Biorytmy są fizyczne i biologiczne. Rytmy życia jako uniwersalna właściwość systemów żywych

Rytmy biologiczne

Wszystkie istoty żyjące na naszej planecie noszą piętno rytmicznego wzorca wydarzeń charakterystycznego dla naszej Ziemi. Człowiek także żyje w złożonym systemie biorytmów, od krótkich – na poziomie molekularnym – trwających kilka sekund, po globalne, związane z corocznymi zmianami aktywności Słońca. Rytm biologiczny jest jednym z najważniejszych narzędzi badania czynnika czasu w działaniu układów żywych i ich organizacji czasowej.

Rytmy biologiczne lub biorytmy to mniej lub bardziej regularne zmiany charakteru i intensywności procesów biologicznych. Zdolność do dokonywania takich zmian w aktywności życiowej jest dziedziczna i występuje u prawie wszystkich żywych organizmów. Można je zaobserwować w pojedynczych komórkach, tkankach i narządach, w całych organizmach i populacjach. [

Wyróżnijmy następujące ważne osiągnięcia chronobiologii:

1. Rytmy biologiczne stwierdzono na wszystkich poziomach organizacji przyrody żywej - od organizmów jednokomórkowych po biosferę. Oznacza to, że biorytmika jest jedną z najbardziej ogólnych właściwości systemów żywych.

2. Rytmy biologiczne uznawane są za najważniejszy mechanizm regulujący funkcje organizmu, zapewniający homeostazę, równowagę dynamiczną i procesy adaptacyjne w układach biologicznych.

3. Ustalono, że rytmy biologiczne z jednej strony mają charakter endogenny i regulację genetyczną, z drugiej zaś ich realizacja jest ściśle powiązana z czynnikiem modyfikującym środowiska zewnętrznego, tzw. czujnikami czasu. To połączenie u podstaw jedności organizmu ze środowiskiem w dużej mierze determinuje wzorce środowiskowe.

4. Przepisy dotyczące tymczasowej organizacji organizmów żywych, w tym człowieka, formułuje się jako jedną z podstawowych zasad organizacji biologicznej. Rozwój tych przepisów jest bardzo ważny dla analizy stanów patologicznych systemów żywych.

5. Odkryto biologiczne rytmy wrażliwości organizmów na działanie czynników chemicznych (m.in. leków) i fizycznych. Stało się to podstawą rozwoju chronofarmakologii, czyli tzw. metody stosowania leków, biorąc pod uwagę zależność ich działania od faz biologicznych rytmów funkcjonowania organizmu i od stanu jego tymczasowej organizacji, który zmienia się wraz z rozwojem choroby.

6. W profilaktyce, diagnostyce i leczeniu chorób uwzględnia się wzorce rytmów biologicznych.

Biorytmy dzielimy na fizjologiczne i środowiskowe. Rytmy fizjologiczne z reguły mają okresy od ułamków sekundy do kilku minut. Są to na przykład rytmy ciśnienia krwi, bicia serca i ciśnienia krwi. Istnieją dowody na wpływ np. pola magnetycznego Ziemi na okres i amplitudę ludzkiego encefalogramu.

Rytmy ekologiczne pokrywają się w czasie z dowolnym naturalnym rytmem środowiska. Należą do nich rytmy dobowe, sezonowe (roczne), pływowe i księżycowe. Dzięki rytmom otoczenia organizm orientuje się w czasie i z wyprzedzeniem przygotowuje się na oczekiwane warunki życia. Dlatego niektóre kwiaty otwierają się na krótko przed świtem, jakby wiedząc, że słońce wkrótce wzejdzie. Wiele zwierząt zapada w sen zimowy lub migruje jeszcze przed nadejściem chłodów. Zatem rytmy środowiskowe służą organizmowi jako zegar biologiczny.

Rytm jest uniwersalną właściwością systemów żywych. Procesy wzrostu i rozwoju organizmu mają charakter rytmiczny. Różne wskaźniki struktury obiektów biologicznych mogą podlegać rytmicznym zmianom: orientacja cząsteczek, trzeciorzędowa struktura molekularna, rodzaj krystalizacji, forma wzrostu, stężenie jonów itp. Zależność dziennej okresowości właściwej roślinom od fazy ich rozwoju zostało ustalone. W korze młodych pędów jabłoni ujawniono dobowy rytm zawartości substancji biologicznie czynnej florydzyny, której charakterystyka zmieniała się w zależności od faz kwitnienia, intensywnego wzrostu pędów itp. Jeden z najciekawszych przejawów biologicznym pomiarem czasu jest dzienna częstotliwość otwierania i zamykania kwiatów i roślin. Każda roślina „zasypia” i „budzi się” o ściśle określonych porach dnia. Wcześnie rano (o 4.00) cykoria i róża otwierają kwiaty, o 5.00 - mak, o 6.00 - mniszek lekarski, goździk polny, o 7.00 - dzwonek, ziemniaki ogrodowe, o godz. Godzina 8 - nagietki i powój, godzina 9-10 - nagietki, podbiał. Istnieją również kwiaty, które w nocy otwierają korony. O godzinie 20 otwierają się kwiaty pachnącego tytoniu, a o godzinie 21 - adonis i fiołek nocny. Kwiaty zamykają się także o ściśle określonej godzinie: w południe - oset polny, o godzinie 13-14 - ziemniaki, o godzinie 14-15 - mniszek lekarski, o godzinie 15-16 - mak, o godzinie 16-17 godzina - nagietki, godzina 17-18 podbiał, godzina 18-19 - jaskier, godzina 19-20 - dzika róża. Otwieranie i zamykanie kwiatów zależy również od wielu warunków, na przykład od położenia geograficznego obszaru lub pory wschodu i zachodu słońca.

Następują rytmiczne zmiany wrażliwości organizmu na szkodliwe czynniki środowiskowe. W doświadczeniach na zwierzętach stwierdzono, że wrażliwość na urazy chemiczne i radiacyjne zmienia się bardzo zauważalnie w ciągu dnia: przy tej samej dawce śmiertelność myszy, w zależności od pory dnia, wahała się od 0 do 10%

Najważniejszym czynnikiem zewnętrznym wpływającym na rytm organizmu jest fotoperiodyczność. U zwierząt wyższych przyjmuje się, że fotoperiodyczna regulacja rytmów biologicznych zachodzi na dwa sposoby: poprzez narządy wzroku, a następnie poprzez rytm czynności ruchowych organizmu oraz poprzez pozazmysłowe postrzeganie światła. Istnieje kilka koncepcji endogennej regulacji rytmów biologicznych: regulacja genetyczna, regulacja z udziałem błon komórkowych. Większość naukowców jest skłonna myśleć o poligenicznej kontroli rytmów. Wiadomo, że w regulacji rytmów biologicznych bierze udział nie tylko jądro, ale także cytoplazma komórki.

Centralne miejsce wśród procesów rytmicznych zajmuje rytm dobowy, który ma największe znaczenie dla organizmu. Pojęcie rytmu dobowego (dobowego) wprowadził w 1959 roku Halberg. Rytm dobowy jest modyfikacją rytmu dobowego o okresie 24 godzin, zachodzi w stałych warunkach i należy do rytmów swobodnie płynących. Są to rytmy, których okres nie jest narzucony przez warunki zewnętrzne. Mają charakter wrodzony, endogenny, tj. zdeterminowane właściwościami samego organizmu. Okres rytmów dobowych trwa u roślin 23-28 godzin, u zwierząt 23-25 ​​godzin. Ponieważ organizmy zwykle występują w środowisku o cyklicznych zmianach warunków, rytmy organizmów wydłużają się pod wpływem tych zmian i stają się codzienne.

Rytmy dobowe występują u wszystkich przedstawicieli królestwa zwierząt i na wszystkich poziomach organizacji - od ciśnienia komórkowego po relacje międzyludzkie. Liczne doświadczenia na zwierzętach wykazały obecność dobowych rytmów aktywności ruchowej, temperatury ciała i skóry, tętna i częstości oddechów, ciśnienia krwi i diurezy. Zawartość różnych substancji w tkankach i narządach, np. glukozy, sodu i potasu we krwi, osoczu i surowicy krwi, hormonów wzrostu itp., podlegała codziennym wahaniom.Zasadniczo wszystkie wskaźniki endokrynologiczne, hematologiczne, nerwowe i wskaźniki mięśniowe zmieniają się w rytmie dobowym. , układ sercowo-naczyniowy, oddechowy i trawienny. W tym rytmie określa się zawartość i aktywność kilkudziesięciu substancji w różnych tkankach i narządach organizmu, we krwi, moczu, pocie, ślinie, intensywność procesów metabolicznych, energetyczne i plastyczne zaopatrzenie komórek, tkanek i narządów. Wrażliwość organizmu na różne czynniki środowiskowe i tolerancja na obciążenia funkcjonalne podlegają temu samemu rytmowi dobowemu. W sumie dotychczas zidentyfikowano u człowieka około 500 funkcji i procesów związanych z rytmami dobowymi.

