Marina Tšernõševa Biosüsteemide ajaline struktuur ja bioloogiline aeg
Peterburi Riiklik Ülikool
M. P. Tšernõševa
Biosüsteemide AJALINE STRUKTUUR ja bioloogiline AEG
Super Publishing
Sissejuhatus
Aja olemus on üks globaalsetest probleemidest, mille juurde teadus on oma eksisteerimise ajaloo jooksul korduvalt tagasi pöördunud. Aja ideede arengut antiigist 20. sajandini on põhjalikult analüüsitud J. Withrow klassikalises teoses “Aja loodusfilosoofia” (1964), M. I. Elkini (1985), P. P. Gaidenko (2006) jt monograafiates. autorid. Alates 20. sajandist on selle probleemi filosoofilisi aspekte alati seostatud loodusteaduslike lähenemisviisidega selle lahendamisel (Schrodinger, 2002; Chizhevsky, 1973; Winfrey, 1986; Kozyrev, 1963, 1985, 1991; Prigožin jne). . Silmapaistvate Venemaa teadlaste töödest leiame ideid, mis tekitasid ajateaduses terveid suundumusi. Nii algatas I. M. Sechenov uurimistöö füüsilise aktiivsuse mõju kohta inimese subjektiivsele ajale. I.P. Pavlov, kes kirjeldas esmakordselt aja refleksi, deklareeris tegelikult aju võimet ajavahemikke meeles pidada. Petrogradi ülikooli füsioloogia osakonna töötaja N. P. Perna (1925) oli esimene, kes kirjeldas mitmete inimese füsioloogiliste protsesside rütme. D.I.Mendelejev, kes kirjeldas lille liikumist pärast päikese asendi muutumist, demonstreeris kindlasti taimede liikumiste ööpäevase (tsirkadiaanse) rütmi olemasolu, mille hormonaalset mehhanismi kirjeldati hiljem (V.N. Polevoy, 1982). A. A. Ukhtomsky teosed jälgivad ideed ajafaktori tähtsusest närvisüsteemi töös ja eriti domineeriva kujunemisel (Ukhtomsky, 1966; Sokolova, 2000). Kahekümnenda sajandi alguse vene renessansi üks geeniuseid, V. I. Vernadsky, ei tutvustanud mitte ainult erinevatele süsteemidele (geoloogilisele, ajaloolisele, bioloogilisele, sotsiaalsele) omast aja rubriikeerimist, vaid ka põhjendas bioloogilise aja ideed. põhilise ja primaarsena, andes sellele biosüsteemide liikumis- ja paljunemisvõime tõttu “kosmilise” staatuse (Vernadsky, 1989). Seda sama elusorganismide omadust rõhutas E. Schrödinger (2002).
Koos multidistsiplinaarsete lähenemisviisidega aja olemuse probleemi lahendamisel (Aksenov, 2000; Vakulenko jt, 2008; Kazarjan, 2009; Koganov, 2009; Kozyrev, 1989; Korotajev, Kiktenko, 2012; Lebedev, 200400; , 2002, 2013; Khasanov, 2011; Tšurakov, 2012; Shikhobalov, 2008 jne), on bioloogilise aja olemusele pühendatud tohutult palju uuringuid, alates 20. sajandi teisest poolest (Aschoff, 1960). Winfrey, 1990; Pittendrich, 1984; Alpatov, 2000; Romanov, 2000; Olovnikov, 1973, 2009; Skulachev, 1995; Zaguskin, 2004, 2007 jne). Saavutused füüsikas, keemias, matemaatikas ja bioloogias määrasid ette erinevate uute uurimismeetodite väljatöötamise, mis võimaldas avastada kellageenide valke, mis moodustavad tsirkadiaanrütmide mehhanismi paljude kehafunktsioonide jaoks. Kellavalkude ja kella ostsillaatori aktiivsuse tähtsus inimese tervisele ning kohanemine keskkonna aegruumi kontiinumiga on määranud enamiku kaasaegsete kodu- ja välismaiste uurijate tööde vastava temaatilise fookuse. Vene bioloogias ja meditsiinis viis bioloogilise aja raku-molekulaarsete mehhanismide "rünnak" silmapaistvate avastusteni: telomeer-redusomaalse eluea kontrolli teooria loomine (Olovnikov, 1973, 2009) ja idee mitokondrite rollist vananemisprotsessis (Skulachev, 1995), aga ka käbinäärme ja harknääre hormoonide rolli gerontoloogiliste aspektide kujunemisel (Anisimov, 2010; Khavinson et al., 2011; Kvetnoy jt, 2011). Välismaa teadlaste töödes on välja selgitatud üksikute kellavalkude funktsioonid, kella ostsillaatori tekketingimused ja erinevate ajaliste parameetritega rütmid (vt Golombek et al., 2014), samuti on välja töötatud ideid kella ostsillaatorite sünkroniseerimissüsteemide kohta. keha erinevatel struktuuritasanditel. Kasvav arusaam ajaliste protsesside raku-, koe-, elundi- ja süsteemigeneraatorite spetsiifikast määrab välisautorite algava tagasipöördumise “süsteemse mõtlemise” juurde Ajaprobleemi aspektist (Blum et al., 2012; Mohawk et al. , 2012). Pange tähele, et süstemaatiline lähenemine selle probleemi uurimisele on alati jäänud kodumaiste uurijate tähelepanu alla (Chernigovsky, 1985; Barannikova et al., 2003; Kulaev, 2006; Yanvareva jt, 2005; Zhuravlev, Safonova, 2012). , jne.) . Koos ilmsete edusammudega "aja kulgemise" (N.A. Kozyrevi termin) tundlike bioloogiliste objektide uurimisel on elusorganismide ajalise struktuuri, raku-molekulaarsete ja süsteemitaimerite seosed, ajasensorid endiselt halvasti arenenud ja küsimus Aja olemusest jääb lahtiseks . Autori sõnul võimaldab maailmas tänaseks tehtud biosüsteemide laiaulatuslikud uuringud välja pakkuda teatud lahendusi loetletud probleemidele.
Bioloogiline aeg
“Aja “loomuse” mõistmine tähendab osutada selle loomulikule referendile, s.o protsessile, nähtusele, “kandjale” materiaalses maailmas, mille omadusi võiks ajafenomenile omistatud omadustega identifitseerida või vastavusse viia. ”
A.P. Levich, 2000.
