Marina Chernysheva Struktur temporal biosistem dan masa biologi
Universiti Negeri St
M. P. Chernysheva
STRUKTUR TEMPORAL biosistem dan MASA biologi
Penerbitan Super
pengenalan
Sifat Masa adalah salah satu masalah global yang mana sains telah berulang kali kembali sepanjang sejarah kewujudannya. Evolusi idea tentang Masa dari zaman dahulu hingga abad ke-20 dianalisis secara mendalam dalam karya klasik J. Withrow "Natural Philosophy of Time" (1964), dalam monograf M. I. Elkin (1985), P. P. Gaidenko (2006) dan lain-lain pengarang. Sejak abad ke-20, aspek falsafah masalah ini selalu dikaitkan dengan pendekatan saintifik semula jadi untuk penyelesaiannya (Schrodinger, 2002; Chizhevsky, 1973; Winfrey, 1986; Kozyrev, 1963, 1985, 1991; Prigozhin, 2002; dll.). . Dalam kerja-kerja penyelidik Rusia yang cemerlang kami menemui idea-idea yang menimbulkan keseluruhan trend dalam sains masa. Oleh itu, I.M. Sechenov memulakan penyelidikan mengenai pengaruh aktiviti fizikal pada masa subjektif seseorang. I.P. Pavlov, yang pertama kali menggambarkan refleks masa, sebenarnya mengisytiharkan keupayaan otak untuk mengingati selang masa. N.P. Perna (1925), seorang pekerja Jabatan Fisiologi di Universiti Petrograd, adalah orang pertama yang menerangkan irama beberapa proses fisiologi manusia. D.I. Mendeleev, yang menggambarkan pergerakan bunga berikutan perubahan kedudukan matahari, pasti menunjukkan kehadiran irama sirkadian (circadian) pergerakan tumbuhan, mekanisme hormon yang diterangkan kemudian (V.N. Polevoy, 1982). Karya A. A. Ukhtomsky mengesan idea kepentingan faktor masa dalam kerja sistem saraf dan, khususnya, dalam pembentukan dominan (Ukhtomsky, 1966; Sokolova, 2000). Salah seorang jenius Renaissance Rusia pada awal abad kedua puluh, V.I. Vernadsky, bukan sahaja memperkenalkan rubrikasi masa khusus untuk sistem yang berbeza (geologi, sejarah, biologi, sosial), tetapi juga menyokong idea masa biologi. sebagai asas dan utama, memberikannya status "kosmik" kerana keupayaan biosistem untuk bergerak dan membiak (Vernadsky, 1989). Ciri organisma hidup yang sama ini ditekankan oleh E. Schrödinger (2002).
Seiring dengan pendekatan pelbagai disiplin untuk menyelesaikan masalah sifat Masa (Aksenov, 2000; Vakulenko et al., 2008; Kazaryan, 2009; Koganov, 2009; Kozyrev, 1989; Korotaev, Kiktenko, 2012; Lebedev, 2012; Lebedev, 2012; Lebedev. , 2002, 2013 ; Khasanov, 2011; Churakov, 2012; Shikhobalov, 2008, dsb.), sejumlah besar penyelidikan, bermula dari separuh kedua abad kedua puluh, telah ditumpukan kepada sifat masa biologi (Aschoff, 1960). ; Winfrey, 1990; Pittendrich, 1984; Alpatov, 2000; Romanov, 2000; Olovnikov, 1973, 2009; Skulachev, 1995; Zaguskin, 2004, 2007, dll.). Pencapaian dalam fizik, kimia, matematik dan biologi telah menentukan pembangunan pelbagai kaedah penyelidikan baru, yang memungkinkan untuk menemui protein gen jam, yang membentuk mekanisme irama sirkadian untuk banyak fungsi badan. Kepentingan aktiviti protein jam dan pengayun jam untuk kesihatan manusia dan penyesuaian kepada kontinum ruang-masa persekitaran telah menentukan fokus tematik yang sepadan bagi kebanyakan karya penyelidik tempatan dan asing moden. Dalam biologi dan perubatan Rusia, "serangan" mekanisme selular-molekul masa biologi membawa kepada penemuan yang luar biasa: penciptaan teori telomere-redusomal kawalan jangka hayat (Olovnikov, 1973, 2009) dan idea tentang peranan mitokondria dalam proses penuaan (Skulachev, 1995), serta perkembangan aspek gerontologi peranan hormon kelenjar pineal dan timus (Anisimov, 2010; Khavinson et al., 2011; Kvetnoy et al., 2011). Kerja-kerja penyelidik asing telah mengenal pasti fungsi protein jam individu, syarat untuk pembentukan pengayun jam dan irama dengan parameter temporal yang berbeza (lihat Golombek et al., 2014), dan juga membangunkan idea tentang sistem penyegerakan pengayun jam pada tahap struktur badan yang berbeza. Pemahaman yang semakin meningkat tentang spesifik penjana selular, tisu, organ dan sistem proses temporal menentukan kembalinya permulaan pengarang asing kepada "pemikiran sistem" dalam aspek masalah Masa (Blum et al., 2012; Mohawk et al. , 2012). Perhatikan bahawa pendekatan sistematik untuk kajian masalah ini sentiasa kekal dalam bidang perhatian penyelidik domestik (Chernigovsky, 1985; Barannikova et al., 2003; Kulaev, 2006; Yanvareva et al., 2005; Zhuravlev, Safonova, 2012 , dan lain-lain.) . Bersama-sama dengan kejayaan yang jelas dalam kajian objek biologi yang sensitif kepada "laluan masa" (istilah N.A. Kozyrev), soalan mengenai struktur temporal organisma hidup, hubungan sel-molekul dan pemasa sistem, Penderia masa kekal kurang berkembang, dan persoalan sifat Masa tetap terbuka . Menurut penulis, pelbagai kajian biosistem yang dijalankan setakat ini di dunia membolehkan kami mencadangkan penyelesaian tertentu kepada isu yang disenaraikan.
Masa biologi
"Untuk memahami "sifat" masa bermaksud menunjukkan rujukan semula jadinya, iaitu, proses, fenomena, "pembawa" dalam dunia material, yang sifatnya boleh dikenal pasti atau sepadan dengan sifat yang dikaitkan dengan fenomena masa. ”
A.P. Levich, 2000.