Biorytmy organizmu – dobowy, miesięczny, roczny – pozostają praktycznie niezmienione od czasów prymitywnych i nie nadążają za rytmami współczesnego życia. Każdy człowiek ma wyraźnie widoczne szczyty i doliny najważniejszych systemów życiowych w ciągu dnia. Najważniejsze biorytmy można zapisać w chronogramach. Głównymi wskaźnikami w nich są temperatura ciała, tętno, częstość oddechów w spoczynku i inne wskaźniki, które można określić jedynie przy pomocy specjalistów. Znajomość normalnego, indywidualnego chronogramu pozwala rozpoznać niebezpieczeństwa związane z chorobą, zorganizować swoje zajęcia zgodnie z możliwościami organizmu i uniknąć zakłóceń w jego pracy.

Najcięższą pracę należy wykonywać w godzinach, w których najważniejsze układy organizmu pracują z największą intensywnością. Jeśli dana osoba jest „gołębiem”, szczyt wydajności przypada na trzecią po południu. Jeśli jesteś „skowronkiem”, to czas największej aktywności organizmu przypada na południe. „Sowy” zaleca się wykonywać najintensywniejszą pracę w godzinach 17-18.

Wiele powiedziano na temat wpływu 11-letniego cyklu aktywności Słońca na biosferę Ziemi. Nie wszyscy jednak wiedzą o ścisłym związku pomiędzy fazą cyklu słonecznego a danymi antropometrycznymi młodych ludzi. Kijowscy badacze przeprowadzili analizę statystyczną masy ciała i wzrostu młodych mężczyzn zgłaszających się do punktów poboru. Okazuje się, że przyspieszenie jest bardzo podatne na cykl słoneczny: trend wzrostowy modulowany jest przez fale synchroniczne z okresem „odwrócenia biegunowości” słonecznego pola magnetycznego (czyli podwójny cykl 11-letni, czyli 22 lata). Nawiasem mówiąc, w aktywności Słońca zidentyfikowano dłuższe okresy, obejmujące kilka stuleci.

Duże znaczenie praktyczne ma również badanie innych rytmów wielodniowych (około miesiąca, roku itp.), których czujnikiem czasu są takie okresowe zmiany w przyrodzie, jak zmiana pór roku, cykle księżycowe itp.

W ostatnich latach dużą popularność zyskała teoria „trzech rytmów”, która opiera się na teorii, że te wielodniowe rytmy są całkowicie niezależne zarówno od czynników zewnętrznych, jak i związanych z wiekiem zmian w samym organizmie. Mechanizmem wyzwalającym te wyjątkowe rytmy jest dopiero moment narodzin (według innych wersji – moment poczęcia) człowieka. Urodził się człowiek i powstały rytmy z okresem 23, 28 i 33 dni, określające poziom jego aktywności fizycznej, emocjonalnej i intelektualnej. Graficzną reprezentacją tych rytmów jest fala sinusoidalna. Jednodniowe okresy, w których następuje przełączenie faz („punkty zerowe” na wykresie) i które rzekomo wyróżniają się spadkiem odpowiedniego poziomu aktywności, nazywane są dniami krytycznymi. Jeśli dwie lub trzy sinusoidy przecinają ten sam „punkt zerowy” w tym samym czasie, wówczas takie „podwójne” lub „potrójne” dni krytyczne są szczególnie niebezpieczne.

Liczne badania przeprowadzone w celu sprawdzenia tej hipotezy nie potwierdziły jednak istnienia tych niezwykle unikalnych biorytmów. Niezwykle wyjątkowy, ponieważ podobnych rytmów nie zidentyfikowano u zwierząt; żaden znany biorytm nie pasuje do idealnej sinusoidy; okresy biorytmów nie są stałe i zależą zarówno od warunków zewnętrznych, jak i zmian związanych z wiekiem; W przyrodzie nie odkryto żadnych zjawisk, które byłyby synchronizatorami dla wszystkich ludzi, a jednocześnie byłyby „osobiście” zależne od daty urodzin każdego człowieka.

Specjalne badania wahań stanu funkcjonalnego ludzi wykazały, że nie są one w żaden sposób powiązane z datą urodzenia. Podobne badania sportowców przeprowadzone w naszym kraju, USA i innych krajach nie potwierdziły związku poziomu osiągnięć i wyników sportowych z rytmami zaproponowanymi w hipotezie. Wykazano, że nie ma związku pomiędzy różnymi awariami przemysłowymi, wypadkami i innymi wypadkami drogowymi z krytycznymi dniami osób odpowiedzialnych za te zdarzenia. Zbadano także metody statystycznego przetwarzania danych, które rzekomo wskazywały na obecność trzech rytmów i ustalono błędność tych metod. Tym samym hipoteza „trzech biorytmów” nie została potwierdzona. Jednak jego pojawienie się i rozwój mają pozytywne znaczenie, ponieważ zwróciły uwagę na palący problem - badanie biorytmów wielodniowych, odzwierciedlających wpływ czynników kosmicznych (Słońce, Księżyc, inne planety) na organizmy żywe i odgrywających ważną rolę w życiu i działalności człowieka.

Wiele procesów biologicznych w przyrodzie zachodzi rytmicznie, tj. różne stany ciała występują naprzemiennie z dość wyraźną okresowością. Przykłady szybkich rytmów- skurcze serca lub ruchy oddechowe trwające zaledwie kilka sekund. Inne rytmy życiowe, takie jak naprzemienne czuwanie i sen, trwają około jednego dnia. Jeśli rytmy biologiczne są zsynchronizowane z początkiem przypływów i odpływów (co 12,4 godziny) lub tylko z jedną z tych faz (co 24,8 godzin), nazywa się je pływowymi. W przypadku księżycowych rytmów biologicznych okres odpowiada długości miesiąca księżycowego, a w przypadku rytmów rocznych - rok. Bicie serca i inne formy szybkiej rytmicznej aktywności, które nie korelują z naturalnymi zmianami w środowisku, są zwykle badane przez fizjologię i nie będą omawiane w tym artykule.

Rytmy biologiczne są interesujące, ponieważ w wielu przypadkach są zachowywane nawet przy stałych warunkach środowiskowych. Takie rytmy nazywane są endogennymi, tj. „pochodzące z wnętrza”: choć zwykle korelują z rytmicznymi zmianami warunków zewnętrznych, np. naprzemiennością dnia i nocy, nie można ich uważać za bezpośrednią reakcję na te zmiany. Endogenne rytmy biologiczne występują u wszystkich organizmów z wyjątkiem bakterii. Wewnętrzny mechanizm utrzymujący rytm endogenny, tj. pozwalający organizmowi nie tylko wyczuwać upływ czasu, ale także mierzyć jego odstępy, nazywany jest zegarem biologicznym.

Funkcjonowanie zegara biologicznego jest obecnie dobrze poznane, ale leżące u jego podstaw procesy wewnętrzne pozostają tajemnicą. W latach pięćdziesiątych radziecki chemik B. Biełousow udowodnił, że nawet w jednorodnej mieszaninie niektóre reakcje chemiczne mogą okresowo przyspieszać i zwalniać. Podobnie fermentacja alkoholowa w komórkach drożdży jest aktywowana lub tłumiona w odstępach ok. 30 sekund. Komórki te w jakiś sposób komunikują się ze sobą, dzięki czemu ich rytmy są zsynchronizowane, a cała zawiesina drożdży „pulsuje” dwa razy na minutę.

Uważa się, że taka jest natura wszystkich zegarów biologicznych: reakcje chemiczne w każdej komórce organizmu przebiegają rytmicznie, komórki „dopasowują się” do siebie, tj. synchronizują swoją pracę, dzięki czemu pulsują jednocześnie. Te zsynchronizowane działania można porównać do okresowych oscylacji wahadła zegara.

Rytmy dobowe. Bardzo interesujące są rytmy biologiczne trwające około jednego dnia. Nazywa się je okołodobowym, okołodobowym lub okołodobowym - od łaciny. około - wokół i umiera - dzień.

Procesy biologiczne o rytmie okołodobowym są bardzo zróżnicowane. Na przykład trzy rodzaje świetlistych grzybów zwiększają i zmniejszają swój blask co 24 godziny, nawet jeśli są sztucznie trzymane w stałym świetle lub w całkowitej ciemności. Blask jednokomórkowych wodorostów zmienia się codziennie

Gonyaulax . W roślinach wyższych różne procesy metaboliczne, w szczególności fotosynteza i oddychanie, zachodzą w rytmie dobowym. W sadzonkach cytryny intensywność transpiracji zmienia się w ciągu 24 godzin. Szczególnie oczywistymi przykładami są codzienne ruchy liści oraz otwieranie i zamykanie kwiatów.

U zwierząt znane są również różne rytmy dobowe. Przykładem jest koelenterat, który jest zbliżony do ukwiałów - pióro morskie (

Cavernularia otyła ), która jest kolonią wielu drobnych polipów. Kojec morski żyje w piaszczystych, płytkich wodach, w ciągu dnia chowając się w piasek i zawracając w nocy, aby żerować na fitoplanktonie. Rytm ten utrzymywany jest w laboratorium przy stałych warunkach oświetleniowych.

Zegar biologiczny owadów działa precyzyjnie. Na przykład pszczoły wiedzą, kiedy otwierają się określone kwiaty, i odwiedzają je codziennie o tej samej porze. Pszczoły również szybko uczą się, o której godzinie w pasiece ma się do nich kontakt z syropem cukrowym.