1.1. Elu fenomen
Epigraafis sisalduv Aleksander Petrovitš Levitši väide tundub G. Leibnizi ja N. A. ideede valguses täiesti õiglane. Kozyrev aja energeetilisest olemusest ja selle "aktiivsetest omadustest". Tõepoolest, analoogiliselt pilvekambri sukeldumisraja elektronide avastamise ajalooga võivad bioloogilised protsessid, millel on mitmeid ajalisi parameetreid ja mis on seetõttu oma olemuselt ajalised protsessid, olla aja "referentsid" ja peegeldada selle mõju. Aja olemuse mõistmiseks biosüsteemides on oluline analüüsida tegureid, mis määravad elusorganismide eripära võrreldes inertsete süsteemidega.
Elu fenomen ning elusorganismi ja inertsete süsteemide erinevused on alati pälvinud filosoofide ja loodusteaduste esindajate tähelepanu (Aristoteles, 1937; Strahhov, 2008; Vernadsky, 1989; Ukhtomsky, 1966; Schrödinger, 2002 ja paljud teised). On ilmne, et põhiliste loodusseaduste üldsus ei välista nende avaldumise iseärasusi biosüsteemi, inertsete looduslike või tehissüsteemide spetsiifilistes tingimustes. Nende hulka kuuluvad ennekõike termodünaamika seadused, mis määravad iga süsteemi jaoks töövõimaluse ja kestuse, aga ka eksisteerimise aja (eluea). Tunnistades termodünaamika seaduste kehtivust kõigi Universumi objektide puhul, märgivad paljud teadlased termodünaamika teise seaduse ilmingute spetsiifilisust elusorganismide jaoks (Schrödinger, 2002; Prigogine, 2002 jt). Nende hulgas märgitakse kõigepealt elusorganismide "termilise surma" võimatust, mis on tingitud bioloogiliste süsteemide soovist stabiliseerida entroopia taset (Vernadsky, 1989; Prigožin, 2002; Prigožin, Stengers, 2000 jne). .
Biosüsteemide elutegevus põhineb erinevatel protsessidel, mis kasutavad keemilist, mehaanilist, elektrilist, valgust ja muud liiki energiat. Nagu teada, toimub erinevate funktsioonide (töö) rakendamisel mis tahes süsteemis ühe või teise energia osaline muundamine soojuseks, mis võib soojuse keskkonda hajumise kaudu kaduda või osaliselt edasi lükata, määrates kaose (entroopia) taseme. keha struktuurid. Elusorganismide puhul kehtivad ka teised tuntud entroopia definitsioonid: energiavoogude struktureerimatuse astme ja teatud oleku või protsessi termodünaamilise võimalikkuse mõõdupuuna. Biosüsteemi entroopia võimalike definitsioonide paljusus rõhutab ka selle reguleerimisviiside mitmekesisust.
I.R. juhtis tähelepanu ka sisemise aja tekkimise võimalusele keerulise süsteemi jaoks. Prigogine: iseorganiseerumise korral koordineerib iga selline süsteem oma sisemisi protsesse vastavalt oma ajale. Prigogine nimetas seda süsteemiaja relativismiks ja märkis, et niipea, kui tekib hajuv struktuur, rikutakse ruumi ja aja homogeensust. Veelgi enam, ta uskus, et elussüsteemidel on võime tajuda aja suunda. Seda ajasuunda märgib ka psühholoogia. Me mäletame minevikku, aga ei mäleta tulevikku!
Bioloogiline ruum ja aeg iseloomustavad mateeria organiseerumise ajalis-ruumiliste parameetrite tunnuseid: inimindiviidi bioloogiline eksistents, taimestiku ja loomade liikide muutumine, nende arengufaasid. Aristoteles eristas ka kahte aja olemust: üks - kui parameeter, mis salvestab kehade erinevaid liikumisseisundeid, ja teine - kui sündimine ja surm, s.o. süsteemi ajastu tunnusena ja järelikult selle suuna minevikust tulevikku.
Koos aja lineaarse tajuga tekib inimesel aja kulgemise psühholoogiline tunnetus, mille määrab ka tema sisemine organiseeritus. Seda esitust nimetatakse bioloogiliseks ajaks või bioloogiliseks kellaks. Bioloogilised kellad peegeldavad elusorganismis toimuvate protsesside rütmilisust selle reaktsioonina looduse ja laiemalt kogu universumi rütmidele. Iga elussüsteemi jaoks ainulaadne bioloogilise aja ilmumine on tingitud biokeemiliste protsesside sünkroniseerimisest kehas.
Kuna elusorganism on hierarhiline süsteem, peab ta oma toimimise tasakaalustama kõigi alamtasandite ja alamsüsteemide sünkroniseerimisega mitte ainult ajas, vaid ka bioloogilises ruumis. See sünkroniseerimine on seotud biorütmide olemasoluga süsteemis. Mida keerulisem on süsteem, seda rohkem on sellel biorütme. Ameerika küberneetik N. Winner (1894–1964) uskus, et „aju rütmid selgitavad meie aja tajumise võimet”.
Enamik rakkude kasvu, arengu, liikumise ja ainevahetuse füsioloogilisi protsesse alluvad rütmilistele muutustele, mis on põhjustatud väliskeskkonna igapäevasest (tsirkadiaansest) rütmist. Seega on taimedel teada-tuntud rütmilised tsüklid õite sulgemiseks ja ööseks lehtede langetamiseks ning päeval avamiseks. Kuid see ei ole alati tingitud ainult välisest valgusest. Vene biofüüsik S.E. Shnol toob kurioosse näite Marani ubadega, mille lehed langeksid ja tõuseksid õhtul ja hommikul, isegi kui see oleks täiesti pimedas toas. Tundus, et lehed “tunnevad” aega ja määravad selle oma sisemise füsioloogilise kellaga. Tavaliselt määravad taimed päeva pikkuse fütokroompigmendi üleminekuga ühest vormist teise, kui päikesevalguse spektraalne koostis muutub. "Päikeseloojangu" päike on "punane", kuna pikalaineline punane valgus hajub vähem kui sinine valgus. See päikeseloojangu või hämaruse valgus sisaldab palju punast ja infrapunakiirgust ning taimed (ja võib-olla ka loomad) tajuvad seda.
Maailma uuriv inimene on ise ajas muutuv struktuur ning tema jaoks on ettekujutused minevikust ja tulevikust oluliselt erinevad. Varem toimib aeg üldistatud koordinaadina ja tulevikus on sellel omadused, mis sõltuvad sellest, kuidas meie ja teised objektid olevikus käitume. Kui minevik on kindel, siis pole keeruliste süsteemide tulevik täielikult teada. Nagu ütles sotsioloog I.V Bestužev-Lada: "minevikku saab teada, kuid seda ei saa muuta, ja tulevikku saab muuta, kuid seda ei saa teada." Mida keerulisem on struktuur, seda suurem on võimalike olekute arv tulevikus. See on aja mitmetähenduslikkus. Lisaks aeg isendile, tema liigile, perekonnale, klassile jne. mitmesugused (ajaskaala). Inimese jaoks on see vähem, inimkonna jaoks rohkem. Elusorganismi “ajataju” on alati subjektiivne: kiiresti, kui inimene on ära viidud, aeglaselt, kui ta on jõude.