1.1. Fenomena kehidupan
Kenyataan Alexander Petrovich Levich yang dimasukkan dalam epigraf nampaknya benar-benar adil berdasarkan idea G. Leibniz dan N.A. Kozyrev tentang sifat masa yang bertenaga dan "sifat aktifnya". Malah, dengan analogi dengan sejarah penemuan elektron di sepanjang jejak rendaman dalam ruang awan, proses biologi yang mempunyai beberapa parameter temporal dan oleh itu pada dasarnya adalah proses temporal mungkin menjadi "rujukan" masa dan mencerminkan kesannya. Untuk memahami "sifat" masa dalam biosistem, adalah penting untuk menganalisis faktor-faktor yang menentukan kekhususan organisma hidup berbanding dengan sistem lengai
Fenomena kehidupan dan perbezaan antara organisma hidup dan sistem lengai sentiasa menarik perhatian ahli falsafah dan wakil sains semula jadi (Aristotle, 1937; Strakhov, 2008; Vernadsky, 1989; Ukhtomsky, 1966; Schrödinger, 2002, dan banyak lagi. lain). Adalah jelas bahawa keluasan undang-undang asas alam tidak mengecualikan keanehan manifestasinya di bawah keadaan khusus biosistem, sistem semula jadi atau buatan yang tidak aktif. Ini termasuk, pertama sekali, undang-undang termodinamik, yang menentukan untuk mana-mana sistem kemungkinan dan tempoh operasi, serta masa kewujudan (jangka hayat). Menyedari kesahihan undang-undang termodinamik untuk semua objek Alam Semesta, ramai penyelidik mencatatkan kekhususan manifestasi hukum kedua termodinamik untuk organisma hidup (Schrödinger, 2002; Prigogine, 2002, dll.). Di antara ini, pertama sekali, kemustahilan "kematian terma" untuk organisma hidup diperhatikan kerana keinginan sistem biologi untuk menstabilkan tahap entropi (Vernadsky, 1989; Prigozhin, 2002; Prigozhin, Stengers, 2000, dll.) .
Aktiviti hidup biosistem adalah berdasarkan pelbagai proses yang menggunakan kimia, mekanikal, elektrik, cahaya dan jenis tenaga lain. Seperti yang diketahui, apabila melaksanakan pelbagai fungsi (kerja) dalam mana-mana sistem, penukaran separa satu atau tenaga lain kepada haba berlaku, yang boleh hilang melalui pelesapan haba ke persekitaran atau tertunda sebahagiannya, menentukan tahap kekacauan (entropi) dalam struktur badan. Takrifan entropi lain yang terkenal juga sah untuk organisma hidup: sebagai ukuran tahap ketidakstrukturan aliran tenaga dan ukuran kemungkinan termodinamik bagi keadaan atau proses tertentu. Kepelbagaian definisi entropi yang mungkin untuk biosistem juga menekankan kepelbagaian cara peraturannya.
I.R juga menarik perhatian kepada kemungkinan kemunculan masa dalaman untuk sistem yang kompleks. Prigogine: dalam kes organisasi diri, setiap sistem tersebut menyelaraskan proses dalamannya mengikut masanya sendiri. Prigogine memanggil ini relativisme masa sistem dan menyatakan bahawa sebaik sahaja struktur pelesapan terbentuk, kehomogenan ruang dan masa dilanggar. Lebih-lebih lagi, beliau percaya bahawa sistem hidup dikurniakan keupayaan untuk merasakan arah masa. Arah masa ini juga diperhatikan oleh psikologi. Kita ingat masa lalu, tetapi kita tidak ingat masa depan!
Ruang dan masa biologi mencirikan ciri-ciri parameter spatio-temporal organisasi jirim: kewujudan biologi individu manusia, perubahan spesies tumbuh-tumbuhan dan haiwan, fasa perkembangannya. Aristotle juga membezakan dua intipati masa: satu - sebagai parameter yang merekodkan pelbagai keadaan pergerakan badan, dan yang lain - sebagai kelahiran dan kematian, i.e. sebagai ciri umur sistem dan, akibatnya, hala tujunya dari masa lalu ke masa depan.
Bersama-sama dengan persepsi linear masa, seseorang mengembangkan rasa psikologi tentang peredaran masa, yang juga ditentukan oleh organisasi dalamannya. Perwakilan ini dipanggil masa biologi, atau jam biologi. Jam biologi mencerminkan sifat berirama proses dalam organisma hidup dalam bentuk tindak balasnya terhadap irama alam dan seluruh Alam Semesta secara amnya. Kemunculan masa biologi, unik untuk setiap sistem hidup, adalah disebabkan oleh penyegerakan proses biokimia dalam badan.
Oleh kerana organisma hidup adalah sistem hierarki, ia mesti mengimbangi fungsinya dengan penyegerakan semua subperingkat dan subsistem bukan sahaja dalam masa, tetapi juga dalam ruang biologi. Penyegerakan ini dikaitkan dengan kehadiran bioritma dalam sistem. Lebih kompleks sistem, lebih banyak bioritma yang ada. Pakar cybernetic Amerika, N. Winner (1894-1964) percaya bahawa "irama otaklah yang menjelaskan keupayaan kita untuk merasakan masa."
Kebanyakan proses fisiologi pertumbuhan, perkembangan, pergerakan dan metabolisme dalam sel tertakluk kepada perubahan berirama yang disebabkan oleh irama harian (sirkadian) persekitaran luaran. Oleh itu, tumbuhan mempunyai kitaran berirama yang terkenal iaitu bunga menutup dan menurunkan daun pada waktu malam dan membukanya pada siang hari. Walau bagaimanapun, ini tidak selalu disebabkan oleh pendedahan luaran kepada cahaya sahaja. Ahli biofizik Rusia S.E. Shnol memberikan contoh yang aneh dengan kacang Maran, yang daunnya akan gugur dan naik pada waktu petang dan pagi, walaupun ia berada di dalam bilik yang benar-benar gelap. Daun seolah-olah "merasakan" masa dan menentukannya dengan jam fisiologi dalaman mereka. Biasanya, tumbuhan menentukan tempoh hari dengan peralihan pigmen phytochrome dari satu bentuk ke bentuk lain apabila komposisi spektrum cahaya matahari berubah. Matahari "matahari terbenam" adalah "merah" kerana cahaya merah gelombang panjang bertaburan kurang daripada cahaya biru. Cahaya matahari terbenam atau senja ini mengandungi banyak sinaran merah dan inframerah, dan tumbuhan (dan mungkin haiwan) merasakannya.
Seseorang yang mempelajari dunia adalah dirinya sendiri struktur yang berubah dari semasa ke semasa, dan baginya, idea tentang masa lalu dan masa depan adalah berbeza dengan ketara. Pada masa lalu, masa bertindak sebagai koordinat umum, dan pada masa hadapan ia mempunyai sifat yang bergantung pada cara kita dan objek lain berkelakuan pada masa kini. Jika masa lalu sudah pasti, maka masa depan sistem yang kompleks tidak diketahui sepenuhnya. Seperti yang dikatakan oleh ahli sosiologi I.V Bestuzhev-Lada, "masa lalu boleh diketahui, tetapi tidak boleh diubah, dan masa depan boleh diubah, tetapi tidak boleh diketahui." Lebih kompleks strukturnya, lebih banyak bilangan keadaan yang mungkin boleh diambil pada masa hadapan. Ini adalah kekaburan masa. Di samping itu, masa untuk individu, untuk spesies, genus, kelas, dll. pelbagai (skala masa). Bagi seseorang ia lebih sedikit, bagi manusia ia lebih banyak. "Rasa masa" untuk organisma hidup sentiasa subjektif: cepat apabila seseorang terbawa-bawa, perlahan-lahan apabila terbiar.
