Biologiske rytmer er interessante, fordi de i mange tilfælde fortsætter selv under konstante miljøforhold. Sådanne rytmer kaldes endogene, dvs. "kommer indefra": Selvom de normalt korrelerer med rytmiske ændringer i ydre forhold, såsom vekslen mellem dag og nat, kan de ikke betragtes som en direkte reaktion på disse ændringer. Endogene biologiske rytmer findes i alle organismer undtagen bakterier. Den indre mekanisme, der fastholder den endogene rytme, dvs. at tillade kroppen ikke kun at mærke tidens gang, men også at måle dens intervaller, kaldes det biologiske ur.
Det biologiske urs arbejde er nu godt forstået, men de indre processer, der ligger til grund for det, forbliver et mysterium. I 1950'erne beviste den sovjetiske kemiker B. Belousov, at selv i en homogen blanding kan nogle kemiske reaktioner periodisk fremskynde og bremse. Tilsvarende aktiveres eller hæmmes alkoholisk gæring i gærceller med intervaller på ca. 30 sekunder. På en eller anden måde interagerer disse celler med hinanden, så deres rytmer synkroniseres, og hele gærsuspensionen "pulserer" to gange i minuttet.
Det menes, at dette er naturen af alle biologiske ure: kemiske reaktioner i hver celle i kroppen forløber rytmisk, cellerne "tilpasser sig" til hinanden, dvs. synkroniserer deres arbejde, og som følge heraf pulserer de samtidigt. Disse synkroniserede handlinger kan sammenlignes med de periodiske svingninger af et urpendul.
Døgnrytme. Af stor interesse er biologiske rytmer med en periode på omkring et døgn. De kaldes så - circadian, circadian eller circadian - fra lat. omkring - om og dør - dag.Biologiske processer med cirkadisk periodicitet er meget forskellige. For eksempel øger og mindsker tre typer lysende svampe deres glød hver 24. time, selvom de kunstigt holdes i konstant lys eller i fuldstændig mørke. Gløden fra en encellet tang ændrer sig dagligt
Gonyaulax . I højere planter forekommer forskellige metaboliske processer i døgnrytmen, især fotosyntese og respiration. I citronstiklinger svinger intensiteten af transpiration med en 24-timers frekvens. Særligt illustrative eksempler er de daglige bevægelser af blade og åbning og lukning af blomster.En række forskellige døgnrytmer er også kendt hos dyr. Et eksempel er coelenterate tæt på søanemoner - en søpen (
Cavernularia obesa ), som er en koloni af mange bittesmå polypper. Havpennen lever i sandet lavt vand, suger ind i sandet om dagen og vender sig om natten for at fodre med planteplankton. Denne rytme opretholdes i laboratoriet under konstante lysforhold.Insekter har et velfungerende biologisk ur. For eksempel ved bier, hvornår visse blomster åbner og besøger dem hver dag på samme tid. Bierne lærer også hurtigt, hvornår sukkersirup præsenteres for dem i bigården.
Hos mennesker er ikke kun søvn, men mange andre funktioner underlagt den daglige rytme. Eksempler på dette er stigning og fald i blodtryk og udskillelse af kalium og natrium i nyrerne, udsving i reflekstiden, sveden i håndfladerne mv. Ændringer i kropstemperatur er især mærkbare: om natten er det omkring 1
° Med lavere end dag. Biologiske rytmer hos mennesker dannes gradvist i løbet af den individuelle udvikling. Hos en nyfødt er de ret ustabile - perioder med søvn, ernæring osv. skiftes tilfældigt. Regelmæssig vekslen mellem perioder med søvn og vågenhed baseret på 24- 25 timers cyklus begynder først at ske ved 15 ugers alderen.Korrelation og "tuning". Selvom biologiske rytmer er endogene, svarer de til ændringer i ydre forhold, især ændringen af dag og nat. Denne sammenhæng skyldes den såkaldte. "fange". For eksempel fortsætter cirkadiske bevægelser af blade i planter i fuldstændig mørke i kun et par dage, selvom andre cykliske processer kan fortsætte med at gentage hundredvis af gange på trods af konstante ydre forhold. Når bønnebladene, holdt i mørke, endelig holdt op med at sprede sig og falde, er et kort lysglimt nok til at genoprette denne rytme og holde i flere dage. I dyrs og planters døgnrytme er den tidsbestemmende stimulus normalt en ændring i belysningen - ved daggry og om aftenen. Hvis et sådant signal gentages periodisk og med en frekvens tæt på den karakteristiske for en given endogen rytme, er der en nøjagtig synkronisering af kroppens indre processer med ydre forhold. Det biologiske ur "fanges" af den omgivende periodicitet.Ved at ændre den ydre rytme i fase, for eksempel at tænde lyset om natten og bevare mørket om dagen, er det muligt at "oversætte" det biologiske ur på samme måde som normalt, selvom en sådan omstrukturering kræver noget tid. Når en person flytter til en anden tidszone, ændres hans søvn-vågen-rytme med en hastighed på to til tre timer om dagen, dvs. til en forskel på 6 timer, tilpasser han sig først efter to eller tre dage.
Inden for visse grænser er det muligt at omkonfigurere det biologiske ur til en cyklus, der afviger fra 24 timer, dvs. få dem til at køre med en anden hastighed. For eksempel hos mennesker, der levede i lang tid i huler med en kunstig vekslen af lyse og mørke perioder, hvis sum afveg væsentligt fra 24 timer, justerede søvnrytmen og andre døgnfunktioner til den nye varighed af "dagen ”, som varierede fra 22 til 27 timer, men endnu stærkere var det ikke længere muligt. Det samme gælder for andre højere organismer, selvom mange planter kan tilpasse sig "dage", der er en hel brøkdel af det sædvanlige, f.eks. 12 hhv.
08:00. Tidevands- og månerytmer. Hos kystnære havdyr observeres ofte tidevandsrytmer, dvs. periodiske ændringer i aktivitet, synkroniseret med vandets stigning og fald. Tidevandet drives af månens tyngdekraft, og i de fleste områder af planeten er der to høj- og to lavvande i løbet af en månedag (perioden mellem to på hinanden følgende måneopgange.) Da Månen bevæger sig rundt om Jorden i samme retning som vores planet omkring sin egen akse, månedagen cirka 50 minutter længere end sol, dvs. højvande kommer hver 12.4 time. Tidevandsrytmer har samme periode. For eksempel skjuler eremitkrebsen sig for lyset ved lavvande og kommer frem fra skyggerne ved højvande; med højvandets begyndelse åbner østers deres skaller, folder søanemonernes fangarme ud og så videre. Mange dyr, herunder nogle fisk, bruger mere ilt ved højvande. Farveændringerne på spillemandskrabber er synkroniseret med vandets stigning og fald.Mange tidevandsrytmer fortsætter, nogle gange i uger ad gangen, selv når dyr holdes i et akvarium. Det betyder, at de i bund og grund er endogene, selvom de i naturen er "fanget" og forstærket af ændringer i det ydre miljø.
Hos nogle havdyr korrelerer reproduktionen med månens faser og forekommer normalt en gang (sjældent to gange) i løbet af månemåneden. Fordelen ved en sådan periodicitet for arten er indlysende: Hvis æg og sæd bliver kastet i vandet af alle individer på samme tid, er chancerne for befrugtning ret høje. Denne rytme er endogen og menes at være sat af "skæringspunktet" mellem den 24-timers døgnrytme og tidevandsrytmen, hvis periode er 12,4 eller 24,8 timer. En sådan "krydsning" (sammenfald) sker med intervaller på 14
- 15 og 29-30 dage, hvilket svarer til månens cyklus.Den mest kendte og sandsynligvis mest synlige blandt tidevands- og månerytmerne er den, der er forbundet med opdrættet af grunion, en saltvandsfisk, der gyder på strandene i Californien. I løbet af hver månemåned observeres to særligt høje - syzygy - tidevand, når Månen er på samme akse med Jorden og Solen (mellem dem eller på den modsatte side af lyset). Under sådan et højvande gyder grunionen og begraver deres æg i sandet helt i kanten af vandet. Inden for to uger udvikler de sig næsten på land, hvor marine rovdyr ikke kan nå. Ved det næste springvand, når vandet dækker sandet, der bogstaveligt talt er fyldt med dem, klækkes yngel fra alle æggene på få sekunder, og flyder straks ud i havet. Det er klart, at en sådan avlsstrategi kun er mulig, hvis voksne grunions fornemmer tidspunktet for begyndelsen af spring tidevand.
