Biologiske rytmer er interessante fordi de i mange tilfeller blir bevart selv når miljøforholdene er konstante. Slike rytmer kalles endogene, dvs. "kommer innenfra": selv om de vanligvis korrelerer med rytmiske endringer i ytre forhold, for eksempel veksling av dag og natt, kan de ikke betraktes som en direkte respons på disse endringene. Endogene biologiske rytmer finnes i alle organismer unntatt bakterier. En indre mekanisme som opprettholder den endogene rytmen, dvs. å la kroppen ikke bare føle tidens gang, men også måle intervallene, kalles en biologisk klokke.
Virkemåten til den biologiske klokken er nå godt forstått, men de interne prosessene som ligger til grunn for den forblir et mysterium. På 1950-tallet beviste den sovjetiske kjemikeren B. Belousov at selv i en homogen blanding kan noen kjemiske reaksjoner med jevne mellomrom øke hastigheten og redusere hastigheten. Likeledes aktiveres eller undertrykkes alkoholgjæring i gjærceller med intervaller på ca. 30 sekunder. På en eller annen måte kommuniserer disse cellene med hverandre slik at rytmene deres synkroniseres og hele gjærsuspensjonen "pulserer" to ganger i minuttet.
Det antas at dette er naturen til alle biologiske klokker: kjemiske reaksjoner i hver celle i kroppen fortsetter rytmisk, cellene "tilpasser seg" til hverandre, dvs. synkroniserer arbeidet deres, og som et resultat pulserer de samtidig. Disse synkroniserte handlingene kan sammenlignes med de periodiske oscillasjonene til en klokkependel.
Døgnrytme. Biologiske rytmer med en periode på omtrent et døgn er av stor interesse. De kalles circadian, circadian eller circadian – fra latin. ca - rundt og dør - dag.Biologiske prosesser med cirkadisk periodisitet er svært forskjellige. For eksempel øker og reduserer tre typer lysende sopp gløden hver 24. time, selv om de holdes kunstig i konstant lys eller i fullstendig mørke. Gløden til en encellet tang endres daglig
Gonyaulax . Hos høyere planter skjer ulike metabolske prosesser, spesielt fotosyntese og respirasjon, i en døgnrytme. I sitronstiklinger svinger transpirasjonsintensiteten med en 24-timers periode. Spesielt åpenbare eksempler er de daglige bevegelsene av blader og åpning og lukking av blomster.Ulike døgnrytmer er også kjent hos dyr. Et eksempel er coelenterate, som er nær sjøanemoner - havpennen (
Cavernularia obesa ), som er en koloni med mange små polypper. Havpennen lever i sandholdig grunt vann, trekker seg tilbake i sanden om dagen og snur seg om natten for å livnære seg på planteplankton. Denne rytmen opprettholdes i laboratoriet under konstante lysforhold.Den biologiske klokken til insekter fungerer nøyaktig. Bier vet for eksempel når enkelte blomster åpner seg og besøker dem til samme tid hver dag. Bier lærer også raskt på hvilket tidspunkt sukkersirup blir utsatt for dem i bigården.
Hos mennesker er ikke bare søvn, men også mange andre funksjoner underlagt døgnrytmen. Eksempler på dette er økning og reduksjon i blodtrykk og utskillelse av kalium og natrium i nyrene, svingninger i reflekstid, svette i håndflatene m.m. Endringer i kroppstemperatur er spesielt merkbare: om natten er det omtrent 1
° Med lavere enn på dagtid. Biologiske rytmer hos mennesker dannes gradvis under individuell utvikling. Hos en nyfødt er de ganske ustabile - perioder med søvn, fôring, etc. veksle tilfeldig. Regelmessig veksling av perioder med søvn og våkenhet basert på 24- 25-timers syklusen begynner å skje først ved 15 ukers alder.Korrelasjon og "tuning". Selv om biologiske rytmer er endogene, tilsvarer de endringer i ytre forhold, spesielt endring av dag og natt. Denne korrelasjonen skyldes den såkalte. "gripe". For eksempel vedvarer de cirkadiske bevegelsene av blader i planter i fullstendig mørke i bare noen få dager, selv om andre sykliske prosesser kan fortsette å gjenta hundrevis av ganger til tross for konstante ytre forhold. Da bønnebladene som ble holdt i mørket endelig sluttet å utvide seg og falle, var et kort lysglimt nok til at denne rytmen ble gjenopprettet og vare i flere dager til. I døgnrytmene til dyr og planter er timingstimulusen vanligvis en endring i belysningen - ved daggry og om kvelden. Hvis et slikt signal gjentas med jevne mellomrom og med en frekvens nær den karakteristiske for en gitt endogen rytme, oppstår presis synkronisering av de indre prosessene i kroppen med ytre forhold. Den biologiske klokken "fanges" av den omkringliggende periodisiteten.Ved å endre den ytre rytmen i fase, for eksempel å skru på lyset om natten og opprettholde mørket på dagtid, er det mulig å "oversette" den biologiske klokken på samme måte som en vanlig klokke, selv om en slik justering tar litt tid. Når en person flytter til en annen tidssone, endres søvn- og våknerytmen med en hastighet på to til tre timer om dagen, dvs. han tilpasser seg en forskjell på 6 timer først etter to eller tre dager.
Innenfor visse grenser er det mulig å rekonfigurere den biologiske klokken til en annen syklus enn 24 timer, dvs. få dem til å gå i en annen hastighet. For eksempel, hos mennesker som bodde lenge i huler med en kunstig veksling av lyse og mørke perioder, hvor summen avviker betydelig fra 24 timer, tilpasset søvnrytmen og andre døgnfunksjoner seg til den nye lengden på "dagen". ,” som varierte fra 22 til 27 timer, men endringen var større var det ikke lenger mulig. Det samme gjelder andre høyere organismer, selv om mange planter kan tilpasse seg "dager" hvis varighet er en hel brøkdel av de vanlige, for eksempel 12 eller
klokka 8. Tidevanns- og månerytmer. Kystnære marine dyr viser ofte tidevannsrytmer, d.v.s. periodiske endringer i aktivitet synkronisert med stigning og fall av vann. Tidevann er forårsaket av månens tyngdekraft, og i de fleste områder av planeten er det to høye og to lavvann i løpet av en månedag (perioden mellom to påfølgende måneoppganger.) Fordi månen beveger seg rundt jorden i samme retning som vår planet rundt sin egen akse, en månedag omtrent 50 minutter lengre enn solenergi, dvs. tidevann forekommer hver 12.4 time. Tidevannsrytmer har samme periode. For eksempel gjemmer eremittkrepsen seg for lyset ved lavvann og kommer ut av skyggene ved høyvann; med begynnelsen av høyvann åpner østers skjellene sine, folder ut tentakler av sjøanemoner, etc. Mange dyr, inkludert noen fisk, bruker mer oksygen ved høyvann. Fargeendringene til de vinkende krabbene er synkronisert med vannets stigning og fall.Mange tidevannsrytmer vedvarer, noen ganger i flere uker, selv når dyr holdes i et akvarium. Dette betyr at de i hovedsak er endogene, selv om de i naturen er "fanget" og forsterket av endringer i det ytre miljøet.
Hos noen marine dyr korrelerer reproduksjonen med månens faser og forekommer vanligvis en gang (sjelden to ganger) i løpet av månemåneden. Fordelen med slik periodisitet for arten er åpenbar: hvis egg og sædceller slippes ut i vannet av alle individer samtidig, er sjansene for befruktning ganske høye. Denne rytmen er endogen og antas å være satt av "skjæringspunktet" mellom den 24-timers døgnrytmen og tidevannsrytmen, som har en periode på 12,4 eller 24,8 timer. Et slikt "kryss" (tilfeldighet) skjer med intervaller på 14
- 15 og 29-30 dager, som tilsvarer månesyklusen.Den mest kjente og kanskje mest synlige av tidevanns- og månerytmene er den som er knyttet til reproduksjonen av grunion, en saltvannsfisk som gyter på strendene i California. I løpet av hver månemåned observeres to spesielt høyvann - springflo, når månen er på samme akse med jorden og solen (mellom dem eller på siden motsatt av lyset). Under et slikt høyvann gyter grunionen og begraver eggene sine i sanden helt i kanten av vannet. I løpet av to uker utvikler de seg nesten på land, der marine rovdyr ikke kan nå. Ved neste springflo, når vannet dekker sanden som bokstavelig talt er fylt med dem, klekkes alle eggene til yngel på noen få sekunder, og svømmer umiddelbart ut i havet. Åpenbart er en slik reproduktiv strategi bare mulig hvis voksne grunions merker begynnelsen av springflo.
