менструального цикла. ¹⁰¹ Влияние света на секрецию ФСГ оказывается прямым, слегка стимулирующим и временным. ¹⁰²

Циркадные часы человека кажутся похожими на часы других видов по своей реакции на воздействие света. Электрический стимул сбрасывает фазу спонтанно ритмичного нейрона, и отдельные нейроны с часами в SCN, чьи функции управляются генами часов и их белковыми продуктами, синхронизируют свою фазу, чтобы произвести скоординированный сигнал, дающий время для циркадной ритмичности. ¹⁰³ Стимул видимого света критической силы, который применяется к глазам в критическую циркадную фазу, действительно сбрасывает циркадные часы человека, измеренные с помощью внутренней температуры тела, близко к ее сингулярности, то есть к положению без фазы при которого амплитуда циркадных колебаний равна нулю. ¹⁰⁴ Механическое объяснение этого универсального свойства циркадных часов было наконец предоставлено с помощью экспериментов, в которых было показано, что критически синхронизированные световые импульсы приводят клеточные часы к их сингулярности и что десинхронизация отдельных клеточных часов лежит в основе сингулярности. ¹⁰⁵

Однако в настоящее время нет данных о генах часов и их белковых продуктах из нормальной репродуктивной ткани человека, за исключением исследований рака. Вместо этого есть некоторые человеческие данные о генах часов, поскольку они экспрессировались в периферических тканях в ответ на возмущения, которые могли снизить фертильность. Несвоевременный сон, например, при сменной работе или из-за смены часовых поясов, действительно повлиял на молекулярные регуляторы циркадной ритмичности и, среди прочего, на гены часов CLOCK и BMAL1 . ¹⁰⁶ Кроме того, посменная работа в значительной степени изменила уровни экспрессии генов часов и повысила уровень циркулирующего 17-β-эстрадиола, который измерялся утром во время ранней фолликулярной фазы менструального цикла медсестрами, работающими в режиме ротации. ¹⁰⁷ Однако эти результаты противоречивы, поскольку есть и отрицательные исследования, ^108,109 , возможно, из-за различий в деталях дизайна исследования. ¹¹⁰

Заключение

Сезонные и циркадные ритмы продолжают регулировать многие биологические функции у животных, включая человека.Что касается других процессов, ритмичность воспроизводства и фертильность регулируется посредством сложного взаимодействия между стимулами окружающей среды и эндогенными центральными, а также периферическими осцилляторами. Исследования на животных ясно продемонстрировали роль генов основных часов и генов, управляемых часами, в регулировании времени цикла яичников. Было проведено всего несколько исследований, чтобы сделать вывод о роли циркадных ритмов в воспроизводстве человека. Необходимы дальнейшие исследования, которые будут сосредоточены на роли оси HPO, циркадных механизмах действия и последствиях циркадного нарушения репродуктивной функции и фертильности.

Раскрытие информации

Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов в этой работе.

---

Ссылки

1.	Валлийский ДК, Логотетис ДЕ, Мейстер М., Репперт С.М. Отдельные нейроны, диссоциированные от супрахиазматического ядра крысы, экспрессируют независимо фазированные циркадные ритмы возбуждения. Нейрон . 1995; 14: 697–706.
2.	Kennaway DJ, Boden MJ, Varcoe TJ.Циркадные ритмы и фертильность. Молекулярный эндокринол . 2012; 349: 56–61.
3.	Kennaway DJ. Роль циркадной ритмики в воспроизводстве. Обновление Hum Reprod . 2005; 11: 91–101.
4.	Swaab DF, Van Someren EJ, Zhou JN, Hofman MA. Биологические ритмы жизненного цикла человека и их связь с функциональными изменениями супрахиазматического ядра. Prog Brain Res . 1996. 111: 349–368.
5.	Баке Б. Циркадные колебания наблюдаемой продолжительности родов: возможные причины и последствия. Acta Obstet Gynecol Scand . 1991. 70 (6): 465–468.
6.	Hofman MA, Swaab DF. Сезонные изменения супрахиазматического ядра человека. Neurosci Lett . 1992; 139: 257–260.
7.	Hofman MA, Swaab DF. Суточные и сезонные ритмы нейрональной активности супрахиазматического ядра человека. Дж Биол Ритмы . 1993. 8: 283–295.
