У підручнику розглянуто основні теоретичні положення хронобіоритмологічної теорії, наведено класифікацію біоритмів. Викладаються сучасні погляди на циркадіанну організацію функцій організму, онтогенез циркадних ритмів, взаємозв’язок адаптації та біоритмів, індивідуальних особливостей біоритмів з адаптивними особливостями організму людини. На прикладі добових, місячних і сезонних ритмів, ритму «сон–неспання» дано уявлення про адаптивну роль часової організації функцій організму. Розглянуто класифікацію і причини виникнення десинхронозу, методи його корекції. Подано біоритмологічні особливості адаптації жіночого організму до фізичних навантажень.

Особливу увагу приділено хронобіоритмологічним аспектам адаптації спортсменів до різних фізичних навантажень та умов середовища, впливу хронотипу на часову організацію систем організму спортсменів, характеристикам функціональних систем, що лімітують спортивний результат і більшою мірою схильні до довгострокових адаптаційних перебудов. Розлянуто питання енергоінформаційних взаємодій організму людини з навколишнім середовищем. Докладно викладено правила та методи проведення хронобіологічних спостережень, ритмокардіографічні методи оцінювання функціонального стану організму людини.

Підручник рекомендовано для студентів фізкультурних ЗВО та спортивних факультетів педагогічних ЗВО, спеціалістів зі спортивної фізіології та спортивної медицини, адаптивної фізичної культури.

ВСТУП 

Список скорочень 

Р О З Д І Л  1. ІСТОРІЯ СУЧАСНОЇ ХРОНОБІОЛОГІЇ . . . . . . . . . . . . .   13

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   19

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   20

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   21

Р О З Д І Л  2. ОГЛЯД БІОЛОГІЧНИХ РИТМІВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.1. Основні поняття хронобіології . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   22

2.2. Біологічні ритми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   23

2.3. Класифікації найбільш поширених біологічних ритмів . . . . . . . . . . .  26

2.4. «Біологічний годинник» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   32

2.5. Організація фотоперіодичної системи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   36

2.6. Регуляція циркадіанних ритмів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   41

2.7. Часова структура біологічних систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   43

2.8. Інтеграція коливальних процесів у організмі . . . . . . . . . . . . . . . . . .   45

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   47

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   50

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   50

Р О З Д І Л  3. ЦИРКАДІАННА ОРГАНІЗАЦІЯ ФУНКЦІЙ ОРГАНІЗМУ . 52

3.1. Принцип циркадіанних організацій біоритмів . . . . . . . . . . . . . . . . .   52

3.2. Зовнішні синхронізатори біоритмів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   53

3.3. Циркадіанні ритми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   62

3.4. Припливні ритми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   67

3.5. Місячні ритми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   69

3.6. Річні (сезонні) ритми фізіологічних функцій людини . . . . . . . . . . .   71

3.7. Багаторічні біологічні цикли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   76

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   77

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   80

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   81

Р О З Д І Л  4. РИТМИ СНУ ЛЮДИНИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   82

4.1. Теорії сну . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   82

4.2. Структура сну . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   84

4.3. Гіпногенні центри, що спричиняють розвиток сну . . . . . . . . . . . . .   88

4.4. Функції сну . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   90

4.5. Порушення сну . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   91

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   95

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   98

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   98

Р О З Д І Л  5. ДЕСИНХРОНОЗ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   100

5.1. Класифікація десинхронозу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   101

5.2. Часова адаптація під час трансмеридіанних перельотів . . . . . . . . .   108

5.3. Корекція добового десинхронозу під час трансмеридіанних перельотів   111

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   122

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   126

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   126

Р О З Д І Л  6.  АДАПТИВНІ РЕАКЦІЇ ЖІНОЧОГО ОРГАНІЗМУ

З УРАХУВАННЯМ ОВАРІАЛЬНО-МЕНСТРУАЛЬНОГО ЦИКЛУ . . . .   128

6.1. Оваріально-менструальний цикл у жінок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   129

6.2. Біоритмологічні особливості адаптації жіночого організму

до фізичних навантажень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   140

6.3. Оцінювання спортивної працездатності жінок у різні фази

менструального циклу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   141

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   146

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   148

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   148

Р О З Д І Л  7. ОНТОГЕНЕЗ ЦИРКАДІАННИХ РИТМІВ . . . . . . . . . . .   150

7.1. Фізіологічні механізми прояву ендогенних ритмів . . . . . . . . . . . . .   150

7.2. Розвиток часової організації різних функцій і станів організму . . .   156

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   160

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   161

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   161

Р О З Д І Л  8. АДАПТАЦІЯ ТА БІОРИТМИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   163

8.1. Хвилеподібність адаптаційного процесу як невід’ємна умова

якісної стабільності живої системи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   164

8.2. Прояви хвилеподібності адаптаційного процесу в неспецифічних

та специфічних реакціях організму на стресові впливи . . . . . . . . . . . .   168

