Становление в онтогенезе фазовых соотношений биопроцессов

В процессе онтогенеза происходит не только становление и развитие циркадианных ритмов, но и развитие циркадианной архитектоники биоритмов, становлений фазовых соотношений в определенный циркадианный ансамбль.

Уже у новорожденных установлен циркадианный ритм температуры тела, акрофазы которого, однако, сильно различаются. К 4-й неделе происходит процесс синхронизации. Это говорит о том, что суточные ритмы возникают раньше, чем происходит их захватывание внешними периодическими процессами. Предпосылкой для этого является созревание соответствующих механизмов, включающих в себя рецепторы внешних датчиков времени и проводящие пути. Так, акрофазы циркадианных ритмов у грудных детей отличаются от таковых у взрослых организмов.

В течение постнатального онтогенеза может происходить и смена датчиков времени. Очень интересны в этом отношении исследования суточного ритма двигательной активности крыс. Показано, что двигательная активность крысят преобладает в ночное время суток. При искусственном же кормлении через зонд формирование суточного ритма двигательной активности задерживается до перехода на самостоятельное питание.

Функциональная асинхронность на ранних этапах онтогенеза установлена не только между ритмами разных органов, но и в рамках одного и того же органа. Т. Хельбрюгге показал, что у детей ритм выделения мочи, характеризующий деятельность клубочков почек, развивается уже с 2−3 недели, тогда как ритм выделения калия и натрия с мочой, отражающий функцию канальцев, наблюдается только с 3-го месяца постнатальной жизни.

Отличия во времени становления суточного ритма между отдельными функциями у детей Т. Хельбрюгге назвал «физиологической дисхронией», тем самым, подчеркивая, что здесь имеет место не какое-то патологическое состояние, а норма, соответствующая возрасту.

Из всего выше сказанного следует, что при развитии циркадианной системы соблюдается определенная последовательность. В первую очередь на основе созревания соответствующих органов и функций формируется сам суточный ритм. В дальнейшем возникает возможность восприятия внешних датчиков, на основе чего устанавливается соответствующие фазовые отношения с окружающей средой; этот процесс может повторяться в связи с изменением значимости эндогенных факторов.

Завершающим этапом является создание внутренних связей между отдельными функциями и осцилляторами. Таким образом, в течении онтогенетического развития повышается как экзогенная (адаптация к биотическим и абиотическим периодичностям среды), так и эндогенная (внутрии межсистемная координация функций) упорядоченность циркадианной системы. Выражением этого является и повышение амплитуд большинства суточных ритмов.

Итак, сроки проявления циркадианных ритмов прежде всего зависят от достигнутой степени зрелости. Имеющиеся факты позволяют сделать заключение, что становление циркадианной временной системы идет по определенной генетической программе.