БИОЛОЖИ РИТМЛЯР, б и о р и т м л я р – биол. просес вя щадисялярин интенсивлийи вя характериндя баш верян дяйишикликлярин дюврилийи. Эениш мянада мцхтялиф тяшкил сявиййяли ъанлы системлярдяки бцтцн тсиклик просесляр Б.р. адланыр. Бу тскллярин дюврляри нейронал фяаллыьын миллисанийялик титряйишляриндян популйасийаларын динамикасынын чохиллик дяйишмяляриня гядяр дяйишилир. Онларын арасында ишчи, йахуд биол. системлярин фяалиййяти цчцн зярури олан физиоложи ритмляр (мяс., тяняффцс вя цряк йыьылмалары ритмляри) хцсуси гейд олунур. Бу ритмлярин тезлийи, щям ритмик ишляйян органларын физики-кимйяви хцсусиййятляри, щям дя организмлярин тялябаты иля мцяййян едилир. Беля ки, йуху заманы инсанын цряк ритми адятян дягигядя 40–90 вурьу, интенсив физики иш заманы вурьуларын сайы 200 вя даща чох ола биляр. Бундан башга, дяйишикликляр бцтцн ъанлы организмляря хасдыр. Бу дяйишикликлярин дюврляри Йерин юз оху (суткалыг ритм) вя Эцняшин ятрафында (иллик, йахуд мювсцми ритм) фырланмасы иля баьлы ясас эеофизики тсиклляря бярабярдир. Организмлярин чохлу сайда нювляри Айын фазалары иля ялагядар олан эеъя ишыгланмаларынын дяйишилмясиня реаксийа верир, дянизин сащилбойу щиссяляриндя йашайанларын фяаллыьы ися щям дя габарма вя чякилмя ритмляриня табе олур. Беля Б.р. адаптив ритмляр адланыр, чцнки онлар мцщитин биотик вя абиотик параметрляринин дяйишмяси заманы организмлярин щяйат фяалиййятинин ялагяляндирилмясиня йюнялмишдир. Мяс., биткилярдя фотосинтезин ритмляри билаваситя сутканын ишыглы вя га- ранлыг вахтларынын нювбяляшмяси (фотодювр) иля мцяййянляшир. Чохлу сайда эямиричи нювляри цчцн сяъиййяви олан эеъя фяаллыьы йыртыъыларын басгысы шяраитиндя онларын йашама ещтималыны йцксялдир. Битки вя щейванлар щава шяраити дяйишилмяляриня, мяс., гыш сойугларына кяскин континентал иглим шяраитиндя, хцсусиля ящямиййятли олан иллик ритмляр сайясиндя вахтында щазырлаша билир. Бу заман онлардан бязиляри гыш йухусуна эедир (мармот, сцнбцлгыран), диэярляриндя хяз юртцйц сыхлашыр вя термоэенез габилиййяти эцълянир (тцлкцляр, синъаблар, даьсичанлары вя с.), цчцнъцлярдя ися мянфи темп-рларда щцъейряхариъи майедя онун донмасынын гаршысыны алан маддялярин топланмасы баш верир (гурбаьалар, илбизляр, бязи битки нювляри вя с.).
Б.р. хариъи мцщит шяраитинин дяйишмясинин садяъя якси дейилдир. Ясас эеофизики тсикллярдян (“вахт эюстярян”) тяърид олунмуш биткиляр, щейванлар, йахуд микроорганизмляр онлара хас ритмик фяаллыьы узун мцддят сахлайыр. Лакин тяърид олунмуш шяраитдя сярбяст баш верян ритмлярин мцшащидя едилян дюврляри хариъи тсиклляря йахындыр, амма бярабяр дейилдир. Бу ъцр уйьунсузлуьа эюря Б.р.-я “сиркаритмляр” (лат. ъиръа – йахынлыьында) ады верилмишдир. Буна мцвафиг олараг, 24 саата йахын дюврля дяйишмя суткайа йахын, йахуд сиркад (лат. диес – эцн), 12 айа йахын дювр иля йахын, йахуд сирканнуал (лат. аннуал – ил) ритмляр адланыр. Сярбяст баш верян ритмлярин дювр ляринин хариъи тсикллярдян давамлы олараг кянара чыхмасы онларын ендоэен тябиятинин ясас эюстяриъисидир. Бу мянада организмин функсийаларынын суткалыг, иллик (мювсцми), Айын сяфщяляри вя габарма дюврц дяйишилмяляриня биол. саатларын хариъи тсиклик просеслярля (бунларын арасында фотодювр апарыъы рол ойнайыр) синхронлашмасынын нятиъяси кими бахылыр.