Kvinners menstruasjonssyklus varer i fire uker, selv om den ikke nødvendigvis er synkronisert med månens faser. Men som eksperimenter viser, kan vi i dette tilfellet snakke om månerytmen. Det er lett å endre tidspunktet for menstruasjonen, ved å bruke for eksempel et spesielt kunstig belysningsprogram; imidlertid vil de forekomme med en frekvens svært nær 29,5 dager, dvs. innen månemåneden.
Lavfrekvente rytmer. Biologiske rytmer med perioder mye lengre enn én måned er vanskelig å forklare ut fra biokjemiske svingninger, som sannsynligvis bestemmer døgnrytmer, og deres mekanisme er fortsatt ukjent. Blant slike rytmer er de årlige de mest åpenbare. Hvis tempererte trær transplanteres til tropene, vil de opprettholde en syklus med blomstring, bladfelling og hvile i noen tid. Før eller siden vil denne rytmen bli forstyrret, varigheten av syklusfasene vil bli mer og mer usikker, og til slutt vil synkroniseringen av biologiske sykluser forsvinne ikke bare mellom forskjellige eksemplarer av samme art, men til og med mellom forskjellige grener av samme art. tre.I tropiske områder, hvor miljøforholdene er tilnærmet konstante gjennom hele året, viser innfødte planter og dyr ofte langsiktige biologiske rytmer med andre perioder enn 12 måneder. For eksempel kan blomstring skje hver 8. eller 18. måned. Tilsynelatende er den årlige rytmen en tilpasning til forholdene i den tempererte sonen.
Betydningen av den biologiske klokken. Biologiske klokker er nyttige for kroppen først og fremst fordi de lar den tilpasse aktiviteten til periodiske endringer i miljøet. For eksempel vil en krabbe som unngår lys ved lavvann automatisk søke ly som vil beskytte den mot måker og andre rovdyr som søker på det utsatte underlaget. Tidsfølelsen som er iboende i bier koordinerer deres flukt for pollen og nektar med perioden for blomstringen. På samme måte forteller døgnrytmen havdyr på dypt hav når det er natt til å bevege seg nærmere overflaten, hvor det er mer mat.I tillegg lar den biologiske klokken mange dyr finne retning ved hjelp av astronomiske landemerker. Dette er bare mulig hvis posisjonen til himmellegemet og tidspunktet på dagen er kjent samtidig. For eksempel, på den nordlige halvkule er solen nøyaktig sør ved middagstid. Til andre tider, for å bestemme den sørlige retningen, er det nødvendig å vite posisjonen til solen å foreta en vinkelkorreksjon avhengig av lokal tid. Ved å bruke sine biologiske klokker utfører noen fugler, fisk og mange insekter regelmessig slike «beregninger».
Det er ingen tvil om at trekkfugler krever navigasjonsevner for å finne veien til små øyer i havet. De bruker sannsynligvis sine biologiske klokker til å bestemme ikke bare retning, men også geografiske koordinater.
se også FUGLER.Navigasjonsproblemer er ikke begrenset til fugler alene. Regelmessige lange migrasjoner utføres av sel, hval, fisk og til og med sommerfugler.
Praktisk anvendelse av biologiske rytmer. Veksten og blomstringen av planter avhenger av samspillet mellom deres biologiske rytmer og endringer i miljøfaktorer. For eksempel stimuleres blomstring hovedsakelig av varigheten av lyse og mørke perioder på dagen på visse stadier av planteutviklingen. Dette lar deg velge avlinger som passer for visse breddegrader og klimatiske forhold, samt utvikle nye varianter. Samtidig er vellykkede forsøk kjent for å endre planters biologiske rytme i ønsket retning. For eksempel, arabisk fjærkre (Ornithogallum arabicum ), som vanligvis blomstrer i mars, kan fås til å blomstre rundt jul - i desember.Med spredningen av langdistanse flyreiser har mange støtt på fenomenet desynkronisering. En jetpassasjer som raskt krysser flere tidssoner, opplever vanligvis tretthet og ubehag forbundet med å "stille" kroppsklokken til lokal tid. Tilsvarende desynkronisering forekommer hos personer som flytter fra ett arbeidsskift til et annet. De fleste av de negative effektene skyldes tilstedeværelsen i menneskekroppen av ikke bare én, men mange biologiske klokker. Dette er vanligvis ikke merkbart, siden de alle er "fanget" av den samme daglige rytmen dag og natt. Men når den skifter i fase, er hastigheten på rekonfigurering av forskjellige endogene klokker ikke den samme. Som et resultat oppstår søvn når kroppstemperaturen, frekvensen av kaliumutskillelse av nyrene og andre prosesser i kroppen fortsatt tilsvarer nivået av våkenhet. Dette misforholdet mellom funksjoner i perioden med tilpasning til det nye regimet fører til økt tretthet.
Det er økende bevis på at lange perioder med desynkronisering, slik som de forårsaket av hyppige flyvninger mellom tidssoner, er helseskadelige, men omfanget av skaden er ennå ikke klart. Når et faseskift ikke kan unngås, kan desynkronisering minimeres ved riktig å velge hastigheten som skiftet skjer med.
Biologiske rytmer har åpenbare implikasjoner for medisin. Det er for eksempel velkjent at kroppens mottakelighet for ulike skadelige påvirkninger varierer avhengig av tid på døgnet. Eksperimenter med å injisere mus med et bakterielt toksin viste at den dødelige dosen var høyere ved midnatt enn ved middagstid. Følsomheten til disse dyrene for alkohol og røntgenstråler endres på lignende måte. En persons følsomhet svinger også, men i antifase: kroppen hans er mest forsvarsløs ved midnatt. Om natten er dødeligheten for opererte pasienter tre ganger høyere enn på dagtid. Dette korrelerer med svingninger i kroppstemperaturen, som er høyest om dagen hos mennesker og høyest om natten hos mus.
Slike observasjoner antyder at behandlingsprosedyrer bør koordineres med løpet av den biologiske klokken, og en viss suksess er allerede oppnådd i denne forbindelse. Vanskeligheten er at de biologiske rytmene til en person, spesielt en syk person, ennå ikke er tilstrekkelig studert. Det er kjent at i mange sykdommer
- fra kreft til epilepsi - de blir forstyrret; Et slående eksempel på dette er de uforutsigbare svingningene i kroppstemperaturen hos pasienter. Inntil biologiske rytmer og deres endringer er ordentlig studert, er det åpenbart umulig å bruke dem i praksis. Det er verdt å legge til dette at i noen tilfeller kan desynkronisering av biologiske rytmer ikke bare være et symptom på sykdommen, men også en av dens årsaker. LITTERATUR Biologiske rytmer , vol. 1-2. M., 1984Menneskekroppen er ikke bare en samling av celler. Dette er et komplekst, gjensidig avhengig system av fysiologiske prosesser og forbindelser. For at denne mekanismen skal fungere problemfritt, er et klart program og riktig arbeidsplan nødvendig. Funksjonen til dette vitale programmet utføres av menneskelige biologiske rytmer.
Forskere har bevist at menneskelige biorytmer endres betydelig med alderen. For eksempel er den biorytmiske syklusen til spedbarn ganske liten. Deres endring av aktivitet og avslapning skjer hver 3.–4. time. Før rundt 7–8 år vil det ikke være mulig å forstå "lerken" eller "natugle" til en baby. Jo eldre barnet er, jo lengre blir biorytmesyklusene. De vil bli daglige ved slutten av puberteten.
Hva er biorytmene?
Basert på deres varighet kan alle biologiske rytmer deles inn i flere grupper:
- høy frekvens, hvis intervall ikke er mer enn 30 minutter;
- mellomfrekvens, er lengre, intervallet varierer fra 30 minutter til 7 dager;
- lavfrekvent - fra en uke til et år.
