ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Игровые автоматы с быстрым выводом

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Лекция 1. Обзор биологических ритмов. Спектр ритмов

Содержание: Понятие про биоритмологию и история ее развития. Четыре циркадных ритма. Ультра- и инфрарадианные ритмы. Природа и механизмы биоритмов. Характе­ристики биоритмов. Взаимодействие ритмов и их целесообразность. Интегра­ция колебательных процессов в организме. Принцип организаций биоритмов.

Введение. (5 лекций, 4 практ., МКР, Зачет )

Человек и окружающая среда – две сложнейшие взаимодействующие системы, которые в первом приближении можно считать экосистемой. При этом основным свойством живых систем, формой их существования является способность приспособления к меняющимся условиям среды. Поскольку окружающая среда подвержена устойчивым колебаниям, становится понятным неотъемлемое свойство организма – присущая ему ритмичность.

Изучением ритмов активности и пассивности, протекающих в нашем организме, занимается особая наука – биоритмология. Согласно этой науке, большинство процессов, происходящих в организме, синхронизированы с периодическими солнечно-лунно-земными, а также космическими влия­ни­ями. И это неудивительно, ведь любая живая система, в том числе и человек, находится в состоянии обмена информацией, энергией и веществом с окружа­ющей средой. Если этот обмен (на любом уровне – информационном, энергетическом, материальном) нарушается, то это отрицательно сказывается на развитии и жизнедеятельности организма.

Основателем хронобиологии - науки о биоритмах, принято считать немецкого врача К.В.Гуфеланда, который в 1797 году обратил внимание коллег на универсальность ритмических процессов в биологии: каждый день жизнь повторяется в определенных ритмах, а суточный цикл, связанный с вращением Земли вокруг своей оси регулирует жизнедеятельность всего живого, включая организм человека. Первые систематические научные исследования в этой области начали проводиться в начале XX века, и рос­сий­скими учеными И. П. Павловым, В. И. Вернадским, А. Л. Чижевским и другими.

К концу XX века факт ритмичности биологических процессов живых организмов по праву стал считаться одним из фундаментальных свойств живой материи и сущностью организации жизни. Но до последнего времени природа и все физиологические свойства биологических ритмов не выяснены, хотя понятно, что они имеют в процессах жизнедеятельности живых организмов очень большое значение. Поэтому исследования биоритмов пока представляют собой процесс накопления информации, выявления свойств и закономерностей методами статистики.

В результате в науке о биоритмах возникло два научных направле­ния: хронобиология и хрономедицина.

Советские ученые Ф.И. Комаров и С.И. Рапопорт в своей книге «Хро­но­биология и хрономедицина» дают следующее определение биорит­мов: «Ритм представляет собой характеристику периодической временной структуры. Ритмичность характеризует как определенный порядок времен­ной последовательности, так и длительность отрезков времени, поскольку содержит чередование фаз различной продолжительности».

Одной из основных работ в этой области можно считать разрабо­танную хронобиологом Ф.Хальбергом (нем.) русск. в 1964 году классифика­цию биологических ритмов. По поводу природы биоритмов было высказано множество гипотез, производились многочисленные попытки определить ещё целый ряд новых закономерностей.

Вот некоторые из них. Шведский исследователь Э.Форсгрен (E. Forsgren) в опытах на кроликах (1930) обнаружил суточный ритм гликогена и желче­образования. Советские ученыеН.Е. Введенский, А.А. Ухтомский, И.П. Павлов и В.В. Па-рин осуществили попытку теоретически обосновать механизмы возникно­вения ритмических процессов в нервной системе и показали, что колебания характеристик состояния нервной системы определяются прежде всего ритмами возбуждения и торможения.

В 1959 г. Юрген Ашофф (англ.) впоследствии дирек­тор Планковского Института физиологии поведения (нем.) в Андексе (Германия), обнаружил закономерность, которая была названа «правилом Ашоффа» (под этим названием оно вошло в хронобиологию и историю науки): «У ночных животных активный период (бодрствование) более продолжителен при постоянном освещении, в то время как у дневных животных бодрствование более продолжительно при постоянной темноте».

Им было установлено, что при длительной изоляции человека и дневных животных в темноте, цикл «бодрствование-сон» удлиняется за счет увеличения продолжительности фазы бодрствования. Ю.Ашофф предпо­ло­жил, что именно свет стабилизирует циркадные ритмы организма.

Биоритмология или хронобиология – наука, изучающая циклические биологические процессы, имеющиеся на всех уровнях организации живой системы.

Хронобиология рассматривает ритмические процессы от самого их зарождения в таинственных глубинах отдельной клетки до сложных поведен­ческих реакций целостного организма и такие крупномасштабные явления, как ритмы биосферы, лунные ритмы, циклическая связь Солнца с процесс­сами, происходящими в жизни Земли.

Биологический ритм – это периодическое повторение некоторого события в биологической системе через более или менее регулярные промежут­ки времени. Он характеризуется периодом, частотой, мезором, акрофазой и амплитудой колебаний.

Период – время между двумя одинаковыми значениями изучаемого показателя, время одного полного колебания.

Мезор – средний уровень значений исследуемого параметра биоритма. Позволяет судить о среднесуточной величине показателя, так как позволяет игнорировать случайные отклонения.

Акрофаза – значение времени, которое соответствует максимуму синусоиды и служит для приблизительной оценки биоритма. Имеет большое значение для фармакологической коррекции.

