Биоритмы и работоспособность человека. 3

            Министерство образования и науки  Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный профессионально-педагогический университет»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине:

 «ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА»

ТЕМА: «Биоритмы и работоспособность человека».

по теме:

 

 

 

Выполнила:    студент гр.Кп-111С ЭкП

____________ Печёркина Т.О.

Принял:

______________

 

 

 

 

 

 

                                            

                                                Екатеринбург

2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 Введение 

                              

                                                                 

1. Определение биоритмов и их классификация

 

2. Характеристики биоритмов

 

3. Теория «Трех ритмов»

 

 4. Влияние биологических ритмов на физическую работоспособность человека

 

Заключение

 

Список использованных источников 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ВВЕДЕНИЕ

 

Биоритмы человека сильно влияют на его работоспособность, скорость реакции, силу, обмен веществ, творческие способности, жизнерадостность, логическое, абстрактное мышление, способность к обучению и восприятию информации, концентрацию и многое другое.

 На них влияют внешние  природные явления, такие как  луна, солнце и т.д., социальные, например, график работы, перелеты, внутренние, которые находятся в голове и в сердце.

 

Практически любой человек отмечал приливы работоспособности, их спады и другие изменения своего состояния и степени активности. На это влияют многие факторы: погода, питание и т.д. И далеко не последнюю роль в этом играют биоритмы человека. Биоритмы способны изменяться, адаптируясь к внешним воздействиям таким, как время суток, освещенность помещения и т.д.

 

Несмотря на то, что биоритмы человека подстраиваются под различные факторы, это не значит, что надо пренебрегать естественным суточным биоритмом. Биоритмы человека были сформированы в ходе эволюции и идеально подходят для него. Сбой естественных биоритмов может повлечь за собой проблемы со здоровьем. Например, люди, ведущие ночной образ жизни, чаще подвержены сердечным заболеваниям, проблемам с печенью, так как едят в то время, когда организм должен отдыхать и очищаться и спят, когда происходит активность органов.

 В последнее время  в нашей стране и за рубежом проводятся большие работы по исследованию биоритмов человека, их взаимосвязи со сном и бодрствованием. Управление внутренними ритмами человека имеет большое значение не только для нормализации ночного сна, но и для устранения ряда заболеваний нервной системы, имеющих функциональный характер. По-видимому, большинство болезней у человека происходит вследствие нарушения ритма функционирования ряда органов и систем его организма.

 

 В ходе исторического  развития человек и все другие  живые существа, населяющие нашу планету, усвоили определенный ритм жизни, обусловленный ритмическими изменениями геофизических параметров среды, динамикой обменных процессов.

 

 Одна из быстроразвивающихся  наук XX века — биоритмология, т.е. наука, изучающая циклические биологические процессы, имеющиеся на всех уровнях организации живой системы. Дело в том, что живая система постоянно находится в состоянии обмена веществ с окружающей средой и обладает сложной динамикой процессов, является саморегулирующейся и самовоспроизводящей системой. «Биологические часы» в организме — отражение суточных, сезонных, годовых и других ритмов физиологических процессов.

 

 В данной работе  рассматриваются основные положения  биоритмологии и характеристики  биоритмов, а так же их влияние  на работоспособность организма. Цель моего реферата — выявить влияние биологических ритмов на физическую работоспособность людей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определение биоритмов и их классификация

 

 

Биологические ритмы или биоритмы – это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов. Способность к таким 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.

 

 Согласно одному из  основных принципов материалистического  естествознания – принципу единства  организма и среды – организм  не может существовать без  внешней среды. Но внешняя среда, все сферы мироздания охвачены  колебательными ритмическими движениями. Не удивительно поэтому, что одним из неотъемлемых свойств живого является ритмичность всех процессов. Русский социолог П.Я. Соколов писал: «Весь растительный и животный мир, а с ним и человек, извечно и непрестанно испытывает на себе ритмические воздействия внешнего физического мира и извечно отвечает на биение мирового пульса ритмическими пульсирующими реакциями».

