Биоритмы человека. 2

Содержание

1. Биологические ритмы и развитие человека. Введение……3-5
1. Биологические часы……………………………………..6
2. Классификация биологических ритмов………………7
3. Циркадианные ритмы человека………………………. 8
4. Циркасептальные и циркунальные ритмы………….. 10
5. Заключение…………………………………………………12
2. Список литературы…………………………………………….14

Введение

Все живое на нашей планете несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для нашей Земли. В сложной системе биоритмов, от коротких – на молекулярном уровне – с периодом в несколько секунд, до глобальных, связанным с годовыми изменениями солнечной активности, живет и человек. Биологический ритм представляет собой один из важнейших инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.

Биологические ритмы  или биоритмы – это более или  менее регулярные изменения характера  и интенсивности биологических  процессов и явлений. Они свойственны живой материи на всех уровнях ее организации- от молекулярных и субклеточных до молекулярных и являются фундаментальным процессом в живой природе. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам — суточным (например, колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (например, открывание и закрывание раковин у морских моллюсков, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.)

Наука, изучающая роль фактора времени в осуществлении  биологических явлений и в  поведении живых систем, временнýю  организацию биологических систем, природу, условия возникновения  и значение биоритмов для организмов называется биоритмология. Биоритмология является одним из направлений, сформировавшегося в 1960-е гг. раздела биологии — хронобиологии. На стыке биоритмологии и клинической медицины находится так называемая хрономедицина, изучающая взаимосвязи биоритмов с течением различных заболеваний, разрабатывающая схемы лечения и профилактики болезней с учетом биоритмов и исследующая другие медицинские аспекты биоритмов и их нарушений.

Биоритмы подразделяются на физиологические ритмы и экологические  ритмы. Физиологические ритмы, как  правило, имеют периоды от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды.

Биологические ритмы  описаны на всех уровнях, начиная от простейших биологических реакций в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями. Таким образом, живой организм является совокупностью многочисленных ритмов с разными характеристиками. По последним научным данным в организме человека выявлено около 400 суточных ритмов.

Адаптация организмов к  окружающей среде в процессе эволюционного  развития шла в направлении как  совершенствования их структурной  организации, так и согласования во времени и пространстве деятельности различных функциональных систем. Исключительная стабильность периодичности изменения освещенности, температуры, влажности, геомагнитного поля и других параметров окружающей среды, обусловленных движением Земли и Луны вокруг Солнца, позволила живым системам в процессе эволюции выработать стабильные и устойчивые к внешним воздействиям временные программы, проявлением которых служат биоритмы. Такие ритмы, обозначаемые иногда как ''экологические'', или адаптивные (например: суточные, приливные, лунные и годовые), закреплены в  генетической структуре. В искусственных условиях, когда организм лишен информации о внешних природных изменениях (например, при непрерывном освещении или темноте, в помещении с поддерживаемыми на одном уровне влажностью, давлением и т. п.) периоды таких ритмов отклоняются от периодов соответствующих ритмов окружающей среды, проявляя тем самым свой собственный период.

 Способность к изменениям жизнедеятельности передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях.

Роль фактора  времени в деятельности живых  систем, как было указано выше, изучает область естествознания – хронобиология. Фундаментальным понятием хронобиологии является хроном - закон, или правило, времени.

Это полный объём  алгоритмически предсказуемой временной  структуры, генетически закодированной физиологической функции или  системы, которая может быть синхронизирована с окружающей средой и может изменяться в эволюции. Следовательно, хроном – это генетически обусловленная, развившаяся в процессе эволюции закодированная временная структура многочастотных ритмов, периода роста развития и зрелости, развития как функции возраста с выраженными изменениями в начальном и позднем периодах жизни человека.

Выделяются следующие важные достижения хронобиологии:

1. Биологические ритмы  обнаружены на всех уровнях  организации живой природы –  от одноклеточных до биосферы. Это свидетельствует о том,  что биоритмика – одно из  наиболее общих свойств живых  систем.

2. Биологические ритмы  признаны важнейшим механизмом  регуляции функций организма,  обеспечивающим гомеостаз, динамическое  равновесие и процессы адаптации  в биологических системах.