Bentuk masa yang berbeza ini dan kesannya terhadap ciri-ciri kehidupan dan tingkah laku seseorang harus dizahirkan dalam penampilannya dan sifat dan kualitinya yang lain. Banyak kajian psikologi telah menunjukkan dengan jelas bahawa bergantung pada keadaan fungsi seseorang, masa subjektifnya sendiri mengalir secara berbeza. Juruterbang ujian terkenal M. Gallay menerangkan kes mengkaji fenomena flutter semasa penerbangan kapal terbang. Juruterbang menganggarkan tempoh tindakannya sebelum kemusnahan pesawat dan lontar pada 50-55 saat. Walau bagaimanapun, apabila "kotak hitam" dinyahsulit, ternyata hanya 7 saat telah berlalu, i.e. Bagi juruterbang sendiri, masa menjadi perlahan sebanyak 7 kali! Mari kita ambil perhatian bahawa untuk seseorang individu, masa tidak bertindak sebagai pembolehubah objektif bebas (masa astronomi), tetapi, sebaliknya, sebagai parameter yang bergantung pada keadaan orang itu. Sukar bagi seseorang untuk melihat (dan merasakan!) masa seperti itu (dalam erti kata, ia adalah konsep abstrak untuknya). Bagi organisma hidup, peredaran masa mutlak tidak mempunyai realiti. Kami tidak melihat masa, tetapi proses dan perubahan yang berlaku semasanya, termasuk menilai urutan peristiwa.
Piawaian masa bagi seseorang selalunya adalah masa dalamannya sendiri. Masa mereka sendiri dirasai, sebagai contoh, oleh sami Buddha yang menghabiskan masa yang lama di dalam gua gelap, bersendirian, tanpa penderia masa duniawi atau astronomi biasa. Penyelidikan psikologi menunjukkan bahawa dalam kes sedemikian, orang mula hidup dalam masa mereka sendiri, dan jika ini berterusan cukup lama, mereka boleh mencipta kronologi sejarah mereka sendiri.
Kajian dan pemodelan masa fisiologi mungkin harus dikaitkan dengan pembentukan bioritma berorientasikan peristiwa baharu, yang mengambil kira intipati fisiologi tentang peristiwa bagi organisma hidup dan corak iramanya sendiri. Umur fisiologi kita tidak bergantung pada berapa banyak matahari terbit dan terbenam yang telah kita lihat sepanjang hidup kita. Keamatan proses kehidupan dikaitkan dengan masa dalaman, jam biologi. Mereka juga mengawal proses seperti isipadu nukleus sel, kekerapan pembahagian sel, keamatan fotosintesis dan respirasi selular, aktiviti proses biokimia, dsb. Diandaikan bahawa masa biologi ini boleh mengalir dengan cara yang berbeza, tidak sekata, jika dibandingkan dengan masa fizikal (astronomi). Walau bagaimanapun, kami perhatikan bahawa sehingga kini ketidaksamaan masa itu belum ditemui secara eksperimen di Alam Semesta secara keseluruhan.
Bioritma umum badan yang disegerakkan mungkin tidak bertepatan dengan irama masa astronomi. Pada usia muda, kitaran badan lebih kerap, dan secara psikologi nampaknya masa astronomi bergerak lebih perlahan, tetapi pada usia tua, masa biologi bergerak lebih perlahan dan oleh itu nampaknya masa astronomi bergerak lebih cepat. Kini jelas mengapa masa mengalir secara berbeza untuk kanak-kanak dan orang tua. Yang pertama lebih perlahan, yang kedua lebih cepat. Rasa masa seseorang dikaitkan dengan pewarnaan emosi peristiwa yang berlaku dalam dirinya. Itulah sebabnya pada zaman kanak-kanak, apabila emosi lebih kuat, peristiwa kelihatan lebih lama. Kesakitan memanjangkan masa, kebahagiaan memendekkannya ("orang gembira tidak menonton berjam-jam"). Konflik tertentu timbul antara masa fizikal dan biologi. Mereka mengatakan bahawa seorang wanita hanya setua rupanya; dan bagi orang yang sihat tidak kira berapa umurnya, yang penting adalah bagaimana dan berapa umurnya. Semuanya adalah individu!
Secara umum, kesihatan badan ditentukan oleh keadaan dan bilangan "atom" asasnya - sel. Kadar evolusi sel, pertumbuhan dan kematiannya akan menentukan jangka hayat organisma. Pada masa muda, kadar pembaharuan sel adalah tinggi; pada usia tua ia perlahan, derivatif masa bilangan sel baru adalah kurang daripada sifar, seperti yang dikatakan ahli fizik. Kehidupan dicirikan oleh keamatan pembaharuan sel, dan dengan penuaan, masa biologi, yang diprogramkan oleh evolusi kehidupan, semakin perlahan. Jangka hayat sel ditentukan oleh bilangan bahagiannya, khusus untuk setiap spesies. Bagi organisma hidup, terdapat bukti eksperimen bahawa kadar pembahagian sel, yang ditetapkan oleh bioritma, pada mulanya meningkat, apabila organisma berkembang ia mencapai nilai maksimum dan kemudian menurun, turun kepada sifar dengan kematian semula jadi organisma. Sel dan organ menjejaki masa mengikut program yang tertanam dalam genom.
Dan "jika kehidupan telah berlalu secara intensif, maka ia kelihatan berguna dan menarik" (ahli biologi Rusia I. I. Mechnikov (1845-1916)). Pemikiran yang sama diungkapkan oleh penulis dan ahli falsafah Perancis A. Camus (1913-1966): “Tahun-tahun berlalu dengan cepat pada masa muda kerana ia penuh dengan peristiwa, tetapi pada usia tua ia berlarutan perlahan-lahan kerana peristiwa ini telah ditentukan sebelumnya.” Nampaknya, ini membolehkan L. Landau berkata dengan wajar sebelum kematiannya: "Nampaknya saya menjalani hidup saya dengan baik." Dan bagi pengarang, moto sentiasa: "Hanya pertukaran tenaga yang sengit dengan alam sekitar membolehkan saya kekal sebagai seorang yang kreatif." Ahli biologi Rusia I. I. Arshavsky menyatakan bahawa semakin aktif organisma dan dengan penggunaan tenaga yang lebih besar, semakin lama jangka hayatnya.
Marilah kita perhatikan juga bahawa proses rawak, yang peranannya besar dalam statistik kuantum dan biologi, boleh direalisasikan sepenuhnya hanya dalam masa yang tidak terhingga, dan masa itu sendiri dihadkan oleh kewujudan dunia.
Sains moden juga menggunakan konsep ruang dan masa biologi, psikologi dan sosial.
Dalam bahan hidup, ruang dan masa mencirikan keanehan parameter spatiotemporal bahan organik: kewujudan biologi individu manusia, perubahan spesies tumbuhan dan organisma haiwan.