Need erinevad ajavormid ja selle mõju inimese elu- ja käitumisomadustele peaksid avalduma tema välimuses ja tema muudes omadustes ja omadustes. Paljud psühholoogilised uuringud on selgelt näidanud, et olenevalt inimese funktsionaalsest seisundist kulgeb tema enda subjektiivne aeg erinevalt. Kuulus katselendur M. Gallay kirjeldab juhtumit, kuidas lennuki lennu ajal laperdusnähtust uuriti. Piloot hindas oma tegevuse kestuseks enne lennuki hävitamist ja väljaviskamist 50-55 sekundit. Kui aga “musta kasti” lahti krüpteeriti, selgus, et sellest oli möödunud vaid 7 sekundit, s.o. Piloodi enda jaoks aeglustus aeg 7 korda! Pangem tähele, et üksikisiku jaoks ei toimi aeg iseseisva objektiivse muutujana (astronoomiline aeg), vaid vastupidi, inimese seisundist sõltuva parameetrina. Aega kui sellist on inimesel raske tajuda (ja tunnetada!) (tema jaoks on see teatud mõttes abstraktne mõiste). Elusorganismide jaoks on absoluutse aja kulg reaalsuseta. Me ei taju mitte aega, vaid selle käigus toimuvaid protsesse ja muutusi, sh sündmuste jada hindamist.
Inimese ajastandardiks on sageli tema enda sisemine aeg. Oma aega tunnetavad näiteks buda mungad, kes veedavad pikka aega pimedates koobastes üksinda, ilma astronoomiliste või tavaliste maiste ajasensoriteta. Psühholoogilised uuringud näitavad, et sellistel juhtudel hakkavad inimesed elama omas ajas ja kui see jätkuks piisavalt kaua, võiksid nad luua oma ajaloolise kronoloogia.
Füsioloogilise aja uurimist ja modelleerimist tuleks ilmselt seostada uue sündmuskeskse biorütmoloogia kujunemisega, mis arvestab elusorganismi jaoks sündmuse füsioloogilist olemust ja oma rütmimustreid. Meie füsioloogiline vanus ei sõltu sellest, kui palju päikesetõusu ja -loojanguid oleme oma elu jooksul näinud. Eluprotsesside intensiivsus on seotud sisemise ajaga, bioloogilise kellaga. Samuti juhivad nad selliseid protsesse nagu raku tuuma maht, rakkude jagunemise sagedus, fotosünteesi ja rakuhingamise intensiivsus, biokeemiliste protsesside aktiivsus jne. Eeldatakse, et see bioloogiline aeg võib füüsilise (astronoomilise) ajaga võrreldes voolata erineval viisil, ebaühtlaselt. Siiski märgime, et siiani ei ole universumis tervikuna eksperimentaalselt avastatud sellist aja ebaühtlust.
Keha sünkroniseeritud üldine biorütm ei pruugi kattuda astronoomilise aja rütmiga. Noores eas liigub keha sagedamini ja psühholoogiliselt tundub, et astronoomiline aeg liigub aeglasemalt, vanemas eas aga bioloogiline aeg aeglasemalt ja seetõttu tundub, et astronoomiline aeg liigub kiiremini. Nüüd on selge, miks aeg lapse ja vana inimese jaoks erinevalt voolab. Esimene on aeglasem, teine kiirem. Inimese ajataju on seotud temas toimuvate sündmuste emotsionaalse värvinguga. Sellepärast lapsepõlves, kui emotsioonid on tugevamad, tunduvad sündmused pikemad. Valu pikendab aega, õnn lühendab (“õnnelikud inimesed ei vaata tunde”). Tekib teatav konflikt füüsilise ja bioloogilise aja vahel. Nad ütlevad, et naine on täpselt nii vana, kui vana ta välja näeb; ja terve inimese jaoks pole oluline, kui vana ta on, oluline on see, kuidas ja kui vana ta end tunneb. Kõik on individuaalne!
Üldiselt määrab keha tervise selle elementaarsete "aatomite" - rakkude - seisund ja arv. Rakkude evolutsiooni kiirus, nende kasv ja surm määravad organismi eluea. Nooruses on rakkude uuenemise määr kõrge; vanemas eas see aeglustub, uute rakkude arvu ajatuletis on väiksem kui null, nagu füüsikud ütlevad. Elu iseloomustab rakkude uuenemise intensiivsus ja vananedes aeglustub bioloogiline aeg, mis on programmeeritud elu enda arengust. Rakkude eluea määrab nende jagunemiste arv, mis on igale liigile omane. Elusorganismide puhul on eksperimentaalseid tõendeid selle kohta, et biorütmide poolt määratud rakkude jagunemise kiirus alguses suureneb, organismi arenedes saavutab see maksimumväärtuse ja seejärel väheneb, organismi loomuliku surmaga nullini. Rakud ja elundid jälgivad aega vastavalt genoomi sisseehitatud programmile.
Ja "kui elu on intensiivselt möödunud, siis tundub see kasulik ja huvitav" (Vene bioloog I. I. Mechnikov (1845-1916)). Sarnast mõtet väljendas ka prantsuse kirjanik ja filosoof A. Camus (1913-1966): „Aastad lendavad nooruses kiiresti, sest nad on sündmusterohked, kuid vanaduses venivad nad aeglaselt, sest need sündmused on ette määratud. Ilmselt võimaldas see L. Landaul enne surma õigustatult öelda: "Tundub, et elasin oma elu hästi." Ja autori jaoks on motoks alati olnud: "Ainult intensiivne energiavahetus keskkonnaga võimaldab mul jääda loomeinimeseks." Vene bioloog I. I. Aršavski märkis, et mida aktiivsem on organism ja suurema energiatarbimisega, seda pikem on tema eluiga.
Märkigem ka seda, et juhuslikud protsessid, mille roll kvantstatistikas ja bioloogias on suur, saavad täielikult realiseeruda vaid lõpmata suure aja jooksul ning aega ennast piirab maailma olemasolu.
Kaasaegne teadus kasutab ka bioloogilise, psühholoogilise ja sotsiaalse ruumi ja aja mõisteid.