8.	Cizza G, Requena M, Galli G, de Jonge L. Хроническое недосыпание и сезонность: последствия для эпидемии ожирения. Дж Эндокринол Инвест . 2011. 34 (10): 793–800.
9.	Завод TM.Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось. Дж Эндокринол . 2015; 226 (2): T41 – T54.
10.	Партонен Т. Варианты гена часов при расстройствах настроения и тревожных расстройствах. Дж. Нейронная передача . 2012. 119 (10): 1133–1145.
11.	Утечка РК, Мур Р.Й. Топографическая организация проекционных нейронов супрахиазматического ядра. Дж. Комп Нейрол . 2001. 433 (3): 312–334.
12.	Цанг А.Х., Барклай Дж. Л., Остер Х. Взаимодействие между эндокринной и циркадной системами. Дж Мол Эндокринол . 2013; 52 (1): R1 – R16.
13.	Hastings MH, Reddy AB, Garabette M, et al. Экспрессия продуктов часовых генов в супрахиазматическом ядре в связи с циркадным поведением. Компания Novartis Found Symp . 2003. 253: 203–217.
14.	Evans JA, Suen TC, Callif BL, et al.Оболочечные нейроны главных циркадных часов координируют фазу тканевых часов в мозгу и теле. БМС Биол . 2015; 13:43.
15.	Ямамото Т., Накахата Й, Сома Х, Акаси М., Мамин Т., Такуми Т. Транскрипционные колебания генов канонических часов в периферических тканях мыши. БМК Мол Биол . 2004; 5: 18.
16.	Долатшад Х., Кэмпбелл Э.А., О’Хара Л., Мэйвуд Э.С., Гастингс М. Х., Джонсон М. Х.Развитие и репродуктивная способность циркадных мутантных мышей. Репродукция Человека . 2006. 21 (1): 68–79.
17.	Фаренкруг Дж., Георг Б., Ганнибал Дж., Хиндерссон П., Грас С. Суточная ритмичность часовых генов Per1 и Per2 в яичнике крысы. Эндокринология . 2006. 147 (8): 3769–3776.
18.	Карман Б.Н., Тищкау С.А. Экспрессия гена циркадных часов в яичнике: эффекты лютеинизирующего гормона. Биол Репрод . 2006. 75 (4): 624–632.
19.	Kennaway DJ, Varcoe TJ, Mau VJ. Ритмичная экспрессия часов и генов, контролируемых часами, в яйцеводе крысы. Мол Хум Репрод . 2003. 9: 503–507.
20.	Боден MJ, Varcoe TJ, Voultsios A, Kennaway DJ. Репродуктивная биология самок Bmal1 нулевых мышей. Репродукция . 2010. 139 (6): 1077–1090.
21.	Оиси К., Фукуи Х., Исида Н. Ритмическая экспрессия мРНК BMAL1 изменена у мутантных мышей Clock: дифференциальная регуляция в супрахиазматическом ядре и периферических тканях. Biochem Biophys Res Commun . 2000. 268 (1): 164–171.
22.	Гербер А., Сайни С., Кюри Т. и др. Системный контроль экспрессии циркадных генов. Диабет, ожирение, метаболизм . 2015; 17 (приложение 1): 23–32.
23.	Wiegand SJ, Terasawa E, Bridson WE, Goy RW. Эффекты дискретных поражений преоптических и супрахиазматических структур у самок крыс: изменения в регуляции секреции гонадотропинов с помощью обратной связи. Нейроэндокринология . 1980. 31 (2): 147–157.
24.	Боден MJ, Kennaway DJ. Циркадные ритмы и воспроизведение. Репродукция . 2006. 132: 379–392.
25.	Скорупскайте К., Джордж Дж. Т., Андерсон Р.А. Путь кисспептин – гонадолиберин в репродуктивном здоровье и болезнях человека. Обновление Hum Reprod . 2014. 20 (4): 485–500.
26.	Choe HK, Chun SK, Kim J, Kim D, Kim HD, Kim K. Транскрипция гена GnRH в реальном времени у управляемых промотором GnRH трансгенных мышей, экспрессирующих люциферазу: эффект кисспептина . Нейроэндокринология . 2015; 102 (3): 194–199.