Menstruationscyklussen hos kvinder varer fire uger, selvom den ikke nødvendigvis er synkroniseret med månens faser. Ikke desto mindre, som eksperimenter viser, kan vi selv i dette tilfælde tale om månens rytme. Tidspunktet for menstruation er let at skifte ved at bruge for eksempel et særligt program med kunstig belysning; dog vil de forekomme med en hyppighed meget tæt på 29,5 dage, dvs. til månemåneden.
lavfrekvente rytmer. Biologiske rytmer med perioder meget længere end en måned er svære at forklare ud fra biokemiske udsving, som sandsynligvis forårsager døgnrytmer, og deres mekanisme er stadig ukendt. Blandt disse rytmer er de årlige de mest oplagte. Hvis træer i den tempererede zone transplanteres ind i troperne, vil de bevare cyklussen med blomstring, bladudskillelse og dvale i nogen tid. Før eller siden vil denne rytme bryde sammen, varigheden af cyklussens faser vil blive mere og mere ubestemt, og til sidst vil synkroniseringen af biologiske cyklusser forsvinde ikke kun i forskellige eksemplarer af den samme art, men selv i forskellige grene af det samme træ.I tropiske områder, hvor miljøforholdene er næsten konstante hele året, udviser hjemmehørende planter og dyr ofte langsigtede biologiske rytmer med en anden periode end 12 måneder. For eksempel kan blomstring forekomme hver 8. eller 18. måned. Tilsyneladende er årsrytmen en tilpasning til forholdene i den tempererede zone.
Værdien af det biologiske ur. Det biologiske ur er nyttigt for kroppen, primært fordi det giver den mulighed for at tilpasse sin aktivitet til periodiske ændringer i miljøet. For eksempel vil en krabbe, der undgår lys ved lavvande, automatisk søge ly, der vil beskytte den mod måger og andre rovdyr, der fouragerer på substratet udsat under vandet. Den tidsfornemmelse, der er iboende i bier, koordinerer deres afgang for pollen og nektar med åbningsperioden for blomster. På samme måde fortæller døgnrytmen dybhavsdyr, når natten falder på, og de kan gå tættere på overfladen, hvor der er mere føde.Derudover giver biologiske ure mange dyr mulighed for at finde retning ved hjælp af astronomiske vartegn. Dette er kun muligt, hvis positionen af himmellegemet og tidspunktet på dagen er kendt på samme tid. For eksempel på den nordlige halvkugle er solen nøjagtig syd ved middagstid. På andre timer, for at bestemme sydretningen, er det nødvendigt at kende solens position at foretage en vinkelkorrektion afhængigt af lokal tid. Ved hjælp af deres biologiske ure udfører nogle fugle, fisk og mange insekter disse "beregninger" på regelmæssig basis.
Der er ingen tvivl om, at trækfugle har brug for navigationsevne for at finde vej til små øer i havet. De bruger sandsynligvis deres biologiske ur til at bestemme ikke kun retningen, men også de geografiske koordinater.
se også FUGLE.Problemerne forbundet med navigation er ikke begrænset til fugle. Sæler, hvaler, fisk og endda sommerfugle foretager regelmæssige lange vandringer.
Praktisk anvendelse af biologiske rytmer. Planternes vækst og blomstring afhænger af samspillet mellem deres biologiske rytmer og ændringer i miljøfaktorer. For eksempel stimuleres blomstringen hovedsageligt af varigheden af de lyse og mørke perioder af dagen på visse stadier af planteudviklingen. Dette giver dig mulighed for at vælge afgrøder, der er egnede til bestemte breddegrader og klimatiske forhold, samt at avle nye sorter. Samtidig er vellykkede forsøg kendt for at ændre planternes biologiske rytmer i den rigtige retning. For eksempel den arabiske fuglemand (Ornithogallum arabicum ), som normalt blomstrer i marts, kan tvinges til at blomstre omkring jul - i december.Med udbredelsen af lange flyrejser står mange over for fænomenet desynkronisering. En jetpassager, der rejser hurtigt på tværs af flere tidszoner, oplever normalt en følelse af træthed og ubehag forbundet med at "overføre" deres kropsur til lokal tid. En lignende desynkronisering observeres hos mennesker, der flytter fra et arbejdsskift til et andet. De fleste af de negative virkninger skyldes tilstedeværelsen i den menneskelige krop af ikke et, men mange biologiske ure. Dette er normalt umærkeligt, da de alle er "fanget" af den samme daglige rytme dag og nat. Men når det skiftes i fase, er hastigheden af rekonfiguration af forskellige endogene ure ikke den samme. Som et resultat opstår søvn, når kropstemperaturen, hastigheden af udskillelse af kalium fra nyrerne og andre processer i kroppen stadig svarer til niveauet af vågenhed. En sådan uoverensstemmelse mellem funktioner i perioden med tilpasning til et nyt regime fører til øget træthed.
Der akkumuleres beviser for, at lange perioder med desynkronisering, såsom hyppige flyvninger fra en tidszone til en anden, er sundhedsskadelige, men det er endnu ikke klart, hvor stor denne skade er. Når faseskift ikke kan undgås, kan desynkronisering minimeres ved at vælge den rigtige skifthastighed.
Biologiske rytmer er af indlysende betydning for medicin. Det er for eksempel velkendt, at kroppens modtagelighed for forskellige skadelige påvirkninger varierer afhængigt af tidspunktet på dagen. I forsøg med introduktion af et bakterielt toksin i mus har det vist sig, at dens dødelige dosis ved midnat er højere end ved middagstid. På samme måde ændres disse dyrs følsomhed over for alkohol og røntgeneksponering. En persons modtagelighed svinger også, men i modfase: hans krop er mest forsvarsløs ved midnat. Om natten er dødeligheden for opererede patienter tre gange højere end om dagen. Dette korrelerer med udsving i kropstemperaturen, som hos mennesker er maksimal om dagen, og hos mus om natten.
Sådanne observationer tyder på, at medicinske procedurer bør koordineres med forløbet af det biologiske ur, og visse succeser er allerede opnået her. Vanskeligheden er, at de biologiske rytmer af en person, især en patient, endnu ikke er blevet tilstrækkeligt undersøgt. Det er kendt, at mange sygdomme
- fra kræft til epilepsi - de er overtrådt; et levende eksempel på dette er uforudsigelige udsving i kropstemperaturen hos patienter. Indtil biologiske rytmer og deres ændringer er ordentligt undersøgt, er det naturligvis umuligt at bruge dem i praksis. Det skal tilføjes, at i nogle tilfælde kan desynkronisering af biologiske rytmer ikke kun være et symptom på sygdommen, men også en af dens årsager. LITTERATUR biologiske rytmer , tt. 1-2. M., 1984Den menneskelige krop er ikke kun en samling af celler. Dette er et komplekst, indbyrdes afhængigt system af fysiologiske processer og forbindelser. For at denne mekanisme skal fungere gnidningsløst, kræves der et klart program og den korrekte arbejdsplan. Funktionen af dette vitale program udføres af menneskelige biologiske rytmer.
Forskere har bevist, at menneskelige biorytmer ændrer sig markant med alderen. For eksempel er spædbørns biorytmiske cyklus ret lille. Deres ændring af aktivitet og afslapning sker hver 3-4 time. Indtil omkring 7-8 år, vil det ikke fungere at forstå "lærken" af babyen eller "uglen". Jo ældre barnet er, jo længere bliver biorytmernes cyklusser. De bliver daglige ved slutningen af puberteten.
Hvad er biorytmer
Efter varighed kan alle biologiske rytmer opdeles i flere grupper:
- høj frekvens, hvis interval ikke er mere end 30 minutter;
- mellemfrekvens, er længere, intervallet varierer fra 30 minutter til 7 dage;
- lavfrekvent - fra en uge til et år.
Motilitet i maven, ændringer i den følelsesmæssige baggrund og koncentration af opmærksomhed, søvncyklusser, seksuel aktivitet er strengt faste rytmer, deres interval er 90 minutter.