Elusaines iseloomustavad ruum ja aeg orgaanilise aine aegruumiliste parameetrite iseärasusi: inimindiviidi bioloogilist eksistentsi, taime- ja loomorganismide liikide muutumist.
Kosmos, milles toimuvad elunähtused, s.o. on elusorganismid ja nende agregaatide ilmingud, on enantiomorfne ruumi. Need. selle vektorid on polaarsed ja enantiomorfsed. Ilma selleta ei saaks elusorganismides esineda dissümmeetriat.
Aja geomeetrilises väljenduses, milles elunähtused toimuvad, peavad kõik selle vektorid olema ka polaarsed ja enantiomorfsed.
Bioloogilist aega nimetatakse, elunähtustega seotud ja elusorganismide ruumile vastav, millel on dissümmeetria.
Aja polaarsus bioloogilistes nähtustes väljendub selles, et need protsessid on pöördumatud, s.t. geomeetriliselt on sirgel A→B vektorid AB ja BA erinevad.
Aja enantiomorfia väljendub selles, et aja jooksul toimuvas protsessis ilmneb ebasümmeetria loomulikult teatud ajavahemike järel.
Sellise ruumiga seotud aja omadused ja ilming erinevad järsult meie planeedi ülejäänud ruumist ja võivad erineda teistest aegadest. Seda küsimust saab lahendada ainult aja empiirilise uurimisega.
Selline uuring näitab, et bioloogiline aeg on kestuse poolest võrdne geoloogilise ajaga, kuna läbi geoloogilise ajaloo on meil tegemist eluga. Bioloogiline aeg hõlmab umbes n∙10 9 aastat, n = 1,5÷3.
Elu algus, s.o. Bioloogilise aja algust me ei tea ja bioloogilise aja lõpu kohta andmed puuduvad. See bioloogiline aeg avaldus samas keskkonnas, sest kõik elusolendid tulid elavatest asjadest. See oli pöördumatu protsess, kus ruumiga seotud ajal on polaarvektorid. Sellele viitab liikide üksainus evolutsiooniprotsess. liikudes kogu aeg ühtlaselt samas suunas. See kulgeb erinevatel liikidel erineva kiirusega, peatustega, kuid üldiselt on pilt elusloodusest pidevas muutumises, peatumata ja tagasi pööramata. Mõnele liigile on tüüpiline väljasuremine, s.t. ajavektorite väljendunud polaarne olemus. Küsimus teatud ajapiirangu olemasolust taime- ja loomaliikidele on tõstatatud rohkem kui korra, kuid ilmselt tuleks see üldiselt negatiivselt lahendada, kuna on liike, mis eksisteerivad alati ilma oluliste morfoloogiliste muutusteta sadade miljonite jaoks. aastatest. Elusaines aja mõistes on kõige iseloomulikum põlvkondade olemasolu.
Geneetiliselt vahelduvad põlvkonnad muudavad pidevalt oma morfoloogilisi omadusi ja see muutus toimub hüppeliselt pikkade ajavahemike jooksul või, vastupidi, kuhjub märkamatult põlvest põlve. nähtavaks alles paljude põlvkondade järel. On oluline, et mõlemal juhul toimuks aja jooksul pöördumatu protsess.
Bioloogiateaduses on silmapaistev koht elussüsteemide ajalise korralduse küsimused ja see kehtib kõigi bioloogiliste eksistentsi tasandite kohta. Kõik mõistavad, et igal bioloogilisel protsessil on ajaline iseloom. Kuid selle fakti lihtsalt välja ütlemine ei aita palju. Palju pakilisem on otsustada bioloogilise aja1 kontseptsiooni üle, ilma milleta, nagu on ilmselge, on võimatu luua bioloogilist teooriat. Sellega seoses peame otsima vastuseid mitmele keerulisele küsimusele. Mis on aeg? Kas bioloogiline aeg on olemas? Kas bioloogiline aeg erineb füüsilisest ajast? Kas bioloogilise eksistentsi erinevate tasanditega seotud aeg on identne? Kuidas mõõdetakse bioloogilist aega?
Aeg on mõne protsessi kestus (b). Füüsikaliste protsesside kestused (tf) moodustavad füüsikalise aja. Bioloogiliste protsesside kestus (tb) on täpselt bioloogiline aeg. Näib ilmselge, et bioloogiline aeg erineb füüsilisest ajast. Kuid juba selles analüüsietapis ootab meid üllatus. Paljud autorid usuvad, et füüsikalise ja bioloogilise aja mõõtühikud on samad, näiteks sekundid. Kui see on tõsi. siis on ilmne paradoks: kvalitatiivselt erinevaid nähtusi ei tohiks mõõta samades ühikutes.
Ülaltoodud paradoksiga silmitsi seistes on mõistlik mõelda kestuste olemusele. Rangelt võttes on kestus protsesside elementaarne tunnus, mis tähendab, et seda ei saa määrata muude tunnuste alusel. Kuid kestust saab hästi võrrelda objektide muude omadustega. Pärast seda pole raske välja selgitada, et kestus on pöördumatu protsessi lahutamatu tunnus. Mida suurema osa oma ajaloost on objekt läbinud, seda pikem on selle kestus (vanus). Kui uurija on huvitatud protsessi täpsemast kirjeldusest, peab ta diferentsiaalseks
diferentsiaalajal kujul. Nagu näeme, on aja mõistel menetlusseaduste sõnastamisel äärmiselt oluline roll. Aga mis aeg peaks nimetajas olema? Sellele küsimusele pole veel vastust. Meie iseloomustus aja fenomeni kohta on endiselt pealiskaudne. Äärmiselt oluline on täpselt aru saada, kuidas aja mõiste bioloogias viimistleti.
Karl Baer oli üks esimesi, kes mõistis bioloogilise aja probleemi. "Inimese või looma siseelu," märkis ta, "võib teatud aja jooksul kulgeda kiiremini või aeglasemalt... see siseelu on peamine mõõdupuu, millega me loodust mõtiskledes aega mõõdame." ilmselt õigem öelda: et bioloogiline aeg on inimese või looma elu mõõdupuu.Kui me vaid teaksime, millest see mõõdik täpselt koosneb.Sellega seoses on mõistlik kuulata V.I.Vernadskit.Iseloomustades bioloogilist aega, on ta. märkis, et "iga organismivormi puhul on loomulik nõrkus selle ilminguteks: indiviidi teatud keskmine eluiga on jagamatu, igal vormil on oma rütmiline põlvkondade vahetus, protsessi pöördumatus.