27.	Миллер Б. Х., Олсон С. Л., Левин Дж. Э., Турек Ф. В., Хортон Т. Д., Такахаши Дж. С.. Вазопрессин, регулирующий выброс лютеинизирующего гормона проэстра у мышей дикого типа и мутантных мышей Clock. Биол Репрод . 2006; 75: 778–784.
28.	Боден MJ, Varcoe TJ, Kennaway DJ. Циркадная регуляция воспроизводства: от гамет к потомству. Прог Биофиз Мол Биол . 2013; 113: 387–397.
29.	Chappell PE, Белый RS, Mellon PL. Экспрессия циркадных генов регулирует пульсирующие паттерны секреции гонадотропин-рилизинг-гормона (GnRH) в клеточной линии GT1-7, секретирующей GnRH. Дж. Neurosci . 2003. 23 (35): 11202–11213.
30.	Гиллеспи Дж.М., Чан Б.П., Рой Д., Кай Ф., Белшем Д.Д. Экспрессия генов циркадного ритма в нейронах GT1-7, секретирующих гонадотропин-рилизинг-гормон. Эндокринология .2003. 144 (12): 5285–5292.
31.	Resuehr D, Wildemann U, Sikes H, Olcese J. Регуляция E-box экспрессии рецептора гонадотропин-рилизинг-гормона (GnRH) в иммортализованных гонадотропных клетках. Молекулярный эндокринол . 2007. 278 (1–2): 36–43.
32.	Zhao S, Kriegsfeld LJ. Ежедневные изменения чувствительности клеток GT1-7 к стимуляторам секреции гонадолиберина, вызывающим овуляцию. Нейроэндокринология .2009. 89 (4): 448–457.
33.	Tonsfeldt KJ, Goodall CP, Latham KL, Chappell PE. Эстроген индуцирует ритмическую экспрессию рецептора кисспептина-1 GPR54 в клетках GT1-7, секретирующих гонадотропин-рилизинг-гормон гипоталамуса. Дж. Нейроэндокринол . 2011. 23 (9): 823–830.
34.	Уильямс В.П. 3-й, Джарджисиан С.Г., Миккельсен Д.Д., Кригсфельд Л.Дж. Циркадный контроль кисспептина и стробируемый ответ ГнРГ опосредуют преовуляторный выброс лютеинизирующего гормона. Эндокринология . 2011. 152 (2): 595–606.
35.	Тимонен С., Франзас Б., Вихманн К. Фоточувствительность гипофиза человека. Энн Чир Гинекол Фенн . 1964; 53: 165–172.
36.	Lin MC, Kripke DF, Parry BL, Berga SL. Ночник изменяет менструальный цикл. Психиатрия Res . 1990. 33 (2): 135–138.
37.	Рой Д., Анджелини Н.Л., Фуджиеда Х., Браун Г.М., Белшем Д.Д.Циклическая регуляция экспрессии гена GnRH в нейронах, секретирующих GnRH GT1-7, с помощью мелатонина. Эндокринология . 2001. 142 (11): 4711–4720.
38.	Slominski RM, Reiter RJ, Schlabritz-Loutsevitch N, Ostrom RS, SlominskiAT. Мембранные рецепторы мелатонина в периферических тканях: распределение и функции. Молекулярный эндокринол . 2012. 351 (2): 152–166.
39.	Рейтер Р.Дж., Тамура Х, Тан DX, Сюй XY.Мелатонин и циркадная система: вклад в успешное женское воспроизводство. Фертил Стерил . 2014. 102 (2): 321–328.
40.	Sellix MT. Циркадные часы функционируют в яичнике млекопитающих. Дж Биол Ритмы . 2015; 30 (1): 7–19.
41.	Sellix MT. Часы внизу: роль периферийных часов в определении времени женской репродуктивной физиологии. Фронт эндокринол (Лозанна) .2013; 4: 91.
42.	Loh DH, Kuljis DA, Azuma L, et al. Нарушение репродукции, эстрального цикла и циркадных ритмов у самок мышей с дефицитом вазоактивного кишечного пептида. Дж Биол Ритмы . 2014. 29 (5): 355–369.
43.	Kriegsfeld LJ. Циркадная регуляция кисспептина в репродуктивной функции женщин. Расширенный Экспер Мед Биол . 2013; 784: 385–410.