Амплитуда – величина наибольшего отклонения от среднего уровня значе­ний того или иного параметра от мезора. Характеризует мощность ритма.

Исходя из длительности периода, биоритмы подразделяют на высоко-, средне- и низкочастотные.

Частота биоритма – число повторений периодов в единицу времени.

При совпадении частот периодов колебаний или акрофаз двух и более ритмов происходит их синхронизация, а при достоверном несовпадении возникает десинхроноз (рассогласование).

Классификация биоритмов.

Ритмы классифицируют по уровню организации биосистем: клеточные, органные, организменные, популяционные.

Классификация ритмов базируется на строгих определениях, которые зависят от выбранных критериев. Ю.Ашофф (1984) подразделяет ритмы:

1. По их собственным характеристикам, таким как период.

2. По их биологической системе, например популяция.

3. По роду процесса, порождающего ритм.

4. По функции, которую выполняет ритм.

Диапазон периодов биоритмов широкий: от миллисекунд до несколь­ких лет. Их можно наблюдать, в отдельных клетках, в целых организмах или популяциях. Для большинства ритмов, которые можно наблюдать в ЦНС или системах кровообращения и дыхания, характерна большая индивидуальная изменчивость.

Другие эндогенные ритмы, например овариальный цикл, проявляют малую индивидуальную, но значительную межвидовую изменчивость. Существуют также четыре циркадных ритма, периоды которых в естественных условиях не меняются, т.е. они синхронизированы с такими циклами внешней среды, как приливы, день и ночь, фазы Луны и время года. С ними связаны приливные, суточные, лунные и сезонные ритмы биологи­ческих систем. Каждый из указанных ритмов может поддерживаться в изоляции от соответствующего внешнего цикла. В этих условиях ритм протекает «свободно», со своим собственным, естественным периодом.

Классификация биологических ритмов по Халбергу наиболее распространена - классификация по частотам колебаний, т.е. по величине, обратной длине периодов ритмов:

В зависимости от соответствующих ритмически протекающих геофи­зических и социальных факторов различают следующие эндогенные биорит­мы: «циркадианный» (околосуточный), «циркасептальный» (околоне­дель­ный), «циркалунарный» (околомесячный), «цирканнуальный» (околого­довой). Ведущим биологическим ритмом считается циркадианный. Это послужило основанием для подразделения всего спектра на ультрадиан­ные и инфра­дианные спектры. Лучше изучены ультрадианные ритмы (ритмы двига­тель­ной активности, работоспособности, экскреторной функции почек и т.п.).

Классификация биоритмов Н.И. Моисеевой и В.Н. Сысуева (1961) выделяет пять основных классов:

1. Ритмы высокой частоты: от доли секунды до 30 мин (ритмы протекают на молекулярном уровне, проявляются на ЭЭГ, ЭКГ, регистри­руются при дыхании, перистальтике кишечника и др.).

2. Ритмы средней частоты (от 30 мин до 28 ч, включая ультрадианные и циркадные продолжительностью до 20 ч и 20 - 23 ч соответственно).

3. Мезоритмы (инфрадианные и циркасептанные продолжительностью 28 ч и 6 дней соответственно).

4. Макроритмы с периодом от 20 дней до 1 года.

5. Мегаритмы с периодом 10 лет и более.

Многие авторы выделяют также ритмы по уровню организации биосистем: клеточные, органные, организменные, популяционные.

По форме условно выделяют следующие виды физиологических колебаний: импульсные, синусоидальные, релаксационные, смешанные.

Ритмы с периодом в несколько лет и десятилетий связывают с измене­ниями на Луне, Солнце, в Галактике и др. Известно более 100 биоритмов с периодом от долей секунд до сотен лет.

Биологические ритмы, совпадающие по кратности с геофизическими ритмами, называются адаптивными (экологическими). К ним относят суточные, приливные, лунные и сезонные ритмы. В биологии адаптивные ритмы рассматриваются с позиций общей адаптации организмов к среде обитания, а в физиологии - с точки зрения выявления внутренних механизмов такой адаптации и изучения динамики функционального состояния организ­мов на протяжении длительного периода времени.

В течения многих миллионов лет эволюции «шлифовалась» временная организация биосистем. Постоянно адаптируясь к меняющимся условиям и воздействиям факторов окружающей среды, вместе с живой материей, синхронно с её усложняющимся развитием, совершеннее и разнообразнее становились биоритмы. Уместно предположить, что эволюция животного мира «продвигалась» через совершенствование биоритмов, выполнявших ведущую роль факторов адаптации к изменяющимся условиям внешней среды. Суточная периодичность времени, смена дня и ночи, индуцировали и закрепили суточные ритмы многочисленных процессов в организме, а смена времени года сформировала сезонные ритмы.

Четыре циркадных ритма. Ультра- и инфрарадианные ритмы.

Наиболее распространенная классификация биоритмов принадлежит Ф. Халбергу (1964) и базируется на зависимости от соотвествующих ритми­чески протекающих геофизических и социальных факторов. Существует четыре эндогенных биоритма: «циркадианный», «циркатидальный», «циркалу­­нар­ный» «цирканнульный». Префикс «цирка» применяется только к тем ритмам, которые обычно синхронны с циклами среды, а свой собствен­ный ритм проявляют только в особых условиях.