Elu jaoks väljendub aeg... kolmes erinevas protsessis: esiteks individuaalse eksisteerimise aeg, teiseks põlvkondade vahetumise aeg ilma eluvormi muutmata ja kolmandaks evolutsiooniline aeg – vormide muutumine, samaaegselt põlvkondade vahetus." On lihtne näha, et V.I. Vernadski sõnul ei ole organismide nõrkuse tunnused põhimõtteliselt vastuolus kalendri traditsioonilise arvutamisega
aeg tavapärastes sekundites, minutites, tundides ja päevades. Kuid on ebatõenäoline, et kalendriaeg on nii füüsiline kui ka bioloogiline nähtus.
Teatavat täpsustust bioloogilise aja mõistele tõotab laialdaselt ja mitmekülgselt uuritav biorütmide õpetus. Biorütmides väljenduvad kõige täielikumad ajalised korraldused, bioloogiliste nähtuste korrastatus, aga ka kohanemine välistingimustega. Kõige traditsioonilisemas tõlgenduses seostatakse biorütmoloogiat ainult kalendrikestustega. Seetõttu ei saa bioloogilise aja erimõõtühikute küsimus selle raames tavaliselt olulist arengut. Kuid olukord muutub dramaatiliselt, kui biorütmoloogiat täiendab nn bioloogilise kella kontseptsioon. "Igas loomade või taimede rakus," märgib S.E. Shnol, - on geene, mis määravad elu ööpäevase perioodilisuse. Intratsellulaarsed “kellad” kohandavad oma liikumissuunda päeva- ja ööperioodidele – valgusele ja pimedale – ning on vähe sõltuvad temperatuurimuutustest. Loomade kesknärvisüsteemis on põhilised “kellad”, mis juhivad teiste rakkude kellasid.”1 Biorütmide kontseptsiooni raames on otstarbekas käsitleda ühe rütmi kestust ajaühikuna Kalender. rütmide kestused varieeruvad teatud piirides, kuid kõik rütmiühikud on üksteisega identsed Ilmselt esimest korda varem Tõeline bioloogilise aja mõiste on meile jõudnud, kuid jätkakem oma jõupingutusi selle mõistmiseks.
Veerand sajandit bioloogilise aja probleemi viljakalt uurinud A. A. Detlaf ja T. A. Detlaf märkisid, et „bioloogid on korduvalt seisnud silmitsi ülesandega leida bioloogilise aja ühik, mis oleks võrreldav ühe loomaliigi puhul erinevates tingimustes. , aga ka erinevat tüüpi loomadel. Mõned teadlased on sellele probleemile välja pakkunud mitmeid konkreetseid lahendusi. Pealegi ei määratletud aega kõigil juhtudel mitte astronoomilise aja ühikutes, vaid teatud arenguperioodi murdosades (või arvudes), mille kestust võeti ajaühikuna. Nad ise jõudsid järeldusele, et embrüoloogias
"Embrüonaalse arengu mis tahes perioodi kestus võib olla ajamõõtja."
Seisukoht, mille kohaselt on bioloogilise aja ühik mingi bioloogiliselt olulise füüsikalise ja keemilise protsessi kestus, on kaasaegses kirjanduses ülimalt levinud. Seda leidub peaaegu kõigis väljaannetes, mis on pühendatud bioloogilise aja probleemile. Suunav on näiteks N.V. Timofejev-Resovski: „Evolutsioonilist aega ei määra mitte astronoomiline aeg, mitte kellad, vaid põlvkonnad, s.t. põlvkonnavahetuse aeg."
Meie arvates on vaadeldav bioloogilise aja mõiste vigane. Selle sisu on otsene üleminek füüsilisest ajast bioloogilisele ajale. Sisuliselt väidetakse, et
Kuid see valem on ilmselgelt vale, kuna vasak ja parem pool sisaldavad erineva mõõtmega väärtusi. Füüsilist aega mõõdetakse sekundites ja bioloogilist aega mõõdetakse spetsiaalsetes bioloogilistes ühikutes, mida soovitatakse nimetada näiteks Darwiniteks või Mendeliteks. Füüsilise ja bioloogilise aja vahel võib tõepoolest olla seos, kuid valemi järgi
kus kbph on mõõtmete proportsionaalsuse koefitsient, mis fikseerib füüsikaliste ja bioloogiliste ühikute suhte.
Gaston Backman proovis seda installida. Ta jõudis isegi järeldusele, et ontogeneesis on füüsilise ja bioloogilise aja vahel suhteliselt lihtne logaritmiline seos. Kuid viimased andmed seda järeldust ei kinnita. Vähemalt pole sellel sellist universaalsust, nagu Backman eeldas. Kbph koefitsient ei ole konstantne väärtus, vaid "ujuv" funktsioon. Seoses erinevate olemistasanditega väljendatakse seda mitmesuguste ja kaugeltki mitte lihtsate funktsioonidega.
Bioloogilise kella kontseptsioon on teisest küljest mitterahuldav. Peame silmas, et kestuse kongruentsuse probleemi ei käsitletud selles piisavalt. Kaks pikka-
sidemed on kongruentsed, kui protsessid, mille mõõduks need on, on samaväärsed. Oletame, et käsitleme füüsilist protsessi, mille kestus on 10 s. Sel juhul on näiteks teine sekund kongruentne kaheksanda või mõne muuga. Füüsikas ei ole nii, et mis tahes perioodilist protsessi tunnustatakse kellana. Füüsiline kell on ainult protsess, mis tagab kongruentsuse tingimuse täitmise.
Meile tundub, et kongruentsuse tingimus pole oluline mitte ainult füüsika, vaid ka bioloogia jaoks. Illustreerime seda lihtsa näitega. Eeldame, et teatud bioloogiline seisund saavutatakse n raku jagunemise kaudu. Kas on alati vastuvõetav pidada neid jaotusi üksteisega kooskõlas olevateks? Vastus on eitav, kuna nende jaotuste tähendus võib olla erinev; võimalik, et näiteks viies jaotus on kõige olulisem. Kuid see tähendab, et ühe jaotuse kalendrilist kestust ei saa pidada ajaühikuks. Kõik ajaühikud peavad olema üksteisega kooskõlas. Kuid vaadeldaval juhul ei ole see nõue täidetud. Bioloogilise kellana on soovitatav valida ainult see perioodiline protsess, mis täidab kongruentsuse tingimust. Muidugi, pärast kongruentsustingimuse poole pöördumist peab uurija tegelema põhjaliku teoreetilise refleksiooniga.
