Содержание введение биоритмология понятие биоритма
 Скачать 44.94 Kb.
|
|
Содержание ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..3 1 БИОРИТМОЛОГИЯ………………………………………………..……..5 1.1Понятие «биоритма»………………………………………..…………..5 1.2 Хронобиология………………………………………………………….8 1.3 ронофармакология………………………………………...……………9 1.4 Хрономедицина…………………………………..…………………….10 2 БИОРИТМОЛОГИЯ ИЗДОРОВЬЕ…………………..………………….11 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………….………………….17 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………19 Введение Постоянная смена дня и ночи — характерная черта земного бытия. Суточный ритм чередования света и темноты влияет на физиологию и поведение всего живого на земле. Большинство живых существ, в том числе и человек, имеют молекулярные «хронометры», синхронизированные со световым днём. Свои суточные молекулярные часы есть у бактерии и цветка, по этим часам совершается обмен веществ в любой клетке человеческого организма. И самое удивительное, что механизм работы таких часов во всех живых организмах практически одинаков. Всё живое на Земле подчиняется суточному ритму сна и бодрствования. Исключения не составляют даже растения. Листки подорожника днём принимают горизонтальное положение, а ночью складываются наподобие зонтика. При полном солнечном освещении цветки одуванчика становятся жёлтыми и пушистыми, в темноте же плотно смыкают лепестки. Долгое время считалось, что суточный ритм жизнедеятельности зависит только от внешних факторов, а именно от освещённости. О существовании биологических ритмов людям известно с древних времен. Уже в Ветхом Завете даны точные указания о правильном образе жизни, питании, чередовании фаз активности и отдыха. Об этом писали многие выдающиеся ученые древности: Гиппократ, Авиценна и другие. Поскольку каждый живой организм по-своему уникален, для него будет характерен соответствующий только ему оптимальный образ жизни: время сна и бодрствования, режим и состав питания, соответствующая окружающая среда, необходимые физические нагрузки и многое другое. В последние три десятилетия во всем мире отмечается повышенный интерес к изучению ритмической организации процессов в организме как в условиях нормы, так и патологии. В нашей стране опубликованы крупные работы, посвященные проблемам биоритмологии. Интерес к проблемам биоритмологии вполне закономерен, поскольку ритмы господствуют в природе и охватывают все проявления живого - от деятельности субклеточных структур и отдельных клеток до сложных форм поведения организма и даже популяций и экологической системы. Но до последнего времени природа и основные физиологические свойства биологических ритмов не выяснены, хотя понятно, что они имеют в процессах жизнедеятельности живых организмов очень большое значение. В связи с этим необходимо четко представлять сущность биоритмов, их роль и функции в жизни человека. Цель данной работы разобраться в том, что же такое биологические ритмы. В вязи с этой целью поставлены основные задачи работы - дать определение понятию «биоритм», назвать значение биоритмов в жизни и в медицине. 1 Биоритмология 1.1 Понятие «биоритма» Биологические ритмы — периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме или явлений природы. Является фундаментальным процессом в живой природе. Наукой, изучающей биоритмы, является биоритмология. Ритм – это универсальное свойство живых систем. Процессы роста и развития организма имеют ритмический характер. Установлена зависимость суточной периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре молодых побегов яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного вещества флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам цветения, интенсивного роста побегов и т. д. Одно из наиболее интересных проявлений биологического измерения времени – суточная периодичность открывания и закрывания цветков и растений. Каждое растение "засыпает" и "просыпается" в строго определенное время суток. Рано утром (в 4 часа) раскрывают свои цветки цикорий и шиповник, в 5 часов – мак, в 6 часов – одуванчик, полевая гвоздика, в 7 часов – колокольчик, огородный картофель, в 8 часов бархатцы и вьюнки, в 9-10 часов – ноготки, мать-и-мачеха. Существуют и цветы, раскрывающие свои венчики ночью. В 20 часов раскрываются цветки душистого табака, а в 21 час – горицвета и ночной фиалки. Так же в строго определенное время и закрываются цветки: в полдень – осот полевой, в 13-14 часов – картофель, в 14-15 часов -одуванчик, в 15-16 часов – мак, в 16-17 часов -ноготки, в 17-18 часов мать-и-мачеха, в 18-19 часов – лютик, в 19-20 часов – шиповник. Раскрытие и закрытие цветков зависит и от многих условий, например, от географического положения местности или времени восхода и заката солнца. Существуют ритмические изменения чувствительности организма к повреждающим факторам внешней среды. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно: при одной и той же дозе смертность мышей в зависимости от времени суток варьировала от 0 до 10 % (1). Выделяют следующую классификацию биоритмов: 1) По связи с естественными ритмами окружающей среды биоритмы подразделяются на физиологические и экологические. Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды (суточные, сезонные, приливные и лунные ритмы). Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Экологические ритмы служат организму как биологические часы. Физиологические ритмы не совпадают с каким-либо естественным ритмом (ритмы давления, биения сердца и артериального давления). Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека. 2) По причине возникновения биоритмы делятся на внутренние (эндогенные, физиологические) и внешние (экзогенные). 3) По длительности биоритмы делятся на циркадианные (около суток), инфрадианные (более суток) и ультрадианные (менее суток). Инфрадианные ритмы - ритмы длительностью больше суток. Примеры: впадение в зимнюю спячку (животные), менструальные циклы у женщин (человек).Ультрадианные ритмы - ритмы длительностью меньше суток. Пример-концентрация внимания, уменьшение болевой чувствительности вечером, процессы секреции, цикличность фаз, чередующихся на протяжении 6-8-часового нормального сна у человека. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно. Циркадианные (околосуточные) ритмы. Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году Халберг. Он 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, то есть 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. В опытах на животных установлено наличие ЦР 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. У человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику.4) Биоритмы классифицируют также по уровням организации биосистем: клеточный, органный, организменный, популяционный. Любой организм как колебательная система является носителем многочисленных ритмов (4). 1.2 Хронобиология Хронобиология (от «Chrono», «Chronos» — «время») — область науки, которая исследует периодические (циклические) феномены, протекающие у живых организмов во времени, и их адаптацию к солнечным и лунным ритмам. Хронобиологические исследования включают работы в области сравнительной анатомии, физиологии, генетики, молекулярной биологии и биологии поведения организмов, а также исследования развития, воспроизведения, экологии и эволюции видов Выделим 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 одифицирующим 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. 6. Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний (8). 1.3 Хронофармакология Хронофармакология - направление фармакологии, связывающее зависимость уровня физиологических функций от времени суток или других периодических колебаний состояния организма с эффективностью действия лекарственных средств. Биологический смысл суточных колебаний состоит в генетически предопределенной направленности организма на поддержание максимально высокого уровня деятельности нервной, эндокринной и других физиологических систем в период бодрствования. Основными задачами хронофармакологии являются изучение влияния различных биоритмов на выраженность фармакологических эффектов и оценка влияния лекарств на ритмические колебания функций организма. Разработка первой из указанных проблем позволила доказать, что колебания во времени разных физиологических процессов неизбежно обусловливает и нестационарный, периодический характер действия лекарственных средств. В связи с этим особое значение приобретает понимание зависимости эффекта лекарств от биологических ритмов. Установлено, в частности, что в зависимости от времени суток существенно колеблется активность препаратов с разными фармакологическими свойствами, например снотворных средств и нейролептиков, антигистаминных, противоопухолевых, гормональных препаратов и т.д. Это позволило рекомендовать оптимальные схемы применения ряда лекарств с изменением их дозы в разное время суток (7). 1.4 Хрономедицина Хрономедицина — это область медицины, в которой используется представление о биологических ритмах, которые изучаются в рамках хронобиологии. Биологические ритмы — это ритмические проявления временной структуры организма, поэтому хрономедицина не исчерпывается одними только биологическими ритмами, а пытается рассмотреть всю «временную структуру организма» в целом. Хрономедицина— это молодая область междисциплинарных исследований, которая находится в процессе становления. В хрономедицине находят свое применение методы математической обработки временных рядов, которые используются для анализа ритмических проявлений физиологических процессов организма. Таким образом хрономедицина оказывается на стыке наук: медицины (диагностика и лечение заболеваний), хронобиологии (разработка теоретических представлений) и математики . . Хрономедицина как раздел хронобиологии включает в себя : - хронофизиологию - хронопатологию - хронотерапию Хрономедицина ставит целью использовать закономерности биоритмов для улучшения профилактики, диагностики и лечения заболеваний человека. Для использования законов биоритмов необходимо ввести понятие хронобиологической нормы. Хронобиологическая норма включает в себя индивидуальный хронотип, хроноадаптацию, хронореактивность. Отклонение от этих норм можно назвать хронопатологией. Если учесть , что любое патологическое состояние или болезнь сопровождается нарушением течения физиологических функций, то можно выделить целое направление – хронопатологию (6). 