Биоритмы

Введение 

                Все живые организмы, начиная от простейших одноклеточных и кончая такими высокоорганизованными, как человек, обладают биологическими ритмами, которые проявляются в периодическом изменении   жизнедеятельности  и, как самые точные часы, отмеряют время. С каждым годом ученые находят новые внутренние ритмы биологических функций.                

              Биологические ритмы или  биоритмы  – это более или менее регулярные изменения характера  и  интенсивности биологических процессов. Способность к таким изменениям  жизнедеятельности  передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях. 

               Теории "трех  биоритмов" около ста лет. Интересно, что ее авторами стали три  человека: Герман Свобода, Вильгельм Флисс, открывшие эмоциональный  и  физический  биоритмы, а также Фридрих Тельчер - исследовавший интеллектуальный ритм. 
                Психолога Германа Свободу  и  отоларинголога Вильгельма Флисса можно считать "дедушками" теории  биоритмов. В науке такое случается очень редко, но одинаковые результаты они получили независимо друг от друга. 
                Несмотря на профессорские звания  и  то, что одинаковые открытия были сделаны независимо, основатели теории "трех  биоритмов" имели многих противников  и  оппонентов. Исследования  биоритмов  продолжались в Европе, США, Японии. Особенно интенсивным этот процесс стал с открытием ЭВМ и более современных компьютеров. В 70 - 80 гг.  биоритмы  завоевали весь мир.

Интенсивность большинства  физиологических процессов на протяжении суток имеет тенденцию повышаться в утренние часы и падать в ночное время. Примерно в эти же часы повышается чувствительность органов чувств: человек  утром лучше слышит, лучше различает  оттенки цветов.

Изучение  биоритмов  организма  человека  позволит научно обосновать применение лекарственных препаратов при лечении больных.

В последнее время в  нашей стране  и  за рубежом проводятся большие работы по исследованию  биоритмов   человека, их взаимосвязи со сном  и  бодрствованием. Поиски исследователей направлены в основном на определение  возможностей управления  биоритмами  с целью устранения нарушений сна. Задача эта особенно актуальна, на наш взгляд, в настоящее время, когда значительная часть взрослого населения земного шара страдает от бессонницы.

Управление внутренними  ритмами человека имеет важное значение не только для нормализации ночного сна, но и для устранения ряда заболеваний нервной системы, имеющих функциональный характер (например, неврозов). Установлено, что суточное изменение внутренних ритмов, свойственных здоровому человеку, при болезненных состояниях искажаются. По характеру искажений врачи могут судить о ряде заболеваний на начальной стадии.

По-видимому, большинство  болезней у человека происходит вследствие нарушения ритма функционирования ряда органов и систем его организма.

В ходе исторического развития человек и все другие живые  существа, населяющие нашу планету, усвоили  определенный ритм жизни, обусловленный  ритмическими изменениями геофизических  параметров среды, динамикой обменных процессов.

Одна из быстроразвивающихся  наук XX века — биоритмология, т.е. наука, изучающая циклические биологические  процессы, имеющиеся на всех уровнях  организации живой системы. Дело в том, что живая система постоянно  находится в состоянии обмена веществ с окружающей средой и  обладает сложной динамикой процессов, является саморегулирующейся и самовоспроизводящей системой. «Биологические часы» в организме — отражение суточных, сезонных, годовых и других ритмов физиологических процессов.

А так как, темпы научно-технического прогресса сейчас приобретают стремительный  характер  и  предъявляют серьезные требования к  человеку , нам кажется, проблема актуальности  биоритмов  является сегодня самой важнейшей. Бездумное отношение человека к самому себе, как и к окружающей природе, часто является следствием незнания биологических законов, эволюционных предпосылок, адаптивных возможностей человека и т.д., и т.п. Чтобы сохранить здоровье человека и его работоспособность, всесторонне и гармонично развивать его физические и духовные качества, необходима не только настойчивая и плодотворная научно-исследовательская работа, но и большая просветительская работа.

Рассмотрим структурные, функциональные и биологические  процессы человека в пространстве и  во времени, в тесном взаимодействии с окружающей средой, выявим влияние  биологических ритмов на работоспособность, проблемы нарушения биологических  ритмов. 
Биологические ритмы и работоспособность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.  Биологические ритмы и их классификация 

              Все живое на нашей планете несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для нашей Земли. В сложной системе  биоритмов , от коротких – на молекулярном уровне – с периодом в несколько секунд, до глобальных, связанным с годовыми изменениями солнечной активности живет  и   человек . Биологический ритм представляет собой один из важнейших инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.

Повторяемость процессов  — один из признаков жизни. При  этом  большое значение имеет способность живых организмов чувствовать время. С ее помощью устанавливаются суточные, сезонные, годовые, лунные и приливно-отливные ритмы физиологических процессов. Как показали исследования, почти все жизненные процессы в живом организме различны.

Ритмы физиологических процессов  в организме, как и любые другие повторяющиеся явления, имеют волнообразный  характер. Расстояние между одинаковыми  положениями двух колебаний называются периодом, иди циклом. 

        Биологические ритмы или  биоритмы   – это более или менее регулярные изменения характера  и  интенсивности биологических процессов. Способность к таким изменениям  жизнедеятельности  передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях.  

             Выделим следующие важные достижения биоритмологии: 

            1. Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы – от одноклеточных до биосферы. Это свидетельствует о том, что биоритмика – одно из наиболее общих свойств живых систем. 

            2. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах. 

            3. Установлено, что биологические ритмы, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой, их осуществление тесно связано с модифицирующим фактором внешней среды, так называемых датчиков времени. Эта связь в основе единства организма со средой во многом определяет экологические закономерности. 

