Биологические ритмы (биоритмы) – регулярное, периодическое
повторение во времени характера и интенсивности жизненных процессов, отдельных
состояний или событий. Б.р. в той или иной форме присущи
всем живым организмам. Б.р. описываются рядом характеристик:
периодом, амплитудой, фазой, средним уровнем, профилем.
В зависимости от порождающей причины Б.р.
делятся на экзогенные – колебания, вызванные периодическими воздействиями
извне, т.е. пассивные реакции на колебания факторов окружающей среды, и
эндогенные – автономные (син. спонтанные, самоподдерживающиеся,
самовозбуждающиеся) колебания, обусловленные активными процессами в самой живой
системе (к ним относится большинство Б.р.)
Эндогенные Б.р. поддерживаются механизмом обратной связи. В зависимости от того, на каком уровне биологической организации она замыкается, различают Б.р. в клетках (митотический цикл), органах (сокращения кишечника), организмах (овариальный цикл) и сообществах (колебания численности популяций в системе хищник-жертва).
По выполняемой функции Б.р. делят на
физиологические ритмы – рабочие циклы отдельных систем (дыхание, сердцебиение),
и экологические, адаптивные (см. циркадные ритмы), служащие для приспособления организмов к
периодичности окружающей среды. Период (частота) физиологического ритма может
изменяться в широких пределах в зависимости от степени функциональной нагрузки;
период экологического ритма, напротив, сравнительно постоянен, закреплен
генетически. Экологические ритмы в естественных условиях захвачены циклами
окружающей среды; выполняют функцию биологических часов (с их помощью организмы
ориентируются во времени).
По величине периода Б.р. выстраиваются в
широкий спектр – от долей секунды до десятков лет. Особо выделяют ритмы
ультрадианные (с периодами от минут до 10-12 ч) и циркадианные (околосуточные).
Из многодневных Б.р. наиболее регулярны лунные и приливные ритмы, свойственные
обитателям прибрежной полосы, и репродуктивные циклы млекопитающих.
Многодневные вариации показателей состояния человека весьма изменчивы и носят
преимущественно случайный характер (исключение составляют регулярные
менструальные циклы). Годичные ритмы во многом подобны циркадианным
(относятся к циркаритмам). Из многолетних Б.р. изучены главным образом
колебания численности популяций, обусловленные автоколебательными процессами в
цепях питания, с периодами от 2 до 15 лет.
Б.р. с разными периодами у одного организма
могут оказывать взаимное модулирующее влияние, но обычно сравнительно независимы. Б.р. с одинаковым периодом, напротив, часто
сопряжены иерархическим образом: выделенные группы клеток могут играть роль
центров синхронизации – ритмоводителей.