2 Биоритмология и здоровье Если спросить о том, что самое важное в сохранении и укреплении здоровья, то многие ответят однозначно - выполнение рационального режима дня. Научное обоснование роли режима как ведущего фактора в укреплении здоровья получено лишь в последние годы и связано в основном с успехами развития двух наук - биоритмологии и нейрофизиологии. Цикличность процессов жизнедеятельности обусловливает необходимость выполнения режима, представляющего собой рациональный распорядок дня, оптимальное взаимодействие и определенную последовательность периодов подъема и снижения активности, бодрствования и сна. Смена состояний бодрствования и сна у теплокровных животных и человека связана со строгой ритмичностью всех физиологических функций организма. Суточная периодичность этих функций имеет важное значение в приспособлении организма к окружающей среде. Доказано, что ритмический характер носят не только деятельность сердца и дыхание, но и все остальные физиологические и психические процессы у человека. В настоящее время у людей обнаружено более 400 процессов, подчиненных циркадным ритмам. Суточные колебания для большинства функций проявляются в постепенном повышении показателей от утренних часов к дневным и вечерним и падении в ночное время. Одной из самых изученных и теперь уже известной многим является суточная динамика температуры тела, которая на рассвете низкая (36,0 °С), к полудню повышается до 36,4 °С, вечером (к 18 ч) достигает максимума (36,8°С), затем снова понижается. Минимум температуры приходится на 2-4 ч ночи. Амплитуда колебаний может составлять у здоровых людей 0,8-0,9 °С. Сходную суточную динамику имеет, как правило, и ряд других физиологических функций. В ночные часы по сравнению с дневными уменьшаются газообмен между кровью и тканями, масса циркулирующей крови, частота дыхания, артериальное давление и др. Вместе с тем для некоторых процессов, в частности для деятельности эндокринных желез, выявлена противоположная динамика. Так, наибольший уровень секреции гормона роста гипофизом происходит в ночные часы, поэтому можно говорить, что дети преимущественно растут по ночам. Таким образом, сейчас считается установленным, что организм взрослого человека в разное время суток представляет собой различную физиологическую, биохимическую и даже морфологическую систему. Весьма интересные и важные для оценки временной динамики состояния человека данные получены в биоритмологических исследованиях работоспособности. Оказалось, что у большинства людей она повышается в дневное время и снижается ночью. Изучены более короткие (до 1,5 ч) колебания работоспособности с подъемами и спадами. У многих взрослых людей имеются 2 периода повышения умственной работоспособности в течение суток: первый подъем с 8 до 12 ч, второй - с 17 до 19 ч. Днем с 13 до 15, ночью с 2 до 5 ч работоспособность обычно самая низкая. Эти и другие данные указывают на необходимость учета биологических ритмов в организации трудовой и учебной деятельности. Очень интересна и перспективна классификация людей по циркадным особенностям динамики их работоспособности. Исследования, проведенные на больших контингентах здоровых взрослых людей, показали, что их можно разделить на 3 группы. В первую входят "жаворонки" - лица с высокой работоспособностью в первой половине дня и со сниженной во второй половине, особенно к вечеру. "Жаворонками" их называют потому, что они любят рано ложиться и рано вставать. Обратная картина работоспособности наблюдается у тех, кого условно называют "совами". У них период наибольшей интенсивности и продуктивности работы падает на вечерние часы. Это любители засиживаться допоздна, жить по принципу "поздно в кровать - поздно вставать". "Сов" насчитывается более 30 % от всего взрослого населения, чаще это люди, занимающиеся творческим трудом. Научные исследования показали, что такие физиологические функции, как температура тела, артериальное давление, частота пульса и другие параметры, существенно различаются по своей суточной динамике у лиц разных биоритмологических типов. "Жаворонки" уже с раннего утра характеризуются высоким уровнем основных функций, они уже "настроены" на работу, в то же время у "сов" наблюдается