Faktum: karakteren af det menneskelige rytmiske felt er nedarvet.
Blandt de mange biorytmer i menneskekroppen er de vigtigste følgende:
- Halvanden time. Det kommer til udtryk i en ændring i hjernens neuronale aktivitet. Opstår både under søvn og i vågen tilstand. Påvirker udsving i mentale evner. Hvert 90. minut er der således lav og høj excitabilitet, fred og angst.
- Daglig - rytmen af søvn og vågenhed.
- Månedlige. Indtil for nylig refererede det kun til kvinders menstruationscyklus, men nyere undersøgelser har vist, at mænd også er udsat for ændringer i præstation og humør.
- Årligt. Årstiderne påvirker hæmoglobin- og kolesterolniveauet. Forår og sommer giver øget muskelspænding samt større lysfølsomhed.
Der er en teori om, at der også findes rytmer med en cyklus på 2, 3, 11 og 22 år. De er påvirket af meteorologiske og heliogeografiske processer.
Mennesker er sociale væsener, som har formået at tilpasse sig den ugentlige rytme gennem årene.
Efter at have længe været vant til at arbejde 5-6 dage om ugen og hvile 1-2, svinger deres præstationsniveau konstant. Mandag er desuden præget af nedsat arbejdstrang, og den maksimale stigning sker fra tirsdag til torsdag.
Funktioner af biorytmer
Biologiske rytmer har en enorm indflydelse på kroppens liv, fordi de udfører meget vigtige funktioner.
- Optimering af organismens vitale aktivitet. Enhver biologisk proces kan ikke fortsætte hele tiden i den aktive fase; den har brug for regelmæssig restitution. For at spare ressourcer er der derfor en ændring i cyklussens minimum og maksimum aktiveringsfase.
- Tidsfaktor. Denne funktion påvirker den menneskelige krops evne til at fungere uanset dens bevidsthed. Det hjælper med at tilpasse sig ændringer i det ydre miljø, vejrfænomener.
- Regulatorisk. Den normale funktion af centralnervesystemet er umulig uden udseendet af den såkaldte dominante. Det er en gruppe af nerveceller kombineret i et system, som et resultat af hvilket en individuel rytme skabes for hver person.
- Forenende. Denne funktion, kombineret med princippet om multiplicitet, påvirker en persons evne til at tilpasse deres biorytmer til daglige.
Sådan indstilles det biologiske ur
I tilfælde af manglende overholdelse af søvn- og hvilekuren, stressende situationer, ændring af tidszoner, uregelmæssig ernæring, svigter det biologiske ur, hvilket ikke kan andet end at påvirke en persons velvære og ydeevne. For at konfigurere dem skal du overholde følgende regler:
- målt livsstil;
- spise og sove på samme tid;
- afvisning af dårlige vaner;
- undgåelse af overarbejde;
- fototerapi - skab yderligere belysning om dagen, især i overskyet vejr;
- en fremragende assistent til at "tune ind" vil være vækkeuret, vigtigst af alt, vær ikke doven;
- sunrise synkroniserer naturligt sine egne biorytmer med naturlige.
Hvilket organ er "ansvarligt" for biorytmer
Kroppens vigtigste "ur" er hypothalamus. Dette lille organ, der består af 20.000 neuroner, påvirker funktionen af alle systemer. Selvom moderne forskning ikke har givet svar på spørgsmålet om, hvordan netop denne mekanisme virker, er der en teori om, at hovedsignalet er sollys.
Alle har længe vidst, at det at stå op med solen og lægge sig umiddelbart efter solnedgang er yderst gavnligt for sundheden og ydeevnen.
Hvad er en "kronotype"
Der er situationer, hvor du skal være vågen hele natten. Du bør dog ikke misbruge kroppens ressourcer. Under vågenhed er dens hovedopgave at behandle de akkumulerede næringsstoffer. Denne proces er nødvendig for god præstation i dagtimerne.
Om natten aktiveres produktionen af væksthormon. Det starter anabolske processer. Regelmæssig mangel på søvn forårsager en følelse af sult. Folk er tiltrukket af slik og fedt, deres stofskifte sænkes, og dette er en direkte vej til fedme!
Samtidig er alle mennesker forskellige i kronotype. "Lærker" er allerede på benene fra 6-7 om morgenen, men efter 21-22 timer løber deres energi op. Det er svært for "ugler" at stå op om morgenen, deres ydeevne øges kun om aftenen.
Moderne forskere skelner mellem flere "duer". Disse mennesker aktiveres midt på dagen.
Faktum: statistikker hævder, at så mange som 40% af "ugler" i verden betragter en fjerdedel af befolkningen som "lærker", resten er "duer". Men oftest er de blandede arter.
Hvilken af de "fjerklædte" er nemmere at leve
I betragtning af de moderne regimer for arbejde og hvile bliver det klart, at duer er de mest heldige. Faktisk giver deres biorytmer dem mulighed for bedre at tilpasse sig det moderne liv.
Lærker er sundere end ugler og duer, men de har sværere ved at tilpasse sig regimeændringer.
Skynd dig ikke at have ondt af ugler. Ja, deres effektivitet er forsinket og vises først ved slutningen af arbejdsdagen. Men i en alder af 50 er deres helbredsegenskaber meget bedre end lærkernes. Dette skyldes deres høje tilpasningsevne. Det menes også, at der er mange optimister blandt ugler, hvilket ikke kan siges om lærker.
Det viser sig, at ikke kun videnskabsmænd er interesserede i kronotyper. Europæiske arbejdsgivere bliver, når de ansætter medarbejdere, bedt om at angive deres biorytmiske indikatorer. For eksempel er natarbejde bedre for ugler, fordi deres effektivitet og produktivitet på dette tidspunkt vil være højere end lærker. Dermed bliver antallet af ægteskaber og ulykker meget mindre.
Vi er ikke så heldige som europæerne. Men der er håb om, at hver "fjer" i den nærmeste fremtid vil have sin egen tidsplan.
Påvirkningen af den daglige cyklus på de indre organer
Det er vigtigt for hver person at vide, hvornår og hvordan arbejdet i indre organer aktiveres, fordi valget af det optimale tidspunkt for at tage medicin og udføre udrensningsprocedurer afhænger af dette.
- Hjerte. Følelsesmæssig og fysisk stress overføres bedst til dagtimerne (fra kl. 11.00 til kl. 13.00). Lad være med at belaste motoren fra 23:00 til 1:00 om morgenen.
- Kolon. Kroppens maksimale arbejdskapacitet falder på tiden fra 5 til 7 timer, fra 17 til 19 timer er den i den rolige fase.
- Blære. Ophobningen af væske sker fra 15 til 17 timer, fra 3 til 5 om morgenen - minimal aktivitet.
- Lunger. Åbn vinduet fra 3 til 5 om morgenen, på dette tidspunkt er det vigtigt for den menneskelige krop at "ånde". Minimumsaktiviteten falder på tiden fra 15 til 17 timer.
- Lever. Aktiv regulering af blod og galde forekommer fra 1 til 3 timer, svag aktivitet observeres efter 13 - 15 timer.
- Vision. Disse oplysninger vil være af interesse for chauffører. At køre kl. 2 er især svært.
- Mave. "Spis morgenmad selv..." - siger et velkendt ordsprog og med god grund! Når alt kommer til alt, falder mavens maksimale ydeevne klokken 7-9 om morgenen. Fra 19 til 21 timer skal maven have lov til at hvile.
- Galdeblære. Fra 23.00 til 01.00 er der en aktiv produktion af galde, minimum er fra 11.00 til 13.00.
Interessant! Den sværeste tid at håndtere ensomhed er mellem 20:00 og 22:00.
Så hvad skal det optimale regime af biorytmer være? Vi står op klokken 4, spiser morgenmad klokken 5, spiser frokost klokken 10, spiser eftermiddagssnack klokken 15, aftensmad klokken 19. Klokken 21 går vi i seng!
Det vigtigste er at lytte til dit biologiske ur og lade det falde sammen med naturens biorytmer!
Generelle ideer om biorytmer. Processernes rytme kan spores i alt og overalt: ifølge rytmeloven lever en person og hele naturen omkring ham, Jorden, Kosmos.