3. Установлено, что  биологические ритмы, с одной  стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой, их осуществление тесно связано с модифицирующим фактором внешней среды, так называемых датчиков времени. Эта связь в основе единства организма со средой во многом определяет экологические закономерности.

4. Сформулированы положения о временной организации живых систем, в том числе – человека – одним из основных принципов биологической организации. Развитие этих положений очень важно для анализа патологических состояний живых систем.

5. Обнаружены биологические ритмы чувствительности организмов к действию факторов химической (среди них лекарственные средства) и физической природы. Это стало основой для развития хронофармакологии, т.е. способов применения лекарств с учетом зависимости их действия от фаз биологических ритмов функционирования организма и от состояния его временной организации, изменяющейся при развитии болезни.

6. Закономерности биологических  ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний. 

1. Биологические часы

Биологические часы – механизмы отсчёта времени живым организмом. Различают два рода биологических часов: оценку астрономического времени – биологические ритмы и измерение промежутков времени – аутохронометрию. Изучение организации функций во времени, их ритмичности имеет большое  теоритическое и практическое значение для всех сторон жизни здорового и больного человека.

Древняя форма  отсчёта времени в живых организмах в известной мере закреплена генетически. Биологическим ритмом (биоритм) называют автоколебательный процесс в биологической системе, характеризующийся последовательным чередованием фаз напряжения и расслабления.

Биологические часы нашего организма начинают работать уже с момента рождения. Рождаясь, человек начинает жить по собственным  биоритмам.

Ритмичность биологических процессов – неотъемлемое и универсальное свойство живой материи на всех уровнях её существования – от молекулярного до организменного, популяционного, биогеоценотического. Живые организмы в течение многих миллионов лет живут в условиях ритмических изменений геофизических параметров среды.

Основной смысл  временной организации состоит  в согласованности течения ритмических  процессов внутри организма с  ритмами вне его. Биоритмы – это  эволюционно закреплённая форма  адаптации, определяющая выживаемость организмов путём приспособления их к ритмически меняющимся условиям среды обитания. Закреплённость этих биоритмов обеспечила опережающий характер изменения функций. Это означает, что физиологические процессы начинают меняться ещё до того, как произойдут соответствующие изменения в окружающей среде. Грубое нарушение ритмических процессов чревато опасностью развития патологии, а их прекращение несовместимостью с жизнью.

2. Классификация биологических ритмов

К настоящему времени  у человека и животных описано около 1000 биоритмов, что продиктовало необходимость их классифицировать.

По выполняемой  функции биоритмы подразделяются на физиологические – рабочие циклы функционирования клеток, органов и систем организма и циркаритмы – группу из четырёх биоритмов, близких к геофизическим циклам: суткам, сезону, месяцу и году. Их назначение – приурочивать биологическую активность к благоприятному времени.

По величине периода выделяют следующие виды ритмов.

• Микроритмы (от долей секунды до 30 мин): осцилляции на молекулярном уровне (синтез и распад АТФ, образование молекулярных комплексов и др.), периодичность перистальтики кишечника, частота дыхания.
• Ритмы средней частоты (от 30 мин до 28 ч) – ультрадлинные (до 20ч) и циркадианные (околосуточные – 20-28 ч) ритмы: чередование сна и бодрствования, суточные изменения температуры тела, работоспособности, мочеобразования, артериального давления. Циркадальный ритм – основной ритм физиологических функций человека.
• Мезоритмы (длительностью от 28 ч до 6-7 дней): циркасептальные ритмы (около 7 дней); с этими ритмами связана работоспособность человека, и в практику издавна вошла традиция выходного дня в конце каждой недели.
• Макроритмы (от 20 дней до года): циркунальные, или окологодовые ритмы; в эту группу входят сезонные и околомесячные (циркасинодические) ритмы.
• Мегаритмы (длительностью в десяток или многие десятки лет): этому виду колебаний подчинены некоторые инфекционные процессы (эпидемии); примером мегаритма может служить и волнообразное изменение физического развития людей на протяжении многих веков (чередование процессов акселерации и ретардации).