Eespool oleme korduvalt juhtinud tähelepanu füüsilise ja bioloogilise kestuse mõistete selge eristamise vajadusele. Sellega seoses vaatleme neid supervenience'i ja sümboolse ühenduse kontekstis. Supervenience etapis tegeleb uurija ainult füüsilise ajaga. Sümboliseerimise etapis nähakse füüsilist aega bioloogilise aja sümbolina. Võib öelda, et me räägime füüsilise aja bioloogilisest relatiivsusest. Just see jõuab sageli nende uurijate tähelepanu alla, kes juhinduvad seosest = Дtb.. Meie arvates on nad
ei väljenda selgelt bioloogilise aja eripära ja sõltumatust. Kui seda ei juhtu, taandatakse bioloogiline aeg füüsiliseks ajaks.
Kuid kas bioloogiline aeg on sellisena olemas? Võib-olla piisab, kui rääkida füüsilise aja bioloogilisest relatiivsusest? Neid küsimusi, mis on bioloogilise aja probleemi võtmeks, ei käsitle valdav enamus teadlasi üldse. Meie arvates on bioloogiline aeg tõesti olemas. Vähesed inimesed kahtlevad bioloogiliste protsesside reaalsuses. Kuid atemporaalseid protsesse pole. Füüsiline aeg ei ole
on bioloogiliste protsesside piisav omadus. See tunnus on bioloogiline aeg. Oletame, et käsitleme mõne bioloogilise objekti mitut järjestikust olekut: Do, D\, D2, Ac, kus Do on algseisund ja Ac on lõppseisund. Kui teadlane tahab teada, kui kaugele on objekt oma algolekust lõppseisundi poole liikunud, siis pole tal muud võimalust kui kasutada bioloogilise kestuse parameetrit. Näiteks oleku Dii ajamõõt on At%. Teadlased, kes kahtlevad bioloogilise aja reaalsuses, võivad samal põhjusel kahelda ka bioloogiliste protsesside reaalsuses.
Bioloogiliste protsesside mitmetasandilise olemusega kaasneb bioloogilise aja mitmetasandilisus. Selle fakti rõhutamine on muutunud tavapäraseks. Bioloogiline objekt ühendab erinevaid bioloogilisi aegu. Võib öelda, et ta on aja labade vahel. Kui üks organ on oma ajutise ressursi ammendanud, saabub isik surm. Elunähtus eeldab bioloogilise aja paljude vormide kooskõla.
Liigume edasi selle lõigu viimase teema juurde, mis on võib-olla kõige asjakohasem. Teaduses on palju ideaale, kuid võib-olla kõige olulisem on diferentsiaalseaduse ideaal. See seadus kirjeldab diferentsiaalvõrrandi kaudu mõne protsessi järjestikuseid etappe. Ideaalis tuleks kasutada vormi
Tegelikkuses kasutatav vorm on
peegeldab bioloogilise protsessi eripära. Üksikasjalik analüüs näitab, et bioloogiline analüüs hõlmab mitmeid samme. Lõppkokkuvõttes leiab oma mõistmise ka bioloogilise aja fenomen. Meie arvates muutub bioloogiliste teadmiste arenedes nende poole pöördumine üha ilmsemaks.
Pikka aega on täheldatud, et kogu elu Maal järgib teatud rütme, mille määravad globaalsed protsessid. See on planeedi igapäevane pöörlemine ümber oma telje ja liikumine mööda päikeseorbiiti. Elusorganismid tunnetavad kuidagi aega ja nende käitumine on allutatud selle voolule. See väljendub loomadel aktiivsus- ja uneperioodide vaheldumises, taimede õite avanemises ja sulgumises. Igal kevadel naasevad rändlinnud pesapaika, kooruvad tibud ja rändavad talveks soojematesse piirkondadesse.
Mis on bioloogiline kell?
Kõigi eluprotsesside rütmilisus on kõigile meie planeedi elanikele omane omadus. Näiteks merelised üherakulised lipukesed helendavad öösel. Miks nad seda teevad, pole teada. Kuid päeval nad ei helenda. Flagellaadid omandasid selle omaduse evolutsiooni käigus.
Igal Maal elaval organismil – nii taimedel kui loomadel – on sisemine kell. Need määravad elutegevuse sageduse, mis on seotud Maa päeva pikkusega. See bioloogiline kell kohandab oma kursi päeva ja öö sagedusega, see ei sõltu temperatuurimuutustest. Lisaks igapäevastele tsüklitele on hooajalised (aastased) ja kuuperioodid.
Bioloogiline kell on teatud määral tavapärane mõiste, mis viitab elusorganismide võimele ajas navigeerida. See omadus on neile omane geneetilisel tasemel ja pärilik.
Bioloogilise kella mehhanismi uurimine
Pikka aega seletati elusorganismide eluprotsesside rütmilisust keskkonnatingimuste muutumise rütmilisusega: valgustus, niiskus, temperatuur, atmosfäärirõhk ja isegi kosmilise kiirguse intensiivsus. Lihtsad katsed on aga näidanud, et bioloogiline kell töötab sõltumata välistingimuste muutumisest.
Tänapäeval on teada, et neid leidub igas rakus. Keerulistes organismides moodustavad kellad keeruka hierarhilise süsteemi. See on vajalik tervikuna toimimiseks. Kui mõni organ ja kude ei ole õigeaegselt kooskõlastatud, tekivad mitmesugused haigused. Sisemine kell on endogeenne, see tähendab, et sellel on sisemine olemus ja seda reguleeritakse väljast tulevate signaalide abil. Mida me veel teame?
Bioloogilised kellad on päritud. Viimastel aastatel on selle fakti kohta tõendeid leitud. Rakkudel on kella geenid. Nad on allutatud mutatsioonidele ja looduslikule valikule. See on vajalik eluprotsesside kooskõlastamiseks Maa igapäevase pöörlemisega. Kuna erinevatel laiuskraadidel ei ole päeva ja öö pikkuse vahekord aastaringselt ühesugune, on aastaaegade vaheldumisega kohanemiseks vaja ka kellasid. Nad peavad arvestama, kas päev ja öö suurenevad või vähenevad. Kevadel ja sügisel pole muud moodi vahet teha.
Taimede bioloogilisi kellasid uurides on teadlased avastanud mehhanismi, mille abil nad kohanevad päeva pikkuse muutustega. See toimub spetsiaalsete fütokroomregulaatorite osalusel. Kuidas see mehhanism töötab? Ensüüm fütokroom eksisteerib kahes vormis, mis olenevalt kellaajast muutuvad ühelt teisele. Tulemuseks on kell, mida reguleerivad välised signaalid. Kõik protsessid taimedes – kasv, õitsemine – sõltuvad fütokroomi ensüümi kontsentratsioonist.