Angkasa, di mana fenomena kehidupan berlaku, i.e. terdapat organisma hidup dan manifestasi agregat mereka, adalah enantiomorfik angkasa lepas. Itu. vektornya adalah kutub dan enantiomorfik. Tanpa ini tiada ketidaksimetrian dalam organisma hidup.
Dalam ungkapan geometri masa di mana fenomena kehidupan berlaku, semua vektornya juga mestilah polar dan enantiomorfik.
Masa biologi dipanggil, dikaitkan dengan fenomena kehidupan dan sepadan dengan ruang organisma hidup, yang mempunyai ketidaksimetri.
Kekutuban masa dalam fenomena biologi dinyatakan dalam fakta bahawa proses ini tidak dapat dipulihkan, i.e. secara geometri, dalam garisan A→B, vektor AB dan BA adalah berbeza.
Enantiomorphy masa dinyatakan dalam fakta bahawa dalam proses yang berlaku dari semasa ke semasa, ketidaksimetri secara semula jadi muncul pada selang waktu tertentu.
Sifat dan manifestasi masa sedemikian yang dikaitkan dengan angkasa adalah berbeza secara mendadak daripada seluruh ruang di planet kita, dan mungkin berbeza dari masa lain. Persoalan ini hanya boleh diselesaikan dengan kajian empirikal masa.
Kajian sedemikian menunjukkan bahawa masa biologi adalah sama dalam tempoh masa geologi, kerana sepanjang sejarah geologi kita berhadapan dengan kehidupan. Masa biologi meliputi kira-kira n∙10 9 tahun, n = 1.5÷3.
Permulaan kehidupan, i.e. Kita tidak tahu permulaan masa biologi, dan tidak ada data mengenai penghujung masa biologi. Masa biologi ini menampakkan dirinya dalam persekitaran yang sama, kerana semua benda hidup datang dari benda hidup. Ia adalah satu proses yang tidak dapat dipulihkan, di mana masa yang berkaitan dengan ruang mempunyai vektor kutub. Ini ditunjukkan oleh satu proses evolusi spesies. bergerak dengan mantap ke arah yang sama sepanjang masa. Ia berjalan pada kelajuan yang berbeza untuk spesies yang berbeza, dengan hentian, tetapi secara umum gambaran hidupan liar sentiasa berubah, tanpa berhenti atau berpatah balik. Ia adalah tipikal untuk sesetengah spesies menjadi pupus, i.e. sifat kutub vektor masa yang dinyatakan. Persoalan tentang kewujudan had masa tertentu untuk spesies tumbuhan dan haiwan telah dibangkitkan lebih daripada sekali, tetapi, nampaknya, secara umum, ia harus diselesaikan secara negatif, kerana terdapat spesies yang sentiasa wujud tanpa perubahan morfologi yang ketara untuk ratusan juta. daripada tahun. Perkara yang paling ciri, dalam erti kata masa dalam bahan hidup, adalah kewujudan generasi.
Generasi, secara genetik berselang-seli, sentiasa berubah dalam ciri morfologi mereka, dan perubahan ini sama ada berlaku dalam lompatan dalam tempoh masa yang besar, atau, sebaliknya, terkumpul secara tidak dapat dilihat dari generasi ke generasi. menjadi kelihatan hanya selepas sejumlah besar generasi. Adalah penting bahawa dalam kedua-dua kes terdapat proses tidak dapat dipulihkan yang berlaku dari semasa ke semasa.
Dalam sains biologi, tempat yang menonjol diduduki oleh persoalan tentang organisasi temporal sistem hidup, dan ini terpakai kepada semua peringkat kewujudan biologi. Semua orang memahami bahawa setiap proses biologi mempunyai watak temporal. Tetapi hanya menyatakan fakta ini tidak banyak membantu. Adalah lebih mendesak untuk memutuskan konsep masa biologi1, tanpanya, seperti yang jelas, adalah mustahil untuk membina teori biologi. Dalam hal ini, kita perlu mencari jawapan kepada beberapa soalan yang sukar. Apa itu masa? Adakah masa biologi wujud? Adakah masa biologi berbeza dengan masa fizikal? Adakah masa berkaitan dengan tahap kewujudan biologi yang berbeza adalah sama? Bagaimanakah masa biologi diukur?
Masa ialah tempoh (b) beberapa proses. Tempoh proses fizikal (tf) membentuk masa fizikal. Tempoh proses biologi (tb) adalah tepat masa biologi. Nampak jelas bahawa masa biologi berbeza daripada masa fizikal. Tetapi sudah pada peringkat analisis ini kejutan menanti kita. Ramai penulis percaya bahawa unit ukuran masa fizikal dan biologi adalah sama, contohnya, saat. Jika benar. maka terdapat paradoks yang jelas: fenomena yang berbeza secara kualitatif tidak boleh diukur dalam unit yang sama.
Menghadapi paradoks di atas, adalah munasabah untuk memikirkan sifat jangka masa. Tegasnya, tempoh ialah ciri asas proses, yang bermaksud bahawa ia tidak boleh ditentukan berdasarkan ciri lain. Tetapi tempoh boleh dibandingkan dengan ciri-ciri lain objek. Setelah melakukan ini, tidak sukar untuk mengetahui bahawa tempoh adalah ciri penting bagi proses yang tidak dapat dipulihkan. Lebih banyak bahagian sejarahnya sesuatu objek telah dilalui, semakin lama tempohnya (umur). Sekiranya penyelidik berminat dengan penerangan yang lebih terperinci tentang proses, maka dia menganggap pembezaan
dalam bentuk masa pembezaan. Seperti yang kita lihat, konsep masa memainkan peranan yang amat penting dalam penggubalan undang-undang prosedur. Tetapi berapakah masa yang sepatutnya dalam penyebut? Belum ada jawapan untuk soalan ini. Pencirian kita tentang fenomena masa masih cetek. Adalah amat penting untuk memahami dengan tepat bagaimana konsep masa telah diperhalusi dalam biologi.
Karl Baer adalah salah seorang yang pertama mengenali masalah masa biologi. "Kehidupan dalaman seseorang atau haiwan," katanya, "boleh berjalan lebih cepat atau lebih perlahan dalam ruang masa tertentu... kehidupan dalaman ini adalah ukuran utama yang kita gunakan untuk mengukur masa apabila merenung alam semula jadi."1 Ia adalah mungkin lebih tepat untuk mengatakan: bahawa masa biologi adalah ukuran kehidupan seseorang atau haiwan. Sekiranya kita tahu apa sebenarnya ukuran ini. Dalam hal ini, adalah munasabah untuk mendengar V.I. Vernadsky. Mencirikan masa biologi, dia menyatakan bahawa "untuk setiap bentuk organisma terdapat kelemahan semula jadi manifestasinya: jangka hayat purata tertentu individu yang tidak dapat dibahagikan, setiap bentuk mempunyai perubahan irama generasinya sendiri, ketakterbalikan proses itu.