3. Циркадианные ритмы у человека

Центральное место среди  ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие  циркадианного (околосуточного) ритма  ввел в 1959 году Халберг. Циркадианный ритм является видоизменением суточного  ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, т.е. обусловлены свойствами самого организма. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными.

Подавляющее большинство  физиологических процессов в  организме человека связано со световым режимом, изменяется закономерно в  течении суток. Циркадианный ритм представляет собой суммарный результат действия эндогенного осциллятора (колебательная система, самостоятельно поддерживающая эндогенный ритм благодаря замкнутой внутри отрицательной обратной связи) и экзогенных влияний.

Циркадианные ритмы обнаружены на всех уровнях организации – от клеточного давления до межличностных отношений. В многочисленных опытах установлено наличие циркадианных ритмов двигательной активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза. Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. В этом ритме содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче, поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. Всего к настоящему времени у человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику.

Температура тела на протяжении суток изменяется на 0,6 – 1,0 ̊С и не зависит от того, спит или бодрствует человек. Температура  тела зависит от активности человека и влияет на продолжительность сна. В нормальных условиях люди с нормальным 24-часовым циклом бодрствование – сон обычно засыпают с понижением и просыпаются с подъёмом температуры тела, не замечая этого. Человек со временем существования вида Homo sapiens имел высокую активность в дневное время суток. Этим можно объяснить то, что со временем суток связана интенсивность основного обмена – он выше днём, чем ночью.

Наличие циркадианной активности различных физиологических  систем и органов рассматривается  как один из диагностических критериев состояния здоровья, а нарушение ритмичности в форме её отсутствия или искажения – как показатель предпатологии и патологии.

Выраженность  ритмологических проявлений зависит  от индивидуальных, в том числе  типологических, особенностей человека, выработанного стереотипа времени сна и бодрствования и др. специалисты, занимающиеся физиологией труда, считают, что максимальная работоспособность (и соответственно активность) существует в два временных периода: с 10 до 12 и с 16 до 18 ч., в 14 ч отмечен спад работоспособности, есть он и в вечернее время. Однако у большой группы людей (50%) повышена работоспособность в утреннее время («жаворонки») или в вечернее и ночное время («совы»). Считается, что «жаворонков» больше в среде рабочих и служащих, а «сов» - среди представителей творческих профессий. Впрочем, есть мнение, что «жаворонки» и «совы» формируются в результате многолетнего, предпочтительно утреннего или вечернего, бдения. Во всяком случае, эти особенности следует учитывать при индивидуализации режима труда, отдыха, приёма пищи, что может повысить функциональную результативность.

4. Циркасептальные и циркунальные ритмы

В недельном цикле биоритмов тоже есть период подъёма эмоциональных и физических сил. Он приходится на вторник-четверг. Эти три дня наиболее благоприятны для выполнения ответственных и сложных заданий. Воскресенье тоже можно отнести к периоду подъёма, но его показатели соответствуют примерно 80% от предыдущего периода.

Существуют  периоды в течении годового цикла. Оказывается, в первый месяц от даты рождения число лучших показателей по физической и эмоциональной направленности намного выше, чем в остальные. Кроме того, значительно выделялись из среднемесячных данных и 9, 10, 11 – й месяцы от даты рождения.

Есть основания  предположить, что в годовом цикле существуют периоды максимальной надёжности организма (как биологические системы).

По наилучшему иммунному состоянию организма  отмечается 1-й месяц от даты рождения, наихудший показатель - в 12-й месяц. Заболевания ОРЗ в первые 6 месяцев от даты рождения значительно реже, чем с 7-го по 12-й месяцы. Причём, наиболее выраженными были 7,8 и особенно 12-й месяц. Чётко проявляются эти негативные месяцы при сопоставлении случаев летального исхода при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Обобщая материалы многих авторов, можно установить физическое и эмоциональное развитие определёнными скачками у мальчиков: в 6-7, 9-10, 12-13, 15-18 лет. У девочек: в 7, 9, 11, 13, 15, 17 лет. Однако не все дети растут скачками, немало таких, у которых рост происходит монотонно, вяло, без выраженных рывков.

Существуют  периоды повышенной утомляемости и  раздражительности, ослабления общей  иммунологии и снижения работоспособности: возраст 7,5-8, 13,5-14, 16,5-17 лет.