44.	Clarkson J, d’Anglemont de Tassigny X, Moreno AS, Colledge WH, Herbison AE. Передача сигналов Kisspeptin-GPR54 важна для преовуляторной активации нейронов гонадотропин-рилизинг-гормона и выброса лютеинизирующего гормона. Дж. Neurosci . 2008. 28 (35): 8691–8697.
45.	Dungan HM, Gottsch ML, Zeng H, et al. Роль передачи сигналов кисспептин-GPR54 в тонической регуляции и выбросе гонадотропин-рилизинг-гормона / лютеинизирующего гормона. Дж. Neurosci . 2007. 27 (44): 12088–12095.
46.	Palm IF, van der Beek EM, Wiegant VM, Buijs RM, Kalsbeek A. Стимулирующий эффект вазопрессина на выброс лютеинизирующего гормона у крыс, подвергшихся овариэктомии и получавших эстрадиол, зависит от времени. . Мозг Рес . 2001. 901 (1-2): 109–116.
47.	Hu MH, Li XF, McCausland B, et al. Относительная роль дугообразных и антеровентральных перивентрикулярных нейронов кисспептина в контроле полового созревания и репродуктивной функции у самок крыс. Эндокринология . 2015. 156 (7): 2619–2631.
48.	Olcese J, Sikes HE, Resuehr D. Индукция экспрессии мРНК PER1 в иммортализованных гонадотропах с помощью гонадотропин-рилизинг-гормона (GnRH): участие в передаче сигнала протеинкиназы C и MAP-киназы. Хронобиол Инт . 2006. 23 (1–2): 143–150.
49.	Oishi Y, Okuda M, Takahashi H, Fujii T., Morii S. Клеточная пролиферация в передней доле гипофиза у нормальных взрослых крыс: влияние пола, эстрального цикла и циркадных изменений. Анат Рек. . 1993. 235 (1): 111–120.
50.	Вундерер Ф., Кюне С., Джилг А. и др. Часы экспрессии генов в гипофизе человека. Эндокринология . 2013. 154 (6): 2046–2057.
51.	Sellix MT, Menaker M. Циркадные часы в яичнике. Тенденции Эндокринол Метаб . 2010. 21 (10): 628–636.
52.	He PJ, Hirata M, Yamauchi N, Hashimoto S, Hattori MA.Гонадотропная регуляция циркадного часового механизма в клетках гранулезы крыс. Мол Cell Biochem . 2007. 302: 111–118.
53.	Йошикава Т., Селликс М., Пезук П., Менакер М. Время циркадных часов яичников регулируется гонадотропинами. Эндокринология . 2009; 150: 4338–4347.
54.	Ямада К., Кавата Х., Мизутани Т. и др. Экспрессия генов основного фактора транскрипции спираль-петля-спираль, SHARP-2, регулируется гонадотропинами в яичниках крыс и в клетках МА-10. Биол Репрод . 2004. 70: 76–82.
55.	Sirois J, Sayasith K, Brown KA, Stock AE, Bouchard N, Doré M. Циклооксигеназа-2 и ее роль в овуляции: отчет за 2004 год. Обновление Hum Reprod . 2004. 10: 373–385.
56.	Chen H, Zhao L, Kumazawa M, et al. Подавление основного тактового гена Bmal1 ослабляет экспрессию генов, связанных с биосинтезом прогестерона и простагландина, в лютеинизирующих гранулезных клетках крыс. Am J Physiol Cell Physiol . 2013; 304: C1131 – C1140.
57.	Ratajczak CK, Boehle KL, Muglia LJ. Нарушение стероидогенеза и неудачная имплантация у мышей Bmal1 — / — . Эндокринология . 2009; 150: 1879–1885.
58.	Akiyama S, Ohta H, Watanabe S и др. Матка поддерживает стабильные биологические часы во время беременности. Тохоку Дж. Экспер. Мед. .2010. 221 (4): 287–298.
59.	Johnson MH, Lim A, Fernando D, Day ML. Гены циркадного часового механизма экспрессируются в репродуктивном тракте и концепте ранней беременной мыши. Репродукция Биомед Интернет . 2002. 4 (2): 140–145.
60.	Mosko SS, Moore RY. Неонатальная абляция супрахиазматического ядра: влияние на развитие гипофизарно-гонадной оси у самок крыс. Нейроэндокринология . 1979; 29: 350–361.
