пристосовуватися до них і забезпечувати підтримку свого відносної постійності з урахуванням значної кількості автоколивальних процесів, які здійснюються в ньому. Такі ритми отримали назву неадаптівних, тобто ритмів, які не забезпечують адаптацію організму при зміні умов середовища.
Тим самим неадаптівние ритми, які мають стабільний період, можливо, використовуються організмом в якості своєрідного маятника, який дозволяє здійснити відлік часу - біологічний годинник.
До неадаптівним ритмам можна віднести і цілий ряд фізіологічних ритмів, наприклад, ритми серцевих скорочень і дихання. Ці процеси мають ритмічну природу, обумовлену фізичними принципами, що лежать в основі роботи серця і дихальної системи. При цьому зміна частоти даних ритмів маєпристосувальне, т. Е. Адаптационное значення (наприклад, збільшення частоти дихання і серцевих скорочень пропорційно інтенсивності фізичної роботи), а вихідна частота в стані спокою визначається морфологічними особливостями організму і, перш за все, його розмірами (ЧСС у миші складає більше 400 ударів за хвилину, у слона - 30, у новонародженої дитини - більше 200, у дорослої людини - 70).
Іншу групу біологічних ритмів складають ритми, обумовлені наявністю в зовнішньому середовищі періодичних або майже періодичних процесів - адаптаційні ритми.
У природі найбільш яскраво виражено таке коливальний рух Землі навколо своєї осі (24 години), зміна інтенсивності магнітного поля Землі (12-14 діб), рух Сонця навколо своєї осі (27 діб) і Місяця навколо Землі (29,5 діб), зміна числа сонячних плям (11-12 років) і 100-річний цикл сонячної активності. Синхронно з цими процесами на Землі здійснюється ритмічна зміна різноманітних параметрів навколишнього середовища: день змінюється вночі, чергуються пори року, здійснюються припливи і відливи в морях і океанах, змінюється температура, вологість, освітленість і багато іншого. Всі ці зміни середовища впливають на живі організми, викликаючи у них періодичні процеси, близькі по періоду, метою яких є зниження негативного впливу змін в середовищі на показники гомеостазу. Зовнішній періодичний фактор, який визначає біоритм з таким же періодом називається екзогенним водієм ритму, або датчиком часу. Для більшості організмів основним датчиком часу є тривалість дня (світловий режим).
Щодо адаптаційних ритмів, особливо добового, проведено багато досліджень з метою виявлення їх значення і механізмів. Встановлено, що у людини, ізольованого від ритмічних змін зовнішнього середовища, наприклад, в печерах або на космічному кораблі, добова ритмічність продовжує проявлятися, хоча і може змінюватися по періоду (від 20 до 28 годин). Аналогічні результати отримані на рослинах щодо добових і сезонних ритмів. Так, квіти багатьох рослин починають розкриватися до сходу сонця. Їх розкриття здійснюється навіть тоді, коли рослини містять в темряві (індивідуальні коливання періоду добового ритму у рослин, як і у людей, складають 24,4 години). Якщо вирощувати багаторічна рослина середніх широт в умовах теплиці при постійній температурі, вологості і світловому режимі, то восени виникає опадання листя, а навесні - розкриття нирок. Ці та багато інших дослідження дозволили вченим зробити висновок про те, що водій цих ритмів знаходиться всередині організму - ендогенний водій ритму. Зовнішній же періодичний процес у цьому випадку виступає в ролі синхронізатора, який забезпечує стабільність періоду ритму і його збіг з фазами і зі змінами у зовнішньому середовищі. У людей, багатьох тварин і рослин добові, місячні і сезонні ритми запрограмовані генетично. Існування генетичних програм дозволяє організмам не тільки відповідати на періодичні зміни в природі, а й ефективно передбачати ці зміни і завдяки цьому знижувати негативний вплив на організм несприятливих періодичних факторів зовнішнього середовища. Така група біологічних ритмів називається ендогенними адаптивними біологічними ритмами.
На сьогоднішній день існує кілька гіпотез, які пояснюють ендогенний (внутрішній) механізм біологічного годинника. Одна з них, сформульована К. Л. Ереті і Е. Тракко, - це гіпотеза хрононамі. Вона допускає існування ділянки ДНК (хрононамі), що є морфологічним субстратом, який контролює біоритми, зокрема, добовий. На користь цієї гіпотези свідчать експерименти з пригніченням синтезу і-РНК. Це супроводжується порушенням нормальної ритмічності. Інша гіпотеза допускає зв'язок біологічного годинника зі станом клітинної мембрани, зокрема зі зміною її проникності для іонів калію. І, нарешті, третя, яка має найбільше число прихильників, - це «мультіосціляторная модель», яка допускає існування великої кількості осциляторів (генераторів ритму), які базуються на автоколивальних біохімічних реакціях в цитоплазмі клітин. При цьому допускається існування основного пейсмекера, який нав'язує свій ритм всім іншим системам багатокліти...