Также известны многолетние биологические ритмы. Так, через 5-6 лет у человека наблюдаются подъёмы творческой активности, индивидуальной результативности спортсменов через 2 года, у спортсменок – через год. Описан трёхлетний волновой процесс становления эндокринных функций у детей с 7 до 13 лет. Тот же ритм установлен для иммунных процессов в организме. Перечень подобных процессов, имеющих большой не только теоритический, но и клинический интерес, достаточно велик (Ф. И. Комаров, С.И. Рапопорт). Описана зависимость критерия здоровья от времени и года рождения.

Важное практическое значение имеет исследование многодневных (околомесячных, годовых и пр.) ритмов, датчиком времени для которых  являются такие периодические изменения  в природе, как смена сезонов, лунные циклы и др.

Заключение

В последние годы широкую популярность приобрела теория "трех ритмов", в основе которой лежит теория о полной независимости этих многодневных ритмов, как от внешних факторов, так и от возрастных изменений самого организма. Пусковым механизмом этих исключительных ритмов является только момент рождения (по другим вариантам – момент зачатия) человека. Родился человек, и возникли ритмы с периодом в 23, 28 и 33 суток, определяющие уровень его физической, эмоциональной и интеллектуальной активности. Графическим изображением этих ритмов является синусоида. Однодневные периоды, в которые происходит переключение фаз ("нулевые" точки на графике) и которые якобы отличаются снижением соответствующего уровня активности, получили название критических дней. Если одну и ту же "нулевую" точку пересекают одновременно две или три синусоиды, то такие "двойные " или "тройные " критические дни особенно опасны.

Многократные исследования, проведенные с целью проверки этой гипотезы, не подтвердили, однако, существование этих сверх уникальных биоритмов. Сверх уникальных потому, что у животных аналогичных ритмов не выявлено; никакие известные биоритмы не укладываются в идеальную синусоиду; периоды биоритмов не постоянны и зависят как от внешних условий, так и от возрастных изменений; в природе не обнаружено явлений, которые являлись бы синхронизаторами для всех людей и в то же время были "персонально " зависимы от дня рождения каждого человека.

Биоритмы организма  – суточные, месячные, годовые –  практически остались неизменными  с первобытных времен и не могут угнаться за ритмами современной жизни. У каждого человека в течение суток четко прослеживаются пики и спады важнейших жизненных систем. Важнейшие биоритмы могут быть зафиксированы в хронограммах. Основными показателями в них служат температура тела, пульс, частота дыхания в покое и другие показатели, которые можно определить только при помощи специалистов. Знание нормальной индивидуальной хронограммы позволяет выявить опасности заболевания, организовать свою деятельность в соответствии с возможностями организма, избежать срывов в его работе.

Биоритмы являются основой рациональной регламентации  всего жизненного распорядка человека, так как высокая работоспособность  и хорошее самочувствие могут  быть достигнуты только в том случае, если соблюдается более или менее постоянный распорядок.

Список  литературы

1. Антропология: Учеб. Пособие для студ. высш. учебных заведений. – М.: Гуманит. (В.М. Харитонов, А. Т. Ожигова, Е.З. Година, Е. Н. Хрисанова) изд. Центр ВЛАДОС, 2004. – 272 с.
2. Рогинский Я. Я., Левин М.Г. – Антропология: Учебник для студентов ун-тов. – 3-е изд.,перераб. и доп. – М., Высш. школа,1978. – 528 с.
3. В.Б. Брин., С. А. Чеснокова. – Физиология человека: Учебник/ Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина,2003. – 656 с.:(Учеб. лит. для студентов мед. Вузов).
4. Губарева Л.И.,Мизирева  О.М.,Чурилова Т.М. Экология человека. Практикум для Вузов.
5. Биохимические и молекулярнобиологические основы физиологических функций:Сборник статей (под ред.Ещенко Н.Д., Скворцевича Е.Г.)
6. Столяренко В. Е., Столяренко Л.Д. – Антропология – системная наука о человеке: Учебное пособие для студентов вузов. – 2-е издание, перераб. и доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2004.(Серия «Высшее образование») – 384 с.