61.	Браун-Грант К., Райсман Г. Нарушения репродуктивной функции, связанные с разрушением супрахиазматических ядер у самок крыс. Proc R Soc Lond B Biol Sci . 1977; 198 (1132): 279–296.
62.	Миллер Б.Х., Олсон С.Л., Турек Ф.В., Левин Д.Е., Хортон Т.Х., Такахаши Дж.С. Мутация циркадных часов нарушает цикличность течки и сохранение беременности. Курр Биол . 2004. 14 (15): 1367–1373.
63.	Li R, Cheng S, Wang Z. Ген циркадных часов играет ключевую роль в овариальном цикле и самопроизвольном аборте. Клеточная физиология и биохимия . 2015; 37 (3): 911–920.
64.	Чу А., Чжу Л., Блюм И.Д. и др. Глобальное, но не гонадотроп-специфическое нарушение Bmal1 устраняет выброс лютеинизирующего гормона, не влияя на овуляцию. Эндокринология . 2013. 154 (8): 2924–2935.
65.	Ратайчак К.К., Асада М., Аллен Г.К. и др. Создание мышей с нокаутом Bmal1, специфичных для миометрия, для анализа родов. Reprod Fertil Dev . 2012. 24 (5): 759–767.
66.	Лю Й., Джонсон Б.П., Шен А.Л. и др. Потеря BMAL1 в стероидогенных клетках яичников приводит к неудаче имплантации у самок мышей. Proc Natl Acad Sci U S A .2014. 111 (39): 14295–14300.
67.	Чжэн Б., Альбрехт У, Каасик К. и др. Неизбыточная роль генов mPer1 и mPer2 в циркадных часах млекопитающих. Ячейка . 2001. 105 (5): 683–694.
68.	Pilorz V, Steinlechner S. Низкий репродуктивный успех у самок мутантных мышей Per1 и Per2 из-за ускоренного старения? Репродукция . 2008. 135 (4): 559–568.
69.	Такасу Н.Н., Накамура Т.Дж., Токуда И.Т., Тодо Т., Блок Г.Д., Накамура В. Восстановление от возрастного бесплодия в условиях экологических циклов свет-темнота, адаптированных к внутреннему циркадному периоду. Сотовый представитель . 2015; 12 (9): 1407–1413.
70.	Summa KC, Vitaterna MH, Turek FW. Нарушение циркадных часов в окружающей среде приводит к нарушению беременности у мышей. PLoS Один . 2012; 7 (5): e37668.
71.	Эрикссон А.В., Феллман Дж. Сезонные колебания живорождений, мертворождений, внебрачных родов и родов близнецов в Швейцарии. Twin Res . 2000. 3 (4): 189–201.
72.	Макдональд А.Д., Макдональд Дж.К., Армстронг Б., Черри Н.М., Нолин А.Д., Роберт Д. Недоношенность и работа во время беременности. Br J Ind Med . 1988. 45 (1): 56–62.
73.	Armstrong BG, Nolin AD, McDonald AD.Работа при беременности и вес при рождении для гестационного возраста. Br J Ind Med . 1989. 46 (3): 196–199.
74.	Xu X, Ding M, Li B, Christiani DC. Связь сменной работы с преждевременными родами и низкой массой тела при рождении среди никогда не курящих женщин-текстильщиков в Китае. Оккуп Энвирон Мед . 1994. 51 (7): 470–474.
75.	Axelsson G, Rylander R, Molin I. Исход беременности в связи с ненормированным и неудобным графиком работы. Br J Ind Med . 1989; 46: 393–398.
76.	Уэхата Т., Сасакава Н. Усталость и беременность у женщин, работающих в ночное время. Дж Хум Эргол (Токио) . 1982; 11 (доп.): 465–474.
77.	Мамель Н., Лаумон Б., Лазар П. Недоношенность и профессиональная деятельность во время беременности. Am J Epidemiol . 1984. 119 (3): 309–322.
78.	Кнутссон А. Нарушения здоровья вахтовиков. Оккуп Мед (Лондон) . 2003. 53 (2): 103–108.
79.	Tasto DL, Colligan MJ, Skjei EW, Polly SJ. Последствия сменной работы для здоровья . Цинциннати: Министерство здравоохранения, образования и социального обеспечения США; 1978.