Magemotilitet, endringer i følelsesmessig bakgrunn og konsentrasjon, søvnsykluser, seksuell aktivitet er strengt faste rytmer, intervallet deres er 90 minutter.
Faktum: naturen til en persons rytmiske felt er arvet.
Blant de mange biorytmene til menneskekroppen er de viktigste følgende:
- En og en halv time. Det kommer til uttrykk i en endring i nevronaktiviteten i hjernen. Oppstår både i søvn og våken. Påvirker svingninger i mentale evner. Dermed oppstår lav og høy eksitabilitet, ro og angst hvert 90. minutt.
- Circadian - rytmen av søvn og våkenhet.
- Månedlig. Inntil nylig refererte det bare til kvinners menstruasjonssyklus, men nyere studier har vist at menn også er utsatt for endringer i ytelse og humør.
- Årlig. Årstider har innvirkning på hemoglobin- og kolesterolnivået. Vår og sommer gir økt muskelspenning, samt større følsomhet for lys.
Det er en teori om at det også finnes rytmer med syklisitet på 2, 3, 11 og 22 år. De er påvirket av meteorologiske og heliogeografiske prosesser.
Mennesker er sosiale skapninger som har klart å tilpasse seg ukesrytmen over mange år.
Etter å ha lenge vært vant til å jobbe 5–6 dager i uken og hvile 1–2 dager, svinger ytelsesnivået konstant. Mandag er dessuten preget av redusert arbeidslyst, og maksimal økning skjer fra tirsdag til torsdag.
Funksjoner av biorytmer
Biologiske rytmer har en enorm innvirkning på kroppens vitale funksjoner, fordi de utfører svært viktige funksjoner.
- Optimalisering av kroppens vitale funksjoner. Enhver biologisk prosess kan ikke fortsette i den aktive fasen hele tiden; den krever regelmessig restaurering. Derfor, for å spare ressurser, er det en endring i minimum og maksimum aktivering av syklusfasene.
- Tidsfaktor. Denne funksjonen påvirker menneskekroppens evne til å fungere uavhengig av bevisstheten. Det bidrar til å tilpasse seg endringer i det ytre miljøet og værforholdene.
- Regulatorisk. Normal funksjon av sentralnervesystemet er umulig uten utseendet til en såkalt dominant. Det er en gruppe nerveceller forent i ett system, som et resultat av at en individuell rytme skapes for hver person.
- Forenende. Denne funksjonen, kombinert med multiplisitetsprinsippet, påvirker en persons evne til å tilpasse biorytmene sine til daglige.
Hvordan stille inn den biologiske klokken
Hvis søvn- og hvileplaner ikke følges, stressende situasjoner, endringer i tidssone og uregelmessig ernæring oppstår, svikter den biologiske klokken, noe som ikke kan annet enn å påvirke en persons velvære og ytelse. For å konfigurere dem må du følge følgende regler:
- målt livsstil;
- spise og sove samtidig;
- avvisning av dårlige vaner;
- unngå overarbeid;
- fototerapi - lag ekstra belysning i løpet av dagen, spesielt i overskyet vær;
- En vekkerklokke vil være en stor hjelp for å "komme i humør", det viktigste er å ikke være lat;
- Sunrise synkroniserer naturlig dine egne biorytmer med naturlige.
Hvilket organ er "ansvarlig" for biorytmer?
Kroppens viktigste "kronometer" er hypothalamus. Dette lille organet, som består av 20 tusen nevroner, påvirker funksjonen til alle systemer. Selv om moderne forskning ennå ikke har svart på spørsmålet om hvordan akkurat denne mekanismen fungerer, er det en teori om at hovedsignalet er sollys.
Alle har lenge visst at det å stå opp med solen og legge seg rett etter solnedgang er ekstremt gunstig for helsen og ytelsen.
Hva er en "kronotype"
Det er situasjoner når du må holde deg oppe hele natten. Du bør imidlertid ikke misbruke kroppens ressurser. Under våkenhet er hovedoppgaven å behandle akkumulerte næringsstoffer. Denne prosessen er nødvendig for god ytelse i løpet av dagen.
Om natten aktiveres produksjonen av veksthormon. Det utløser anabole prosesser. Regelmessig mangel på søvn gjør at du føler deg sulten. Folk blir tiltrukket av søtsaker og fet mat, stoffskiftet bremser ned, og dette er en direkte vei til fedme!
Dessuten er alle mennesker forskjellige i kronotype. "Larks" er allerede på beina fra kl. 06.00 til 07.00, men ved 21-22 tiden er energien tørr. "Ugler" synes det er vanskelig å stå opp om morgenen; ytelsen deres øker bare om kvelden.
Moderne forskere identifiserer også "duer". Disse menneskene blir mer aktive midt på dagen.
Fakta: statistikk sier at i verden er så mange som 40% "ugler", en fjerdedel av befolkningen anser seg selv som "lerker", resten er "duer". Men oftest er dette blandingsarter.
Hvilken av de "fjærkledde fuglene" har et lettere liv?
Med tanke på moderne arbeids- og hvileregimer, blir det klart at duene er de heldigste av alle. Faktisk lar biorytmene dem bedre tilpasse seg det moderne livet.
Lerker er sunnere enn ugler og duer, men de har vanskeligere for å tilpasse seg regimeendringer.
Ikke skynd deg å synes synd på uglene. Ja, ytelsen deres er forsinket og vises først på slutten av arbeidsdagen. Men i en alder av 50 år er helsekarakteristikkene deres mye bedre enn de til tidlig oppegående. Dette forklares med deres høye tilpasningsevne. Det antas også at det er mange optimister blant ugler, noe som ikke kan sies om lerker.
Det viser seg at ikke bare forskere er interessert i kronotyper. Europeiske arbeidsgivere, når de ansetter ansatte, ber om å angi deres biorytmiske parametere. For eksempel er nattarbeid bedre egnet for ugler, siden deres effektivitet og produktivitet på dette tidspunktet vil være høyere enn for lerker. Dermed blir antallet feil og ulykker betydelig mindre.
Vi er ikke like heldige som europeerne. Men det er håp om at hver "fjær" i nær fremtid vil ha sin egen tidsplan.
Påvirkningen av den daglige syklusen på indre organer
Det er viktig for hver person å vite når og hvordan arbeidet til indre organer aktiveres, fordi valget av det optimale tidspunktet for å ta medisiner og utføre renseprosedyrer avhenger av dette.
- Hjerte. Det er bedre å overføre følelsesmessig og fysisk stress til dagtid (fra 11.00 til 13.00). Ikke last motoren fra 23:00 til 01:00.
- Kolon. Den maksimale ytelsen til orgelet skjer fra klokken 5 til 7; fra klokken 17 til 19 er det i den rolige fasen.
- Blære. Væskeakkumulering skjer fra 15.00 til 17.00, fra 03.00 til 05.00 er det minimal aktivitet.
- Lungene. Åpne vinduet fra 3 til 5 am, på dette tidspunktet er det viktig for menneskekroppen å "puste". Minimumsaktiviteten skjer mellom 15.00 og 17.00.
- Lever. Aktiv regulering av blod og galle skjer fra klokken 1 til 3, svak aktivitet observeres klokken 13 – 15.
- Syn. Denne informasjonen vil være av interesse for sjåfører. Det er spesielt vanskelig å kjøre klokken 02.00.
- Mage. «Spis frokosten selv...» sier det kjente ordtaket, og med god grunn! Tross alt skjer toppytelsen til magen klokken 7-9. Fra 19.00 til 21.00 skal magen få hvile.
- Galleblære. Fra 23 til 1 er det aktiv produksjon av galle, minimal - fra 11 til 13.
Interessant! Den vanskeligste tiden å takle ensomhet er mellom 20 og 22 timer.
Så hva bør være det optimale biorytmeregimet? Vi står opp kl 4, spiser frokost kl 5, lunsj kl 10, middag kl 15, middag kl 19. Vi legger oss kl 21!
Det viktigste er å lytte til den biologiske klokken din og la den falle sammen med naturens biorytmer!
Generelle ideer om biorytmer. Rytmen av prosesser kan spores i alt og overalt: mennesket og hele naturen rundt, jorden og rommet lever i henhold til rytmens lov.