Engang "startede" naturen de levendes biologiske ur på en sådan måde, at det ville løbe i overensstemmelse med dets iboende cyklicitet. Skiftet af dag og nat, årstidernes vekslen, Månens drejning omkring Jorden og Jorden omkring Solen er startbetingelserne for organismens udvikling. Biologisk rytme er blevet det levendes generelle princip, nedfældet i arv, et integreret træk ved livet, dets tidsmæssige grundlag, dets regulator.
Biorytmer- periodiske ændringer i intensiteten og karakteren af biologiske processer, der er selvbærende og selvreproducerende under alle forhold.
Biorytmer er karakteriseret ved:
- periode- varigheden af en svingningscyklus pr. tidsenhed;
- rytme frekvens - hyppigheden af periodiske processer pr. tidsenhed;
- fase - del af cyklussen, målt i brøkdele af perioden (indledende, sidste osv.);
- amplitude - række af udsving mellem maksimum og minimum.
Følgende cyklusser er kendetegnet ved varighed:
- høj frekvens - varer op til 30 minutter;
- mellemfrekvens - fra 0,5 til 24 timer, 20-28 timer og 29 timer - 6 dage;
- lavfrekvent - med en periode på 7 dage, 20 dage, 30 dage, cirka et år.
Bord. Klassificering af menneskelige biorytmer
|
Egenskab |
Varighed |
|
Ultradian (præstationsniveau, hormonelle ændringer osv.) |
|
|
Circadian (præstationsniveau, intensitet af stofskifte og aktivitet af indre organer osv.) |
|
|
infradisk |
28 timer - 4 dage |
|
Hver uge (cirkaseptan) (f.eks. præstationsniveau) |
7 ± 3 dage |
|
Perimenstruel (cirkatrigint) |
30 ± 5 dage |
|
ultranulære |
Flere måneder |
|
Circanal |
Omkring et år |
Den menneskelige krop er karakteriseret ved et helt spektrum af rytmisk manifesterede processer og funktioner, som er kombineret i et enkelt oscillerende system koordineret i tid, som har følgende egenskaber: tilstedeværelsen af en forbindelse mellem rytmerne af forskellige processer; tilstedeværelsen af synkroni eller mangfoldighed i strømmen af visse rytmer; tilstedeværelsen af hierarki (underordningen af nogle rytmer til andre).
På fig. 1 viser et skema af biorytmer, som afspejler en del af spektret af menneskelivs rytmer. (Faktisk er alt rytmisk i den menneskelige krop: arbejdet med indre organer, væv, celler, elektrisk aktivitet i hjernen, stofskifte.)
Hos mennesker er fire biologiske hovedrytmer blevet identificeret og undersøgt, blandt mange andre:
Halvanden time rytme (fra 90 til 100 minutter) af vekslende neuronal aktivitet i hjernen både under vågenhed og under søvn, hvilket er årsagen til halvanden times udsving i mental ydeevne og halvanden times cyklusser af hjernens bioelektriske aktivitet under søvn . Hver halvanden time oplever en person skiftevis lav, så øget ophidselse, så fred, så angst;
Månedlige rytme. Månedlige cyklusser er underlagt visse ændringer i en kvindes krop. For nylig er der etableret en månedlig rytme for mænds arbejdsevne og humør;
Årligt rytme. Der er cykliske ændringer i kroppen hvert år under årstidernes skiften. Det er fastslået, at på forskellige tidspunkter af året er indholdet af hæmoglobin og kolesterol i blodet forskelligt; musklernes excitabilitet er højere om foråret og sommeren og svagere om efteråret og vinteren; øjets maksimale lysfølsomhed observeres også om foråret og den tidlige sommer, og falder om efteråret og vinteren.
Det foreslås, at der er rytmer hos 2-, 3- og 11-22-årige; deres forbindelse med meteorologiske og heliogeografiske fænomener, som har omtrent samme cyklicitet, anses for at være den mest sandsynlige.
Ud over de ovenfor nævnte rytmer er menneskelivet underlagt sociale rytmer. Folk vænner sig til dem hele tiden. En af dem er ugentligt. Ved at opdele i mange århundreder hver måned i uger - seks arbejdsdage, en dag til hvile, vænnede mennesket sig selv til det. Dette regime, som ikke eksisterer i naturen og er opstået som følge af sociale årsager, er blevet en integreret målestok for menneskets liv og samfund. I den ugentlige cyklus ændres først og fremmest arbejdsevnen. Desuden kan den samme regelmæssighed spores blandt befolkningsgrupper, der er forskellige i alder og art af arbejdet: blandt arbejdere og ingeniører i industrivirksomheder, blandt skolebørn og studerende. Mandag starter med en forholdsvis lav arbejdsevne, fra tirsdag til torsdag - ugens top - tager den den maksimale stigning op, og fra fredag falder den igen.
Ris. 1. Rytmer af menneskeliv
Biologisk betydning af biorytmer. Biorytmer udfører mindst fire hovedfunktioner i den menneskelige krop.
Den første funktion er at optimere organismens vitale aktivitet. Cyclicitet er den grundlæggende regel for biosystemers adfærd, en nødvendig betingelse for deres funktion. Dette skyldes, at biologiske processer ikke kan forløbe intensivt i lang tid; de repræsenterer en vekslen mellem maksimum og minimum, fordi at bringe funktionen til et maksimum kun i visse faser af hver periode af cyklussen er mere økonomisk end stabil kontinuerlig vedligeholdelse af et sådant maksimum. I biosystemer skal al aktivitet følges af et fald i aktivitet for hvile og restitution.
Derfor blev princippet om en rytmisk ændring i aktivitet, hvor energi og plastiske ressourcer forbruges, og dets hæmning, designet til at genoprette disse udgifter, oprindeligt fastlagt ved fremkomsten (fødslen) af ethvert biologisk system, inklusive mennesker.
Den anden funktion er en afspejling af tidsfaktoren. Biorytmer er en biologisk form for transformation af skalaen af objektiv, astronomisk tid til subjektiv, biologisk tid. Dens formål er at korrelere livsprocessernes cyklusser med den objektive tids cyklusser. De vigtigste kendetegn ved biologisk tid som en særlig form for bevægende stof er dens uafhængighed af vores bevidsthed og dens forhold til fysisk tid. På grund af dette udføres den midlertidige organisering af biologiske processer i kroppen og deres koordinering med perioder med udsving i det ydre miljø, hvilket sikrer kroppens tilpasning til miljøet og afspejler enhed af livlig og livløs natur.
Den tredje funktion er regulatorisk. Rytme er en arbejdsmekanisme til at skabe funktionelle systemer i centralnervesystemet (CNS) og det grundlæggende princip for regulering af funktioner. Ifølge moderne koncepter er skabelsen af arbejdsmekanismer i centralnervesystemet sikret ved synkronisering af den rytmiske højfrekvente aktivitet af dets indgående nerveceller. På denne måde forenes individuelle nerveceller til fungerende ensembler og ensembler i et fælles synkront funktionelt system. Rytmen af hjernens udledninger er af fundamental betydning for overvægten af hovedreaktionen i øjeblikket, bl.a. Sådan skabes det dominante, det i øjeblikket dominerende funktionelle system i centralnervesystemet. Den forener forskellige centre i en enkelt rytme og bestemmer deres aktuelle sekventielle aktivitet ved at påtvinge "sin egen" rytme. Sådan skabes neurale programmer i hjernens strukturer, der bestemmer adfærd.
Den fjerde funktion er integration (forenende). Biorytme er en arbejdsmekanisme til at kombinere alle niveauer af organisering af kroppen i et enkelt supersystem. Integration implementeres i henhold til hierarkiprincippet: højfrekvente rytmer i et lavt organisationsniveau er underlagt mellem- og lavfrekvente niveauer af et højere organisationsniveau. Med andre ord adlyder højfrekvente biorytmer af celler, væv, organer og systemer i kroppen den grundlæggende mellemfrekvens daglige rytme. Denne sammenslutning udføres efter princippet om multiplicitet.
Generelle karakteristika for biorytmer
Menneskelivet er uløseligt forbundet med tidsfaktoren. En af de effektive former for tilpasning af organismen til det ydre miljø er rytmen af fysiologiske funktioner.