80.	Мессинг К., Заурел-Кубизоллес М.Дж., Бургине М., Камински М. Характеристики менструального цикла и условия труда рабочих на птицефабриках и консервных заводах. Scand J Work Environ Health . 1992; 18: 302–309.
81.	Bisanti L, Olsen J, Basso O, Thonneau P, Karmaus W. Посменная работа и субференция: европейское многоцентровое исследование; Европейская исследовательская группа по бесплодию и неполноценности. Дж. Оккуп Энвирон Мед . 1996. 38 (4): 352–358.
82.	Лабяк С., Лава С., Турек Ф, Зи П. Влияние сменной работы на сон и менструальную функцию медсестер. Здравоохранение для женщин, Int . 2002; 23: 703–714.
83.	Lawson CC, Whelan EA, Lividoti Hibert EN, et al. Характеристики сменной работы и менструального цикла. Эпидемиология . 2011; 22: 305–312.
84.	Асфолм Р., Линдбом М.Л., Пааккулайнен Х., Таскинен Х., Нурминен Т., Тийтинен А. Самопроизвольные аборты среди финских бортпроводников. Дж. Оккуп Энвирон Мед .1999. 41 (6): 486–491.
85.	Cone JE, Vaughan LM, Huete A, Samuels SJ. Результаты репродуктивного здоровья среди бортпроводниц: предварительное исследование. Дж. Оккуп Энвирон Мед . 1998. 40: 210–216.
86.	Чжу Дж. Л., Хьоллунд Н. Х., Боггильд Х., Олсен Дж. Посменная работа и неполноценность: причинная связь или артефакт? Оккуп Энвирон Мед . 2003; 60 (9): e12.
87.	Лаурия Л., Баллард Т.Дж., Кальдора М., Маззанти С., Вердеккья А. Репродуктивные расстройства и исходы беременности среди бортпроводниц. Aviat Space Environ Med . 2006. 77 (5): 533–539.
88.	Кованен Л., Саарикоски С.Т., Аромаа А, Лённквист Дж., Партонен Т. Варианты генов ARNTL (BMAL1) и NPAS2 способствуют плодовитости и сезонности. PLoS Один . 2010; 5 (4): e10007.
89.	Негриф С, Дорн ЛД. Утро / вечерние симптомы и менструальные симптомы у девочек-подростков. Дж. Психосом Рез. . 2009. 67: 169–172.
90.	Такеучи Х., Оиси Т., Харада Т. Связь между предпочтением по утрам и вечерам и психическими / физическими предменструальными симптомами у японских женщин в возрасте от 12 до 31 года. Хронобиол Инт . 2005. 22: 1055–1068.
91.	Тоффол Э., Мериканто И., Лахти Т., Луото Р., Хейкинхеймо О., Партонен Т. Доказательства связи между хронотипом и репродуктивной функцией у женщин. Хронобиол Инт . 2013. 30 (6): 756–765.
92.	Хорикоши Й., Мацумото Х., Такацу Й. и др. Резкое повышение концентрации метастинов в плазме при беременности человека: метастин как новый гормон плацентарного происхождения у людей. Дж. Клин Эндокринол Метаб .2003. 88 (2): 914–919.
93.	Армстронг Р.А., Рейнольдс Р.М., Лиск Р., Ширинг СН, Колдер А.А., Райли СК. Снижение уровня кисспептина в сыворотке крови на ранних сроках беременности связано с задержкой внутриутробного роста и преэклампсией. Пренат Диагностика . 2009. 29 (10): 982–985.
94.	Jayasena CN, Comninos AN, Narayanaswamy S, et al. Выявление повышенной иммунореактивности кисспептина в моче при беременности. Энн Клин Биохим . 2015; 52 (pt 3): 395–398.
95.	Jayasena CN, Abbara A, Izzi-Engbeaya C, et al. Снижение уровня кисспептина в плазме крови во время визита для дородового наблюдения связано с повышенным риском выкидыша. Дж. Клин Эндокринол Метаб . 2014; 99 (12): E2652 – E2660.
96.	Jayasena CN, Abbara A, Comninos AN, et al. Кисспептин-54 вызывает созревание яйцеклеток у женщин, подвергшихся экстракорпоральному оплодотворению. Дж. Клин Инвест . 2014. 124 (8): 3667–3677.