U człowieka rytm dobowy podlega nie tylko senowi, ale także wielu innym funkcjom. Przykładami tego są wzrost i spadek ciśnienia krwi oraz wydalanie potasu i sodu przez nerki, wahania czasu odruchu, pocenie się dłoni itp. Szczególnie zauważalne są zmiany temperatury ciała: w nocy wynosi około 1

° Z niższą niż w ciągu dnia. Rytmy biologiczne u człowieka kształtują się stopniowo w trakcie rozwoju indywidualnego. U noworodka są dość niestabilne - okresy snu, karmienia itp. na zmianę losowo. Regularna naprzemienność okresów snu i czuwania w oparciu o 24- Cykl 25-godzinny zaczyna pojawiać się dopiero w 15. tygodniu życia.Korelacja i „dostrojenie”. Chociaż rytmy biologiczne mają charakter endogenny, odpowiadają zmianom warunków zewnętrznych, w szczególności zmianie dnia i nocy. Zależność ta wynika z tzw. „chwytanie”. Na przykład dobowe ruchy liści u roślin utrzymują się w całkowitej ciemności tylko przez kilka dni, chociaż inne procesy cykliczne mogą powtarzać się setki razy pomimo stałości warunków zewnętrznych. Kiedy trzymane w ciemności liście fasoli wreszcie przestały się rozszerzać i opadać, wystarczył krótki błysk światła, aby ten rytm został przywrócony i trwał jeszcze przez kilka dni. W rytmach dobowych zwierząt i roślin bodźcem czasowym jest zwykle zmiana oświetlenia - o świcie i wieczorem. Jeśli taki sygnał powtarza się okresowo i z częstotliwością zbliżoną do charakterystycznej dla danego rytmu endogennego, następuje precyzyjna synchronizacja procesów wewnętrznych organizmu z warunkami zewnętrznymi. Zegar biologiczny jest „przechwytywany” przez otaczającą okresowość.

Zmieniając w fazie rytm zewnętrzny, np. włączając światło w nocy i utrzymując ciemność w ciągu dnia, można „przełożyć” zegar biologiczny w taki sam sposób, jak normalny zegar, choć taka regulacja zajmuje trochę czasu. Kiedy człowiek przenosi się do innej strefy czasowej, jego rytm snu i czuwania zmienia się w tempie od dwóch do trzech godzin dziennie, tj. do różnicy 6 godzin dostosowuje się dopiero po dwóch, trzech dniach.

W pewnych granicach możliwe jest przestawienie zegara biologicznego na cykl inny niż 24-godzinny, tj. spraw, aby jechały z inną prędkością. Na przykład u ludzi, którzy przez długi czas żyli w jaskiniach ze sztuczną naprzemiennością okresów jasnych i ciemnych, których suma znacznie różniła się od 24 godzin, rytm snu i inne funkcje dobowe dostosowały się do nowej długości „dnia”. ”, który wahał się od 22 do 27 godzin, ale zmiana była większa i nie było już możliwości. To samo tyczy się innych organizmów wyższych, choć wiele roślin potrafi przystosować się do „dni”, których czas trwania stanowi ułamek zwyczajowych dni, na przykład 12 lub

 Godzina ósma. Rytmy pływów i księżyca. Przybrzeżne zwierzęta morskie często wykazują rytmy pływów, tj. okresowe zmiany aktywności zsynchronizowane ze wzrostem i spadkiem poziomu wody. Pływy są powodowane przez grawitację Księżyca i w większości regionów planety w ciągu księżycowego dnia (okres pomiędzy dwoma kolejnymi wschodami Księżyca) występują dwa przypływy i dwa odpływy. Ponieważ Księżyc porusza się wokół Ziemi w tym samym kierunku co nasz planeta wokół własnej osi, dzień księżycowy o około 50 minut dłuższy niż słoneczny, tj. przypływy występują co 12,4 godziny. Rytmy pływów mają ten sam okres. Na przykład krab pustelnik chowa się przed światłem podczas odpływu i wychodzi z cienia podczas przypływu; wraz z nadejściem przypływu ostrygi otwierają muszle, rozwijają macki ukwiałów itp. Wiele zwierząt, w tym niektóre ryby, zużywa więcej tlenu podczas przypływu. Zmiany koloru wabiących krabów są zsynchronizowane ze wzrostem i opadaniem wody.

Wiele rytmów pływów utrzymuje się czasami przez kilka tygodni, nawet jeśli zwierzęta trzymane są w akwarium. Oznacza to, że w istocie mają one charakter endogenny, chociaż w naturze są „wychwytywane” i wzmacniane przez zmiany w środowisku zewnętrznym.

U niektórych zwierząt morskich rozmnażanie jest powiązane z fazami Księżyca i zwykle następuje raz (rzadko dwa razy) w ciągu miesiąca księżycowego. Korzyści z takiej okresowości dla gatunku są oczywiste: jeśli wszystkie osobniki jednocześnie wypuszczą do wody jaja i plemniki, szanse na zapłodnienie są dość duże. Rytm ten ma charakter endogenny i uważa się, że wynika z „przecięcia” 24-godzinnego rytmu dobowego z rytmem pływowym, który trwa 12,4 lub 24,8 godzin. Takie „przecięcie” (zbieg okoliczności) następuje w odstępach co 14

- 15 i 29-30 dni, co odpowiada cyklowi księżycowemu.

Najbardziej znanym i być może najbardziej widocznym rytmem pływów i księżyca jest ten związany z rozmnażaniem się grunion, ryby morskiej, która składa ikrę na plażach Kalifornii. Podczas każdego miesiąca księżycowego obserwuje się dwa szczególnie przypływy - przypływy wiosenne, kiedy Księżyc znajduje się na tej samej osi co Ziemia i Słońce (między nimi lub po stronie przeciwnej do światła). Podczas takiego przypływu grunion składa ikrę, zakopując jaja w piasku na samym brzegu wody. W ciągu dwóch tygodni rozwijają się niemal na lądzie, do którego nie docierają drapieżniki morskie. Podczas kolejnego wiosennego przypływu, gdy woda zakryje dosłownie wypełniony nimi piasek, z wszystkich jaj w ciągu kilku sekund wykluwają się larwy, które natychmiast odpływają do morza. Oczywiście taka strategia reprodukcyjna jest możliwa tylko wtedy, gdy dorosłe gruniony wyczują nadejście wiosennych przypływów.

Cykl menstruacyjny kobiet trwa cztery tygodnie, choć niekoniecznie jest zsynchronizowany z fazami księżyca. Jednak, jak pokazują eksperymenty, w tym przypadku możemy mówić o rytmie księżycowym. Łatwo jest przesunąć czas miesiączki, korzystając na przykład ze specjalnego programu sztucznego oświetlenia; będą one jednak występować z częstotliwością bardzo bliską 29,5 dnia, tj. do miesiąca księżycowego.

Rytmy o niskiej częstotliwości. Rytmy biologiczne o okresach znacznie dłuższych niż jeden miesiąc są trudne do wyjaśnienia na podstawie wahań biochemicznych, które prawdopodobnie determinują rytmy dobowe, a ich mechanizm jest nadal nieznany. Wśród takich rytmów najbardziej oczywiste są rytmy roczne. Jeśli drzewa strefy umiarkowanej zostaną przesadzone do tropików, przez pewien czas utrzymają cykl kwitnienia, zrzucania liści i spoczynku. Prędzej czy później rytm ten zostanie zakłócony, czas trwania faz cyklu będzie coraz bardziej niepewny, aż w końcu zaniknie synchronizacja cykli biologicznych nie tylko pomiędzy różnymi okazami tego samego gatunku, ale nawet pomiędzy różnymi gałęziami tego samego gatunku. drzewo.

Na obszarach tropikalnych, gdzie warunki środowiskowe są praktycznie stałe przez cały rok, rodzime rośliny i zwierzęta często wykazują długoterminowe rytmy biologiczne z okresami innymi niż 12 miesięcy. Na przykład kwitnienie może następować co 8 lub 18 miesięcy. Najwyraźniej rytm roczny jest dostosowaniem się do warunków strefy umiarkowanej.

Znaczenie zegara biologicznego. Zegary biologiczne są przydatne dla organizmu przede wszystkim dlatego, że pozwalają mu dostosować swoje działanie do okresowych zmian środowiska. Na przykład krab, który unika światła podczas odpływu, automatycznie będzie szukać schronienia, które ochroni go przed mewami i innymi drapieżnikami żerującymi na odsłoniętym podłożu. Wrodzone pszczołom poczucie czasu koordynuje lot po pyłek i nektar z okresem otwierania kwiatów. Podobnie rytm dobowy mówi głębinowym zwierzętom morskim, kiedy zapada noc, aby zbliżyły się do powierzchni, gdzie jest więcej pożywienia.

Ponadto zegar biologiczny pozwala wielu zwierzętom znaleźć kierunek na podstawie punktów orientacyjnych astronomicznych. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy znane jest jednocześnie położenie ciała niebieskiego i pora dnia. Na przykład na półkuli północnej w południe słońce znajduje się dokładnie na południu. Innym razem, aby wyznaczyć kierunek południowy, należy znając położenie słońca dokonać korekty kątowej w zależności od czasu lokalnego. Korzystając ze swoich zegarów biologicznych, niektóre ptaki, ryby i wiele owadów regularnie dokonują takich „obliczeń”.

Nie ma wątpliwości, że ptaki wędrowne potrzebują umiejętności nawigacyjnych, aby znaleźć drogę na małe wyspy na oceanie. Prawdopodobnie używają swoich zegarów biologicznych do określenia nie tylko kierunku, ale także współrzędnych geograficznych.