 

 В основе биологических  ритмов лежат изменения метаболизма  биологических систем, обусловленные  влиянием внешних и внутренних  факторов. Факторы, которые влияют на ритмичность процессов, происходящих в живом организме, получили определение "синхронизаторы» или "датчики времени".

 

 К внешним факторам  относятся:

 

- изменение освещенности (фотопериодизм);

 

- изменения температуры (термопериодизм);

- изменения магнитного поля;

- интенсивность космических излучений;

- приливы и отливы;

- сезонные и солнечно-лунные влияния;

- социальные влияния, характерные для человека.

 

 Одним из ведущих  факторов, влияющих на биологические  ритмы организмов, является фотопериод – продолжительность светового периода суток. Реакции организмов на изменения фотопериода получили название фотопериодизм (от греч. фотос – свет и периодос – чередование). Продолжительность светового периода - суток – один из самых стабильных экологических факторов, поскольку она всегда постоянна в данном месте и в определённый день года. Зато другие факторы (температура, влажность, давление и т.д.) могут изменяться даже на протяжении суток.

 

 У высших животных  предполагается существование двух  способов фотопериодической регуляции биологических ритмов: через органы зрения и далее через ритм двигательной активности организма и путем экстрасенсорного восприятия света.

 

 К внутренним факторам  относятся нейрогуморальные процессы, протекающие в определенном, наследственно закрепленном темпе и ритме.

 

 Учение о биологических  ритмах в узком смысле получило  название биоритмологии, которое  входит в более широкую дисциплину  – хронобиологию. Можно выделить  несколько наиболее важных достижений  хронобиологии:

 

 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.

 

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

 

 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.

 

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

 В зависимости от критериев, положенных в их основу, существует несколько видов классификаций биоритмов.

 

Экзогенные и эндогенные ритмы

 

В зависимости от источника происхождения биологические ритмы делят на экзогенные и эндогенные. Экзогенные ритмы – это колебания, вызванные периодическими воздействиями извне. Они являются пассивными реакциями на колебания факторов окружающей среды. Эндогенные ритмы – автономные (спонтанные, самоподдерживающиеся, самовозбуждающиеся) колебания, обусловленные активными процессами в самой системе. Эндогенные биоритмы поддерживаются механизмами обратной связи. В зависимости от того, на каком уровне биологической организации она замыкается, различают биоритмы в клетках (митотический цикл), органах (сокращения кишечника), организмах (овариальный цикл) и т. п.

 

 

 Физиологические и  экологические ритмы

 

 По выполняемой функции биологические ритмы делят на физиологические и экологические. Физиологические ритмы – рабочие циклы отдельных систем (сердцебиение, дыхание и т. п.). Экологические (адаптивные) служат для приспособления организмов к периодичности окружающей среды. Период (частота) физиологического ритма может изменяться в широких пределах в зависимости от степени функциональной нагрузки, как правило, от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека.

 

 Период экологического  ритма, напротив, сравнительно постоянен, закреплен генетически. По длительности они совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. К ним относятся суточные, сезонные (годовые), приливные и лунные ритмы. Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Так, некоторые цветки раскрываются незадолго до рассвета, как будто зная, что скоро взойдет солнце. Многие животные еще до наступления холодов впадают в зимнюю спячку или мигрируют. Таким образом, экологические ритмы служат организму как биологические часы.

Классификация Ф. Халберга.

 

Наиболее распространенной является классификация биоритмов в зависимости от ритмически действующих геофизических и социальных факторов и соответствующая терминология, предложенные Халбергом Ф. (1964): циркадианный, циркасептальный, цирканнуальный ритмы. Данная классификация подвергается критике, поскольку смешиваются три группы ритмов: физиологические, геосоциальные и геофизические.

 

 Центральное место  среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. 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. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными.

  Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного царства и на всех уровнях организации – от клеточного давления до межличностных отношений. В многочисленных опытах на животных 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.