En gang i tiden "satte" naturen opp den biologiske klokken til de levende slik at den skulle gå i samsvar med dens iboende sykliske natur. Endringen av dag og natt, vekslingen av årstider, månens rotasjon rundt jorden og jorden rundt solen er de første betingelsene for utviklingen av organismen. Biologisk rytme har blitt et generelt prinsipp for levende ting, nedfelt i arv, et integrert trekk ved livet, dets midlertidige grunnlag, dets regulator.
Biorytmer- Periodiske endringer i intensiteten og naturen til biologiske prosesser som er selvopprettholdende og selvreproduserende under alle forhold.
Biorytmer er preget av:
- periode— varigheten av én oscillasjonssyklus per tidsenhet;
- rytme frekvens - frekvens av periodiske prosesser per tidsenhet;
- fase - del av syklusen, målt i brøkdeler av perioden (initial, siste, etc.);
- amplitude - spekter av svingninger mellom maksimum og minimum.
Følgende sykluser er kjennetegnet etter varighet:
- høy frekvens - varer i opptil 30 minutter;
- midtfrekvens - fra 0,5 til 24 timer, 20-28 timer og 29 timer - 6 dager;
- lav frekvens - med en periode på 7 dager, 20 dager, 30 dager, omtrent ett år.
Bord. Klassifisering av menneskelige biorytmer
|
Karakteristisk |
Varighet |
|
Ultradian (ytelsesnivå, hormonelle endringer, etc.) |
|
|
Circadian (nivå av ytelse, intensitet av metabolisme og aktivitet av indre organer, etc.) |
|
|
infradisk |
28 timer - 4 dager |
|
Hver uke (cirkaseptal) (for eksempel ytelsesnivå) |
7 ± 3 dager |
|
Perimens (sirkatrisyntan) |
30 ± 5 dager |
|
Ultranular |
Noen få måneder |
|
Cirkaårlig |
Omtrent ett år |
Menneskekroppen er preget av et helt spekter av rytmisk manifesterte prosesser og funksjoner, som er forent i et enkelt tidskoordinert oscillerende system, som har følgende funksjoner: tilstedeværelsen av en forbindelse mellom rytmene til forskjellige prosesser; tilstedeværelsen av synkronisitet, eller multiplisitet, i flyten av visse rytmer; tilstedeværelsen av hierarki (underordning av noen rytmer til andre).
I fig. Figur 1 viser et diagram over biorytmer, som gjenspeiler en del av spekteret av menneskelige rytmer. (Faktisk er alt i menneskekroppen rytmisk: arbeidet til indre organer, vev, celler, elektrisk aktivitet i hjernen, metabolisme.)
Blant mange andre har fire biologiske hovedrytmer blitt identifisert og studert hos mennesker:
En og en halv time rytme (fra 90 til 100 minutter) av veksling av nevronal aktivitet i hjernen både under våkenhet og under søvn, noe som forårsaker halvannen times svingninger i mental ytelse og halvannen times sykluser av bioelektrisk aktivitet i hjernen under søvn. Hver og en halv time opplever en person vekselvis lav og økt eksitabilitet, fred og angst;
Månedlig rytme. Visse endringer i en kvinnes kropp er underlagt månedlig syklus. En månedlig rytme i prestasjoner og humør til menn har nylig blitt etablert;
Årlig rytme. Sykliske endringer i kroppen noteres årlig i løpet av de skiftende årstidene. Det er slått fast at innholdet av hemoglobin og kolesterol i blodet varierer til forskjellige tider av året; muskeleksitabiliteten er høyere om våren og sommeren og svakere om høsten og vinteren; maksimal lysfølsomhet i øyet observeres også om våren og forsommeren, og avtar om høsten og vinteren.
Det har blitt antydet at det er 2-, 3- og 11-år - 22-års rytmer; deres sammenheng med meteorologiske og heliogeografiske fenomener som har omtrent samme syklisitet anses som den mest sannsynlige.
I tillegg til rytmene gitt ovenfor, er menneskelivet underlagt sosiale rytmer. Folk blir vant til dem hele tiden. En av dem er ukentlig. Ved å dele hver måned inn i uker i mange århundrer – seks arbeidsdager, én dag for hvile, vant mennesket seg selv til det. Dette regimet, som ikke eksisterer i naturen og dukket opp som et resultat av sosiale årsaker, har blitt et integrert mål for menneskelivet og samfunnet. I den ukentlige syklusen er ytelsen det første som endres. Dessuten kan det samme mønsteret spores blant befolkningsgrupper som er forskjellige i alder og art av arbeid: blant arbeidere og ingeniører ved industribedrifter, blant skolebarn og studenter. Mandag begynner med en relativt lav ytelse, fra tirsdag til torsdag - selve toppen av uken - får den sin maksimale stigning, og fra fredag faller den igjen.
Ris. 1. Rytmer av menneskelig aktivitet
Biologisk betydning av biorytmer. Biorytmer utfører minst fire hovedfunksjoner i menneskekroppen.
Den første funksjonen er å optimere kroppens vitale funksjoner. Syklisitet er den grunnleggende oppførselsregelen til biologiske systemer, en nødvendig betingelse for deres funksjon. Dette skyldes det faktum at biologiske prosesser ikke kan foregå intensivt over lang tid; de representerer en veksling av maksimum og minimum, fordi å bringe en funksjon til et maksimum bare i visse faser av hver periode av syklusen er mer økonomisk enn stabil, kontinuerlig vedlikehold av et slikt maksimum. I biologiske systemer må enhver aktivitet følges av en nedgang i aktivitet for hvile og restitusjon.
Derfor ble prinsippet om en rytmisk endring i aktivitet, der energi og plastressurser forbrukes, og dets hemming, ment å gjenopprette disse utgiftene, opprinnelig fastsatt under fremveksten (fødselen) av ethvert biologisk system, inkludert mennesker.
Den andre funksjonen er en refleksjon av tidsfaktoren. Biorytmer er en biologisk form for å transformere skalaen av objektiv, astronomisk tid til subjektiv, biologisk tid. Dens formål er å korrelere syklusene til livsprosesser med syklusene til objektiv tid. Hovedkarakteristikkene ved biologisk tid som en spesiell form for bevegelig materie er dens uavhengighet fra vår bevissthet og dens forhold til fysisk tid. Takket være dette utføres den midlertidige organiseringen av biologiske prosesser i kroppen og deres koordinering med perioder med svingninger i det ytre miljøet, noe som sikrer kroppens tilpasning til miljøet og gjenspeiler enheten i levende og livløs natur.
Den tredje funksjonen er regulatorisk. Rytme er en arbeidsmekanisme for å skape funksjonelle systemer i sentralnervesystemet (CNS) og det grunnleggende prinsippet for regulering av funksjoner. I henhold til moderne konsepter er opprettelsen av arbeidsmekanismer i sentralnervesystemet sikret ved synkronisering av den rytmiske høyfrekvente aktiviteten til dets nerveceller. På denne måten forenes individuelle nerveceller til fungerende ensembler, og ensembler til et felles synkront funksjonssystem. Rytmen til hjerneutladninger er av grunnleggende betydning for overvekt av hovedreaksjonen i et gitt øyeblikk blant andre. Dette skaper et dominant, det for tiden dominerende funksjonelle systemet i sentralnervesystemet. Den forener ulike sentre i en enkelt rytme og bestemmer deres nåværende sekvensielle aktivitet ved å påtvinge "sin egen" rytme. Slik skapes nevrale programmer som bestemmer atferd i hjernens strukturer.
Den fjerde funksjonen er integrasjon (forening). Biorytme er en arbeidsmekanisme for å forene alle organiseringsnivåer av kroppen til et enkelt supersystem. Integrasjon implementeres i henhold til prinsippet om hierarki: høyfrekvente rytmer for et lavt organisasjonsnivå er underordnet mellom- og lavfrekvente nivåer på et høyere organisasjonsnivå. Med andre ord, høyfrekvente biorytmer av celler, vev, organer og systemer i kroppen adlyder den grunnleggende mellomfrekvente døgnrytmen. Denne assosiasjonen utføres i henhold til prinsippet om mangfold.
Generelle kjennetegn ved biorytmer
Menneskelivet er uløselig knyttet til tidsfaktoren. En av de effektive formene for tilpasning av kroppen til det ytre miljøet er rytmen til fysiologiske funksjoner.