низкий уровень этих показателей, что проявляется в заторможенности, неважном настроении, сниженной трудоспособности. Остальных людей называют ритмиками или "голубями", их насчитывается примерно 45 %. Суточная динамика работоспособности у них не имеет выраженных колебаний и находится на высоком или реже - на низком уровне. Наличие этих биоритмологических типологических различий имеет важное значение для поиска эффективных путей организации трудовой и других видов деятельности в целях повышения производительности труда, профилактики травматизма и др. Эти различия не могут не отражаться на всех аспектах жизнедеятельности человека. В связи с этим на первый план должна выступать рациональная организация режима дня с учетом этих особенностей. В качестве примера рассмотрим вопрос о взаимозависимости режима питания и суточных биоритмов. Известно, что потребность в пище имеет ритмический характер и зависит от многих факторов. При этом в режиме питания следует учитывать циклические изменения потребностей в питательных веществах. Важно не только то, что и как человек ест, но и когда принимается пища. Какой должна быть рациональная организация питания с учетом индивидуальных особенностей биоритмов? Если для "жаворонков" подходит известный афоризм: "Завтрак съешь сам, обед раздели с товарищем, а ужин отдай врагу", то для аритмиков и особенно для "сов" он не годится. Последние нуждаются не в плотном завтраке, а в хорошем ужине, так как именно в это время у них больше расходуется энергии. Особую значимость для рациональной организации режима дня имеют суточные колебания работоспособности. Понятно, что условия трудовой и учебной деятельности для "жаворонков" лучше сделать более напряженными в первой половине дня, тогда как для "сов" - во второй. Это положение в равной мере относится и к организации режима учебных нагрузок для детей, включая старших дошкольников. Почти все вышесказанное относится к взрослому организму. Проблемы возрастной биоритмологии, в том числе и динамика биоритмов в процессе развития ребенка пока еще недостаточно разработаны. Тем не менее можно сформулировать общее положение: человек не рождается с готовым чувством времени; околосуточные биоритмы не имеются в готовом и законченном виде к моменту рождения, а формируются в процессе развития на основе индивидуальной временной шкалы растущего организма. При измерении температуры тела у новорожденного ребенка не обнаруживается заметной разницы в показателях утренней, дневной и вечерней температур. Такие различия появятся на 2-м месяце жизни, более заметными они станут позже за счет снижения температуры поздним вечером. В настоящее время установлено, что биоритмы начинают проявляться уже в первые недели жизни, вероятно, они имеются и у зародыша, но их проявления в онтогенезе реализуются постепенно. Некоторые биоритмы достигают параметров взрослых людей в школьном возрасте (пульс, температура тела, сон и др.). По-видимому, ранний и дошкольный возраст представляют собой этапы интенсивного формирования циркадных и других ритмов. Именно в этих периодах начинается распределение на группы "жаворонков", "сов" и "голубей". Правда, пока еще остается невыясненным соотношение между этими группами среди детского населения. Можно полагать, что у детей старшего дошкольного возраста оно примерно такое же, как у взрослых. Данные по формированию биоритмов в онтогенезе ребенка имеют прямое отношение к проблеме укрепления его здоровья. Дело в том, что между проявлениями цикличности и состоянием здоровья имеется прямая зависимость. Более того, есть все основания утверждать, что самые начальные отклонения в состоянии здоровья в первую очередь проявляются в нарушениях биоритмов. Известно, что при резких изменениях привычного режима, особенно при нарушениях сна, возникают болезненные состояния, получившие название десинхронозов. У детей они находят отражение в неадекватных эмоциональных реакциях, отказе от еды, повышенной раздражительности, утомляемости. Именно такие явления нередко наблюдаются после выходных дней у тех воспитанников детских садов, родители которых грубо нарушают режим дня по субботам и воскресеньям (отсутствие прогулок и дневного сна, позднее ночное засыпание и др.). Вместе с тем нельзя подходить к режиму только как к сугубо временному "жесткому" распорядку дня с обязательными точно определенными и ежедневно повторяющимися событиями. В таком случае жизнедеятельность ребенка приобретает монотонный характер, снижается способность адаптации к изменяющимся условиям, создаются предпосылки для развития утомления. Исходя из концепции физиолога И. П.,Павлова и учитывая данные современной биоритмологии, можно считать, что рациональный режим должен быть стабильным и вместе с тем динамичным для постоянного обеспечения адаптации к изменяющимся условиям внешней социальной и биологической среды. Роль некоторых других