 Zobacz też PTAKI.

Problemy z nawigacją nie ograniczają się do samych ptaków. Regularne długie migracje przeprowadzają foki, wieloryby, ryby, a nawet motyle.

Praktyczne zastosowanie rytmów biologicznych. Wzrost i kwitnienie roślin zależą od interakcji między ich rytmami biologicznymi a zmianami czynników środowiskowych. Na przykład kwitnienie jest stymulowane głównie przez długość jasnych i ciemnych okresów dnia na określonych etapach rozwoju roślin. Pozwala to wybrać uprawy odpowiednie dla określonych szerokości geograficznych i warunków klimatycznych, a także opracować nowe odmiany. Jednocześnie znane są udane próby zmiany rytmów biologicznych roślin w pożądanym kierunku. Na przykład drób arabski (Ornithogallum arabskie ), kwitnąca zwykle w marcu, można sprawić, by zakwitła w okolicach Świąt Bożego Narodzenia – w grudniu.

Wraz z upowszechnieniem się długodystansowych podróży lotniczych wiele osób zetknęło się ze zjawiskiem desynchronizacji. Pasażer odrzutowca szybko przekraczający wiele stref czasowych zazwyczaj odczuwa zmęczenie i dyskomfort związany z „przestawieniem” swojego zegara biologicznego na czas lokalny. Podobna desynchronizacja występuje u osób przechodzących z jednej zmiany roboczej na drugą. Większość negatywnych skutków wynika z obecności w organizmie człowieka nie tylko jednego, ale wielu zegarów biologicznych. Zwykle nie jest to zauważalne, ponieważ wszystkie są „schwytane” w ten sam dobowy rytm dnia i nocy. Jednakże, gdy przesuwa się w fazie, prędkość rekonfiguracji różnych zegarów endogenicznych nie jest taka sama. W rezultacie sen następuje, gdy temperatura ciała, tempo wydalania potasu przez nerki i inne procesy zachodzące w organizmie nadal odpowiadają poziomowi czuwania. To niedopasowanie funkcji w okresie adaptacji do nowego reżimu prowadzi do zwiększonego zmęczenia.

Istnieje coraz więcej dowodów na to, że długie okresy desynchronizacji, na przykład spowodowane częstymi lotami między strefami czasowymi, są szkodliwe dla zdrowia, ale zakres szkód nie jest jeszcze jasny. Jeżeli nie da się uniknąć przesunięcia fazowego, desynchronizację można zminimalizować poprzez odpowiedni dobór prędkości, przy której następuje przesunięcie.

Rytmy biologiczne mają oczywiste implikacje dla medycyny. Powszechnie wiadomo na przykład, że podatność organizmu na różne szkodliwe wpływy zmienia się w zależności od pory dnia. Eksperymenty polegające na wstrzykiwaniu myszom toksyny bakteryjnej wykazały, że jej śmiertelna dawka była wyższa o północy niż w południe. W podobny sposób zmienia się wrażliwość tych zwierząt na alkohol i promieniowanie rentgenowskie. Wrażliwość człowieka również się zmienia, ale w przeciwfazie: jego ciało jest najbardziej bezbronne o północy. W nocy śmiertelność operowanych pacjentów jest trzykrotnie większa niż w ciągu dnia. Koreluje to z wahaniami temperatury ciała, która jest najwyższa w ciągu dnia u ludzi i najwyższa w nocy u myszy.

Z takich obserwacji wynika, że ​​postępowanie lecznicze powinno być skoordynowane z przebiegiem zegara biologicznego i osiągnięto już w tym zakresie pewne sukcesy. Trudność polega na tym, że rytmy biologiczne człowieka, zwłaszcza chorego, nie zostały jeszcze dostatecznie zbadane. Wiadomo, że w wielu chorobach

- od raka po epilepsję - są zakłócane; Uderzającym tego przykładem są nieprzewidywalne wahania temperatury ciała u pacjentów. Dopóki rytmy biologiczne i ich zmiany nie zostaną odpowiednio zbadane, zastosowanie ich w praktyce jest oczywiście niemożliwe. Warto dodać, że w niektórych przypadkach desynchronizacja rytmów biologicznych może być nie tylko objawem choroby, ale także jedną z jej przyczyn. LITERATURA Rytmy biologiczne , tom. 1-2. M., 1984

Rytm biologiczny

Rytmy biologiczne- okresowo powtarzające się zmiany w przebiegu procesów biologicznych zachodzących w organizmie lub zjawisk naturalnych. Jest to podstawowy proces zachodzący w przyrodzie żywej. Nauką badającą biorytmy jest chronobiologia. Ze względu na związek z naturalnymi rytmami środowiska biorytmy dzielimy na fizjologiczne i środowiskowe.

Rytmy ekologiczne pokrywają się w czasie z dowolnym naturalnym rytmem środowiska. (rytmy dobowe, sezonowe, pływowe i księżycowe). Dzięki rytmom otoczenia organizm orientuje się w czasie i z wyprzedzeniem przygotowuje się na oczekiwane warunki życia. Rytmy środowiskowe służą organizmowi jako zegar biologiczny.

Rytmy fizjologiczne nie pokrywają się z żadnym rytmem naturalnym (rytmami ciśnienia, bicia serca i ciśnienia krwi). Istnieją dowody na wpływ np. pola magnetycznego Ziemi na okres i amplitudę ludzkiego encefalogramu. Ze względu na pochodzenie biorytmy dzielą się na endogenne (przyczyny wewnętrzne) i egzogenne (zewnętrzne). Ze względu na czas trwania biorytmy dzielą się na okołodobowe (około jednego dnia), infradianowe (dłuższe niż jeden dzień) i ultradianowe (mniej niż jeden dzień).

Rytmy infradiańskie

Rytmy trwające dłużej niż jeden dzień. Przykłady: hibernacja (zwierzęta), cykle menstruacyjne u kobiet (ludzie).

Istnieje ścisły związek pomiędzy fazą cyklu słonecznego a danymi antropometrycznymi młodych ludzi. Przyspieszenie jest bardzo podatne na cykl słoneczny: trend wzrostowy modulowany jest przez fale synchroniczne z okresem „odwrócenia biegunowości” słonecznego pola magnetycznego (który jest podwójnym cyklem 11-letnim, czyli 22-letnim). W aktywności Słońca zidentyfikowano również dłuższe okresy, obejmujące kilka stuleci. Duże znaczenie praktyczne ma również badanie innych rytmów wielodniowych (około miesiąca, roku itp.), których czujnikiem czasu są takie okresowe zmiany w przyrodzie, jak zmiana pór roku, cykle księżycowe itp.

Rytmy ultradialne

Rytm trwający krócej niż jeden dzień. Przykładem jest koncentracja uwagi, zmniejszenie wrażliwości na ból wieczorem, procesy wydzielnicze, fazy cykliczne naprzemienne w ciągu 6-8 godzin normalnego snu u człowieka. W doświadczeniach na zwierzętach stwierdzono, że wrażliwość na urazy chemiczne i radiacyjne zmienia się bardzo zauważalnie w ciągu dnia.

Rytmy dobowe (dobowe).

Centralne miejsce wśród procesów rytmicznych zajmuje rytm dobowy, który ma największe znaczenie dla organizmu. Pojęcie rytmu dobowego (dobowego) wprowadził w 1959 roku Halberg. Jest to modyfikacja rytmu dobowego o okresie 24 godzin, zachodzi w stałych warunkach i należy do rytmów swobodnie płynących. Są to rytmy, których okres nie jest narzucony przez warunki zewnętrzne. Są wrodzone, endogenne, to znaczy zdeterminowane właściwościami samego organizmu. Okres rytmów dobowych trwa u roślin 23-28 godzin, u zwierząt 23-25 ​​godzin.

Ponieważ organizmy zwykle występują w środowisku o cyklicznych zmianach warunków, rytmy organizmów wydłużają się pod wpływem tych zmian i stają się codzienne. Rytmy dobowe występują u wszystkich przedstawicieli królestwa zwierząt i na wszystkich poziomach organizacji. Doświadczenia na zwierzętach wykazały obecność CR aktywności ruchowej, temperatury ciała i skóry, tętna i częstości oddechów, ciśnienia krwi i diurezy. Zawartość różnych substancji w tkankach i narządach, np. glukozy, sodu i potasu we krwi, osoczu i surowicy krwi, hormonów wzrostu itp., podlegała codziennym wahaniom.Zasadniczo wszystkie wskaźniki endokrynologiczne, hematologiczne, nerwowe i wskaźniki mięśniowe zmieniają się w rytmie dobowym. , układ sercowo-naczyniowy, oddechowy i trawienny. W tym rytmie określa się zawartość i aktywność kilkudziesięciu substancji w różnych tkankach i narządach organizmu, we krwi, moczu, pocie, ślinie, intensywność procesów metabolicznych, energetyczne i plastyczne zaopatrzenie komórek, tkanek i narządów. Wrażliwość organizmu na różne czynniki środowiskowe i tolerancja na obciążenia funkcjonalne podlegają temu samemu rytmowi dobowemu. U człowieka zidentyfikowano około 500 funkcji i procesów związanych z rytmami dobowymi.