Biorytme- en selvsvingende prosess i et biologisk system, karakterisert ved en sekvensiell veksling av faser av spenning og avspenning, når en eller annen parameter suksessivt når en maksimums- eller minimumsverdi. Loven som denne prosessen skjer i henhold til, kan beskrives av forskjellige funksjoner, og i den enkleste versjonen - av en sinusformet kurve.
Til dags dato har rundt 400 biorytmer blitt beskrevet hos mennesker og dyr. Naturligvis oppsto behovet for å klassifisere dem. Flere prinsipper for klassifisering av biorytmer er foreslått. Oftest er de klassifisert basert på frekvensen av svingninger, eller perioder. Følgende skilles ut: grunnleggende rytmer:
- Høy frekvens, eller mikrorytmer (fra brøkdeler av et sekund til 30 minutter). Eksempler inkluderer oscillasjoner på molekylært nivå (syntese og nedbrytning av ATP, etc.), hjertefrekvens (HR), respirasjonsfrekvens og frekvensen av tarmmotilitet.
- Middels frekvens (fra 30 min til 28 timer). Denne gruppen inkluderer ultradian (opptil 20 timer) og circadian eller circadian (circadian - 20-28 timer) rytmer. Et eksempel er vekslingen mellom søvn og våkenhet. Døgnrytmen er den grunnleggende rytmen til menneskelige fysiologiske funksjoner.
- Mesorhythms (varer fra 28 timer til 6-7 dager). Dette inkluderer sirkaseptale rytmer (ca. 7 dager). De er assosiert med en persons ytelse; de bestemmes i stor grad av den sosiale faktoren - en arbeidsuke med hvile på 6-7.
- Makrorytmer (fra 20 dager til 1 år). Disse inkluderer sirkanske (cirka) eller flerårige rytmer. Denne gruppen inkluderer sesongmessige og per-månedlige rytmer (månerytme, ovarie-menstruasjonssyklus hos kvinner, etc.).
- Megarytmer (som varer i titalls eller mange titalls år). Den mest kjente av dem er den 11-årige rytmen av solaktivitet, som er assosiert med noen prosesser på jorden - smittsomme sykdommer hos mennesker og dyr (epidemier og epizootier).
Egenskapene til hver biorytme kan beskrives med metoder for matematisk analyse og avbildes grafisk. I sistnevnte tilfelle snakker vi om et biorhythmogram, eller kronogram.
Som det fremgår av fig. 2 har biorhythmogram en sinusformet karakter. Den skiller mellom tidsperioden, spennings- og avspenningsfasene, spenningsamplituden, avspenningsamplituden og akrofasen til en gitt biorytme.
Tidsperioden er den viktigste egenskapen til biorytmen. Dette er en tidsperiode hvoretter en repetisjon av en funksjon eller tilstand i kroppen oppstår.
Ris. 2. Plan for biorytme ved hjelp av eksemplet på døgnrytmen for hjertefrekvens: 1 - tidsperiode (dager); 2 — spenningsfase (dag); 3 - avslapningsfase (natt); 4 - spenningsamplitude; 5 - amplitude av avslapning; 6 - akrofase
Faser av spenning og avslapning karakterisere økning og reduksjon i funksjon i løpet av dagen.
Amplitude- forskjellen mellom maksimum og minimum uttrykk for funksjonen i løpet av dagen (spenningsamplitude) og nattetid (avspenningsamplitude). Total amplitude er forskjellen mellom maksimum og minimum uttrykk for en funksjon innenfor hele den daglige syklusen.
Akrofase- tidspunktet når det høyeste punktet (maksimalt nivå) av en gitt biorytme inntreffer.
I noen tilfeller får kurven et flatt eller platålignende utseende. Dette skjer ved lave spenningsamplituder. Andre varianter er inverterte og to-vertex biorytmer. Inverterte kurver er preget av en nedgang i startnivået på dagtid, dvs. en endring i funksjon i motsatt retning av normalen. Dette er et ugunstig tegn.
Dobbeltoppkurver er preget av to topper av aktivitet i løpet av dagen. Utseendet til den andre toppen anses for tiden som en manifestasjon av tilpasning til levekår. For eksempel er den første toppen av menneskelig ytelse (11 - 13 timer) en naturlig manifestasjon av biorytmen forbundet med daglig aktivitet. Den andre økningen i ytelse, observert i kveldstimene, skyldes behovet for å utføre husholdningsoppgaver og andre oppgaver.
Opprinnelse og regulering av biorytmer
Opprinnelsen til biorytmer bestemmes av to faktorer - endogen (intern, medfødt) og eksogen (ekstern, ervervet).
Konstante sykliske svingninger i ulike systemer i kroppen utviklet seg i prosessen med lang evolusjon, og nå er de medfødte. Disse inkluderer mange funksjoner: det rytmiske arbeidet til hjertet, luftveiene, hjernen, etc. Disse rytmene kalles fysiologisk. Flere hypoteser har blitt fremsatt angående den endogene naturen til biorytmer. Det største antallet tilhengere har multioscillator-teorien, ifølge hvilken, innenfor en flercellet organisme (menneske), en hoved (sentral) pacemaker (biologisk klokke) kan fungere, og påtvinge sin rytme på alle andre systemer som ikke er i stand til å generere sine egne. oscillerende prosesser. Sammen med den sentrale pacemakeren er det mulig å eksistere sekundære oscillatorer, hierarkisk underordnet lederen.
Biorytmer som er avhengige av sykliske endringer i miljøet, erverves og kalles Miljø. Disse rytmene er sterkt påvirket av kosmiske faktorer: Jordens rotasjon rundt sin akse (soldag), Månens energiske påvirkning og sykliske endringer i solens aktivitet.
Biorytmer i kroppen består av endogene - fysiologiske og eksogene - økologiske rytmer. Den gjennomsnittlige frekvensen av rytmer bestemmes av en kombinasjon av endogene og eksogene faktorer.
Det antas at den sentrale pacemakeren er pinealkjertelen (en endokrin kjertel som ligger i diencephalon). Men hos mennesker fungerer denne kjertelen bare til alderen 15-16 år. I følge mange forskere er rollen til den sentrale synkronisatoren (biologisk klokke) hos mennesker påtatt av et område av hjernen som kalles hypothalamus.
Kontroll av endringen i tilstanden til våkenhet og søvn avhenger i stor grad av lysfaktoren og sikres av forbindelser mellom hjernebarken og thalamus (senteret hvor impulser fra alle sanseorganer samles), samt aktiverende stigende påvirkninger av den retikulære formasjonen (nettverksstrukturer i hjernen som utfører en aktiverende funksjon) . Direkte forbindelser mellom netthinnen og hypothalamus spiller en viktig rolle.
Direkte og indirekte forbindelser mellom hjernebarken og hypotalamiske strukturer sikrer fremveksten av et system for hormonell kontroll av perifer regulering, som opererer på alle nivåer - fra subcellulært til organisme.
Dermed er grunnlaget for den tidsmessige organiseringen av levende materie endogen natur av biorytmer, korrigert av eksogene faktorer. Stabiliteten til den endogene komponenten i den biologiske klokken skapes av samspillet mellom nerve- og humorsystemet (latinsk humor - væske; her - blod, lymfe, vevsvæske). Svakhet i en av disse koblingene kan føre til (jetlag) og påfølgende dysfunksjon.
Forskere har bevist at for hele tiden å forbedre og trene adaptive mekanismer, må kroppen med jevne mellomrom oppleve stress, en viss konflikt med det fysiske og sosiale miljøet rundt seg. Hvis vi vurderer at periodisitet er iboende i selve naturen til levende systemer, blir det klart at det er nettopp denne dynamiske interaksjonen mellom organismen og miljøet som sikrer dens stabilitet og bærekraftige levedyktighet. Grunnlaget for enhver aktiv aktivitet er prosessene med intensiv bruk av kroppens vitale ressurser, og samtidig er disse reaksjonene en kraftig stimulans for enda mer intense utvinningsprosesser. Det kan hevdes at dynamisk synkronisering – samspillet mellom endogene og eksogene rytmer – gir kroppen vitalitet og stabilitet.
Tid: 2 timer.
Læringsmål: forstå betydningen av kroppens biorytmer som bakgrunn for utvikling av adaptive reaksjoner.