Untuk kehidupan, masa... dinyatakan dalam tiga proses yang berbeza: pertama, masa kewujudan individu, kedua, masa perubahan generasi tanpa mengubah bentuk kehidupan dan, ketiga, masa evolusi - perubahan bentuk, serentak dengan perubahan generasi.” Sangat mudah untuk melihat yang ditunjukkan oleh V.I. Vernadsky, ciri-ciri kelemahan organisma pada dasarnya tidak bercanggah dengan pengiraan tradisional kalendar
masa dalam saat, minit, jam dan hari biasa. Tetapi tidak mungkin masa kalendar adalah fenomena fizikal dan biologi.
Penjelasan tertentu tentang konsep masa biologi dijanjikan oleh doktrin bioritma, yang dikaji secara meluas dan pelbagai rupa. Dalam bioritma, organisasi temporal, keteraturan fenomena biologi, serta penyesuaiannya kepada keadaan luaran mendapati ekspresi mereka yang paling lengkap. Dalam tafsiran yang paling tradisional, bioritma hanya dikaitkan dengan tempoh kalendar. Oleh itu, dalam rangka kerjanya, persoalan unit khas pengukuran masa biologi biasanya tidak menerima sebarang perkembangan yang ketara. Tetapi keadaan berubah secara dramatik apabila bioritma dilengkapkan dengan konsep jam biologi yang dipanggil. "Dalam setiap sel haiwan atau tumbuhan," kata S.E. Shnol, - terdapat gen yang menentukan keberkalaan sirkadian kehidupan. "Jam" intraselular menyesuaikan perjalanannya dengan tempoh siang dan malam - terang dan gelap - dan sedikit bergantung pada perubahan suhu. Dalam sistem saraf pusat haiwan terdapat "jam" utama yang mengawal jam sel lain."1 Dalam rangka konsep bioritma, adalah munasabah untuk mempertimbangkan tempoh satu irama sebagai satu unit masa. tempoh irama berbeza-beza dalam had tertentu, tetapi semua unit irama adalah sama antara satu sama lain.Nampaknya, buat pertama kali sebelum Konsep sebenar masa biologi telah menjelma kepada kita, tetapi marilah kita meneruskan usaha kita untuk memahaminya.
Seperti yang dinyatakan oleh A. A. Detlaf dan T. A. Detlaf, yang berjaya mengkaji masalah masa biologi selama seperempat abad, "ahli biologi telah berulang kali menghadapi tugas mencari satu unit masa biologi yang boleh dibandingkan dengan satu spesies haiwan dalam keadaan yang berbeza. , serta dalam pelbagai jenis haiwan. Beberapa penyelidik telah mencadangkan beberapa penyelesaian khusus untuk masalah ini. Lebih-lebih lagi, dalam semua kes, masa ditakrifkan bukan dalam unit masa astronomi, tetapi dalam pecahan (atau bilangan) tempoh pembangunan tertentu, yang tempohnya diambil sebagai unit masa." Mereka sendiri membuat kesimpulan bahawa dalam embriologi
"Tempoh mana-mana tempoh perkembangan embrio boleh berfungsi sebagai ukuran masa."
Sudut pandangan mengikut mana unit masa biologi adalah tempoh beberapa proses fizikal dan kimia yang mempunyai kepentingan biologi sangat meluas dalam kesusasteraan moden. Ia ditemui dalam hampir setiap penerbitan yang dikhaskan untuk masalah masa biologi. Indikatif, sebagai contoh, adalah pernyataan N.V. Timofeev-Resovsky: "Masa evolusi ditentukan bukan oleh masa astronomi, bukan oleh jam, tetapi oleh generasi, i.e. masa perubahan generasi."
Pada pendapat kami, konsep masa biologi yang sedang dipertimbangkan adalah cacat. Kandungannya adalah peralihan langsung dari masa fizikal ke masa biologi. Pada asasnya, dinyatakan bahawa
Tetapi formula ini jelas tidak betul, kerana bahagian kiri dan kanan mengandungi nilai dimensi yang berbeza. Masa fizikal diukur dalam beberapa saat, dan masa biologi diukur dalam unit biologi khas, yang dicadangkan untuk dipanggil, sebagai contoh, Darwins atau Mendels. Mungkin ada kaitan antara masa fizikal dan biologi, tetapi mengikut formula
dengan kbph ialah pekali perkadaran dimensi, yang menetapkan nisbah unit fizikal dan biologi.
Gaston Backman cuba memasangnya. Dia juga membuat kesimpulan bahawa terdapat hubungan logaritma yang agak mudah antara masa fizikal dan biologi dalam ontogenesis. Tetapi data terkini tidak mengesahkan kesimpulan ini. Sekurang-kurangnya, ia tidak mempunyai tahap kesejagatan yang diandaikan oleh Backman. Pekali kbph bukan nilai tetap, tetapi fungsi "terapung". Berhubung dengan tahap makhluk yang berbeza, ia dinyatakan oleh pelbagai, dan jauh dari fungsi yang mudah.
Konsep jam biologi tidak memuaskan dari segi lain. Kami bermaksud bahawa masalah kesesuaian tempoh tidak ditangani dengan secukupnya di dalamnya. Dua panjang-
ikatan adalah kongruen jika proses yang menjadi ukurannya adalah setara. Katakan kita sedang mempertimbangkan proses fizikal yang tempohnya ialah 10 s. Dalam kes ini, sebagai contoh, detik kedua adalah kongruen dengan yang kelapan atau yang lain. Dalam fizik, tidak berlaku sebarang proses berkala diiktiraf sebagai jam. Jam fizikal hanyalah proses yang memastikan keadaan kongruen dipenuhi.
Nampaknya kepada kita bahawa keadaan kongruen adalah relevan bukan sahaja untuk fizik, tetapi juga untuk biologi. Mari kita gambarkan ini dengan contoh mudah. Kami akan menganggap bahawa keadaan biologi tertentu dicapai melalui n pembahagian sel. Adakah ia sentiasa boleh diterima untuk menganggap pembahagian ini kongruen antara satu sama lain? Jawapannya adalah negatif, kerana kepentingan bahagian ini mungkin berbeza; ada kemungkinan, sebagai contoh, bahagian kelima adalah yang paling penting. Tetapi ini bermakna tempoh kalendar satu bahagian tidak boleh dianggap sebagai unit masa. Semua unit masa mestilah kongruen antara satu sama lain. Tetapi dalam kes yang dipertimbangkan keperluan ini tidak dipenuhi. Sebagai jam biologi, adalah dinasihatkan untuk memilih hanya proses berkala yang memenuhi syarat kongruen. Sudah tentu, setelah beralih kepada keadaan kongruen, penyelidik perlu melibatkan diri dalam refleksi teori yang menyeluruh.