биоритмов в организации режима и укрепления здоровья несомненна. Имеются в виду прежде всего сезонные биоритмы. Всем известно, что рост заболеваемости острыми респираторными вирусными инфекциями приходится на осень и весну, что рассматривается как проявление сезонной цикличности в жизнедеятельности организма. В отечественной литературе по биоритмологии эти явления получили название физиологического десинхроноза, под которым понимается феномен периодически возникающих весной и осенью в здоровом организме нарушений слаженности околосуточных ритмов. Зимой и летом фазы этих ритмов для многих физиологических функций занимают различное положение на суточной шкале, причем разница может достигать нескольких часов. В переходные же сезоны фазы передвигаются от летней позиции к зимней и наоборот. В связи с тем что скорость данной перестройки неодинакова для разных ритмов, возникают явления сезонного десинхроноза, в результате которых снижается устойчивость к болезнетворным воздействиям и возникают так называемые простудные заболевания За последние годы накоплен большой фактический материал о зависимости действия лекарственных веществ на организм человека от фазы биоритма. Приведем несколько примеров характеризующих значение знаний хронобиологических законов (2). Аллергические реакции: Воздействие аллергенов минимально в 15 часов. Максимальный ответ на аллергены отмечается в 23 часа. С 8 до 12 часов обострение приступов сенной лихорадки. С 19 до 23 часов максимальное выделение гистамина, поэтому отмечается самый сильный зуд именно в эти часы. Чувствительность к антигистаминным препаратам также различна в разные часы суток. Антигистаминные препараты принятые утром действуют 15-17 часов, принятые вечером 7-9 часов. Органы чувств: с 3 до 8 утра максимальная чувствительность ко всем видам боли. С 17 до 19 часов начинается повышение обонятельных вкусовых и слуховых ощущений, максимума они достигают в 3 часа ночи, а минимум их чувствительности отмечен в 6 часов утра. Применение лидокаина в 15 часов - длительность его действия 32 минуты, в 7 часов - 12 минут. Заключение В последние годы биоритмология получила бурное развитие, в результате чего установлено следующее кардинальное положение: практически все известные к настоящему времени процессы, протекающие в организме человека, имеют определенную ритмичность, которая выступает как универсальная жизненная закономерность с широчайшим диапазоном проявлений - от деятельности отдельных клеток до сложнейших форм интеллектуальной активности человека. Живые организмы с помощью биоритмов обеспечивают устойчивость своего неравновесного термодинамического состояния. Отсюда можно считать, что биоритмы являются способом существования всех живых организмов. Уже можно говорить об определенных не только теоретических, но практических успехах хронобиологии и хрономедицины, особенно в таких сферах деятельности человека, как космонавтика, организация труда с многократными перемещениями в новые климатогеографические регионы, диагностика, лечение и профилактика некоторых заболеваний. Изучение биологических ритмов имеет большое теоретическое и практическое значение. Знать ритмы жизни домашних животных необходимо для того, чтобы правильно ухаживать за ними: правильно кормить, чередовать периоды активности и отдыха. От этого зависит продуктивность домашних животных, например яйценоскость у кур. Знать ритмы жизни у диких животных полезно охотникам и рыболовам для успешной охоты и рыбной ловли. Специалистам по борьбе с вредными насекомыми, грызунами, хищниками надо точно знать биологический календарь, т. е. сезонные изменения активности тех или иных животных, и их биологические часы, т. е. суточные колебания физиологических процессов. Очень важно знать биологические ритмы жизни растений. Можно заставить южные растения цвести на севере, давая им укороченный день и удлиненную ночь, т. е. условия, к которым они приспособились у себя на родине. Напротив, растения севера можно заставить цвести на юге, давая им дополнительное освещение и укорачивая период темноты. Чтобы успешно бороться с сорняками с помощью гербицидов, надо знать время максимальной чувствительности тех или иных сорняков к гербицидам и время минимальной чувствительности к ним культурных растений. Очень важное значение имеют данные биоритмологии для человека. Так, лечение многих болезней состоит в налаживании нормального ритма работы сердца, легких, желудка, кишечника и в особенности центральной нервной системы. Можно добавить, что рациональный режим, включающий разумное распределение времени, отведенного для приема пищи и сна, и правильное чередование физических, умственных и эмоциональных проявлений в жизнедеятельности детей обеспечивают условия для оптимальной ритмичности процессов в растущем организме, способствуют всестороннему и гармоничному развитию здорового ребенка. |