Intratsellulaarse kella mehhanismi pole veel täielikult uuritud, kuid suurem osa sellest on läbitud.
Tsirkadiaanrütmid inimkehas
Bioloogiliste protsesside intensiivsuse perioodilised muutused on seotud päeva ja öö vaheldumisega. Neid rütme nimetatakse ööpäevaseks või ööpäevaseks. Nende sagedus on umbes 24 tundi. Kuigi ööpäevaseid rütme seostatakse väljaspool keha toimuvate protsessidega, on need endogeense päritoluga.
Inimesel ei ole elundeid ega füsioloogilisi funktsioone, mis ei allu igapäevastele tsüklitele. Tänapäeval on teada üle 300.
Inimese bioloogiline kell reguleerib tsirkadiaanrütmide järgi järgmisi protsesse:
Südame löögisagedus ja hingamissagedus;
Organismi hapnikutarbimine;
Soole peristaltika;
näärmete intensiivsus;
Une ja puhkuse vaheldumine.
Need on vaid peamised ilmingud.
Füsioloogiliste funktsioonide rütm esineb kõigil tasanditel – alates rakusiseste muutustest kuni reaktsioonideni keha tasandil. Viimaste aastate katsed on näidanud, et ööpäevased rütmid põhinevad endogeensetel isemajandavatel protsessidel. Inimese bioloogiline kell on seatud võnkuma iga 24 tunni järel. Neid seostatakse muutustega keskkonnas. Bioloogilise kella tiksumine sünkroonitakse mõne sellise muudatusega. Kõige iseloomulikumad neist on päeva ja öö vaheldumine ning ööpäevased temperatuurikõikumised.
Arvatakse, et kõrgematel organismidel asub põhikell ajus taalamuse suprahiasmaatilises tuumas. Sinna viivad nägemisnärvi närvikiud ning verega tuuakse muuhulgas kaasa käbinäärme toodetav hormoon melatoniin. See on elund, mis oli kunagi iidsete roomajate kolmas silm ja säilitas ööpäevarütmide reguleerimise funktsioonid.
Elundite bioloogiline kell
Kõik füsioloogilised protsessid inimkehas toimuvad teatud tsüklis. Temperatuur, rõhk ja veresuhkru kontsentratsioon muutuvad.
Inimese elundid alluvad ööpäevasele rütmile. 24 tunni jooksul vahelduvad nende funktsioonid tõusu- ja langusperioodid. See tähendab, et alati, samal ajal, 2 tundi töötab elund eriti tõhusalt, pärast mida läheb see lõõgastusfaasi. Sel ajal elund puhkab ja taastub. See etapp kestab samuti 2 tundi.
Näiteks toimub mao aktiivsuse tõusu faas 7–9 tundi, millele järgneb langus 9–11. Põrn ja kõhunääre on aktiivsed kella 9-st 11-ni ja puhata 11-13. Südame puhul esinevad need perioodid 11-13 tundi ja 13-15. Põiel on aktiivne faas 15-17, puhke- ja puhkefaas - 17-19.
Elundite bioloogiline kell on üks neist mehhanismidest, mis on võimaldanud Maa elanikel miljonite evolutsiooniaastate jooksul kohaneda ööpäevase rütmiga. Kuid inimtekkeline tsivilisatsioon hävitab seda rütmi pidevalt. Uuringud näitavad, et keha bioloogilist kella on lihtne tasakaalust välja viia. Piisab lihtsalt oma toitumise radikaalsest muutmisest. Näiteks alusta õhtusööki keset ööd. Seetõttu on range dieet aluspõhimõte. Eriti oluline on seda jälgida juba varasest lapsepõlvest, kui inimkeha bioloogiline kell “keerutab”. Oodatav eluiga sõltub sellest otseselt.
Kronogerontoloogia
See on uus, hiljuti esile kerkinud teadusharu, mis uurib vanusega seotud muutusi inimkehas toimuvates bioloogilistes rütmides. Kronogerontoloogia tekkis kahe teaduse – kronobioloogia ja gerontoloogia – ristumiskohas.
Üheks uurimisobjektiks on nn “suure bioloogilise kella” toimimise mehhanism. Selle termini võttis esmakordselt käibele silmapaistev teadlane V. M. Dilman.
"Suur bioloogiline kell" on üsna suhteline mõiste. See on pigem kehas toimuvate vananemisprotsesside mudel. See annab ülevaate inimese elustiili, toidueelistuste ja tegeliku bioloogilise vanuse vahelisest seosest. See kell jälgib eeldatavat eluiga. Need salvestavad muutuste kuhjumist inimkehas sünnist surmani.
Suure bioloogilise kella kulg on ebaühtlane. Neil on kas kiire või mahajäämus. Nende arengut mõjutavad paljud tegurid. Need kas lühendavad või pikendavad eluiga.
Suurte bioloogiliste kellade tööpõhimõte seisneb selles, et need ei mõõda ajaperioode. Nad mõõdavad protsesside rütmi või täpsemalt selle kadumist vanusega.
Sellesuunalised uuringud võivad aidata lahendada meditsiini põhiprobleemi – vananemisega kaasnevate haiguste kõrvaldamist, mis tänapäeval on peamiseks takistuseks inimelu liigilise piirini jõudmisel. Nüüd on see arv hinnanguliselt 120 aastat.
Unistus
Keha sisemised rütmid reguleerivad kõiki elutähtsaid protsesse. Kõige eest vastutab uinumise ja ärkamise aeg, une kestus - "kolmas silm" - talamus. On tõestatud, et see ajuosa vastutab inimese biorütme reguleeriva hormooni melatoniini tootmise eest. Selle tase allub igapäevastele rütmidele ja seda reguleerib võrkkesta valgustus. Valguse intensiivsuse muutumisel melatoniini tase tõuseb või väheneb.
Unemehhanism on väga õrn ja haavatav. Une ja ärkveloleku vaheldumise häirimine, mis on inimesele omane, põhjustab tõsist tervisekahjustust. Seega on pidev vahetustega töö, millega kaasneb öötöö, seotud suurema tõenäosusega haigestuda sellistesse haigustesse nagu II tüüpi diabeet, südameatakk ja vähk.
Unes inimene lõdvestub täielikult. Kõik elundid puhkavad, ainult aju jätkab tööd, süstematiseerides päeva jooksul saadud teavet.
Vähendatud une kestus
Tsivilisatsioon teeb elus omad kohandused. Uurides bioloogilist unekella, avastasid teadlased, et tänapäeva inimesed magavad 1,5 tundi vähem kui 19. sajandi inimesed. Miks on öörahuaja vähendamine ohtlik?