Di atas, kami telah berulang kali menarik perhatian kepada keperluan untuk perbezaan yang jelas antara konsep tempoh fizikal dan biologi. Dalam hal ini, mari kita pertimbangkan mereka dalam konteks pengawasan dan hubungan simbolik. Pada peringkat supervenience, penyelidik hanya berurusan dengan masa fizikal. Pada peringkat perlambangan, masa fizikal dilihat sebagai lambang masa biologi. Kita boleh mengatakan bahawa kita bercakap tentang relativiti biologi masa fizikal. Perkara inilah yang sering menjadi perhatian pengkaji yang berpandukan hubungan = Дtb.. Pada pendapat kami, mereka
tidak menyatakan dengan jelas kekhususan dan kebebasan masa biologi. Jika ini tidak berlaku, maka masa biologi dikurangkan kepada masa fizikal.
Tetapi adakah masa biologi wujud sedemikian? Mungkin cukup untuk bercakap tentang relativiti biologi masa fizikal? Soalan-soalan ini, yang merupakan kunci kepada masalah masa biologi, tidak dibincangkan oleh sebahagian besar penyelidik sama sekali. Pada pendapat kami, masa biologi benar-benar wujud. Beberapa orang meragui realiti proses biologi. Tetapi tidak ada proses atemporal. Masa fizikal tidak
adalah ciri yang mencukupi bagi proses biologi. Ciri ini adalah masa biologi. Mari kita andaikan bahawa kita sedang mempertimbangkan beberapa keadaan berjujukan bagi beberapa objek biologi: Do, D\, D2, Ac, dengan Do ialah keadaan awal, dan Ac ialah keadaan akhir. Jika penyelidik ingin mengetahui sejauh mana objek telah bergerak dari keadaan awal ke keadaan akhir, maka dia tidak mempunyai cara lain selain menggunakan parameter tempoh biologi. Sebagai contoh, ukuran masa keadaan Dii ialah At%. Penyelidik yang meragui realiti masa biologi boleh dengan alasan yang sama meragui realiti proses biologi.
Sifat pelbagai peringkat proses biologi disertai dengan sifat pelbagai peringkat masa biologi. Menekankan fakta ini telah menjadi perkara biasa. Objek biologi menggabungkan masa biologi yang berbeza. Kita boleh mengatakan bahawa dia berada di antara bilah masa. Jika salah satu organ telah kehabisan sumber sementara, maka kematian individu berlaku. Fenomena kehidupan mengandaikan keharmonian pelbagai bentuk masa biologi.
Mari kita beralih kepada topik terakhir perenggan ini, mungkin yang paling relevan. Terdapat banyak cita-cita dalam sains, tetapi mungkin yang paling penting ialah ideal hukum pembezaan. Undang-undang ini menerangkan peringkat berturut-turut bagi beberapa proses melalui persamaan pembezaan. Sebaik-baiknya borang itu harus digunakan
Pada hakikatnya, borang yang digunakan ialah
mencerminkan spesifik proses biologi. Analisis terperinci menunjukkan bahawa analisis biologi melibatkan banyak langkah. Akhirnya, fenomena masa biologi juga menemui pemahamannya. Pada pendapat kami, apabila pengetahuan biologi berkembang, daya tarikan terhadapnya akan menjadi lebih jelas.
Telah lama diperhatikan bahawa semua kehidupan di Bumi mematuhi irama tertentu yang ditetapkan oleh proses global. Ini adalah putaran harian planet di sekeliling paksinya dan pergerakannya di sepanjang orbit suria. Organisma hidup entah bagaimana merasakan masa, dan tingkah laku mereka tertakluk kepada alirannya. Ini ditunjukkan dalam pergantian tempoh aktiviti dan tidur pada haiwan, dalam pembukaan dan penutupan bunga dalam tumbuhan. Setiap musim bunga, burung yang berhijrah kembali ke tapak bersarang mereka, menetas anak ayam mereka dan berhijrah ke kawasan yang lebih panas untuk musim sejuk.
Apakah jam biologi?
Irama semua proses kehidupan adalah harta yang wujud dalam semua penduduk planet kita. Sebagai contoh, flagellates unisel marin bercahaya pada waktu malam. Tidak diketahui mengapa mereka melakukan ini. Tetapi pada siang hari mereka tidak bersinar. Flagellates memperoleh sifat ini semasa proses evolusi.
Setiap organisma hidup di Bumi - kedua-dua tumbuhan dan haiwan - mempunyai jam dalaman. Mereka menentukan kekerapan aktiviti kehidupan, terikat dengan panjang hari bumi. Jam biologi ini menyesuaikan perjalanannya dengan kekerapan siang dan malam; ia tidak bergantung pada perubahan suhu. Sebagai tambahan kepada kitaran harian, terdapat tempoh bermusim (tahunan) dan lunar.
Jam biologi sedikit sebanyak merupakan konsep konvensional, membayangkan keupayaan organisma hidup untuk mengemudi dalam masa. Sifat ini wujud pada mereka pada peringkat genetik dan diwarisi.
Mengkaji mekanisme jam biologi
Untuk masa yang lama, ritmik proses kehidupan organisma hidup dijelaskan oleh ritmik perubahan dalam keadaan persekitaran: pencahayaan, kelembapan, suhu, tekanan atmosfera dan juga keamatan sinaran kosmik. Walau bagaimanapun, eksperimen mudah telah menunjukkan bahawa jam biologi berfungsi tanpa mengira perubahan dalam keadaan luaran.
Hari ini diketahui bahawa mereka hadir dalam setiap sel. Dalam organisma kompleks, jam membentuk sistem hierarki yang kompleks. Ini adalah perlu untuk berfungsi secara keseluruhan. Jika mana-mana organ dan tisu tidak diselaraskan dalam masa, pelbagai jenis penyakit timbul. Jam dalaman adalah endogen, iaitu, ia mempunyai sifat dalaman dan diselaraskan oleh isyarat dari luar. Apa lagi yang kita tahu?
Jam biologi diwarisi. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bukti fakta ini telah dijumpai. Sel mempunyai gen jam. Mereka tertakluk kepada mutasi dan pemilihan semula jadi. Ini adalah perlu untuk menyelaraskan proses kehidupan dengan putaran harian Bumi. Memandangkan pada latitud yang berbeza nisbah panjang siang dan malam tidak sama sepanjang tahun, jam juga diperlukan untuk menyesuaikan diri dengan perubahan musim. Mereka mesti mempertimbangkan sama ada siang dan malam bertambah atau berkurang. Tidak ada cara lain untuk membezakan antara musim bunga dan musim luruh.
Dengan mengkaji jam biologi tumbuhan, saintis telah menemui mekanisme untuk menyesuaikan diri dengan perubahan panjang hari. Ini berlaku dengan penyertaan pengawal selia fitokrom khas. Bagaimanakah mekanisme ini berfungsi? Enzim phytochrome wujud dalam dua bentuk, yang berubah dari satu ke yang lain bergantung pada masa hari. Hasilnya ialah jam yang dikawal oleh isyarat luaran. Semua proses dalam tumbuhan - pertumbuhan, berbunga - bergantung kepada kepekatan enzim phytochrome.