Biorytme— en selvoscillerende proces i et biologisk system, kendetegnet ved en successiv vekslen af faser af spænding og afspænding, når en eller anden parameter successivt når en maksimum- eller minimumværdi. Den lov, hvorved denne proces finder sted, kan beskrives ved forskellige funktioner og i den enkleste version med en sinusformet kurve.
Til dato er omkring 400 biorytmer blevet beskrevet hos mennesker og dyr. Naturligvis var der behov for at klassificere dem. Adskillige principper for klassificering af biorytmer er blevet foreslået. Oftest klassificeres de på grundlag af hyppigheden af svingninger (oscillationer) eller perioder. Der er følgende grundlæggende rytmer:
- Højfrekvens eller mikrorytmer (fra brøkdele af et sekund til 30 minutter). Oscillationer på molekylært niveau (syntese og nedbrydning af ATP osv.), hjertefrekvens (HR), respirationsfrekvens og hyppigheden af tarmperistaltikken kan tjene som eksempel.
- Mellem frekvens (fra 30 minutter til 28 timer). Denne gruppe omfatter ultradian (op til 20 timer) og døgnrytme eller døgnrytme (cirkadisk - 20-28 timer). Et eksempel er vekslen mellem søvn og vågenhed. Døgnrytmen er hovedrytmen for menneskelige fysiologiske funktioner.
- Mesorrytmer (varer fra 28 timer til 6-7 dage). Dette inkluderer cirkoseptale rytmer (ca. 7 dage). De er forbundet med menneskelig præstation, de skyldes i høj grad den sociale faktor – en arbejdsuge med hvile på 6.-7. dagen.
- Makrorytmer (fra 20 dage til 1 år). Disse omfatter circanual (circan) eller circa-årlige rytmer. Denne gruppe omfatter sæsonbestemte og månedlige rytmer (månerytme, ovarie-menstruationscyklus hos kvinder osv.).
- Megarytmer (varende ti eller mange årtier). Den mest berømte af dem er den 11-årige rytme af solaktivitet, som er forbundet med nogle processer på Jorden - infektionssygdomme hos mennesker og dyr (epidemier og epizootier).
Karakteristikken for hver biorytme kan beskrives ved matematiske analysemetoder og afbildes grafisk. I sidstnævnte tilfælde taler vi om et biorhythmogram eller et kronogram.
Som det kan ses af fig. 2 har biorytmegrammet en sinusformet karakter. Den skelner mellem tidsperioden, faserne af spænding og afslapning, amplituden af spændingen, amplituden af afslapning, akrofasen af en given biorytme.
Tidsperioden er den vigtigste egenskab ved biorytmen. Dette er den tid, hvorefter gentagelsen af organismens funktion eller tilstand finder sted.
Ris. Fig. 2. Skema af biorhythmogram på eksemplet med den cirkadiske rytme af hjertefrekvens: 1 — tidsperiode (dag); 2 - spændingsfase (dag); 3 - fase af afslapning (nat); 4 - spændingsamplitude; 5 - afslapningsamplitude; 6 - akrofase
Faser af spænding og afslapning karakterisere stigning og fald i funktion i løbet af dagen.
Amplitude- forskellen mellem den maksimale og minimale sværhedsgrad af funktionen i dagtimerne (spændingsamplitude) og om natten (afspændingsamplitude). Den totale amplitude er forskellen mellem det maksimale og minimale udtryk for funktionen inden for hele den daglige cyklus.
akrofase- det tidspunkt, hvor det højeste punkt (maksimalt niveau) af denne biorytme falder.
I nogle tilfælde får kurven et fladt eller plateau-lignende udseende. Dette sker ved lav spændingsamplitude. Andre varianter er inverterede og to-peak biorhythmograms. Inverterede kurver er karakteriseret ved et fald i basislinjen i dagtimerne, dvs. at ændre funktionen i den modsatte retning af den sædvanlige. Dette er et ugunstigt tegn.
Bimodale kurver er karakteriseret ved to aktivitetstoppe i løbet af dagen. Udseendet af den anden top betragtes i øjeblikket som en manifestation af tilpasning til eksistensbetingelserne. Så for eksempel er den første top af menneskelig præstation (11-13 timer) en naturlig manifestation af biorytmen forbundet med daglig aktivitet. Den anden stigning i arbejdsevnen, observeret i aftentimerne, skyldes behovet for at udføre husholdningsopgaver og andre pligter.
Oprindelse og regulering af biorytmer
Oprindelsen af biorytmer bestemmes af to faktorer - endogene (intern, medfødt) og eksogen (ekstern, erhvervet).
Konstante cykliske udsving i kroppens forskellige systemer blev dannet i processen med lang udvikling, og nu er de medfødte. Disse omfatter mange funktioner: hjertets rytmiske arbejde, åndedrætssystemet, hjernen osv. Disse rytmer kaldes fysiologisk. Adskillige hypoteser om biorytmernes endogene natur er blevet fremsat. Den multioscillatoriske teori har det største antal tilhængere, ifølge hvilken den vigtigste (centrale) pacemaker (det biologiske ur) i en flercellet organisme (menneske) kan fungere og påtvinge sin egen rytme på alle andre systemer, der ikke er i stand til at generere deres egne oscillerende processer. Sammen med den centrale pacemaker kan der være sekundære oscillatorer, som er hierarkisk underordnet lederen.
Biorytmer, der afhænger af cykliske ændringer i miljøet, erhverves og kaldes økologiske. Disse rytmer er i høj grad påvirket af kosmiske faktorer: Jordens rotation omkring sin akse (soldag), Månens energipåvirkning og cykliske ændringer i Solens aktivitet.
Biorytmer i kroppen er opbygget af endogene - fysiologiske og eksogene - økologiske rytmer. Den gennemsnitlige frekvens af rytmer skyldes en kombination af endogene og eksogene faktorer.
Det menes, at den centrale pacemaker er pinealkirtlen (en endokrin kirtel placeret i diencephalon). Men hos mennesker fungerer denne kirtel kun op til 15-16 år. Ifølge mange videnskabsmænd overtages rollen som den centrale synkronisator (biologisk ur) hos mennesker af et område af hjernen kaldet hypothalamus.
Styringen af ændringen i tilstanden af vågenhed og søvn afhænger i vid udstrækning af lysfaktoren og leveres af forbindelserne mellem hjernebarken og thalamus (centret, hvori impulser fra alle sanseorganer opsamles), samt som ved de aktiverende stigende påvirkninger af retikulær formation (hjernens netstrukturer, der udfører en aktiverende funktion) . En vigtig rolle spilles af direkte forbindelser af nethinden med hypothalamus.
Direkte og indirekte forbindelser af hjernebarken og hypothalamus strukturer giver fremkomsten af et system med hormonel kontrol af perifer regulering, der virker på alle niveauer - fra subcellulært til organisme.
Således er den tidsmæssige organisering af levende materie baseret på endogene natur af biorytmer, korrigeret af eksogene faktorer. Stabiliteten af den endogene komponent af det biologiske ur skabes af samspillet mellem nerve- og humorsystemet (latinsk humor - væske; her - blod, lymfe, vævsvæske). Svaghed af et af disse led kan føre til (overtrædelse af biorytmer) og efterfølgende dysfunktioner.
Forskere har bevist, at for konstant at forbedre og træne adaptive mekanismer, skal kroppen periodisk opleve stress, en vis konflikt med dets fysiske og sociale miljø. Hvis vi tænker på, at periodicitet er iboende i selve naturen af levende systemer, så bliver det klart, at det netop er en sådan dynamisk interaktion mellem organismen og miljøet, der sikrer dens stabilitet og bæredygtige levedygtighed. Grundlaget for enhver aktiv aktivitet er processerne med intensiv brug af kroppens vitale ressourcer, og på samme tid er disse reaktioner en kraftig stimulans til endnu mere intensive restitutionsprocesser. Det kan argumenteres for, at dynamisk synkronisering - samspillet mellem endogene og eksogene rytmer - giver kroppen vitalitet og stabilitet.
Tid: 2 timer.
Læringsmål: at forstå betydningen af kropsbiorytmer som baggrund for udvikling af adaptive reaktioner.