1. Kronofysiologi- vitenskapen om tidsavhengigheten til fysiologiske prosesser. En integrert del av kronobiologi er studiet av biologiske rytmer.
Rytmen til biologiske prosesser er en integrert egenskap av levende materie. Levende organismer lever i mange millioner år under forhold med rytmiske endringer i de geofysiske parametrene til miljøet. Biorytmer er en evolusjonært fast form for tilpasning som bestemmer organismers overlevelse ved å tilpasse dem til rytmisk skiftende miljøforhold. Fikseringen av disse biorytmene sikret den foregripende karakteren til endringer i funksjoner, dvs. funksjoner begynner å endre seg selv før tilsvarende endringer skjer i miljøet. Den avanserte karakteren av endringer i funksjoner har en dyp adaptiv betydning og betydning, og forhindrer spenningen ved å restrukturere kroppens funksjoner under påvirkning av faktorer som allerede virker på den.
2. Biologisk rytme (biorytme) kalles en regelmessig selvopprettholdende og til en viss grad autonom veksling i tid av ulike biologiske prosesser, fenomener og tilstander i kroppen.
Klassifisering av biologiske rytmer.
I henhold til klassifiseringen til kronobiolog F. Halberg er rytmiske prosesser i kroppen delt inn i tre grupper. Den første inkluderer høyfrekvente rytmer med en periode på inntil 1/2 time Mediumfrekvente rytmer har en periode fra 1/2 time til 6 dager. Den tredje gruppen består av rytmer med en periode fra 6 dager til 1 år (ukentlig, måne, sesongmessige, årlige rytmer).
OM cirkadiske biorytmer delt inn i circadian, eller circadian (circa - ca, dør - dag, lat). Eksempel: veksling mellom søvn og våkenhet, daglige endringer i kroppstemperatur, ytelse, vannlating, blodtrykk, etc.
Kronotype- dette er en spesifikk organisering av arbeidet til hele organismen i løpet av dagen. Eksperter involvert i yrkesfysiologi mener det maksimal ytelse(og følgelig aktivitet) eksisterer i to tidsperioder: fra 10 til 12 og fra 16 til 18 timer, ved 14 timer er det en nedgang i ytelsen, og det er også en nedgang om kvelden. Minimum ytelse kl. 02.00 – 04.00. En stor gruppe mennesker (50 %) har imidlertid økt ytelse om morgenen («lerker») eller om kvelden og natten («natteravner»). Det antas at det er flere "lerker" blant arbeidere og kontorarbeidere, og "natteravner" blant representanter for kreative yrker. Imidlertid er det en oppfatning at "lerker" og "ugler" dannes som et resultat av mange år, fortrinnsvis morgen- eller kveldsvake.
Kroppens motstand er høyest om morgenen. Følsomheten til tennene for smertefulle stimuli er høyest om kveldstimene (maksimalt ved 18-tiden).
Rytmer med en periode på mindre enn en dag- infradian (infra - mindre, lat., dvs. syklusen gjentas mindre enn en gang om dagen). Eksempel: faser av normal søvn, periodisk aktivitet i fordøyelseskanalen, pusterytmer og hjerteaktivitet, etc.
Rytmer med en periode på mer enn en dag- ultradian (ultra - over, lat., dvs. frekvens mer enn en gang om dagen). Eksempel: menstruasjonssyklusen hos kvinner, dvalemodus hos noen dyr, etc.
I henhold til klassifiseringen til Smirnov V.M. er alle biorytmer klassifisert etter opprinnelseskilde: fysiologiske, geofysiske og geososiale biorytmer.
Fysiologiske rytmer- kontinuerlig syklisk aktivitet av alle organer, systemer, individuelle celler i kroppen, som sikrer utførelsen av deres funksjoner og forekommer uavhengig av sosiale og geofysiske faktorer.
Fysiologiske biorytmer ble dannet i evolusjonsprosessen som et resultat av en økning i den funksjonelle belastningen på individuelle celler, organer og systemer.
Betydningen av fysiologiske rytmer ligger i å sikre optimal funksjon av celler, organer og systemer i kroppen. Forsvinningen av fysiologiske biorytmer betyr opphør av livet. Evnen til å endre frekvensen av fysiologiske rytmer sikrer rask tilpasning av kroppen til ulike levekår.
Geososiale biorytmer dannes under påvirkning av sosiale og geofysiske faktorer.
Betydningen av geososiale biorytmer ligger i kroppens tilpasning til arbeids- og hvileregimet. Forekomsten av selvsvingninger i levende systemer med perioder nær syklusene av arbeid og hvile indikerer organismens høye tilpasningsevne.
Geofysiske biorytmer- dette er sykliske endringer i aktiviteten til celler, organer, systemer og kroppen som helhet, samt motstand, migrasjon og reproduksjon, forårsaket av geofysiske faktorer. Geofysiske biorytmer er sykliske fluktuasjoner i fysiologiske biorytmer forårsaket av endringer i miljøfaktorer.
Geofysiske biorytmer ble dannet under påvirkning av naturlige faktorer; de er i stor grad assosiert med årstidene og månens faser.
Betydningen av geofysiske biorytmer er at de sikrer kroppens tilpasning til sykliske endringer i naturen.
Tabell 1. Kjennetegn ved menneskelige biorytmer
|
Typer biorytmer |
Arvelighet |
Bærekraft |
Artsspesifisitet |
|
Fysiologisk |
Medfødt |
Konstant i hvile, raskt (sekunder-minutter) endres med endringer i intensiteten av kroppens arbeid |
Karakteristisk |
|
Geofysisk |
Medfødt |
Meget stabil, kan endre seg sakte over flere generasjoner når miljøet endres. Noen (menstruasjonssyklusen) endres ikke i det hele tatt |
Karakteristisk for visse biorytmer (for eksempel menstruasjonssyklusen) |
|
Geososiale |
«Fusjon» av medfødte og ervervede rytmer med en overvekt av sistnevnte |
Stabil, men kan endre seg sakte ved endringer i arbeids- og hvileplaner, bosted |
Ikke typisk |
Tabell 2. Klassifisering av menneskelige biorytmer
|
Navn på biorytmer |
Biorytmefrekvens |
|
Grunnleggende fysiologiske rytmer |
|
|
Elektroencefalogramsykluser: alfarytme | |
|
Sykluser av hjerteaktivitet |
60 – 80 /min |
|
Pustesykluser | |
|
Sykluser i fordøyelsessystemet: basale elektriske rytmer peristaltiske bølger i magen sultne periodiske magesammentrekninger | |
|
Geososiale biorytmer |
|
|
Cirkadisk (døgn): |
|
|
ultradian (ytelsesnivå, hormonelle endringer, etc.) |
0,5 – 0,7 /dag |
|
døgn (ytelsesnivå, intensitet av metabolisme og aktivitet av indre organer, etc.) |
0,8 – 1,2 /dag |
|
infradian (for eksempel frigjøring av visse hormoner i urinen) |
1 / (28 timer – 4 dager) |
|
Hver uke (cirkaseptalt), for eksempel ytelsesnivå |
1 / (7±3 dager) |
|
Geofysiske biorytmer |
|
|
Perimenstruell (sirkatrikyntan), f.eks. menstruasjonssyklus) |
1 / (30±5 dager) |
|
Circannual (ca-annual): |
|
|
ultraannulær (luftveismotstand hos kvinner) |
1/ (flere måneder) |
|
sirkannulær (luftveismotstand hos menn, B-lymfocyttinnhold hos mennesker, metabolisme) |
1/(omtrent et år) |
Endringer i menneskelig ytelse skjer i samsvar med tre sykluser:
1.fysisk rytme (varighet - 23 dager); 2. emosjonell rytme (varighet - 28 dager).
I den positive perioden har folk en tendens til å være i godt humør og er veldig omgjengelige. 3. intellektuell rytme (varighet - 33 dager).
Disse rytmene "startes" i fødselsøyeblikket og vedvarer deretter med utrolig konstanthet gjennom hele livet. Den første halvdelen av perioden for hver rytme er preget av en økning, den andre - av en reduksjon i fysisk, emosjonell og intellektuell aktivitet. Dagen for overgangen fra den positive halvdelen av syklusen til den negative eller omvendt kalles kritisk, eller null. Det er på denne dagen at ulykker skjer med mennesker oftere.