Mekanisme jam intrasel belum lagi dikaji sepenuhnya, tetapi kebanyakan cara telah dibincangkan.
Irama sirkadian dalam tubuh manusia
Perubahan berkala dalam keamatan proses biologi dikaitkan dengan pertukaran siang dan malam. Irama ini dipanggil sirkadian, atau sirkadian. Kekerapan mereka adalah kira-kira 24 jam. Walaupun irama sirkadian dikaitkan dengan proses yang berlaku di luar badan, ia adalah asal endogen.
Seseorang tidak mempunyai organ atau fungsi fisiologi yang tidak mematuhi kitaran harian. Hari ini terdapat lebih daripada 300 diketahui.
Jam biologi manusia mengawal proses berikut mengikut irama sirkadian:
Kadar jantung dan kadar pernafasan;
Penggunaan oksigen oleh badan;
Peristalsis usus;
Keamatan kelenjar;
Bergantian tidur dan berehat.
Ini hanyalah manifestasi utama.
Irama fungsi fisiologi berlaku pada semua peringkat - daripada perubahan dalam sel kepada tindak balas pada tahap badan. Eksperimen dalam beberapa tahun kebelakangan ini telah menunjukkan bahawa irama sirkadian adalah berdasarkan proses endogen, mampan diri. Jam biologi manusia ditetapkan untuk berayun setiap 24 jam. Mereka dikaitkan dengan perubahan dalam persekitaran. Detik jam biologi disegerakkan dengan beberapa perubahan ini. Ciri-ciri yang paling banyak ialah pertukaran siang dan malam dan turun naik suhu harian.
Adalah dipercayai bahawa dalam organisma yang lebih tinggi jam utama terletak di otak dalam nukleus supraciasmatic talamus. Gentian saraf dari saraf optik membawa kepadanya, dan hormon melatonin, yang dihasilkan oleh kelenjar pineal, dibawa bersama darah, antara lain. Ini adalah organ yang pernah menjadi mata ketiga reptilia purba dan mengekalkan fungsi mengawal irama sirkadian.
Jam biologi organ
Semua proses fisiologi dalam tubuh manusia berlaku dalam kitaran tertentu. Suhu, tekanan, dan kepekatan gula dalam darah berubah.
Organ manusia tertakluk kepada irama sirkadian. Sepanjang tempoh 24 jam, fungsinya silih berganti antara tempoh naik dan turun. Iaitu, sentiasa, pada masa yang sama, selama 2 jam organ berfungsi terutamanya dengan cekap, selepas itu ia memasuki fasa relaksasi. Pada masa ini, organ berehat dan pulih. Fasa ini juga berlangsung selama 2 jam.
Sebagai contoh, fasa peningkatan aktiviti gastrik berlaku dari 7 hingga 9 jam, diikuti dengan penurunan, dari 9 hingga 11. Limpa dan pankreas aktif dari 9 hingga 11, dan berehat dari 11 hingga 13. Untuk jantung, tempoh ini berlaku pada 11-13 jam dan 13-15. Pundi kencing mempunyai fasa aktif dari 15 hingga 17, rehat dan rehat - dari 17 hingga 19.
Jam biologi organ adalah salah satu mekanisme yang membolehkan penduduk Bumi menyesuaikan diri dengan irama sirkadian selama berjuta-juta tahun evolusi. Tetapi tamadun buatan manusia terus memusnahkan irama ini. Penyelidikan menunjukkan bahawa mudah untuk tidak mengimbangi jam biologi badan. Ia cukup untuk mengubah diet anda secara radikal. Contohnya, mulakan makan malam pada tengah malam. Oleh itu, diet yang ketat adalah prinsip asas. Ia amat penting untuk memerhatikannya dari awal kanak-kanak, apabila jam biologi tubuh manusia "menggulung". Jangka hayat secara langsung bergantung pada ini.
Kronogerontologi
Ini adalah disiplin saintifik baru yang baru muncul yang mengkaji perubahan berkaitan usia dalam irama biologi yang berlaku dalam tubuh manusia. Kronogerontologi timbul di persimpangan dua sains - kronobiologi dan gerontologi.
Salah satu subjek penyelidikan ialah mekanisme berfungsi apa yang dipanggil "jam biologi besar". Istilah ini mula-mula diperkenalkan ke dalam edaran oleh saintis cemerlang V. M. Dilman.
"Jam biologi besar" adalah konsep yang agak relatif. Ia adalah, sebaliknya, model proses penuaan yang berlaku di dalam badan. Ia memberi pemahaman tentang hubungan antara gaya hidup seseorang, pilihan makanannya dan umur biologinya yang sebenar. Jam ini menjejaki jangka hayat. Mereka merekodkan pengumpulan perubahan dalam tubuh manusia dari lahir hingga mati.
Perjalanan jam biologi yang besar adalah tidak sekata. Mereka sama ada dalam keadaan tergesa-gesa atau ketinggalan. Kemajuan mereka dipengaruhi oleh banyak faktor. Mereka sama ada memendekkan atau memanjangkan hayat.
Prinsip operasi jam biologi yang besar ialah ia tidak mengukur tempoh masa. Mereka mengukur irama proses, atau lebih tepat lagi, kehilangannya dengan usia.
Penyelidikan ke arah ini boleh membantu menyelesaikan masalah utama perubatan - penghapusan penyakit penuaan, yang hari ini adalah halangan utama untuk mencapai had spesies kehidupan manusia. Kini angka ini dianggarkan 120 tahun.
Mimpi
Irama dalaman badan mengawal semua proses penting. Masa tidur dan bangun, tempoh tidur - "mata ketiga" - talamus - bertanggungjawab untuk segala-galanya. Telah terbukti bahawa bahagian otak ini bertanggungjawab untuk penghasilan melatonin, hormon yang mengawal bioritma manusia. Tahapnya tertakluk kepada irama harian dan dikawal oleh pencahayaan retina. Dengan perubahan dalam keamatan cahaya, tahap melatonin meningkat atau menurun.
Mekanisme tidur adalah sangat halus dan terdedah. Gangguan pertukaran tidur dan terjaga, yang wujud pada manusia secara semula jadi, menyebabkan kemudaratan serius kepada kesihatan. Oleh itu, kerja syif berterusan yang melibatkan bekerja pada waktu malam dikaitkan dengan kemungkinan penyakit yang lebih tinggi seperti diabetes jenis 2, serangan jantung dan kanser.
Dalam tidur, seseorang benar-benar berehat. Semua organ berehat, hanya otak yang terus bekerja, mensistematisasikan maklumat yang diterima pada siang hari.
Mengurangkan tempoh tidur
Tamadun membuat penyesuaian sendiri terhadap kehidupan. Dengan mengkaji jam tidur biologi, saintis mendapati bahawa orang moden tidur 1.5 jam kurang daripada orang pada abad ke-19. Mengapa mengurangkan masa rehat malam berbahaya?