Ustalono zależność dobowej okresowości właściwej roślinom od fazy ich rozwoju. W korze młodych pędów jabłoni ujawniono dobowy rytm zawartości substancji biologicznie czynnej florydzyny, której charakterystyka zmieniała się w zależności od faz kwitnienia, intensywnego wzrostu pędów itp. Jeden z najciekawszych przejawów biologicznym pomiarem czasu jest dzienna częstotliwość otwierania i zamykania kwiatów i roślin.

Egzogenne rytmy biologiczne

Wpływ (odbicie) rytmów księżycowych na przypływy i odpływy mórz i oceanów. Cykl odpowiada fazom księżyca (29,53 dnia) lub dniu księżycowemu (24,8 godziny). Rytmy księżycowe są wyraźnie widoczne u roślin i zwierząt morskich oraz obserwowane podczas hodowli mikroorganizmów.

Psychologowie zauważyli zmiany w zachowaniu niektórych osób związane z fazami księżyca, w szczególności wiadomo, że podczas nowiu wzrasta liczba samobójstw, zawałów serca itp. Być może cykl menstruacyjny jest powiązany z księżycem cykl.

Pseudonaukowa teoria „trzech rytmów”

Teoria „trzech rytmów” zakłada całkowitą niezależność tych wielodniowych rytmów zarówno od czynników zewnętrznych, jak i związanych z wiekiem zmian w samym organizmie. Mechanizmem wyzwalającym te wyjątkowe rytmy jest dopiero moment narodzin (lub poczęcia) osoby. Urodził się człowiek i powstały rytmy z okresem 23, 28 i 33 dni, określające poziom jego aktywności fizycznej, emocjonalnej i intelektualnej. Graficzną reprezentacją tych rytmów jest fala sinusoidalna. Jednodniowe okresy, w których następuje przełączenie faz („punkty zerowe” na wykresie) i które rzekomo wyróżniają się spadkiem odpowiedniego poziomu aktywności, nazywane są dniami krytycznymi. Jeśli dwie lub trzy sinusoidy przecinają ten sam „punkt zerowy” w tym samym czasie, wówczas takie „podwójne” lub „potrójne” dni krytyczne są szczególnie niebezpieczne. Nie poparte badaniami.

Teoria „trzech biorytmów” ma około stu lat. Co ciekawe, jej autorami były trzy osoby: Hermann Svoboda, Wilhelm Fliess, który odkrył biorytmy emocjonalne i fizyczne oraz Friedrich Teltscher, który badał rytm intelektualny. Za „dziadków” teorii biorytmów można uznać psychologa Hermanna Svobodę i otolaryngologa Wilhelma Fliessa. Zdarza się to bardzo rzadko w nauce, ale uzyskali te same wyniki niezależnie od siebie. Swoboda pracował w Wiedniu. Analizując zachowania swoich pacjentów zauważył, że ich myśli, pomysły, impulsy do działania powtarzały się z określoną częstotliwością. Herman Svoboda poszedł dalej i zaczął analizować powstawanie i rozwój chorób, zwłaszcza cykliczność ataków serca i astmy. Efektem tych badań było odkrycie rytmiczności procesów fizycznych (22 dni) i psychicznych (27 dni). Mieszkający w Berlinie dr Wilhelm Fliess zainteresował się odpornością organizmu ludzkiego na choroby. Dlaczego dzieci z tą samą diagnozą w jednym momencie zyskują odporność, a w innym umierają? Zebrawszy dane dotyczące początku choroby, temperatury i śmierci, powiązał je z datą urodzenia. Obliczenia wykazały, że zmiany w odporności można przewidzieć na podstawie 22-dniowych biorytmów fizycznych i 27-dniowych biorytmów emocjonalnych. „Ojcem” teorii „trzech biorytmów” był nauczyciel z Innsbrucku (Austria) Friedrich Telcher. Do badań popchnęły go nowomodne biorytmy. Jak wszyscy nauczyciele, Telcher zauważył, że chęć i zdolność uczniów do postrzegania, systematyzowania i wykorzystywania informacji oraz generowania pomysłów zmienia się od czasu do czasu, to znaczy ma charakter rytmiczny. Porównując daty urodzin uczniów, egzaminów i ich wyników odkrył rytm intelektualny o okresie 32 dni. Telcher kontynuował swoje badania, studiując życie kreatywnych ludzi. W rezultacie znalazł „puls” naszej intuicji - 37 dni, ale z biegiem czasu ten rytm został „utracony”. Wszystko, co nowe, z trudem trafia. Pomimo tytułów profesorskich i faktu, że tych samych odkryć dokonywano niezależnie, twórcy teorii „trzech biorytmów” mieli wielu przeciwników i przeciwników. Badania nad biorytmami kontynuowano w Europie, USA i Japonii. Proces ten stał się szczególnie intensywny wraz z odkryciem komputerów i nowszych komputerów. W latach 70-tych - 80-tych. biorytmy podbiły cały świat. Teraz moda na biorytmy minęła, ale wszystko w naturze lubi się powtarzać.

Badacze akademiccy odrzucają „teorię” trzech biorytmów. Teoretyczną krytykę „teorii” przedstawia na przykład popularnonaukowa książka uznanego znawcy chronobiologii Arthura Winfreya. Niestety, autorzy prac naukowych (nie popularnonaukowych) nie uważali za konieczne specjalnego poświęcenia czasu na krytykę, ale na zapoznanie się ze swoimi dziełami (w języku rosyjskim znajduje się wspaniały zbiór pod redakcją Jurgena Aschoffa, książka L. Glassa i M. Mackie i inne źródła) pozwalają stwierdzić, że „teoria” trzech biorytmów jest nie do utrzymania. Dużo bardziej przekonująca jest jednak eksperymentalna krytyka „teorii”. Liczne testy eksperymentalne w latach 70. i 80. całkowicie obaliły „teorię” jako nie do utrzymania.

Niestety, w związku z powszechnym stosowaniem pseudonaukowej teorii trzech rytmów, słowa „biorytm” i „chronobiologia” często kojarzą się z antynauką. W rzeczywistości chronobiologia jest dyscypliną naukową opartą na dowodach, która należy do tradycyjnego akademickiego głównego nurtu badań, a zamieszanie wynika z nieuczciwości oszustów (na przykład pierwszy link w wyszukiwarce Google dla hasła „chronobiologia” to witryna reklamowanie usług szarlatanów).

Użytek domowy i programy do „wykrywania biorytmów”

Terminu biorytm używa się również do określenia oczekiwanych cykli spadków i wzrostów aktywności fizycznej lub psychicznej danej osoby, która nie zależy od rasy, narodowości ani żadnych innych czynników danej osoby.

Istnieje wiele programów do określania biorytmów, wszystkie są powiązane z datą urodzenia i nie mają podstaw naukowych.

Liczne algorytmy takich obliczeń zakładają, że od dnia urodzenia człowiek znajduje się pod wpływem trzech stabilny i niezmienny rytmy biologiczne: fizyczny, emocjonalny i intelektualny.

  • Cykl fizyczny równa się 23 dni. Określa energię, siłę, wytrzymałość i koordynację ruchu człowieka.
  • Cykl emocjonalny wynosi 28 dni i określa stan układu nerwowego i nastrój.
  • Inteligentny cykl(33 dni) określa zdolność twórczą jednostki.

Uważa się, że każdy z cykli składa się z dwóch półcykli, dodatniego i ujemnego. Podczas dodatniego półcyklu biorytmu człowiek doświadcza pozytywnego wpływu tego biorytmu, a podczas ujemnego półcyklu - wpływu negatywnego. Istnieje również stan krytyczny biorytmu, gdy jego wartość wynosi zero - w tym momencie wpływ tego biorytmu na człowieka jest nieprzewidywalny. Entuzjaści takich obliczeń uważają, że o ogólnym stanie człowieka decyduje „poziom pozytywnych cykli”. Programy podsumowują amplitudy trzech „cykli” i dają „korzystne i niekorzystne daty”.

  • Wszystkie te algorytmy i programy nie mają podstaw naukowych i należą wyłącznie do sfery pseudonauki.

Istnieje podstawa naukowa: 1. Brown F. Rytmy biologiczne. W książce: Fizjologia porównawcza zwierząt. T.2, M.: Mir, 1977, s. 210-260; 2. Gorszkow M. M. Wpływ Księżyca na biorytmy // Kolekcja: Pola elektromagnetyczne w biosferze. T.2 // M.: Nauka, 1984, s. 165-170.

Algorytmy obliczania biorytmów

B=(-cos(2pi*(t-f)/P))*100% gdzie P=(22,27,32)

Wzór używany wszędzie to:

B=(sin(2pi*(t-f)/P))*100% gdzie P=(23,28,33)

B - stany biorytmu w % lub można je wyrazić jako stan względem zera, a także stan wzrostu lub spadku.

pi jest liczbą π.

t - liczba dni w stosunku do zerowych jednostek miary do chwili obecnej.

f to liczba dni od zerowych jednostek czasu do daty urodzenia.

Korekta według wartości

Dokładne wartości biorytmów:

  • fizyczny 23.688437
  • emocjonalny 28.426125
  • intelektualista 33.163812

PI 3.1415926535897932385

Obliczenia oparte na wartościach średnich prowadzą do błędu wynoszącego kilka dni w każdym roku obliczeniowym. Najwyraźniej istnieje pewien rodzaj profanacji wędrującej tam i z powrotem z różnych „autorytatywnych” źródeł.

