Хронобіологія
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Хронобіологія

Хронобіологія (від хроно... і біологія ), біорітмология, розділ біології, що вивчає умови виникнення, природу, закономірності і значення біологічних ритмів (БР). Х. досліджує ритмічні процеси на різних рівнях організації живого: безклітинні системи, клітка, одноклітинні організми, культури кліток і тканин, багатоклітинні тварини і рослини, популяції організмів. Як область біології Х. розробляє закони здійснення біологічних процесів, що періодично повторюються, і поведінки різних біологічних систем в часі; вона тісно пов'язана з фізіологією, біохімією, біофізикою, екологією і ін. природними науками. БР широко поширені в живій природі, мають ендогенне походження і залежать від ритмічних змін в зовнішньому середовищі (фото-, термо-, бароперіодічность, коливання електромагнітного поля Землі і ін.). Взаємодія БР один з одним і з умовами середовища, що періодично змінюються, формує тимчасову організацію біологічних систем, лежить в основі адаптації організмів і забезпечує єдність живої і неживої природи. БР незалежно від довжини періоду і частоти їх коливань (добові, місячні, сезонні, річні і ін.) відображають процеси регуляції функцій організмів.

  Ідеї про ритмічний характер процесів в природі і в організмі людини висувалися в працях античних філософів (Геракліт, Платон, Арістотель і ін.), в середні віки і епоху Відродження (Ф. Бекон, Т. Бразі, І. Кеплер і ін.). Перше наукове спостереження БР зробив французький астроном Же. Ж. де Меран (1729), що виявив добову періодичність руху листя в рослин. Це явище потім вивчав Ч. Дарвін (1880) і ряд ботаніків 19 ст Ще в 18 ст К. Лінней запропонував «квітковий годинник», засновані на здатності квіток різних рослин відкриватися і закриватися в певний час дня. Ритми руху листя рослин були детально досліджені в 30-х рр. 20 ст голландським ботаніком А. Клейнхонте і німецьким ученим Е. Бюннінгом. У 1920 американські учені У. У. Гарнер і Х. А. Аллард відкрили фотоперіодизм в рослин, механізми якого, як було встановлено пізніше, тісно пов'язані з БР. У 19 ст БР були зареєстровані також у тварин і людини. У 20-х рр. 20 ст було проведено перші роботи по фотоперіодизму у тварин як безхребетних, так і хребетних.

  У вивчення БР значний вклад внесли російські і радянські учені. Над проблемою сприйняття часу тваринами і людиною працювали І. М. Сеченов, І. П. Павлов Ст М. Бехтерев. Н. Е. Введенський і А. А. Ухтомський дали наукове пояснення закономірностям ритмічних дій на клітку і явищу «засвоєння» кліткою зовнішнього ритму. В. І. Вернадський вперше розглянув біосферу як систему, організовану не лише в просторі, але і в часі. Цикл досліджень БР у людини і тварин був проведений К. М. Биковим із співробітниками; А. С. Данільовський плідно розробляв проблему фотоперіодизму у комах. Засновник геліобіологиі А. Л. Чижевський вивчав вплив сонячних ритмів на біологічні об'єкти. Роль БР в регуляції функцій організму і їх змінах в умовах космічного польоту висвітлені в роботах Ст Ст Ларіна. Великий внесок у розвиток Х. до 20 ст внесли А. Йорес (ФРН), Я. Меллерстрем і Е. Форсгрен (Швеція), Дж. Хейстінгс, Ф. Браун (США), Дж. Клаудслі-Томпсон, Дж. Харкер (Великобританія). Е. Бюннінгу (ФРН) належить гіпотеза про ендогенну природу БР, висловлена їм на початку 30-х рр. Ю. Ашофф (ФРН) провів фундаментальні дослідження впливу умов зовнішнього середовища на БР, у тому числі у людини, і ввів (1951) термін «датчик часу», що позначає чинник, який синхронізує БР. Ф. Халберг (США) сформулював (1959) поняття про околосуточних або циркадних ритмах і дав уявлення про тимчасову координацію фізіологічних функцій організму. Його заслугою є введення в Х. математичних методів обробки даних і використання в цих цілях ЕОМ(електронна обчислювальна машина). Ним було встановлена зміна чутливості організму до дії шкідливих чинників залежно від часу доби.

  Встановлення закономірностей тимчасового перебігу біологічних процесів сприяє прогресу в ін. областях знання про живу природу і має велике практичне значення. Наприклад, вчення про фотоперіодизм важливе для сільського господарства; медицина використовує дані Х. при діагностиці і лікуванні деяких захворювань. До найбільш актуальних проблем Х. відносяться: вивчення природи і механізму різних БР, вплив на ніх зовнішніх чинників, значення БР в пристосуванні організму до довкілля, роль БР в трудовій діяльності людини і в розвитку у нього захворювань, у вирішенні завдань космічної біології і медицини.

  В СРСР дослідження БР проводяться в інституті фізіології ним. И. П. Павлова (Ленінград), інституті біофізики (Пущино, Московська обл.), інституті медико-біологічних проблем (Москва), МГУ(Московський державний університет імені М. Ст Ломоносова), 2-м-код Московському медичному інституті, інституті хірургії ним. А. В. Вішневського (Москва), Московською з.-х.(сільськогосподарський) академії ним. К. А. Тімірязева, Сибірській філії АН(Академія наук) СРСР і ін. Найбільш крупні наукові центри Х. за кордоном: Міннесота, Арканзасський і Станфордський університети (США), Тюбінгенський і Геттингенський університети (ФРН), інститут фізіології поведінки ним. М. Планка (ФРН), Манчестерський університет (Великобританія) і ін.

  В 1937 відбулася (Роннебю, Швеція) перша конференція, на якій було засновано Міжнародне суспільство дослідників БР; у 1971 на черговій конференції (Літл-Рок, США) воно було перейменоване в Міжнародне суспільство по хронобіології (об'єднує понад 300 членів з 30 країн світу). У 1960 відбувся (Колд-Спрінг-Харбор, США) міжнародний симпозіум по біологічному годиннику. Питанням Х. були присвячені всесоюзні симпозіуми: «Біологічні ритми в механізмах компенсації порушених функцій» (М., 1973) і «Циркадниє ритми людини і тварин» (Франція, 1975). Результати досліджень по Х. публікуються в спеціальних журналах: «International Journal of Chronobiology» (L., з 1973); «Chronobiologia» (Mil., з 1974); «Journal of Interdisciplinary of Cycle Research» (Amst., з 1970) і ін.

  Літ.: Біологічний годинник. Сб. ст., пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1964; Коливальні процеси в біологічних і хімічних системах. Сб. ст., т. 1—2, Пущино-на-Оке, 1967—71; Біологічні ритми в механізмах компенсації порушених функцій, М., 1973; Агаджанян Н. А., Ритми життя і здоров'я, М., 1975; Циркадниє ритми людини і тварин. Сб. ст., Фр., 1975; Люди, простір і час. Сб. ст., М., 1976; Halberg F., Chronobiology, «Annual review physiology», 1969, v. 31, р. 675—725; Chronobiology, Tokyo, 1974.

  Ю. А. Романів.