3 . Biorytmeparametere :
Periode(T) - varigheten av en syklus, det vil si lengden på tidsintervallet før den første repetisjonen. Uttrykt i tidsenheter.
Frekvens- antall fullførte sykluser per tidsenhet er frekvensen av prosessen.
Mezor(M) - nivået på gjennomsnittsverdien til indikatorene for prosessen som studeres (gjennomsnittlig verdi av det nyttige signalet). Lar deg bedømme den gjennomsnittlige daglige verdien av indikatoren, siden den lar deg ignorere tilfeldige avvik.
Amplitude(A) - det største avviket til signalet fra mesoren (i begge retninger fra gjennomsnittet). Karakteriserer kraften i rytmen.
Rytmefase(Φ, φ,∅) - hvilken som helst del av syklusen, en øyeblikkelig tilstand, øyeblikket av syklusen når en spesifikk signalverdi registreres. I dette tilfellet blir syklusvarigheten vanligvis tatt som 360 ° C, eller 2π radianer.
Akrofase- tidspunktet i perioden som tilsvarer maksimum av sinusoiden, - når maksimumsverdien av parameteren som studeres er notert. Det er av stor betydning for farmakologisk korreksjon.
Batyfase- tidspunkt i perioden da minimumsverdien til den studerte parameteren er notert.
Det er en lang rekke ulike faktorer som sikrer dannelsen av biologiske rytmer.
De viktigste er følgende:
fotoperiode (endring av lys og mørke), som påvirker motorisk aktivitet;
sykliske svingninger av det geomagnetiske feltet;
sykliske dietter;
sykliske endringer i miljøtemperaturen (dag-natt, vinter-sommer) på grunn av jordens rotasjon rundt sin akse, så vel som rundt solen;
sykliske faser av månen;
sykliske endringer (om enn mindre) i jordens gravitasjonskraft.
Sosiale faktorer spiller en spesielt viktig rolle i dannelsen av menneskelige biorytmer; Dette er hovedsakelig sykliske regimer med arbeid, hvile og sosiale aktiviteter. Imidlertid er den viktigste (primære) faktoren i dannelsen av menneskelige biorytmer geofysisk faktor (fotoperiodisme)- veksling av lyse og mørke tider på dagen, som forhåndsbestemmer den motoriske og kreative aktiviteten til en person som en del av dag-natt-syklusen.
Tyngdekraften spiller en viktig rolle i dannelsen av biorytmer og selve livet. Livet utviklet seg på jorden under påvirkning av tyngdekraften. Det mest overbevisende eksemplet på reaksjonen til planteorganismer på tyngdekraften er plantenes geotropisme - veksten av røtter nedover og stengler oppover under påvirkning av tyngdekraften. Dette er grunnen til at plantelivet blir forstyrret i verdensrommet: røtter vokser i forskjellige retninger i stedet for ned i bakken.
B iologisk klokke - dette er strukturer og mekanismer for biologiske rytmer, dannet og konsolidert under påvirkning av geofysiske og sosiale faktorer.
Hypoteser om klokkelokalisering:
Den biologiske klokken er lokalisert i pinealkjertelen. P Produksjonen av melatonin er nært korrelert med endringer i belysning (dag-natt) og kjønnshormoner. I mørket øker produksjonen av melatonin i pinealkjertelen, og i lyset - serotonin.
Den biologiske klokken er lokalisert i den suprachiasmatiske kjernen (SCN) i hypothalamus.
Rollen til en klokke utføres av cellemembraner (membranteori).
Klokkens rolle utføres av hjernebarken. Hos dyr med hjernebarken fjernet blir søvn-våkne-syklusen forstyrret.
Utbredt kronon hypotese. I følge krononhypotesen er den cellulære klokken proteinsyntesesyklusen, som varer i omtrent 24 timer.
Det er en "stor" biologisk klokke som teller livets varighet. De oppgir de totale endringene i kroppens homeostase fra dets fødsel til døden. Den "store" biologiske klokken "løper" ujevnt. Mange faktorer påvirker dem, øker hastigheten (risikofaktorer) eller bremser dem, forkorter eller forlenger livet.
Den rytmesettende stimulansen kan også være ekstern. "Månemåneden" viste seg å være evolusjonært fiksert i rytmen til fysiologiske prosesser (menstruasjonssyklusen), siden Månen påvirker en rekke terrestriske fenomener, som igjen påvirker levende organismer, og de endrer deres funksjoner adaptivt. Fysiske synkronisatorer inkluderer også svingninger i lufttemperatur og luftfuktighet, barometertrykk og styrken til jordens elektriske og magnetiske felt, som også endres i forbindelse med solaktivitet, som også har periodisitet. A. L. Chizhevsky assosierte med rette "ekkoet av solstormer" - en rekke menneskelige sykdommer - med solaktivitet.
Under naturlige forhold er rytmen til en persons fysiologiske aktivitet synkronisert med hans sosiale aktivitet, vanligvis høy om dagen og lav om natten. Når en person beveger seg over tidssoner (spesielt raskt på et fly gjennom flere tidssoner), observeres det desynkronisering av funksjoner. Dette viser seg i tretthet, irritabilitet, søvnforstyrrelser, mental og fysisk depresjon; Fordøyelsessykdommer og endringer i blodtrykk er noen ganger observert. Disse følelsene og funksjonsforstyrrelsene oppstår som et resultat av desynkronisering av døgnrytmen til fysiologiske prosesser med den endrede tiden for dagslyset (astronomisk) og sosial aktivitet i en persons nye bosted.
En vanlig type desynkronisering av biologiske og sosiale aktivitetsrytmer er arbeid på kvelds- og nattevakter i virksomheter med heldøgnsdrift. Når du flytter fra ett skift til et annet, oppstår desynkronisering av biorytmer, og de er ikke fullstendig gjenopprettet innen neste arbeidsuke, siden det i gjennomsnitt tar omtrent 2 uker å justere en persons biorytmer. Arbeidstakere med intenst arbeid (for eksempel flygeledere, flypiloter, natttransportsjåfører) og variable arbeidsskift opplever ofte midlertidige disadaptation - desynkronose. Disse menneskene har ofte ulike typer stressrelaterte patologier - magesår, hypertensjon, nevroser. Dette er prisen for å forstyrre circadian biorytmer.
Desynkronose er en forstyrrelse av døgnrytmebiorytmer.
1. mismatch (flere dager);
2. gradvis dannelse av nye biorytmer (7 – 10 dager);
3. Full restitusjon (t/v 14 dager.)
Spørsmål til selvstudium
Begrepet kronofysiologi.
Menneskelige biorytmer, deres klassifisering.
Kjennetegn på hovedparametrene til biorytmer.
Faktorer som bestemmer biorytmer.
Kontroll av indre oscillerende prosesser i kroppen
Konseptet med desynkronose.
Hjemmelekser
Lag en tabell over de rytmiske prosessene i kroppen i henhold til følgende skjema:
Tegn en biorytmekurve og angi fasene.
Tegn en graf over den daglige rytmen til menneskelig ytelse.