1. Kronofysiologi- videnskaben om fysiologiske processers tidsafhængighed. En integreret del af kronobiologi er studiet af biologiske rytmer.
Rytme af biologiske processer er en integreret egenskab af levende stof. Levende organismer lever i mange millioner år under forhold med rytmiske ændringer i de geofysiske parametre i miljøet. Biorytmer er en evolutionært fastsat form for tilpasning, der bestemmer organismers overlevelse ved at tilpasse dem til rytmisk skiftende miljøforhold. Fikseringen af disse biorytmer sikrede den anticiperende karakter af ændringen i funktioner, det vil sige, at funktionerne begynder at ændre sig selv før de tilsvarende ændringer i miljøet opstår. Den foregribende karakter af ændringer i funktioner har en dyb adaptiv betydning og betydning, der forhindrer intensiteten af omstruktureringen af kropsfunktioner under indflydelse af faktorer, der allerede virker på den.
2. Biologisk rytme (biorytme) kaldet en regelmæssig selvopretholdende og til en vis grad autonom vekslen i tid af forskellige biologiske processer, fænomener, tilstande i kroppen.
Klassificering af biologiske rytmer.
Ifølge klassifikationen af kronobiologen F. Halberg er rytmiske processer i kroppen opdelt i tre grupper. Den første omfatter rytmer med høj frekvens med en periode på op til 1/2 h. Rytmer med mellemfrekvens har en periode fra 1/2 time til 6 dage. Den tredje gruppe består af rytmer med en periode på 6 dage til 1 år (ugentlig, måne, sæsonbestemt, årlig rytme).
O cirkadiske biorytmer inddelt i døgnrytme, eller døgnrytme (omkring - om, dør - dag, lat). Eksempel: vekslen mellem søvn og vågenhed, daglige ændringer i kropstemperatur, ydeevne, vandladning, blodtryk mv.
Kronotype- Dette er en specifik organisering af hele organismens arbejde i løbet af dagen. Det mener arbejdsfysiologer maksimal ydeevne(og følgelig aktivitet) eksisterer i to tidsperioder: fra 10 til 12 og fra 16 til 18, ved 14-tiden er der et fald i arbejdsevnen, der er også om aftenen. Minimum præstation klokken 2 - 4 om morgenen. En stor gruppe mennesker (50%) har dog øget effektivitet om morgenen ("lærker") eller om aftenen og om natten ("ugler"). Det menes, at der er flere "lærker" blandt arbejdere og ansatte og "ugler" - blandt repræsentanter for kreative erhverv. Der er dog en opfattelse af, at "lærker" og "ugler" dannes som følge af mange år, helst morgen- eller aftenvagt.
Kroppens modstand er højest i morgentimerne. Tændernes følsomhed over for smertefulde stimuli er højest i aftentimerne (maksimalt kl. 18.00).
Rytmer med en periode på mindre end et døgn- infradian (infra - mindre, lat., dvs. cyklussen gentages mindre end én gang om dagen). Eksempel: faser af normal søvn, periodisk aktivitet i fordøjelseskanalen, vejrtrækningsrytmer og hjerteaktivitet osv.
Rytmer med en periode på mere end et døgn- ultradian (ultra - over, lat., dvs. hyppighed mere end én gang om dagen). Eksempel: menstruationscyklus hos kvinder, dvale hos nogle dyr osv.
Ifølge klassificeringen af Smirnov V.M. er alle biorytmer klassificeret efter oprindelse: fysiologiske, geofysiske og geosociale biorytmer.
Fysiologiske rytmer- kontinuerlig cyklisk aktivitet af alle organer, systemer, individuelle celler i kroppen, der sikrer udførelsen af deres funktioner og fortsætter uanset sociale og geofysiske faktorer.
Fysiologiske biorytmer blev dannet i evolutionsprocessen som et resultat af en stigning i den funktionelle belastning på individuelle celler, organer og systemer.
Værdien af fysiologiske rytmer er at sikre den optimale funktion af celler, organer og kropssystemer. Forsvinden af fysiologiske biorytmer betyder afslutningen på livet. Evnen til at ændre frekvensen af fysiologiske rytmer giver en hurtig tilpasning af kroppen til forskellige livsbetingelser.
Geosociale biorytmer dannes under indflydelse af sociale og geofysiske faktorer.
Værdien af geosociale biorytmer ligger i kroppens tilpasning til arbejds- og hvileregimet. Forekomsten i levende systemer af selvsvingninger med perioder tæt på arbejds- og hvilecyklusserne indikerer organismens høje adaptive evner.
Geofysiske biorytmer- disse er cykliske ændringer i aktiviteten af celler, organer, systemer og kroppen som helhed, samt resistens, migration og reproduktion på grund af geofysiske faktorer. Geofysiske biorytmer er cykliske udsving i fysiologiske biorytmer på grund af ændringer i miljøfaktorer.
Geofysiske biorytmer blev dannet under indflydelse af naturlige faktorer, i mange henseender er de forbundet med årstiderne, månens faser.
Betydningen af geofysiske biorytmer er, at de sikrer kroppens tilpasning til cykliske ændringer i naturen.
Tabel 1. Karakteristika for menneskelige biorytmer
|
Typer af biorytmer |
arvelighed |
Bæredygtighed |
Artsspecificitet |
|
Fysiologisk |
Medfødt |
Konstant i hvile, hurtigt (sekunder til minutter) ændres med en ændring i intensiteten af kroppens arbejde |
egenskab |
|
Geofysisk |
Medfødt |
Meget stabil, kan langsomt ændre sig over flere generationer, når levestedet ændrer sig. Nogle (menstruationscyklus) ændrer sig slet ikke |
Iboende i nogle biorytmer (for eksempel menstruationscyklussen) |
|
Geosocial |
"Fusion" af medfødte og erhvervede rytmer med en overvægt af sidstnævnte |
Stabil, men kan langsomt ændre sig med ændringer i arbejds- og hvileform, bopæl |
Ikke typisk |
Tabel 2. Klassifikation af humane biorytmer
|
Navn på biorytmer |
Biorytme frekvens |
|
Grundlæggende fysiologiske rytmer |
|
|
Elektroencefalogram cyklusser: alfa rytme | |
|
Hjerteaktivitetscyklusser |
60 – 80 /min |
|
Respiratoriske cyklusser | |
|
Cyklusser i fordøjelsessystemet: basale elektriske rytmer peristaltiske bølger i maven sultne periodiske sammentrækninger af maven | |
|
Geosociale biorytmer |
|
|
døgnrytme (cirkadisk): |
|
|
ultradian (præstationsniveau, hormonelle ændringer osv.) |
0,5 - 0,7 / dag |
|
døgnrytme (præstationsniveau, intensitet af stofskifte og aktivitet af indre organer osv.) |
0,8 - 1,2 / dag |
|
infradian (f.eks. udskillelse af visse hormoner i urinen) |
1 / (28 timer - 4 dage) |
|
Næsten ugentligt (cirkaseptan), for eksempel præstationsniveauet |
1 / (7±3 dage) |
|
Geofysiske biorytmer |
|
|
Perimenstruel (cirkatriginal, f.eks. menstruationscyklus) |
1 / (30±5 dage) |
|
Flerårig (cirkaårig): |
|
|
ultranular (luftvejsmodstand hos kvinder) |
1 / (flere måneder) |
|
cirkulær (luftvejsresistens hos mænd, indholdet af B-lymfocytter hos mennesker, stofskifte) |
1 / (ca. et år) |
Ændringen i menneskelig ydeevne forløber i overensstemmelse med tre cyklusser:
1. fysisk rytme (varighed - 23 dage); 2. følelsesmæssig rytme (varighed - 28 dage).
I sin positive periode har folk en tendens til at være i godt humør og er meget kontakter. 3.intellektuel rytme (varighed - 33 dage).
Disse rytmer "startes" i fødslen og fortsætter derefter med forbløffende konstanthed gennem hele livet. Den første halvdel af perioden for hver rytme er kendetegnet ved en stigning, den anden - af et fald i fysisk, følelsesmæssig og intellektuel aktivitet. Dagen for overgangen fra den positive halvdel af cyklussen til den negative eller omvendt kaldes kritisk eller nul. Det er på denne dag, at de fleste ulykker sker med mennesker.