 

 Ритм сокращения сердца  у человека, находящегося в состоянии  относительного покоя, зависит от  фазы циркадианного ритма. Основной  земной ритм – суточный, обусловленный  вращением Земли вокруг своей  оси, поэтому практически все  процессы в живом организме  обладают суточной периодичностью. Все эти ритмы (а у человека их уже обнаружено более 100) определенным образом связаны друг с другом, образуя единую, согласованную во времени ритмическую систему организма [3].

 

 Приведем некоторые  типичные характеристики циркадианной системы здорового человека. Масса тела достигает максимальных значений в 18-19 часов, температура тела – в 16-18 часов, частота сердечных сокращений – в 15-16 часов, частота дыхания – в 13-16 часов, гистологическое артериальное давление – в 15-18 часов, уровень эритроцитов в крови – в 11-12 часов, лейкоцитов – в 21-23 часа, гормонов в плазме крови – в 10-12 часов, инсулина – в 18 , общего белка крови – в 17-19 часов.

 

Биологические ритмы с периодом, равным одному году (циркануальные), традиционно называют сезонными ритмами. Несмотря на прогресс в разработке средств защиты от резких перепадов параметров окружающей среды, у человека обнаруживаются годичные колебания биохимических, физиологических и психофизиологических процессов. Сезонные биоритмы, охватывая, по существу, все функции, отражаются на состоянии организма в целом, на здоровье и работоспособности человека.

 

1. Адаптивные изменения  функционального состояния организма, направленные на компенсацию  годичных колебаний основных  параметров окружающей среды и прежде всего температуры, а также качественного и количественного состава пищи.

 

2. Реакция на сигнальные  факторы среды – продолжительность  светового дня, напряженность геомагнитного  поля, некоторые химические компоненты  пищи. Факторы среды, играющие роль сезонных «датчиков времени», способны вызывать значительные морфофункциональные перестройки организма.

 

3. Эндогенные механизмы  сезонных биоритмов. Действие этих  механизмов носит адаптивный  характер, обеспечивая полноценное  приспособление организма к сезонным изменениям параметров окружающей среды.

Сезонные колебания в характере поведенческих реакций человека:

 • В процессе питания  общая калорийность пищи возрастает  в осенне-зимний период. Причем  летом увеличивается потребление  углеводов, а зимой – жиров. Последнее приводит к возрастанию в крови общих липидов, триглицеридов и свободных жиров. Существенное влияние на изменение функционального состояния организма в разные сезоны года оказывает витаминный состав пищи.

 

 • Интенсивность  энергетического обмена больше в зимне-весенний период по сравнению с летом, а теплоотдача с поверхности кожи имеет обратную направленность. В зависимости от сезона года отмечается значительная разница в терморегуляторной реакции организма на тепловую и холодовую нагрузку. Устойчивость по отношению к тепловым нагрузкам возрастает летом и снижается зимой. Четкая сезонная периодичность характерна для интенсивности процессов роста. Максимальный прирост массы тела у детей наблюдается в летние месяцы.

 

 • Имеются многочисленные данные о сезонных колебаниях в нейроэндокринной системе. Так, активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы максимальна в весенние месяцы. В это же время возрастает концентрация в крови тропных гормонов гипофиза. Активность щитовидной железы увеличивается в зимние месяцы. Глюкокортикоидная функция надпочечников минимальна летом, а активность симпатоадреналовой системы имеет пик в зимние месяцы.

 

 • Сезонную динамику  репродуктивной функции связывают  с фотопериодизмом (колебаниями  продолжительности светлого и темного времени суток). С удлинением ночи происходит увеличение выработки мелатонина эпифизом, который, в свою очередь, приводит к угнетению гонадотропной функции гипоталамо-гипофизарной системы.

 

 • Согласно многочисленным  наблюдениям, функциональная активность сердечно-сосудистой системы выше в весенние месяцы. Это проявляется в более высоких показателях частоты сердечных сокращений, артериального давления, сократительной функции миокарда. Комплексные исследования кровообращения, дыхания и крови показывают, что сезонные колебания характерны для кислородтранспортной системы организма и определяются, по-видимому, колебаниями интенсивности энергетического обмена.

