В основе колебаний смены и интенсивности протекания физиологических процессов лежат изменения метаболизма биологических систем, обусловленные воздействием внешних и внутренних синхронизаторов. Примером формирования биологических ритмов под влиянием синхронизаторов внешней среды является реакция новорожденного на звук, свет, а по мере его развития и социальные факторы. Сравнительно быстро у ребенка формируется суточный 24-часовой жизненный ритм. Известный хронопедиатр Т. Хельбрюгге установил, что первые признаки суточной периодики выделения с мочой натрия и калия отмечается на 4―20 неделе, а креатинина и хлоридов на 16―22 месяце после рождения. На 2―3 неделе развития ребенка, происходит начало синхронизации с ритмом дня и ночи на протяжении суток температуры тела, на 4―20 неделе ― частоты пульса.
Наиболее сильным синхронизирующим фактором природных и биологических ритмов считается свет. Особое значение для всего живого имеют: суточный световой режим (изменение освещенности в течение суток и длины дня в течение года) и годичные колебания температуры, которые являются важными регуляторами суточного и годичного жизненных циклов. Из них главным, определяющим общее состояние организма и его способность к выживанию, является суточный (или околосуточный) цикл ― система суточных биоритмов, нормальное состояние которой поддерживает естественная смена дня и ночи [3, 4].
В большинстве случаев суточная динамика освещенности оказывает наиболее существенное влияние на жизнедеятельность организмов. Так, течение различных заболеваний часто обостряется при смене облачной погоды на солнечную и наоборот, т. е. при одновременном изменении освещенности и атмосферного давления.
Однако и циклические изменения других факторов окружающей среды могут в значительной степени определять состояние организма.
На жизнедеятельность человека оказывают влияние перепады температуры и влажности воздуха, геомагнитное поле, изменение атмосферного давления и пр. Смена дня и ночи, а также температурные факторы являются главными синхронизаторами внутриклеточных биоритмов. Нарушение этих ритмов приводит к усталости, развитию патологических процессов, болезней. Так, белки, съеденные на ночь, из-за отсутствия ферментов не перевариваются до утра, а разлагаются и протухают под воздействием многочисленных микроорганизмов, т. к. в это время суток соляной кислоты практически нет. Это вызывает образование ядовитых эндотоксинов, отравляющих весь организм. В результате ― ночные кошмары, тяжелое просыпание, мышечная усталость, разбитость, неприятный запах изо рта и т. п. Кроме того, в темное время суток, когда отсутствует естественная подпитка энергией от солнечного света, организм охлаждается (большинство ферментов наиболее активны при температуре 37―38 °C). Понижение температуры тела значительно снижает их активность, спазмируются сосуды. Только эти два фактора ухудшают переваривание принятой ночью или на ночь пищи, а также удаление из организма продуктов метаболизма.