            4. Сформулированы положения о временной организации живых систем, в том числе – человека – одним из основных принципов биологической организации. Развитие этих положений очень важно для анализа патологических состояний живых систем. 

            5. Обнаружены биологические ритмы чувствительности организмов к действию факторов химической (среди них лекарственные средства) и физической природы. Это стало основой для развития хронофармакологии, т.е. способов применения лекарств с учетом зависимости их действия от фаз биологических ритмов функционирования организма и от состояния его временной организации, изменяющейся при развитии болезни. 

            6. Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний. 

            Биоритмы  подразделяются на физиологические  и  экологические. Физиологические ритмы, как правило, имеют периоды от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека. 

           Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. К ним относятся суточные, сезонные (годовые), приливные и лунные ритмы. Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Так, некоторые цветки раскрываются незадолго до рассвета, как будто зная, что скоро взойдет солнце. Многие животные еще до наступления холодов впадают в зимнюю спячку или мигрируют. Таким образом, экологические ритмы служат организму как биологические часы.

Биологические ритмы описаны  на всех уровнях, начиная от простейших биологических реакций в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями. Таким образом, живой организм является совокупностью многочисленных ритмов с разными характеристиками.

С понятием «ритма» связано  представление о гармонии, организованности явлений и процессов. В переводе с греческого слово «ритм», «ритмос» означает соразмерность, стройность. Ритмическими называются такие явления природы, которые периодически повторяются. Это движение небесных тел, смена времен года, дня и ночи, периодичность приливов и отливов. А также чередование максимумов и минимумов солнечной активности.

Различные физические явления  отличаются периодическим, волнообразным  характером. К их числу можно отнести  электромагнитные волны, звук и т.д. В жизни примером служит изменение  атомного веса элементов, отражающее последовательное чередование химических свойств  материи.

Основные ритмы в природе, наложившие свой отпечаток на все  живое на Земле, возникли под влиянием вращения Земли по отношению к  Солнцу, Луне и звездам.

Из всех ритмических воздействий, поступающих из Космоса на Землю, наиболее сильным является воздействие  ритмически изменяющегося излучения  Солнца. На поверхности и в недрах нашего светила непрерывно идут процессы, проявляющиеся в виде солнечных  вспышек. Мощные потоки энергии, выбрасываемые  при вспышке, достигая Земли, резко  меняют состояние магнитного поля и  ионосферы, влияют на распространение  радиоволн, сказываются на погоде. В  результате возникающих на Солнце вспышек  изменяется общая солнечная активность, имеющая периоды максимума и  минимума.

Многочисленные исследования, проведенные отечественными и зарубежными  учеными, показали, что во время наибольшей активности Солнца возникает резкое ухудшение состояние больных, страдающих гипертонической болезнью, атеросклерозом и инфарктом миокарда. В этот период времени происходят нарушения функционального  состояния ЦНС, возникают спазмы кровеносных сосудов.

Французские ученые Г. Сардау и Г. Валло установили, что момент прохождения пятен через центральный меридиан Солнца в 84% случаев совпадает с внезапными смертями, инфарктами, инсультами и другими осложнениями.  

              Ритм – это универсальное свойство живых систем. Процессы роста и развития организма имеют ритмический характер. Ритмическим изменениям могут быть подвержены различные показатели структур биологических объектов: ориентация молекул, третичная молекулярная структура, тип кристаллизации, форма роста, концентрация ионов и т.д.

Установлена зависимость  суточной периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре молодых  побегов яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного  вещества флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам цветения, интенсивного роста побегов и т. д. Одно из наиболее интересных проявлений биологического измерения времени – суточная периодичность открывания и закрывания цветков и растений. Каждое растение "засыпает" и "просыпается" в строго определенное время суток.

Существуют ритмические  изменения чувствительности организма  к повреждающим факторам внешней  среды. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно: при одной и той же дозе смертность мышей в зависимости от времени  суток варьировала от 0 до 10 %

Важнейшим внешним фактором, влияющим на ритмы организма, является фотопериодичность. У высших животных предполагается существование двух способов фотопериодической регуляции биологических ритмов: через органы зрения и далее через ритм двигательной активности организма и путем экстрасенсорного восприятия света. Существует несколько концепций эндогенного регулирования биологических ритмов: генетическая регуляция, регуляция с участием клеточных мембран. Большинство ученых склоняются к мнению о полигенном контроле над ритмами. Известно, что в регуляции биологических ритмов принимают участие не только ядро, но и цитоплазма клетки.

Согласно теории биоритмов, они делятся на три типа и, сумев  понять каждый из них, мы сможем влиять на свой организм. 

         Ультрадианные ритмы - периоды короче, чем 20 часов, наиболее распространенный пример: регулярное короткое сердцебиение. 
           Циркадианные (околосуточные) ритмы - наиболее изученный класс ритмов, они имеют продолжительность от 20 до 28 часов и включают в себя выработку гормонов, колебание температуры тела и сон. Большинство циркадианных ритмов контролируются биологическими часами, которые называются «супрахиазматическое ядро» (СХЯ), представляющее собой структуру головного мозга размером с булавочную головку. 

   Производство гормона мелатонина приостанавливается благодаря воздействию СХЯ. Пониженный уровень мелатонина вызывает пробуждение через шишковидную железу (небольшая железа, расположенная между полушариями мозга, вырабатывающая сератонин), которая реагирует на свет (после получения сообщения от СХЯ)

Выброс мелатонина носит  циклический характер, и наше самочувствие и деятельность во многом зависят  от его увеличения или уменьшения. Расстройство биоритмов в связи  с перелётом через несколько  часовых поясов в большей степени  является результатом нарушения  циркадианных ритмов и зависит от вырабатываемого в определённый период мелатонина. 
    Инфрадианные ритмы - выходят за рамки 28 часов и включают в себя менструальный цикл.