Необратимый онтогенетический
процесс идет в период роста и
в так называемом стационарном состоянии,
то есть во взрослом (зрелом) возрасте,
не со знаком минус, а со знаком плюс. Таким
образом, преобладают негэнтропийные
процессы.
Встает фундаментальный
вопрос — когда же кончается стационарный
период зрелого возраста и начинается
старческий?
Ответ на этот вопрос
открывает перспективу определения
биологического возраста и его маркеров,
а в методологическом плане продвигает
нас к познанию биологического времени.
Проблема биологического
возраста — важнейшая в современной
возрастной физиологии в целом и
в геронтологии в частности —
остается до сих пор нерешенной. Определение
биологического возраста важно прежде
всего для выявления точки отсчета, от
которой можно количественно оценивать
действительный физиологический возраст.
Пространственно-временная
организация процессов биосистемы
развивается в онтогенезе, достигая в
зрелом (стационарном) возрасте оптимума
адаптивности, максимума надежности и
упорядоченности, минимума энтропии.
Таким образом,
в это период онтогенеза достигается
совершенствование циркадианной временной
организации, а циркадианные ритмы
— ведущее звено в целостной ритмической
системе организма, которое играет роль
общего начала, объединяющего все фрагменты
организма в единое целое. По мнению многих
авторов, хронологическим маркером старения,
критерием биологического возраста является
начало изменения циркадианной хроноструктуры
зрелого возраста, которое должно проявиться
в уменьшении амплитуд биопроцессов, изменении
конфигурации акрофаз, усилении спектра
ультрадианных составляющих в ритмической
структуре биосистемы.
Реферат
на тему
Биологические
ритмы
Выполнил:
студент 2 курса группа С-19
Гайдаш Станислав
Геленджик,2011
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.
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.
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 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.
Биоритмы
подразделяются на физиологические
и экологические. Физиологические
ритмы, как правило, имеют периоды
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.
Ритм - это
универсальное свойство живых
систем. Процессы роста и развития
организма имеют ритмический
характер. Ритмическим изменениям
могут быть подвержены различные
показатели структур биологических объектов:
ориентация молекул, третичная молекулярная
структура, тип кристаллизации, форма
роста, концентрация ионов и т. д. 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 % .
Важнейшим
внешним фактором, влияющим на
ритмы организма, является фотопериодичность.
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. Существует несколько
концепций эндогенного регулирования
биологических ритмов: генетическая регуляция,
регуляция с участием клеточных мембран.
Большинство ученых склоняются к мнению
о полигенном контроле над ритмами. Известно,
что в регуляции биологических ритмов
принимают участие не только ядро, но и
цитоплазма клетки.
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.
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.
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.
Самую напряженную
работу надо делать в те часы, когда
главнейшие системы организма функционируют
с максимальной интенсивностью. Если
человек "голубь", то пик работоспособности
приходится на три часа дня. Если "жаворонок"
- то время наибольшей активности организма
падает на полдень. "Совам" рекомендуется
самую напряженную работу выполнять в
5-6 часов вечера.
О влиянии
11-летнего цикла солнечной активности
на биосферу Земли сказано много. Но не
все знают о тесной зависимости, существующей
между фазой солнечного цикла и антропометрическими
данными молодежи. Киевские исследователи
провели статистический анализ показателей
массы тела и роста юношей, приходивших
на призывные участки. Оказывается, что
акселерация весьма подвержена солнечному
циклу: тенденция к повышению модулируется
волнами, синхронными с периодом "переполюсовки
" магнитного поля Солнца (а это удвоенный
11-летний цикл, т.е. 22 года). Кстати, в деятельности
Солнца выявлены и более длительные периоды,
охватывающие несколько столетий.
Важное практическое
значение имеет также исследование
других многодневных (околомесячных, годовых
и пр.) ритмов, датчиком времени для
которых являются такие периодические
изменения в природе, как смена сезонов,
лунные циклы и др.
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.