Uwaga: ten fragment jest od początku do końca herezją, co potwierdza ewidentną fałszywość „teorii trzech biorytmów”. Faktem jest, że gdyby faktycznie prowadzono badania mające na celu zmierzenie stanów „fizycznych”, „emocjonalnych” i „intelektualnych”, to wynik byłby znany z dokładnością powiedzmy do 1 sekundy (choć zwykle chodzi o godziny, a nawet dni). Zatem określenie długości cyklu nawet dla jednej osoby i założenie, że cykle są absolutnie stabilne, nie dałoby się zrobić lepiej niż z dokładnością do 5 miejsc po przecinku (1 sekunda = 0,00001 dnia). Liczby podane z dokładnością do sześciu (po przecinku) cyfr potwierdzają, że tak naprawdę nie przeprowadzono żadnych poważnych badań na temat „trzech biorytmów”. Rzeczywiście tak jest: jeśli nie ma wątpliwości co do istnienia samych cykli, a potwierdziło to wiele eksperymentów, to twierdzenie, że istnieją trzy ściśle ustalone rytmy, jest złudzeniem lub kłamstwem (i zostało to właśnie udowodnione eksperymentalnie, patrz poniżej).przypisy na dole strony).

Zgodność biorytmu

Zgodność poszczególnych biorytmów określa wzór:

S = [((D/P) - ) * 100]%, gdzie P=(23,28,33)

S - współczynnik zgodności biorytmów.

D to różnica dat urodzenia 2 osób w dniach.

Funkcja zaokrąglająca ułamek dziesiętny do mniejszej liczby całkowitej (antier).

P - faza biorytmu.

K - Współczynnik zgodności biorytmu %

Współczynnik znajduje się w tabeli

S 0 3 4 6 7 9 11 12 13 14 15 18 21 22 25 27 28 29 31 33 34 36 37 40 43 44 45 46 48 50 51 53 54 55 56 59 62 63
K% 100 99 98 96 95 92 88 85 83 80 78 70 60 57 50 43 40 36 30 25 22 17 15 8 4 3 2 1 0.5 0 0.5 1 2 3 4 8 15 17
S 65 66 68 70 71 72 74 75 77 78 81 84 85 86 87 88 90 92 93 95 96
K% 22 25 30 36 40 43 48 50 57 60 70 78 80 83 85 88 92 95 96 98 99

Notatki

Biorytmy niektórych osób mogą przebiegać w cyklu dobowym 12-godzinnym, a nie 24-godzinnym, jak ma to miejsce u większości ludzi. Zjawisko to nie zostało w pełni zbadane, a przyczyny nie zostały dotychczas wyjaśnione.

Biologiczne rytmy zdrowia oznaczają cykliczność procesów zachodzących w organizmie. Na wewnętrzny rytm człowieka wpływają czynniki zewnętrzne:

  • naturalne (promieniowanie Księżyca, Ziemi i Słońca);
  • społeczne (zmiany w przedsiębiorstwie).

Biorytmolodzy lub chronobiolodzy badają biorytmy. Uważają, że biorytmy to procesy okresowe zachodzące w żywej materii. Procesy te mogą obejmować zupełnie różne okresy czasu: od kilku sekund do kilkudziesięciu lat. Zmiany rytmów biologicznych mogą być spowodowane różnymi procesami. Mogą być zewnętrzne (przypływy i odpływy) i wewnętrzne (funkcja serca).

Klasyfikacja biorytmów

Głównym kryterium podziału rytmów na grupy jest czas ich trwania. Chronibiolodzy wyróżnią trzy typy rytmów biologicznych człowieka. Najdłuższe nazywane są niskoczęstotliwościowymi. Amplituda takich wahań w funkcjonowaniu organizmu zależy od odstępów księżycowych, sezonowych, miesięcznych lub tygodniowych. Jako przykłady procesów podlegających rytmom o niskiej częstotliwości możemy podkreślić pracę układu hormonalnego i rozrodczego.

Do drugiej grupy zaliczają się rytmy średniej częstotliwości. Są one ograniczone do okresu od 30 minut do 6 dni. Zgodnie z prawami takich oscylacji zachodzi proces metaboliczny i proces podziału komórek w organizmie. Okresy snu i czuwania również podlegają tym biorytmom.

Rytmy o wysokiej częstotliwości trwają krócej niż 30 minut. Determinuje je praca jelit, mięśnia sercowego, płuc i szybkość reakcji biochemicznych.

Oprócz typów wymienionych powyżej istnieją również stałe biorytmy. Rozumie się je jako rytmy, których czas trwania wynosi zawsze 90 minut. Są to na przykład wahania emocjonalne, zmiany faz snu, okresy koncentracji i wzmożonej uwagi.

Szczególnie interesujący jest fakt, że cykle biologiczne mogą być dziedziczone i są zdeterminowane genetycznie. Wpływa na nie także ekologia.

Rodzaje rytmów biologicznych

Od urodzenia organizm człowieka podlega wpływowi trzech rytmów:

  • intelektualny,
  • emocjonalny,
  • fizyczny.

Intelektualny rytm biologiczny człowieka determinuje jego zdolności umysłowe. Ponadto odpowiada za ostrożność i racjonalność w zachowaniu. Wpływ tego biorytmu najsilniej odczuwają przedstawiciele zawodów intelektualnych: nauczyciele, naukowcy, profesorowie i finansiści. Zdolność koncentracji i postrzegania informacji zależy od biocyklów intelektualnych.

Za nastrój danej osoby odpowiada biorytm emocjonalny. Wpływa na percepcję i wrażliwość, a także może zmieniać zakres ludzkich doznań. To właśnie z powodu tego rytmu ludzie mają tendencję do zmiany nastroju w ciągu dnia. Odpowiada za kreatywność, intuicję i zdolność do empatii. Kobiety i osoby artystyczne są bardziej podatne na ten cykl. Stan emocjonalny wywołany wahaniami tego rytmu wpływa na relacje rodzinne, miłość i seks.

Biorytm fizyczny jest bezpośrednio powiązany z funkcjonowaniem organizmu człowieka. Determinuje energię wewnętrzną, wytrzymałość, szybkość reakcji i metabolizm. Osiągając swój szczyt, ten rytm biologiczny zwiększa zdolność organizmu do regeneracji. Ma to szczególne znaczenie w przypadku sportowców oraz osób, których aktywność fizyczna wiąże się z aktywnością fizyczną.


Zmiana biorytmów w ciągu dnia

Najbardziej zauważalne zmiany w rytmach biologicznych obserwuje się w ciągu dnia. Wyznaczają dogodne godziny pracy, snu, odpoczynku, zdobywania nowych informacji, jedzenia i uprawiania sportu. Na przykład okres od 7 do 8 to najlepszy czas na śniadanie, a czas od 16 do 18 jest najbardziej odpowiedni na pracę intelektualną.

Ludzkie biorytmy dobowe łatwo i szybko dostosowują się do stref czasowych. Proces ludzkiego ciała przypomina wewnętrzny zegar. I podobnie jak w przypadku przejścia na czas zimowy, przy zmianie paska ciało samo „obraca strzałki” w odpowiednim kierunku.

Wskaźniki rytmów biologicznych mogą się nieco zmieniać na korzyść indywidualnych cech organizmu ludzkiego. Ponadto istnieje kilka chronotypów, które mają różne rytmy dobowe.

Chronotypy człowieka

Ze względu na charakter codziennej aktywności wyróżnia się trzy typy ludzi:

  • sowy,
  • skowronki,
  • gołębie

Godne uwagi jest to, że tylko niewielki procent ludzi jest całkowicie chronotypowy. Zdecydowana większość reprezentuje formy przejściowe pomiędzy „sową” a „gołębiem” a „gołębiem” i „skowronkiem”.

„Nocne marki” kładą się spać po północy, wstają późno, a największą aktywność wykazują wieczorem i w nocy. Zachowanie rannych ptaszków jest odwrotne: wcześnie wstają, wcześniej kładą się spać i są bardziej aktywni wcześniej w ciągu dnia.

Z „gołębiami” wszystko jest ciekawsze. Wstają później niż wstają wcześnie rano, ale chodzą też spać bliżej północy. Ich aktywność jest bardziej równomiernie rozłożona w ciągu dnia. Powszechnie przyjmuje się, że „gołębie” są jedynie formą przystosowaną. Oznacza to, że ludzie żyjący w takim rytmie biologicznym po prostu dostosowują się do harmonogramu pracy lub nauki, podczas gdy pozostałe dwa chronotypy mają swoje własne cechy od urodzenia.

Nagła zmiana rutyny dnia może spowodować pogorszenie samopoczucia i niekontrolowane wahania nastroju. Z taką przypadłością niezwykle trudno będzie walczyć i trudno będzie przywrócić prawidłowy rytm funkcjonowania organizmu. Dlatego klarowna codzienna rutyna nie jest luksusem, ale sposobem na to, aby zawsze być w dobrym nastroju.

Rytmy biologiczne narządów wewnętrznych człowieka

Szczególne znaczenie dla człowieka i jego zdrowia mają nie tylko rytmy biologiczne organizmu, ale także poszczególnych jego części. Każdy organ stanowi niezależną jednostkę i pracuje we własnym rytmie, który również zmienia się w ciągu dnia.