Selvstendig arbeid i klassen
Tabell 7.2
|
Handlingsprogram |
Retningslinjer for handling |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1. Lag grafer over fysiske, emosjonelle og intellektuelle biorytmer |
Bygg grafer over fysiske, emosjonelle og intellektuelle biorytmer. For å gjøre dette, fyll ut tabellen "Indikatorer for fysiske, emosjonelle og intellektuelle sykluser." Analyser de resulterende grafene over fysiske, emosjonelle og intellektuelle biorytmer ved å bruke tabellene 34, 35, 36. Trekk en konklusjon. |
Tabell "Indikatorer for fysiske, emosjonelle og intellektuelle sykluser"
A - ifølge tabellen. 30 finn resten når du deler antall leveår med perioden i den tilsvarende syklusen. Antall leveår bestemmes som følger: fødselsåret trekkes fra inneværende år og et annet trekkes fra. B – ved hjelp av tabell 31, bestemme antall skuddår. Det er snakk om hele år, hvor fødselsår og inneværende år ikke er tatt med. B – bruk tabell 32, bestem resten av å dele antall hele måneder levd i fødselsåret; hvis det er et skuddår og februar leves i sin helhet, legg til 1. D – ved å bruke tabell 33, finn resten av å dele antall hele måneder levd i inneværende år. D – legg til 1 hvis inneværende år er et skuddår og februar måned har gått. E – skriv ned antall levde dager i en gitt måned. Del deretter summen av hver syklus med lengden av perioden i samme syklus. Så del mengden mottatt i den fysiske syklusen med 23, i den emosjonelle syklusen - med 28, i den intellektuelle syklusen - med 33. Legg deretter en til den resulterende balansen og få syklusdagen. Lag en graf basert på resultatene dine. dagens dato |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2. Definisjon kronotype person |
Bestem kronotypen din ved å bruke den foreslåtte testen. For hvert testspørsmål velger du ett svaralternativ. |
1. Er det vanskelig for deg å stå opp tidlig om morgenen: a) ja, nesten alltid; b) noen ganger; c) ekstremt sjelden? 2. Hvis du hadde muligheten til å velge når du ville legge deg: a) etter kl. b) fra 23:30 til 1:00; c) fra 22 timer til 23 timer og 30 minutter; d) til klokken 22? 3 . Hva slags frokost foretrekker du den første timen etter oppvåkning: a) solid; 6) mindre tett; c) du kan begrense deg til et kokt egg eller en sandwich; d) er en kopp te eller kaffe nok? 4. Hvis du husker de siste uenighetene dine på jobb og hjemme, da hovedsakelig på hvilket tidspunkt de oppstod: a) i første halvdel av dagen; 6) på ettermiddagen? 5. Hva kan du lettere gi opp: a) morgente eller kaffe; b) fra kveldste? 6. Hvor lett blir dine spisevaner forstyrret under ferier eller ferier: a) veldig lett; b) ganske enkelt; c) vanskelig; d) forbli uendret? 7 . Hvis du har viktige ting å gjøre tidlig om morgenen, hvor mye tidligere legger du deg sammenlignet med din vanlige rutine: a) mer enn 2 timer; 6) i 1-2 timer; c) mindre enn 1 time; d) som vanlig? 8. Hvor nøyaktig kan du anslå en tidsperiode som tilsvarer et minutt: a) mindre enn et minutt; b) mer enn ett minutt? |
Tabell 1
|
Svaralternativer | ||||||||
tabell 2
Test kontroll
Hovedfaktoren i dannelsen av biorytmer
1) sosial;
2) geofysisk (fotoperiodisme);
3) fysiologisk.
Biorytmer er grunnleggende
1) fysiologisk;
2) geososial;
3) geofysisk
Fysiologiske biorytmer
1) en fusjon av medfødte og ervervede biorytmer;
2) genetisk programmert, har artsspesifisitet;
3) sykliske endringer i aktiviteten til celler, organer og systemer på grunn av geofysiske faktorer.
Geofysiske faktorer inkluderer
1) regime for arbeid, hvile, sosiale aktiviteter;
2) gravitasjon, jordens magnetfelt, fotoperiodisme.
Geososiale biorytmer
1) genetisk programmert;
2) har artsspesifisitet;
3) kan endres under ontogenese.
I følge kronohypotesen er den cellulære klokken
1) pinealkjertel og suprachiasmatisk kjerne i hypothalamus;
2) cerebral cortex;
3) proteinsyntesesyklus.
Pinealkjertelen produserer melatonin i store mengder.
3) om kvelden.
Velg riktig rekkefølge av stadier av desynkronose
1) restrukturering, stabilisering, misforhold;
2) stabilisering, mismatch, restrukturering;
3) mismatch, restrukturering; stabilisering.
En ny døgnrytme er utviklet hos mennesker
1) etter 24 timer;
2) etter 6 måneder;
3) etter 3 – 4 uker.
Kroppens motstand er høyest...
1) om morgenen;
2) om kvelden;
Svar
1 -2; 2 – 1; 3 – 2; 4 – 2; 5 – 3; 6 – 3; 7 – 2; 8 – 3; 9 – 3; 10 – 1.
Oppgaver
Pinealkjertelen produserer hormonet melatonin, som hemmer virkningen av gonadotrope hormoner. Lys hemmer melatoninsyntesen. Er det mulig på dette grunnlaget å hevde at pinealkjertelen deltar i reguleringen av de årlige rytmene til pattedyrs fruktbarhet?
I sommerferien fløy studenter fra Vladivostok til Moskva. Med en kraftig endring i tidssoner ble kroppens funksjon forstyrret: appetitten ble verre, ytelsen redusert, det ble observert døsighet på dagtid og søvnløshet om natten, blodtrykket falt litt (≈ 115/60 mmHg). Hva kalles denne tilstanden? Hvilke råd vil du gi til studenter?
Hvorfor tror du noen lett står opp om morgenen og sovner om kvelden, mens andre har det vanskelig?
Hvorfor tror du India og Kina inkluderer månesyklusen i den sivile kalenderen?
Svar
Jo mer lys (lang dag), jo høyere er aktiviteten til gonadotrope hormoner, og følgelig kjønnshormoner som regulerer seksuell atferd. Derfor oppstår hekkeperioder om våren og sommeren.
Denne tilstanden kalles desynkronose. Det oppstår når normale rytmer svikter, noe som har en skadelig effekt på en persons velvære. For raskt å tilpasse deg skiftende forhold, må du holde deg til din vanlige daglige rutine.
Årsaken er at den biologiske klokken som bestemmer søvn-våken-syklusen varierer fra person til person. Forskning viser at tidlig stiger har kortere kroppsklokkesykluser enn natteravner. Dette betyr at folk som står tidlig opp sover akkurat når søvnsyklusen deres er på topp, så de våkner våkne og uthvilte. Natteravner blir vanligvis tvunget til å våkne på toppen av søvnsyklusen, da deres melatoninnivåer er forhøyet, og de føler seg døsige og trøtte.
En av de viktigste biorytmene er menstruasjon. Den månedlige biorytmen refererer til månesyklusen, hvis varighet er 29,5 dager. Månesyklusen har en enorm innvirkning på alle prosesser som skjer på planeten vår: havfloder og flommer, hekkeperioder hos dyr, intensiteten av oksygenopptak av planter osv. Endringen i månens faser merkes spesielt tydelig av mennesker som opplever helseproblemer. For eksempel, på nymånedager, når gravitasjonseffekten av månen på jordskallet er spesielt sterk, øker antallet tilbakefall av sykdommer i det kardiovaskulære systemet, hjerneaktiviteten reduseres og antallet psykiske lidelser øker.
Spørsmål for selvkontroll
Hva er krononhypotesen?
Hva er akrofase, batyfase, mesor, periode, frekvens, amplitude av biorytme?
Hvordan skiller geososiale biorytmer seg fra geofysiske?
Hva er forskjellen mellom fysiologiske og geososiale biorytmer?
Hva er en biologisk klokke og hvor befinner den seg?
Når på døgnet er kroppens motstand høyest?
Litteratur
Hoved:
Normal fysiologi. Lærebok. / Red. V.M. Smirnova. – M.: Akademiet, 2010
Normal fysiologi. Lærebok. / Red. A.V., Zavyalova. V.M. Smirnova.- M.: “Medpress-inform”, 2009
Veiledning til praktisk trening i normalfysiologi / Red. CM. Budylina, V.M. Smirnova. M.: Forlagssenter "Academy", 2005
Ytterligere:
Normal fysiologi. Lærebok. / Redigert av V.N. Yakovleva. M.: Forlagssenter "Academy", 2006
Normal fysiologi. Lærebok. / Red. R.S. Orlova, A.D. N Orlova. M. Forlagsgruppe "GEOTAR-Media", 2005
Situasjonsmessige oppgaver i normal fysiologi; redigert av L.D. Markina. - Vladivostok: Medicine Far East, 2005
Menneskets fysiologi. Lærebok./ Red. V.M. Pokrovsky, G.F. Kort fortalt.- M.: Medisin, 2003
Veiledning til praktiske timer i fysiologi / Red. K.V. Sudakova M.: Medisin, 2002
Menneskets fysiologi. Lærebok./ Red. PÅ. Agadzhanyan, V.I. Tsirkina.-SP.: SOTIS, 2002
Menneskets fysiologi. Lærebok./ Red. V.M. Smirnova. M.: Medisin, 2002
Laster inn...