3 . Biorytmeparametre :
Periode(T) - varigheden af en cyklus, det vil sige længden af tidsintervallet indtil den første gentagelse. Udtrykt i tidsenheder.
Frekvens- antallet af gennemførte cyklusser pr. tidsenhed er frekvensen af processen.
Mezor(M) - niveauet af den gennemsnitlige værdi af indikatorerne for den proces, der undersøges (gennemsnitsværdien af det nyttige signal). Giver dig mulighed for at bedømme den gennemsnitlige daglige værdi af indikatoren, da den giver dig mulighed for at ignorere tilfældige afvigelser.
Amplitude(A) - den største afvigelse af signalet fra mesoren (i begge retninger fra gennemsnittet). Karakteriserer kraften i rytmen.
Rytmefase(Φ, φ,∅) - enhver del af cyklussen, øjeblikkelig tilstand, tidspunktet for cyklussen, hvor en specifik signalværdi registreres. I dette tilfælde tages cyklussens varighed normalt til 360 ° C eller 2π radianer.
akrofase- tidspunktet i perioden, som svarer til maksimum af sinusoiden, - når den maksimale værdi af den undersøgte parameter er noteret. Det er af stor betydning for farmakologisk korrektion.
bathyphaza- tidspunkt i den periode, hvor minimumsværdien af den undersøgte parameter er noteret.
Der er en lang række forskellige faktorer, der sikrer dannelsen af biologiske rytmer.
De vigtigste er følgende:
fotoperiode (ændring af lys og mørke), der påvirker motorisk aktivitet;
cykliske udsving i det geomagnetiske felt;
cykliske strømtilstande;
cykliske ændringer i omgivelsestemperaturen (dag-nat, vinter-sommer) på grund af Jordens rotation omkring sin akse såvel som omkring Solen;
cykliske faser af månen;
cykliske ændringer (omend mindre) i jordens tyngdekraft.
Sociale faktorer spiller en særlig vigtig rolle i dannelsen af menneskelige biorytmer; Dybest set er disse cykliske arbejdsformer, hvile og sociale aktiviteter. Imidlertid er den vigtigste (primære) faktor i dannelsen af menneskelige biorytmer geofysisk faktor (fotoperiodisme)- vekslen mellem lyse og mørke tidspunkter på dagen, som forudbestemmer en persons motoriske og kreative aktivitet som en del af dag-nat-cyklussen.
Tyngdekraften spiller en vigtig rolle i dannelsen af biorytmer og selve livet. Livet udviklede sig på Jorden under påvirkning af tyngdekraften. Det mest overbevisende eksempel på planteorganismers reaktion på tyngdekraften er planters geotropisme - væksten af rødder nedad, stilken - op under påvirkning af tyngdekraften. Derfor er plantelivet forstyrret i rummet: rødderne vokser i forskellige retninger og ikke ned i jorden.
B biologisk ur - disse er strukturerne og mekanismerne af biologiske rytmer, dannet og fikseret under indflydelse af geofysiske og sociale faktorer.
Hypoteser om lokalisering af ur:
Det biologiske ur er lokaliseret i epifysen. P produktion af melatonin er tæt korreleret med ændringer i belysning (dag-nat), kønshormoner. I mørket øges produktionen af melatonin i pinealkirtlen, i lyset - serotonin.
Det biologiske ur er placeret i den suprachiasmatiske kerne (SCN) i hypothalamus.
Urets rolle udføres af cellemembraner (membranteori).
Urets rolle udføres af hjernebarken. Hos dyr med en fjern hjernebark forstyrres vekslen mellem søvn-vågenhed.
Udbredt kronon hypotese. Ifølge krononhypotesen er celleuret proteinsyntesens cyklus, hvis varighed er omkring 24 timer.
Der er et "stort" biologisk ur, der tæller livets varighed. De angiver de samlede ændringer i kroppens homeostase fra dets fødsel til død. Det "store" biologiske ur "går" ujævnt. Mange faktorer påvirker dem, accelererer (risikofaktorer) eller bremser deres forløb, forkorter eller forlænger levetiden.
Den rytmeindstillende stimulus kan også være ekstern. "Månemåneden" viste sig at være evolutionært fastsat i rytmen af fysiologiske processer (menstruationscyklus), da Månen påvirker en række jordiske fænomener, som igen påvirker levende organismer, og de ændrer adaptivt deres funktioner. Fysiske synkronisatorer omfatter også udsving i lufttemperatur og luftfugtighed, barometertryk, styrken af Jordens elektriske og magnetiske felter, som også ændrer sig på grund af solaktivitet, som også har en periodicitet. A. L. Chizhevsky associerede med rette med solaktivitet "ekkoet af solstorme" - en række menneskelige sygdomme.
Under naturlige forhold er rytmen af en persons fysiologiske aktivitet synkroniseret med hans sociale aktivitet, normalt høj om dagen og lav om natten. Når en person bevæger sig gennem tidszoner (især hurtigt på et fly gennem flere tidszoner), er der funktions desynkronisering. Dette viser sig i træthed, irritabilitet, søvnforstyrrelser, mental og fysisk depression; nogle gange er der fordøjelsesforstyrrelser, ændringer i blodtrykket. Disse fornemmelser og funktionelle lidelser opstår som et resultat af desynkronisering af døgnrytme faste rytmer af fysiologiske processer med et ændret tidspunkt for dagslystimer (astronomisk) og social aktivitet på et nyt opholdssted for en person.
En almindelig form for desynkronisering af de biologiske og sociale aktivitetsrytmer er arbejde i aften- og nattevagter på virksomheder med døgndrift. Når man flytter fra et skift til et andet, desynkroniseres biorytmerne, og de er ikke fuldt gendannet inden den næste arbejdsuge, da omstruktureringen af menneskelige biorytmer i gennemsnit tager omkring 2 uger. Arbejdere med hårdt arbejde (f.eks. flyveledere, flyvepiloter, chauffører i nattransport) og variabelt skifteholdsarbejde oplever ofte midlertidig mistilpasning - desynkronose. Disse mennesker har ofte forskellige typer patologi forbundet med stress - mavesår, hypertension, neurose. Dette er prisen for at forstyrre cirkadiske biorytmer.
Desynkronose er en forstyrrelse af cirkadiske biorytmer.
1. uenighed (flere dage);
2. gradvis dannelse af nye biorytmer (7-10 dage);
3. fuld bedring (inden for 14 dage).
Spørgsmål til selvstudium
Begrebet kronofysiologi.
Menneskelige biorytmer, deres klassificering.
Karakteristika for de vigtigste parametre for biorytmer.
Faktorer, der bestemmer biorytmer.
Styring af interne oscillerende processer i kroppen
Begrebet desynkronose.
Lektier
Lav en tabel over kroppens rytmiske processer i henhold til følgende skema:
Tegn en biorytmekurve, angiv dens faser.
Tegn en graf over den daglige rytme af menneskelig præstation.