Za okres wątrobowy uważa się czas od 1 do 3 w nocy. Od 7 do 9 rano żołądek pracuje najlepiej. Dlatego jutro nazywany jest najważniejszym posiłkiem dnia. Godzina 11-13 po południu to najkorzystniejsza pora dla mięśnia sercowego, dlatego trening prowadzony o tej porze daje większe efekty. Od 15 do 17 godzin układ moczowy jest najbardziej aktywny. Niektóre osoby zauważają, że w tym okresie odczuwają silniejszą i częstszą potrzebę oddania moczu. Czas nerkowy zaczyna się o 17:00 i kończy o 7:00.

Funkcjonowanie narządów wewnętrznych może zostać zakłócone przez złe odżywianie, złe wzorce snu oraz nadmierny stres fizyczny i psychiczny.

Metody obliczania biorytmów

Jeśli człowiek wie, jak działa jego organizm, może z większą efektywnością planować swoją pracę, naukę i inne zajęcia. Określenie biorytmów zdrowia jest dość proste. Wynik będzie prawdziwy dla wszystkich typów chronobiologicznych.

Aby obliczyć dokładne cykle biologiczne organizmu, należy pomnożyć liczbę dni w roku przez wiek, z wyjątkiem lat przestępnych. Następnie pomnóż liczbę lat przestępnych przez 366 dni. Obydwa powstałe wskaźniki sumują się. Następnie musisz podzielić wynikową liczbę przez 23, 28 lub 33, w zależności od rytmu, który chcesz obliczyć.

Jak wiadomo, każda fluktuacja rytmu biologicznego przechodzi przez trzy etapy: fazę niskoenergetyczną, fazę wysokoenergetyczną i dni krytyczne. Jeśli chcesz poznać swoją kondycję fizyczną, określa ją 23-dniowy cykl. Pierwsze 11 dni będzie dniem dobrego zdrowia, większej odporności na stres i pożądania seksualnego. Od 12 do 23 dni pojawia się zwiększone zmęczenie, osłabienie i zły sen. W tym okresie musisz więcej odpoczywać. Dni o numerach 11, 12 i 23 można uznać za krytyczne.

Cykl 28-dniowy określa wskaźniki emocjonalne. Energia będzie wysoka przez pierwsze 14 dni. To dobry czas na przyjaźń, miłość i relacje. Osoba będzie przytłoczona emocjami, nasilą się wszystkie zdolności twórcze. Okres od 14 do 28 lat będzie czasem spadku siły emocjonalnej, bierności i zmniejszonej wydajności. W cyklu są tylko dwa krytyczne dni: 14 i 28. Charakteryzują się one pojawieniem się konfliktów i obniżoną odpornością.

Cykl intelektualny trwa 33 dni. W ciągu pierwszych 16 dni obserwuje się zdolność jasnego i jasnego myślenia, zwiększoną koncentrację, dobrą pamięć i ogólną aktywność umysłową. W pozostałych dniach cyklu reakcje ulegają spowolnieniu, następuje upadek twórczy i spadek zainteresowania wszystkim. W trzech krytycznych dniach cyklu (16, 17, 33) niezwykle trudno jest się skoncentrować, pojawiają się błędy w pracy, roztargnienie, ryzyko wypadków i innych zdarzeń z powodu nieuwagi.

Aby przyspieszyć obliczenia, możesz skorzystać z kalkulatora biorytmu człowieka. W Internecie można znaleźć wiele różnych zasobów, w których oprócz samych aplikacji obliczeniowych można przeczytać na ich temat opinie prawdziwych ludzi.

Znajomość biologicznych rytmów organizmu może pomóc człowiekowi osiągnąć swoje cele, zharmonizować relacje międzyludzkie i życie w ogóle. Wpłynie także korzystnie na Twoją fizjologię i stan emocjonalny.

Biologiczne rytmy funkcji organizmu

Według najczęstszej hipotezy organizm żywy jest niezależnym układem oscylacyjnym, który charakteryzuje się całym zespołem wewnętrznie powiązanych rytmów. Pozwalają organizmowi skutecznie przystosować się do cyklicznych zmian środowiskowych. Naukowcy uważają, że w wielowiekowej walce o byt przetrwały tylko te organizmy, które potrafiły nie tylko dostrzec zmiany warunków naturalnych, ale także dostosować aparat rytmiczny do rytmu zewnętrznych wibracji, co oznaczało najlepszą adaptację do środowiska. Na przykład jesienią wiele ptaków leci na południe, a niektóre zwierzęta hibernują.

Hibernacja pomaga zwierzętom przetrwać niesprzyjający okres. Dokładnie określają czas hibernacji.

Naukowcy w przekonujący sposób udowodnili istnienie wewnętrznej, naturalnej uwarunkowania podstawowych rytmów biologicznych w organizmie człowieka. Zatem u bliźniąt jednojajowych rytmy te są podobne. Znany jest przypadek: dwaj bracia zostali rozdzieleni wkrótce po urodzeniu i wychowywali się w różnych rodzinach, nie znając się. Obydwoje jednak wykazali skłonność do tych samych zajęć, mieli te same upodobania i wybrali tę samą specjalność. Ale najbardziej zdumiewające było to, że bracia bliźniacy dorastali i rozwijali się według tego samego programu genetycznego, żyli według tego samego zegara biologicznego. Podobnych przykładów jest całkiem sporo. Jednak w nauce istnieje odwrotny punkt widzenia na naturę rytmów biologicznych.

„System całkowicie przesiąknięty rytmami” - tak w przenośni nazwał osobę jeden z założycieli rosyjskiej szkoły badaczy rytmów biologicznych, B. S. Alyakrinsky. Głównym przewodnikiem tego systemu jest rytm dobowy. Wszystkie funkcje organizmu zmieniają się w tym rytmie: obecnie nauka dysponuje wiarygodnymi informacjami na temat dziennej cykliczności ponad 400 funkcji i procesów. W złożonym zespole rytmów dobowych naukowcy uważają rytm temperatury ciała za jeden z głównych czynników: w nocy jego wartości są najniższe, rano temperatura wzrasta i osiąga maksimum o godzinie 18. Rytm ten w ciągu wielu lat ewolucji umożliwił dostosowanie aktywności organizmu człowieka do okresowych wahań temperatury otoczenia.

Nieznana wcześniej i nierozpoznana chronobiologia, choć twierdząca, że ​​jej starożytne korzenie wywodzą się od samego Hipokratesa, została uznana za równorzędną wśród innych nauk wiosną 1960 roku w amerykańskim mieście Cold Spring Harbor na międzynarodowym sympozjum poświęconym badaniu rytmów w układach żywych. Obecnie towarzystwa naukowe chronobiologów istnieją we wszystkich rozwiniętych krajach świata. Ich działania koordynują stowarzyszenia europejskie i międzynarodowe, które co dwa lata wydają specjalne czasopismo i gromadzą naukowców na swoich kongresach.

Minęło dużo czasu, odkąd dana osoba doświadczyła tak gwałtownych wahań środowiska: odzież i mieszkanie zapewniły mu środowisko o sztucznej temperaturze, ale temperatura ciała jest zmienna, tak jak wiele wieków temu. A te wahania są nie mniej ważne dla organizmu, ponieważ temperatura determinuje szybkość reakcji biochemicznych, które są materialną podstawą wszelkich przejawów życia ludzkiego. W ciągu dnia temperatura jest wyższa – wzrasta aktywność reakcji biochemicznych, a metabolizm w organizmie zachodzi intensywniej; dlatego poziom czuwania jest wyższy. Wieczorem temperatura ciała spada i łatwiej jest zasnąć.

Rytm temperatury ciała powtarzają wskaźniki wielu układów organizmu: przede wszystkim puls, ciśnienie krwi, oddychanie itp.

Natura osiągnęła doskonałość w synchronizacji rytmów. Tak więc, zanim człowiek się obudzi, we krwi gromadzą się substancje biologicznie czynne, adrenalina, hormony kory nadnerczy itp. Wszystko to przygotowuje osobę do aktywnego czuwania w ciągu dnia: wzrasta ciśnienie krwi i tętno, siła mięśni, wydajność i wzrost wytrzymałości.

Przykładem możliwości istnienia rytmu dobowego są nerki. W głównej strukturze strukturalnej nerek (kłębuszki) krew jest filtrowana, w wyniku czego powstaje „pierwotny mocz”. Zawiera jednak również wiele substancji niezbędnych dla organizmu, dlatego w innej części nerek (kanalikach) substancje te przedostają się z powrotem do krwi. W odcinku kanalików położonym najbliżej kłębuszków (tzw. proksymalnym) wchłaniane są białka, fosfor, aminokwasy i inne związki. W odległej (lub dystalnej) części kanalików woda jest wchłaniana, przez co zmniejsza się objętość moczu. W wyniku badań chronobiologicznych ustalono, że kanaliki bliższe nerek są najbardziej aktywne w godzinach porannych i dziennych, dlatego w tym czasie wydalanie białka, fosforu i innych substancji jest minimalne. Część dystalna kanalików funkcjonuje najintensywniej w nocy i we wczesnych godzinach porannych: w nocy następuje wchłanianie wody, a objętość moczu ulega zmniejszeniu. Jednocześnie większe wydalanie fosforanów ułatwia organizmowi pozbycie się zbędnych kwasów.