Gangguan irama semula jadi tidur bergantian dan terjaga membawa kepada kerosakan dan gangguan dalam fungsi sistem penting tubuh manusia: imun, kardiovaskular, endokrin. Kurang tidur membawa kepada berat badan berlebihan dan menjejaskan penglihatan. Seseorang mula merasakan ketidakselesaan di mata, kejelasan imej terjejas, dan terdapat bahaya untuk mengembangkan penyakit serius - glaukoma.
Kurang tidur menimbulkan gangguan dalam fungsi sistem endokrin manusia, dengan itu meningkatkan risiko mendapat penyakit serius - diabetes.
Penyelidik telah menemui corak yang menarik: jangka hayat lebih lama pada orang yang tidur dari 6.5 hingga 7.5 jam. Kedua-dua pengurangan dan peningkatan masa tidur membawa kepada penurunan dalam jangka hayat.
Jam biologi dan kesihatan wanita
Banyak kajian telah ditumpukan kepada masalah ini. Jam biologi wanita adalah keupayaan tubuhnya untuk menghasilkan zuriat. Terdapat istilah lain - kesuburan. Kita bercakap tentang had umur yang sesuai untuk mempunyai anak.
Beberapa dekad yang lalu, jam menunjukkan tanda tiga puluh tahun. Adalah dipercayai bahawa menyedari diri sebagai ibu untuk seks yang adil selepas usia ini dikaitkan dengan risiko kepada kesihatan wanita dan anak dalam kandungannya.
Kini keadaan telah berubah. Bilangan wanita yang mengandung anak buat kali pertama antara umur 30 dan 39 meningkat dengan ketara - 2.5 kali ganda - dan mereka yang melakukannya selepas 40 meningkat sebanyak 50%.
Namun begitu, pakar menganggap 20-24 tahun sebagai usia yang sesuai untuk menjadi ibu. Selalunya keinginan untuk mendapatkan pendidikan dan menyedari diri dalam bidang profesional menang. Hanya segelintir wanita yang bertanggungjawab membesarkan anak pada usia ini. Akil baligh adalah 10 tahun lebih awal daripada kematangan emosi. Oleh itu, kebanyakan pakar cenderung untuk mempercayai bahawa bagi wanita moden masa yang optimum untuk melahirkan anak ialah 35 tahun. Hari ini mereka tidak lagi termasuk dalam kumpulan risiko yang dipanggil.
Jam biologi dan ubat
Tindak balas badan manusia terhadap pelbagai pengaruh bergantung pada fasa irama sirkadian. Oleh itu, irama biologi memainkan peranan penting dalam perubatan, terutamanya dalam diagnosis dan rawatan banyak penyakit. Oleh itu, kesan ubat bergantung kepada fasa bioritma sirkadian. Sebagai contoh, apabila merawat gigi, kesan analgesik adalah maksimum dari 12 hingga 18 jam.
Chronopharmacology mengkaji perubahan dalam sensitiviti tubuh manusia terhadap ubat-ubatan. Berdasarkan maklumat tentang bioritma harian, rejimen ubat yang paling berkesan dibangunkan.
Sebagai contoh, turun naik semata-mata individu dalam tekanan darah memerlukan pertimbangan faktor ini apabila mengambil ubat untuk rawatan hipertensi dan iskemia. Oleh itu, untuk mengelakkan krisis, orang yang berisiko harus mengambil ubat pada waktu petang, apabila badan paling terdedah.
Sebagai tambahan kepada fakta bahawa bioritma tubuh manusia mempengaruhi kesan pengambilan dadah, gangguan irama boleh menyebabkan pelbagai penyakit. Mereka tergolong dalam apa yang dipanggil penyakit dinamik.
Desynchronosis dan pencegahannya
Cahaya siang sangat penting untuk kesihatan manusia. Ia adalah cahaya matahari yang menyediakan penyegerakan semula jadi bioritma. Jika pencahayaan tidak mencukupi, seperti yang berlaku pada musim sejuk, kegagalan berlaku. Ini boleh menjadi punca banyak penyakit. Mental (keadaan kemurungan) dan fizikal (penurunan imuniti umum, kelemahan, dll.) berkembang. Punca gangguan ini terletak pada desynchronosis.
Desynchronosis berlaku apabila jam biologi tubuh manusia tidak berfungsi. Sebabnya mungkin berbeza. Desynchronosis berlaku apabila menukar zon masa untuk jangka masa yang panjang, semasa tempoh penyesuaian semasa peralihan kepada masa musim sejuk (musim panas), semasa kerja syif, ketagihan alkohol dan pemakanan yang tidak teratur. Ini dinyatakan dalam gangguan tidur, serangan migrain, penurunan perhatian dan tumpuan. Akibatnya, sikap tidak peduli dan kemurungan mungkin berlaku. Bagi orang yang lebih tua, penyesuaian adalah lebih sukar dan ia mengambil masa yang lebih lama.
Untuk mengelakkan desynchronosis dan irama badan yang betul, bahan digunakan yang boleh menjejaskan fasa irama biologi. Mereka dipanggil kronobiotik. Mereka ditemui dalam tumbuhan ubatan.
Jam biologi sesuai untuk pembetulan dengan bantuan muzik. Ia membantu meningkatkan produktiviti buruh apabila melakukan kerja yang membosankan. Gangguan tidur dan penyakit neuropsikiatri juga dirawat dengan bantuan muzik.
Irama dalam segala-galanya adalah cara untuk meningkatkan kualiti hidup.
Kepentingan praktikal bioritma
Jam biologi adalah subjek penyelidikan saintifik yang serius. Pelanggan mereka termasuk banyak sektor ekonomi. Hasil kajian irama biologi organisma hidup berjaya diaplikasikan dalam amalan.
Pengetahuan tentang irama kehidupan haiwan domestik dan tumbuhan yang ditanam membantu meningkatkan kecekapan pengeluaran pertanian. Pemburu dan nelayan menggunakan pengetahuan ini.
Sains perubatan mengambil kira turun naik harian dalam proses fisiologi dalam badan. Keberkesanan pengambilan ubat-ubatan, campur tangan pembedahan, melakukan prosedur perubatan dan manipulasi secara langsung bergantung pada jam biologi organ dan sistem.
Pencapaian bioritma telah lama digunakan dalam mengatur rejim kerja dan rehat kru pesawat. Kerja mereka melibatkan melintasi beberapa zon waktu dalam satu penerbangan. Menghapuskan kesan buruk faktor ini adalah sangat penting untuk mengekalkan kesihatan kakitangan penerbangan syarikat penerbangan.
Sukar untuk dilakukan tanpa pencapaian bioritma dalam perubatan angkasa, terutamanya apabila bersiap untuk penerbangan jauh. Rancangan besar yang meluas untuk mewujudkan penempatan manusia di Marikh nampaknya tidak akan dapat dilakukan tanpa mengkaji keunikan fungsi jam biologi manusia dalam keadaan planet ini.