Организмин мцхтялиф системляриндя сярбяст баш верян ритмлярин дюврляри цст- цстя дцшмяйя биляр. Беля ки, хариъи вахт эюстяриъиляриндян тяърид олунмуш инсанларда бядян темп-рунун дяйишилмяси, калиум вя бюйрякцстц вязи габыьынын щормонларынын сидикля хариъ едилмяси дюврляри орта щесабла 25 саата бярабярдир. Ейни заманда йуху вя айыглыг ойаглыг ритмляринин дюврляри, калсиум вя натриумун сидикля хариъ едилмяси инсанларын 1/3-ндя йа 40 саатдан чох, йа да 20 саатдан аз ола биляр. Бу, организмин айры-айры системляринин тсиклляри сярбяст ямяляэятирмя габилиййятини эюстярир. Биол. саатларын сиркад дюврлярля чохсайлы локаллашдырылмасы щаггында тясяввцрляр, организмдян кянар бир нечя сутка ярзиндя ритмик фяаллыьыны сахлайан тяърид олунмуш органларда (бюйрякцстц вязи, цряк, гараъийяр вя б.) апарылан тядгигатларла мющкямляндирилмишдир. Щятта бирщцъейряли йосунларда (Эonialax poliedra) беля хемолцминессенсийа вя йердяйишмянин сярбяст баш верян ритмляринин дюврляри бир-бириня уйьун эялмяйя биляр, йяни айрыъа бир щцъейря дя бир нечя биол. саата маликдир.
Щялялик йалныз ендоэен суткаятрафы ритмлярин механизмляри щяртяряфли юйрянилмишдир. Онларын молекулйар-эенетик ясасыны мянфи якс-ялагяли щцъейрядахили системляр тяшкил едир. Бунларда там тсикл – биоложи саатларын хцсуси эенляри експрессийасы (саат эенляри), онларын фяаллыьынын юз зцлалларынын мящсуллары иля сюндцрцлмяси вя зцлалларын сонракы деградасийасы тягр. 24 саат давам едир. Нювбяти тсикля башланьыъ верян, транскрипсийа амилляринин ямяля эялмясини тянзимляйян якс-ялагялярин ялавя контурлары биол. саатларын ишини сабитляшдирир. Эениш темп-р диапазонунда сярбяст баш верян ритмлярин дюврляри щятта бирщцъейряли организмлярдя дя дяйишмяз галыр. Мяс., темп-р 30°-дян 60°Ъ-йя гядяр дяйишдикдя сианбактерийалар мцбадиля просесляринин ритмлярини 25 саата гядяр сахлайыр.
Чохщцъейряли организмин айры-айры органларынын сиркад ритмляри щцъейрядахили биол. саатлар ясасында формалашыр. Онларын ритмик фяаллыьы ритмин мяркязи идаряедиъиляри тяряфиндян тянзимлянир. Мямялилярдя вя инсанда мяркязи саат ролуну щипоталамусун веэетатив синир ганглийалары вя епифизля ялагяли супрахиазматик нцвяси (СХН) йериня йетирир (шякил 1).
Чохщцъейряли организмин айры-айры органларынын сиркад ритмляри щцъейрядахили биол. саатлар ясасында формалашыр. Онларын ритмик фяаллыьы ритмин мяркязи идаряедиъиляри тяряфиндян тянзимлянир. Мямялилярдя вя инсанда мяркязи саат ролуну щипоталамусун веэетатив синир ганглийалары вя епифизля ялагяли супрахиазматик нцвяси (СХН) йериня йетирир (шякил 1).
Шякил 1. Мямялилярин вя инсанын сиркад гурулушу. Щипоталамусун супрахиазматик
нцвяляриндя (СХН) мяркязи биоложи саатлар синир (веэетатив синир системи, ВСС) вя
ендокрин ялагялярин сайясиндя периферик органларын ритмлярини идаря едир; бу сутканын
гаранлыг вя ишыглы вахтларынын нювбяляшмяси иля синхронлашмыш мцхтялиф физиоложи
эюстяриъилярин дяйишилмясиндя тязащцр едир. (М.Х.Щастингс, А.Б.Редди вя Е.С.Мейвуда эюря).