W realizacji rytmicznych wahań funkcji organizmu szczególną rolę odgrywa układ hormonalny. Światło padające na siatkówkę oka przekazuje pobudzenie poprzez nerwy wzrokowe do jednej z najważniejszych części mózgu – podwzgórza. Podwzgórze jest najwyższym ośrodkiem wegetatywnym, który przeprowadza złożoną koordynację funkcji narządów i układów wewnętrznych w integralną aktywność organizmu. Związany jest z przysadką mózgową, głównym regulatorem funkcjonowania gruczołów dokrewnych. Tak więc podwzgórze - przysadka mózgowa - gruczoły dokrewne - narządy „pracujące”. W wyniku pracy tego łańcucha zmienia się tło hormonalne, a wraz z nim aktywność układów fizjologicznych. Hormony steroidowe wpływają bezpośrednio na stan komórek nerwowych, zmieniając poziom ich pobudliwości, dlatego równolegle z wahaniami poziomu hormonów zmienia się nastrój człowieka. Determinuje to wysoki poziom funkcji organizmu w ciągu dnia i niski poziom w nocy.

Podczas jednego z przeszczepów serca wykonywanych u danej osoby rozrusznik serca nadal działał w sercu – tej części mięśnia sercowego, która wyznacza rytm całego serca. Jego rytm dobowy różnił się nieco od rytmu dobowego biorcy, czyli pacjenta, który otrzymał nowe serce. W angielskim czasopiśmie Nature Kraft, Alexander, Foster, Leachman i Linscombe opisali ten niesamowity przypadek. Dobowy rytm serca pacjenta, czyli częstość tętna, był o 135 minut niezgodny z dobowym rytmem temperatury. Warto w tym miejscu powtórzyć, że najwyższe tętno praktycznie pokrywa się z maksymalną temperaturą ciała. To nie przypadek, że jeśli nie ma termometru, lekarz liczy puls lub liczbę oddechów, aby określić temperaturę: gdy wzrasta ona o 1°C, tętno wzrasta o około 10–15 uderzeń na minutę, a tętno częstość koreluje z częstością oddechów jako 1: 4.

Naukowcy z Instytutu Badawczego Medycyny Doświadczalnej Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych doszli do wniosku, że w organizmie człowieka pulsuje nie tylko serce, ale także... jelita, gdy pełnią swoją funkcję ewakuacyjną, czyli są oczyszczony. Oznakę choroby należy uznać nie tylko za rzadki (1-2 razy w tygodniu) stolec, ale także za naruszenie rytmu dobowego. Zwracając uwagę na to odchylenie od normy, możesz zapobiec rozwojowi poważnych chorób, które powstają w wyniku zaparć. Wiadomo, że rytm metabolizmu zostaje zachowany w tzw. hodowli tkankowej, czyli podczas hodowli tkanek „in vitro”.

Badacze uważają, że dla człowieka przeważające znaczenie mają czynniki społeczne: rytm snu i czuwania, harmonogram pracy i odpoczynku, praca instytucji publicznych, transport itp. Zgodzili się, że będą nazywani „społecznymi czujnikami czasu”, w przeciwieństwie do „naturalnych” czujniki czasu” (światło, temperatura otoczenia, skład jonowy powietrza, natężenie pola elektrycznego i magnetycznego Ziemi itp.).

Społeczny charakter człowieka i stworzone przez niego sztuczne środowisko sprawiają, że w normalnych warunkach nie odczuwa on wyraźnych sezonowych wahań swojego stanu funkcjonalnego. Niemniej jednak istnieją i wyraźnie się objawiają – przede wszystkim w chorobach. Uwzględnianie tych wahań w profilaktyce, diagnostyce i leczeniu chorób stanowi podstawę praktycznej chronobiologii.

Z książki Droga do krainy zdrowia autor Jurij Awksentiewicz Merzliakow

RYTMY BIOLOGICZNE I NASZE ŻYCIE K.Stanisławski: „Podstawą całego życia ludzkiego jest rytm nadawany każdemu przez jego naturę…”. Biologiczne rytmy życia człowieka badane są od kilkudziesięciu lat. Ujawniają się niesamowite rzeczy: wszystkie funkcje naszego ciała są obniżone

Z książki Jak pozbyć się bezsenności autor Ludmiła Wasiliewna Bereżkowa

Rozdział 1. Co wiadomo o normalnym śnie. sen i rytmy biologiczne Sen jest bezpośrednio powiązany z rytmami biologicznymi człowieka. Czym one są Ustalono, że w świecie fizycznym, w którym istnieją wszystkie żywe organizmy, w tym ludzie, istnieją

Z książki Kompletna encyklopedia dobrego samopoczucia autor Giennadij Pietrowicz Małachow

Prawo krzepnięcia i trenowania funkcji ludzkiego ciała Życie od poczęcia do urodzenia Po zapłodnieniu komórka jajowa przechodzi w stan aktywny - pojawia się w niej ośrodek formacyjny i rozpoczyna się podział. Etap embrionalny trwa od

Z książki Nadwaga. Nowa dietetyka autor Marek Jakowlewicz Żolondz

Rozdział 17. Otyłość postępująca z pogorszeniem funkcji seksualnych organizmu Stosunkowo rzadka odmiana otyłości, czyli otyłość postępująca, wiąże się z pogorszeniem funkcji seksualnych organizmu. Aby właściwie zrozumieć to zagadnienie, należy się z nim zapoznać

Z książki Przyjemność: kreatywne podejście do życia autor Aleksander Lowen

Rytmy funkcji przyrodniczych Według filogenetyki życie powstało w morzu i dla większości ludzi powrót nad morze jest przyjemnością i przynosi wiele przyjemnych chwil. Będąc blisko oceanu czujemy wolność i jedność

Z książki Wrażliwość na pogodę i zdrowie autor Swietłana Waleriewna Dubrowskaja

Biologiczne rytmy organizmu i zdrowia człowieka Od chwili narodzin człowiek funkcjonuje w trzech rytmach biologicznych – fizycznym, emocjonalnym i intelektualnym. Okoliczność ta nie jest zależna od jego miejsca zamieszkania, narodowości, rasy i innych

Z książki Sekrety naszego mózgu przez Sandrę Amodt

ROZDZIAŁ 4. Niesamowite rytmy: zegary biologiczne i zaburzenia rytmu dobowego Pamiętasz, jak byłeś dzieckiem, a wujek Larry założył się z tobą, że nie potrafiłeś chodzić i żuć gumy w rytm swoich kroków? Teraz ten zakład może wydawać się całkowicie absurdalny, ale potem otrzymał swój

Z książki Aerobik na twarz autor Maria Borysowna Kanowska

Rytmy pielęgnacji ciała i skóry Słynny chronobiolog dr Franz Halberg z American University of Minnesota stwierdza: „Organizm ludzki ma swój własny harmonogram życia”. Oczywiste jest, że skuteczność pielęgnacji skóry znacznie wzrośnie, jeśli

autor

Rozdział 4 Praktyka przywracania funkcji organizmu

Z książki Życie po udarze. Prawdziwe przeżycie powrotu do zdrowia po „uderze”, dostępne dla każdego! autor Siergiej Wikentiewicz Kuzniecow

Rozdział 4 Praktyka przywracania funkcji organizmu

Z książki Żywność ekologiczna: naturalna, naturalna, żywa! przez Lyubava Live

Z książki ABC Żywienia Ekologicznego przez Lyubava Live

Codzienny rytm organizmu Pokarmy białkowe najlepiej spożywać w środku dnia, kiedy aktywność enzymów trawiennych jest maksymalna. Rano lub po południu warto jeść owoce, rano pić soki, nie zapominając o codziennym rytmie organizmu. Ciało też musi

Z książki Najlepsze dla zdrowia od Bragga do Bołotowa. Duży podręcznik współczesnego wellness autor Andriej Mokhovoy

Przywrócenie naturalnych funkcji organizmu Po poście człowiek nie potrzebuje już takiej ilości pożywienia, jaka była wcześniej potrzebna, ponieważ jest on znacznie lepiej wchłaniany. Jedzenie mniejszych ilości odciąża narządy wewnętrzne i układ krwionośny. Bragg

Z książki Aerobik na twarz: ćwiczenia przeciwstarzeniowe autor Maria Borysowna Kanowska

Rytmy pielęgnacji naszego ciała i skóry Od 23 do 4.00. To najlepszy czas na sen, który odwdzięczy się urodą i zdrowiem. To właśnie w tych godzinach odnawia się największa liczba komórek. Jeśli dana osoba śpi głęboko, komórki są w stanie podzielić się na osiem

Z książki Biorytmy, czyli jak stać się zdrowym autor Walery Anatolijewicz Doskin

Kosmiczne rytmy regulują zegar biologiczny Amerykański profesor biologii Frank A. Brown uważa, że ​​fluktuacje rytmiczne obserwowane w organizmach żywych są niczym innym jak wynikiem ciągłego oddziaływania czynników kosmicznych i geofizycznych

Z książki Mózg przeciw starzeniu się autor Giennadij Michajłowicz Kibardin

Rozdział 1 Rytmy biologiczne Poszukiwanie prawdy należy zacząć od czegoś małego. Odpowiedzi nie da się znaleźć na jednej stronie. Spróbuj powoli przeczytać całą książkę od deski do deski. Ziarna prawdy są porozrzucane wszędzie. Gdzieś jest ich więcej, a gdzie mniej. Dopiero po pełnym przestudiowaniu