Selvstændigt arbejde i klassen
Tabel 7.2
|
Handlingsprogram |
Vejledende handlingsgrundlag |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1. Lav grafer over fysiske, følelsesmæssige og intellektuelle biorytmer |
Byg grafer over fysiske, følelsesmæssige og intellektuelle biorytmer. For at gøre dette skal du udfylde tabellen "Indikatorer for fysiske, følelsesmæssige og intellektuelle cyklusser." Analyser de resulterende grafer over fysiske, følelsesmæssige og intellektuelle biorytmer ved hjælp af tabel 34, 35, 36. Lav en konklusion. |
Tabel "Indikatorer for fysiske, følelsesmæssige og intellektuelle cyklusser"
A - ifølge faneblad. 30 find resten af at dividere antallet af levede år med perioden i den tilsvarende cyklus. Antallet af levede år bestemmes som følger: Fødselsåret trækkes fra indeværende år, og endnu et år trækkes fra. B - i henhold til tabel 31, bestemme antallet af skudår. Vi taler om hele år, hvor der ikke er taget højde for fødselsår og indeværende år. B - i henhold til tabel 32, bestemme resten af at dividere antallet af hele levemåneder i fødselsåret, hvis året er et skudår og februar leves i sin helhed, så tilføj 1. D - i henhold til tabel 33, find resten af divideret med antallet af hele levede måneder i det aktuelle år. D - tilføj 1, hvis indeværende år er et skudår, og februar måned er gået. E - skriv ned antallet af levede dage i denne måned. Divider derefter summen af hver cyklus med længden af perioden i den samme cyklus. Så divider mængden modtaget i den fysiske cyklus med 23, i den følelsesmæssige cyklus - med 28, i den intellektuelle cyklus - med 33. Tilføj derefter en til de resulterende saldi og få cyklusdagen. Lav en graf baseret på resultaterne. dags dato |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2. Definition kronotype human |
Bestem kronotypen ved hjælp af den foreslåede test. Vælg et svar til hvert spørgsmål i testen. |
1. Har du svært ved at stå tidligt op om morgenen: a) ja, næsten altid; b) nogle gange; c) ekstremt sjælden? 2. Hvis du havde mulighed for at vælge, hvornår du ville gå i seng: a) efter klokken 1 om morgenen; b) fra 23:30 til 1:00; c) fra 22:00 til 23:30; d) indtil kl. 22.00? 3 . Hvilken slags morgenmad foretrækker du i den første time efter at være vågnet: a) solid; 6) mindre tæt; c) du kan begrænse dig til et kogt æg eller en sandwich; d) Er en kop te eller kaffe nok? 4. Hvis du husker dine sidste uenigheder på arbejdet og derhjemme, så primært på hvilket tidspunkt de opstod: a) om morgenen; 6) om eftermiddagen? 5. Hvad kunne du nemmere opgive: a) morgente eller kaffe; b) aftente? 6. Hvor let bliver dine spisevaner forstyrret under ferier eller ferier: (a) meget let; b) ret let; c) vanskelig; d) forblive den samme? 7 . Hvis du har vigtige ting at lave tidligt om morgenen, hvor meget tidligere går du i seng end normalt: a) mere end 2 timer; 6) i 1-2 timer; c) mindre end 1 time; d) som sædvanligt? 8. Hvor nøjagtigt kan du estimere et tidsrum svarende til et minut: a) mindre end et minut; b) mere end et minut? |
tabel 1
|
Svarmuligheder | ||||||||
tabel 2
Test kontrol
Hovedfaktoren i dannelsen af biorytmer
1) social;
2) geofysisk (fotoperiodisme);
3) fysiologisk.
Biorytmer er grundlæggende
1) fysiologisk;
2) geosocial;
3) geofysisk
Fysiologiske biorytmer
1) en legering af medfødte og erhvervede biorytmer;
2) er genetisk programmeret, har artsspecificitet;
3) cykliske ændringer i aktiviteten af celler, organer og systemer på grund af geofysiske faktorer.
Geofysiske faktorer omfatter
1) arbejdsform, hvile, sociale aktiviteter;
2) tyngdekraft, jordens magnetfelt, fotoperiodisme.
Geosociale biorytmer
1) genetisk programmeret;
2) have artsspecificitet;
3) kan ændres i ontogeni.
Ifølge kronohypotesen er celleuret
1) epifyse og suprachiasmatisk kerne af hypothalamus;
2) cerebral cortex;
3) cyklus af proteinsyntese.
Pinealkirtlen producerer melatonin i store mængder.
3) om aftenen.
Vælg den korrekte rækkefølge af stadier af desynkronose
1) omstrukturering, stabilisering, mismatch;
2) stabilisering, mismatch, omstrukturering;
3) mismatch, omstrukturering; stabilisering.
En ny cirkadisk biorytme er udviklet hos mennesker
1) efter 24 timer;
2) efter 6 måneder;
3) efter 3-4 uger.
Kroppens modstand er den højeste ...
1) i morgentimerne;
2) i aftentimerne;
Svar
1 -2; 2 – 1; 3 – 2; 4 – 2; 5 – 3; 6 – 3; 7 – 2; 8 – 3; 9 – 3; 10 – 1.
Opgaver
Pinealkirtlen producerer hormonet melatonin, som hæmmer virkningen af gonadotrope hormoner. Lys hæmmer syntesen af melatonin. Kan det på dette grundlag hævdes, at pinealkirtlen deltager i reguleringen af årlige fertilitetsrytmer hos pattedyr?
I sommerferien fløj eleverne fra Vladivostok til Moskva. Med en skarp ændring i tidszoner blev kroppens arbejde forstyrret: appetitten blev forværret, arbejdskapaciteten faldt, døsighed om dagen og søvnløshed om natten blev observeret, trykket faldt lidt (≈ 115/60 mm Hg). Hvad er navnet på denne stat? Hvilke råd vil du give eleverne?
Hvorfor tror du, at nogle mennesker står let op om morgenen og falder i søvn om aftenen, mens andre har det svært?
Hvorfor tror du, at månens cyklus er inkluderet i den civile kalender i Indien og Kina?
Svar
Jo mere lys (lang dag), jo højere er aktiviteten af gonadotrope hormoner, og følgelig de kønshormoner, der regulerer seksuel adfærd. Derfor forekommer yngleperioder om foråret og sommeren.
Denne tilstand kaldes desynkronose. Det opstår, når normale rytmer svigter, hvilket påvirker en persons velbefindende negativt. For hurtigt at tilpasse sig skiftende forhold er det nødvendigt at overholde den sædvanlige daglige rutine.
Årsagen er, at det biologiske ur, der bestemmer søvn- og vågnecyklusser, varierer fra person til person. Undersøgelser viser, at lærker har kortere biologiske urcyklusser end ugler. Det betyder, at de tidligt op sover, lige når deres søvncyklus er på sit højeste, og derfor vågner vågne og udhvilede. Natugler, på den anden side, er normalt tvunget til at vågne op på toppen af deres søvncyklus, på hvilket tidspunkt deres melatoninniveauer er forhøjede, og de føler sig døsige og trætte.
En af de vigtigste biorytmer er menstruation. Den månedlige biorytme refererer til månens cyklus, hvis varighed er 29,5 dage. Månens cyklus har en enorm indflydelse på alle processer, der foregår på vores planet: havvande, yngleperioder hos dyr, intensiteten af planternes iltoptagelse osv. Ændringen i månens faser mærkes særligt tydeligt af mennesker, der oplever helbredsproblemer . For eksempel på nymånedage, hvor Månens gravitationspåvirkning på jordens skal er særlig stærk, stiger antallet af gentagelser af sygdomme i det kardiovaskulære system, hjerneaktiviteten falder, og antallet af psykiske lidelser stiger.
Spørgsmål til selvkontrol
Hvad er krononhypotesen?
Hvad er akrofase, bathyfase, mesor, periode, frekvens, amplitude af en biorytme?
Hvordan adskiller geosociale biorytmer sig fra geofysiske?
Hvad er forskellen mellem fysiologiske og geosociale biorytmer?
Hvad er det biologiske ur, og hvor er det placeret?
På hvilket tidspunkt af døgnet er organismens modstand den højeste?
Litteratur
Hoved:
normal fysiologi. Lærebog. / Ed. V.M. Smirnova. – M.: Akademiet, 2010
normal fysiologi. Lærebog. / Ed. A.V., Zavyalova. V.M. Smirnova.- M.: "Medpress-inform", 2009
Vejledning til praktiske øvelser i normalfysiologi / Red. CM. Budylina, V.M. Smirnova. M.: Publishing Center "Academy", 2005
Ekstra:
normal fysiologi. Lærebog. / Under redaktion af V.N. Yakovlev. M.: Publishing Center "Academy", 2006
normal fysiologi. Lærebog. / Ed. R.S. Orlova, A.D. N Orlova. M. Forlagsgruppe "GEOTAR-Media", 2005
Situationsmæssige opgaver i normal fysiologi; redigeret af L.D. Markina. - Vladivostok: Medicin DV, 2005
Menneskets fysiologi. Lærebog./ Red. V.M. Pokrovsky, G.F. Kort fortalt - M .: Medicin, 2003
Vejledning til praktiske øvelser i fysiologi / Red. K.V. Sudakova M.: Medicin, 2002
Menneskets fysiologi. Lærebog./ Red. PÅ DEN. Agadzhanyan, V.I. Tsirkin.-SP.: SOTIS, 2002
Menneskets fysiologi. Lærebog./ Red. V.M. Smirnova. M.: Medicin, 2002
Indlæser...