Vahelduva une ja ärkveloleku loomuliku rütmi rikkumine toob kaasa rikkeid ja häireid inimkeha elutähtsate süsteemide: immuun-, kardiovaskulaarsete, endokriinsete süsteemide töös. Unepuudus põhjustab liigset kehakaalu ja mõjutab nägemist. Inimene hakkab tundma ebamugavust silmades, pildi selgus halveneb ja tekib oht tõsise haiguse - glaukoomi - tekkeks.
Unepuudus kutsub esile häireid inimese endokriinsüsteemi töös, suurendades seeläbi riski haigestuda raskesse haigusse – diabeeti.
Teadlased avastasid huvitava mustri: oodatav eluiga on pikem inimestel, kes magavad 6,5–7,5 tundi. Nii uneaja lühenemine kui pikenemine toob kaasa eluea lühenemise.
Bioloogiline kell ja naiste tervis
Sellele probleemile on pühendatud palju uuringuid. Naise bioloogiline kell on tema keha võime toota järglasi. On veel üks termin - viljakus. Räägime lastesaamiseks soodsast vanusepiirangust.
Mõnikümmend aastat tagasi näitas kell kolmekümne aasta piiri. Usuti, et pärast seda vanust õiglase soo emana mõistmine on seotud naise ja tema sündimata lapse tervise ohuga.
Nüüd on olukord muutunud. Oluliselt – 2,5 korda – kasvas nende naiste arv, kes eostasid esimest korda lapse vanuses 30 kuni 39 aastat, ja 50% võrra nende naiste arv, kes rasestusid pärast 40. eluaastat.
Sellest hoolimata peavad eksperdid emaks saamisel soodsaks vanuseks 20-24 aastat. Tihtipeale võidab soov haridust omandada ja end erialasel alal realiseerida. Vaid vähesed naised võtavad selles vanuses lapse kasvatamise eest vastutuse. Puberteet on emotsionaalsest küpsusest 10 aastat ees. Seetõttu kaldub enamik eksperte arvama, et kaasaegse naise jaoks on optimaalne aeg lapse sünnitamiseks 35 aastat. Tänapäeval ei kuulu nad enam nn riskirühma.
Bioloogiline kell ja meditsiin
Inimkeha reaktsioon erinevatele mõjudele sõltub ööpäevarütmi faasist. Seetõttu on bioloogilistel rütmidel oluline roll meditsiinis, eriti paljude haiguste diagnoosimisel ja ravimisel. Seega sõltub ravimite toime ööpäevase biorütmi faasist. Näiteks hammaste ravimisel on valuvaigistav toime maksimaalne 12-18 tunni jooksul.
Kronofarmakoloogia uurib muutusi inimkeha tundlikkuses ravimite suhtes. Igapäevaste biorütmide kohta käiva teabe põhjal töötatakse välja kõige tõhusamad ravimirežiimid.
Näiteks puhtalt individuaalsed vererõhu kõikumised nõuavad selle teguriga arvestamist hüpertensiooni ja isheemia raviks mõeldud ravimite võtmisel. Seega peaksid riskirühma kuuluvad inimesed kriisi vältimiseks ravimeid võtma õhtuti, kui keha on kõige haavatavam.
Lisaks sellele, et inimkeha biorütmid mõjutavad ravimite võtmise mõju, võivad rütmihäired põhjustada erinevaid haigusi. Need kuuluvad nn dünaamiliste vaevuste hulka.
Desünkronoos ja selle ennetamine
Päevavalgusel on inimeste tervise jaoks suur tähtsus. Just päikesevalgus tagab biorütmide loomuliku sünkroniseerimise. Kui valgustus on ebapiisav, nagu talvel, tekib rike. See võib olla paljude haiguste põhjuseks. Arenevad vaimne (depressiivsed seisundid) ja füüsiline (üldimmuunsuse vähenemine, nõrkus jne). Nende häirete põhjus peitub desünkronoosis.
Desünkronoos tekib inimese keha bioloogilise kella talitlushäirete korral. Põhjused võivad olla erinevad. Desünkronoos tekib ajavööndite pikaajalisel vahetamisel, kohanemisperioodil talvisele (suvisele) ajale üleminekul, vahetustega tööl, alkoholisõltuvuses ja söömishäiretes. See väljendub unehäiretes, migreenihoogudes, tähelepanu- ja keskendumisvõime languses. Selle tulemusena võib tekkida apaatia ja depressioon. Vanemate inimeste jaoks on kohanemine keerulisem ja neil kulub see kauem.
Desünkronoosi vältimiseks ja keharütmide korrigeerimiseks kasutatakse aineid, mis võivad mõjutada bioloogiliste rütmide faase. Neid nimetatakse kronobiootikumideks. Neid leidub ravimtaimedes.
Bioloogiline kell sobib hästi muusika abil korrigeerimiseks. See aitab tõsta tööviljakust monotoonse töö tegemisel. Muusika abil ravitakse ka unehäireid ja neuropsühhiaatrilisi haigusi.
Rütm kõiges on viis elukvaliteedi parandamiseks.
Biorütmoloogia praktiline tähtsus
Bioloogiline kell on tõsiste teadusuuringute objektiks. Nende klientide hulka kuuluvad paljud majandussektorid. Elusorganismide bioloogiliste rütmide uurimise tulemusi rakendatakse edukalt praktikas.
Koduloomade ja kultuurtaimede elurütmide tundmine aitab tõsta põllumajandustootmise efektiivsust. Jahimehed ja kalamehed kasutavad neid teadmisi.
Arstiteadus võtab arvesse kehas toimuvate füsioloogiliste protsesside igapäevaseid kõikumisi. Ravimite võtmise, kirurgiliste sekkumiste, meditsiiniliste protseduuride ja manipulatsioonide efektiivsus sõltub otseselt elundite ja süsteemide bioloogilisest kellast.
Biorütmoloogia saavutusi on pikka aega kasutatud lennukimeeskondade töö- ja puhkerežiimi korraldamisel. Nende töö hõlmab ühe lennuga mitme ajavööndi läbimist. Selle teguri kahjulike mõjude kõrvaldamine on lennufirmade lennupersonali tervise säilitamiseks väga oluline.
Ilma biorütmoloogia saavutusteta kosmosemeditsiinis on raske hakkama saada, eriti pikkadeks lendudeks valmistudes. Kaugeleulatuvad grandioossed plaanid luua Marsile inimasustus ei ole ilmselt võimalikud ilma inimese bioloogilise kella toimimise iseärasusi uurimata selle planeedi tingimustes.