97.	Кэхилл Д.Д., Уордл П.Г., Харлоу С.Р., Халл М.Г. Начало преовуляторного выброса лютеинизирующего гормона: суточный ритм и критические фолликулярные предпосылки. Фертил Стерил . 1998. 70 (1): 56–59.
98.	Kerdelhué B, Brown S, Lenoir V, et al. Время начала преовуляторного выброса лютеинизирующего гормона и его связь с циркадным ритмом кортизола у человека. Нейроэндокринология . 2002. 75 (3): 158–163.
99.	Даниленко К.В., Сергеева О.Ю. Немедленное воздействие синего света на репродуктивные гормоны у женщин. Neuro Endocrinol Lett . 2015; 36 (1): 84–90.
100.	Даниленко К.В., Самойлова Е.А. Стимулирующий эффект утреннего яркого света на репродуктивные гормоны и овуляцию: результаты контролируемого перекрестного исследования. Клинические испытания PLoS . 2007; 2 (2): e7.
101.	Даниленко К.В. Укорочение менструального цикла после световой терапии при сезонном аффективном расстройстве. Психиатрия Res . 2007. 153 (1): 93–95.
102.	Даниленко К.В., Сергеева О.Ю., Веревкин Э.Г. Менструальный цикл зависит от солнечного света. Гинекол Эндокринол . 2011. 27 (9): 711–716.
103.	Kawato M, Fujita K, Suzuki R, Winfree AT. Модель с тремя осцилляторами циркадной системы человека, контролирующая ритм внутренней температуры и цикл сна-бодрствования. Дж. Теор Биол . 1982. 98 (3): 369–392.
104.	Jewett ME, Kronauer RE, Cheisler CA. Подавление эндогенной циркадной амплитуды у людей под действием света. Природа . 1991; 350: 59–62.
105.	Укай Х., Кобаяши Т.Дж., Нагано М. и др. Меланопсин-зависимое фотопертурбация обнаруживает десинхронизацию, лежащую в основе сингулярности циркадных часов млекопитающих. Нат Клетки Биол . 2007. 9 (11): 1327–1334.
106.	Archer SN, Laing EE, Möller-Levet CS и др. Несвоевременный сон нарушает циркадную регуляцию человеческого транскриптома. Proc Natl Acad Sci U S A . 2014; 111 (6): E682 – E691.
107.	Браччи М., Манцелла Н., Копертаро А. и др. Медсестры по очереди после выходного: экспрессия генов периферических часов, уровень мелатонина в моче и сывороточного 17-β-эстрадиола. Scand J Work Environ Health . 2014. 40 (3): 295–304.
108. No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Следующая запись Разное К дню учителя поздравления распечатать: Распечатать поздравление с днем учителя Пн Июл 27 , 1981 Содержание Поздравление на день учителя раскраскаПоздравления в стихах и стихи для любимых учителей, педагогов, воспитателей.С Днём Учителя!УЧИТЕЛЮПоздравляем педагогов!ПРАЗДНИЧНЫЕ СТЕНГАЗЕТЫ, ПЛАКАТЫСТЕНДЫ, ПЛАКАТЫ, СТЕНГАЗЕТЫ ДЛЯ ОФОРМЛЕНИЯ КЛАССАРАСПИСАНИЕ УРОКОВРАСКРАСКИШКОЛЬНЫЕ ПЕСНИВ благодарность своему учителюРаскраска для учителя — неплохой подарокПедагоги достойны уважения и проявления детской любвиПоздравление на день учителя раскраскаБольшая раскраска и весёлое видео ко Дню […] Вам будет интересно 4 года назад Гипноз лечебный: Сеанс гипнотерапии в Москве| Клиника Семейный доктор 38 лет назад Что означает 11 22 на часах: 11 22 на часах — значение (ангельская нумерология) 45 лет назад Замороженный фаршированный перец на зиму: Замороженные фаршированные перцы — пошаговый рецепт с фото на Повар.ру 6 лет назад Как испечь оладьи очень пышные и воздушные тающие во рту: Пышные оладьи на кефире — лучшие рецепты вкусных оладушек 3 года назад Цвет уверенности: Психология цвета в маркетинге, рекламе и бизнесе 3 года назад Что быстро испечь на кефире: Быстрый пирог на кефире: рецепт пошаговый с фото