 

Сезонные колебания интенсивности энергетического обмена и активности нейроэндокринной системы вызывают закономерные колебания в деятельности различных физиологических систем организма. Наблюдения за состоянием и поведением человека обнаруживают сезонные изменения работоспособности. Так, уровень физической работоспособности минимален зимой и максимален в конце лета – начале осени.

 

 

2. Характеристики биоритмов

 

 

В основе всякой ритмики лежит периодический волновой процесс. Для характеристики биоритма важны следующие показатели: период, уровень (мезор), амплитуда, фаза, частота и др. (рис. 1).

 

1. Период ритма рассчитывают  как длительность одного полного  цикла ритмических колебаний  в единицах времени.

 

2. Уровнем (мезором) принято  считать среднюю величину функции, изучаемой в течение одного  биологического цикла.

 

3. Амплитуда – это  половина разности между наибольшим  и наименьшим значениями кривой  ритма в течение одного биологического  цикла.

 

 

4. Фаза характеризует  положение колеблющейся системы  в каждый данный момент времени. При этом время наибольшего  подъема функций определяется как акрофаза, а время наибольшего спада процесса – как батифаза.

 

5. Количество циклов, совершающихся  в единицу времени, называют частотой.

 

 Помимо этих показателей, каждый биологический ритм характеризуется  формой кривой, которую анализируют при графическом изображении динамики ритмически меняющихся явлений (хронограмма, фазовая карта и др.). Простейшая кривая, описывающая биоритмы, – это синусоида. Однако, как показывают результаты математического анализа, структура биоритма бывает, как правило, более сложной.

 

Истинно периодическими колебания могут быть только в стационарном режиме. Колебания обычно не сразу достигают стационарного состояния, а начиная с момента возникновения, приближаются к нему асимптотически. Это позволяет считать, что биоритм, у которого существует промежуточный режим – переходный период, – является процессом, способным к регуляции.

 

 

 

 

Рисунок 1 - Схематическое изображение биоритма и его основные показатели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Теория «Трех ритмов».

 

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 сверхуникальных  биоритмов. Сверхуникальных 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.

 

Специальные исследования колебаний функционального состояния людей показали, что они никак не связаны с датой рождения. Подобные исследования спортсменов, проведенные в нашей стране, в США и других странах, не подтвердили связи уровня работоспособности и спортивных результатов с ритмами, предлагаемыми в гипотезе. Показано отсутствие всякой связи различных несчастных случаев на производстве, аварий и других дорожно-транспортных происшествий с критическими днями людей – виновников этих событий. Проверены также методы статистической обработки данных, свидетельствовавших якобы о наличии трех ритмов, и установлена ошибочность этих методов. Таким -

 

образом, гипотеза "трех биоритмов" не находит подтверждения. Однако ее появление и разработка имеют положительное значение, так как привлекли внимание к актуальной проблеме – исследованию многодневных биоритмов, отражающих влияние на живые организмы космических факторов (Солнца, Луны, других планет) и играющих важную роль в жизни и деятельности человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Влияние биологических ритмов на физическую работоспособность человека.

 

 

Имея понятия об основных биологических ритмах, можно рассмотреть данные о циркадианной периодичности одного из аспектов поведения, который можно назвать работоспособностью. Под этим понимаются показатели эффективности при выполнении различных заданий, требующих совершения нужных движений в результате восприятия и переработки головным мозгом определенной сенсорной информации.

  Колебания умственной работоспособности в период бодрствования изучались, по меньшей мере, на протяжении последних 100 лет. Еще Эббингауз в 1885 г. отметил, что запоминание бессмысленных слогов обычно быстрее происходит утром — по, его мнению, из-за того, что «в более поздние часы умственные силы и восприимчивость снижены». С другой стороны, Бехтерев утверждал, что психические процессы утром замедлены, а вечером — ускорены, причем скорость их протекания минимальна в послеполуденное время. Об этом послеполуденном снижении говорил также Крепелин, который связывал его с приемом пищи. Обстоятельно изучив «кривую работоспособности», он тоже заметил подъем в утренние часы, но в отличие от Эббингауза заключил, что наблюдавшийся спад и сопутствующие явления «отнюдь не свидетельствовали об утомлении», поскольку они «исчезали спустя 2—3 часа, даже если работа продолжалась».