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   171

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   173

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   174

Р О З Д І Л  9. ІНДИВІДУАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ БІОРИТМІВ . . . . .   175

9.1. Зв’язок індивідуальних особливостей біоритмів з адаптивними

спроможностями організму . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   176

9.2. Генотип та біоритми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   178

9.3. Відношення максимуму працездатності людини до того

чи іншого періоду доби . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

9.4. Тривалість природного циркадіанного періоду . . . . . . . . . . . . . . . .   186

9.5. Концепція про три ритми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   188

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   192

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   194

Література 

Р О З Д І Л  10. БІОРИТМИ, ТРЕНУВАННЯ, ВТОМА . . . . . . . . . . . . .   196

10.1. Ритми розумової та фізичної працездатності . . . . . . . . . . . . . . . .   198

10.2. Добові ритми кардіореспіраторної системи . . . . . . . . . . . . . . . . .   198

10.3. Добові ритми обміну речовин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   200

10.4. Нейроендокринне регулювання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   201

10.5. Вплив станів тренованості та перетренованості (втоми) на біоритми   202

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   204

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   206

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   207

Р О З Д І Л  11. ХРОНОБІОРИТМОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ АДАПТАЦІЇ

СПОРТСМЕНІВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   208

11.1. Хронобіологічні особливості спортсменів при різних фізичних

навантаженнях та умовах середовища . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   209

11.2. Хронотип та спортивна діяльність . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   212

11.3. Фактор часу у спортивній діяльності . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   214

11.4. «Індивідуальна хвилина» спортсмена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   217

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   218

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   220

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   221

Р О З Д І Л  12. ХРОНОБІОЛОГІЯ ТА ПРАКТИЧНА МЕДИЦИНА . . .   222

12.1. Хрономедицина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   223

12.2. Хронопатологія . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   224

12.3. Хронодіагностика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   225

12.4. Функціональна хронодіагностика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  226

12.5. Хронотерапія . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   226

12.6. Хронофармакологія . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   227

12.7. Хронопрофілактика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   230

12.8. Хроногігієна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   232

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   233

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   234

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   235

Р О З Д І Л  13. ЕНЕРГОІНФОРМАЦІЙНІ ВЗАЄМОДІЇ ЛЮДСЬКОГО

ОРГАНІЗМУ З НАВКОЛИШНІМ СЕРЕДОВИЩЕМ . . . . . . . . . . . . . . . .   236

13.1. Впливи сонячної активності на організм людини . . . . . . . . . . . . .   237

13.2. Вплив місяця на людину . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   243

13.3. Сприйняття людьми варіацій напруженості геомагнітного

та електромагнітного полів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   246

13.4. Резонансно-вібраційна структура організму людини . . . . . . . . . .   247

13.5. Вплив на людину погодних умов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   251

13.6. Вплив геопатогенних аномалій . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   255

13.7. Зв’язок між рухами небесних тіл та поведінкою всього живого

та неживого на Землі . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   257

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   259

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   263

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   264

Р О З Д І Л  14. ОРГАНІЗАЦІЯ І МЕТОДИ АНАЛІЗУ

БІОЛОГІЧНИХ РИТМІВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   265

14.1. Планування часового ряду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   266

14.2. Очищення часового ряду від артефактів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   267

14.3. Виявлення та усунення трендів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   268

14.4. Аналіз спектра часового ряду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   268

14.5. Косінор-аналіз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   271

14.6. Взаємодії осциляторів та відображення їх у спектрі . . . . . . . . . . .   273

14.7. Аналіз форми коливань . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   275

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   277

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   278

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   278

Р О З Д І Л  15. РИТМОКАРДІОГРАФІЧНІ МЕТОДИ ОЦІНЮВАННЯ

ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ . . . . . . . . . . .   280

15.1. Сучасні уявлення про фізіологічні механізми варіабельності

серцевого ритму . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   281

15.2. Реєстрація варіабельності серцевого ритму . . . . . . . . . . . . . . . . . .   285

15.3. Статистичний аналіз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   293

15.4. Геометричний аналіз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   295

15.5. Варіаційна пульсометрія . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   298

15.6. Кореляційна ритмографія – скатерографія . . . . . . . . . . . . . . . . . .   301

15.7. Автокореляційний аналіз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   303

15.8. Спектральний аналіз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   304

15.9. Нелінійні методи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   313

15.10. Методи теорії хаосу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   314

15.11. Метод аналізу незалежних компонентів . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   314

15.12. Методи математичного моделювання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   315

15.13. Критерії оцінювання серцевого ритму на основі теорії хаосу

та фракталів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   315

15.14. Холтерівське моніторування електрокардіограми . . . . . . . . . . . .   317

15.15. Структурно-лінгвістичний метод аналізу варіабельності

серцевого ритму . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   318

15.16. Використання методів аналізу варіабельності серцевого ритму

у спорті . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   330

Резюме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   348

Контрольні запитання і завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   349

Література . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   351

Від авторського колективу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352

Глосарій . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   355

Додатки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   364