Епифиз щормону мелатонин нейроендокрин системлярин мцхтялиф шюбяляриндя саат эенляринин експрессийасыны синхронлашдырыр вя щям нейромедиаторлар, щям дя дахили секресийа вязиляринин щормонлары иля бирликдя ритмик просеслярин ялагяляндирилмясини тямин едир; бу юзцнц организмин мцхтялиф системляринин функсионал фяаллыьынын галхма вя енмясинин низамлы нювбяляшмясиндя эюстярир. Мяс., йухудан сонра ойанмадан яввял бюйрякцстц вязиляри габыьынын айыг вахты физики фяаллыьынын енержи иля тямин олунмасында башлыъа рол ойнайан, щормонларынын (кортизол вя кортикостерон) секресийасынын кяскин артмасы баш верир, йухунун биринъи йарысында мцшащидя олунан бой щормону секресийасынын чохалмасы ися истиращят заманы организмин бярпасы цчцн зярури олан зцлаллларын синтезини стимуллашдырыр.
Биол. саатларын эедиши хариъи тсиклик просеслярля, щяр шейдян яввял фотодюврлярля низамланыр. Мямялилярдя, о ъцмлядян инсанда Б.р.-ин фотодюври синхронлашмасында ишыгланмайа реаксийа верян эюрмя ресепторлары иштирак едир. Сигналлар онлардан щипоталамусун СХН-я вя сонра епифизя ютцрцлцр. Ишыг, конкрет щейван нювцнцн йухусунун, йахуд айыглыьынын сутканын щансы вахтына дцшмясиндян асылы олмайараг, епифиздян айрылан мелатонинин секресийасыны йалныз эеъя саатларында дайандырыр. Биол. саат эенляринин експрессийасына тясири сайясиндя мелатонин щям гатылыьынын артмасы иля бярабяр ахшам фяаллыьы йцксялян эеъя щейванларынын (сичанлар, сичовуллар), щям дя онун мигдарынын азалмасы иля сящяр фяаллыьы артан эцндцз нювляринин (инсанлар, меймунлар) сиркад ритмлярини ейнян синхронлашдырыр. Онурьалы щейванлар мелатониндян щяйат фяалиййятинин сирканнуал ритмлярини синхронлашдырмаг цчцн дя истифадя едир. Чцнки бцтцн мювсцми феноменлярин мцхтялифлийи ичярисиндя мящз фотодювр дяйишикликляри илин фясилляринин даща етибарлы индикаторудур. Бу заман мювсцми морфофизиоложи дяйишикликляри мелатонинин мигдарыны чох олмасы йох, онун эеъя ифразынын даваметмя мцддяти мцяййян едир. Бу дяйишмялярин хцсусийятляри ися юз нювбясиндя мцяййян нювя хас щяйат тярзи иля шяртлянир. Мяс., пайызда епифизин эеъя фяаллыьынын артмасы дырнаглы щейванларын эенератив функсийаны стимуллашдырдырыр, эямириъилярдя ися онун гаршысыны алыр.
Суткалыг ритмлярин синхронлашмасында фотодюврлярля йанашы диэяр дюври просесляр дя иштирак едир, мяс., мямялилярдя фяаллы ритмляринин СХН-нин даьылмасы сябябиндян позулмасы дюври олараг гида гябулу заманы бярпа олунур. Мцхтялиф органларын ишини ялагяляндирян биол. саатлар мцхтялиф тябиятлярин хариъи “вахт эюстяриъиляринин” синхронлашдырыъы тясирлярини гябулетмя габилиййятиня эюря фярглянир. Бунун нятиъясиндя физиоложи просеслярин сиркад тяшкили йени саат гуршаьына тез кечдикдя, нювбяли иш, фотодюврлярин мювсцми дяйишикликляри заманы хейли дяряъядя дяйишилир бу ися гцтб районларында йашайанлар цчцн хцсусиля ваъибдир (шякил 2).
Шякил 2. Антарктидада гцтбчцлярин бядян темп-рунун суткалыг ритмляри (А)
вя цряк йыьылмаларынын эцъц (Б) фотодюврлярин дяйишилмясиня реаксийа верир,
лакин аьыз суйу вязисиндя кортизолун гатылыьынын ритмляри (Б) вя нябзин тезлийи (Г)
мцхтялиф мювсцмлярдя дяйишилмяз галыр. Фотодюврлярин дяйишилмяляриня биоритмлярин
мцхтялиф ъцр щяссаслыьы гцтб эеъяляри заманы физиоложи функсийаларын сиркад
мцхтялиф ъцр щяссаслыьы гцтб эеъяляри заманы физиоложи функсийаларын сиркад
гурулушунун дяйишилмясиня эятириб чыхарыр.
Бу заман мцхтялиф организм системляриндя, Б.р.-ин галхма вя енмя ардыъыллыьында мцшащидя олунан кянарчыхмалар организмлярин иш габилиййятини вя онларын мцхтялиф патоэен амиллярин негатив тясирляриня гаршы мцгавимятини ашаьы салыр. Б.р.-и юйрянян елм биоритмолоэийа, йахуд хронобиолоэийа адланыр.