 

Таким образом, даже в самых ранних работах встречаются упоминания о двух различных тенденциях на протяжении дня, а также о «спаде после ленча» (после полудня). Утомление было признано важным фактором, хотя его конкретное проявление во времени представлялось спорным.

 

 

 

 Рассмотрим влияние  месячного, недельного и суточного цикла на работоспособность организма человека.

 

Месячный цикл в отличие от недельного существует объективно в окружающей нас природе. Это так называемый сидерический месяц - 27 1/3 дня - период вращения Луны вокруг Земли и 29 1/2 дня - синодический месяц - время от одного новолуния до другого.

 

 Известно, что основное  действие Луны на Землю связано  с взаимодействием их масс (закон  всемирного тяготения), проявляющихся  в виде приливов и отливов  в реках и морях, а так же  с экранированием Земли Луной от электромагнитного излучения солнца или дополнительным потоком в виде отраженного света. Это важно знать и учитывать гипертоникам и гипотоникам. Итак, гипертоникам надо остерегаться полнолуния, когда кровь максимально приливает к голове, а гипотоникам - новолуния, когда кровь отливает к ногам. На смене лунных фаз необходимо делать перерывы в работе, для восполнения сил, а также делать кратковременные перерывы в работе на пиках фаз.

 

 Поэтому, желательно, в  течение месячного цикла планировать  нагрузку на работе, в соответствии, с биологическими ритмами, т.к. в критические дни цикла снижается работоспособность и ухудшается общее самочувствие организма.

 

 В недельных ритмах  подчеркнуто, выражен социальный (экзогенный) компонент - недельный ритм работы  и отдыха, в соответствии с которым изменяются функциональные отправления нашего организма.

 Динамика работоспособности  испытывает влияние недельного  ритма: в понедельник происходит  врабатываемость после выходных  дней, максимум работоспособности  наблюдается в середине недели, а к пятнице уже накапливается усталость, утомление и работоспособность падает. Следовательно, в понедельник и пятницу рабочую нагрузку стоит уменьшить за счет других рабочих дней. Недельному биоритму подвержены не только физиологические, но и психические процессы, а точнее целостное протекание тех и других. Поэтому особенно удачным распорядком оказывается тот, когда попеременно усиливается то физическая, то интеллектуальная активность человека. Недельный ритм упорядочил трудовую деятельность, приспособив ее к физическим возможностям и потребностям  организма. Ритм этот не случаен, и борьба с ним - это борьба человека с его же собственными, но еще не познанными законами.

 

 Конечно, нельзя жить  строго по расписанию, но учитывать  особенности каждого дня и, сообразуясь с этим, контролировать себя вполне возможно.

 

Распределяя рабочую нагрузку, следует учитывать следующее:

 

 а) не стоит планировать  сильные нагрузки в понедельник. Понедельник – день конфликтов, инфарктов и инсультов;

 

 б) дни активных действий – вторник, среда, четверг;

 

 в) пятница – день  спокойной, рутинной работы, не требующей  нагрузки и напряжения.

 

 Смена дня и ночи, времени года приводит к тому, что органы человека также  ритмично изменяют свою активность. Суточный цикл, один из основных циклов, влияющих на работоспособность человека.

 

 Самочувствие человека  во многом зависит от того, насколько режим труда и отдыха  соответствует его индивидуальным  биоритмам. Активизация органов  подчиняется внутренним биологическим  часам. При энергетическом возбуждении организма происходит взаимодействие главных органов, подстройка их друг под друга, и под изменения окружающей среды. Полный цикл энергетического возбуждения органов завершается примерно за 24 часа. Причем максимальная активность органов длится около двух часов. Именно в это время органы человека лучше поддаются лечебному воздействию.