Биологические ритмы и их роль в жизни человека» Введение 4

«Биологические ритмы и их роль в жизни человека»
Введение 4
1.1 Понятие биологических ритмов и их классификация 6
1.2 Характеристика биологических ритмов 10
2.1 Положительное влияние биологического ритма на жизнь человека 12
2.2 Отрицательное влияние на жизнь человека в случае нарушения
биологического ритма 15
Заключение 17
Список использованной литературы 19
Введение
Из всех наук, занимающихся здоровьем человека, одной из самых необычных и
удивительных является хронобиология - наука о влиянии биологических
ритмов на состояние здоровья человека[1, стр.3, 20 т.1].
Корни знаний о биоритмах уходят в далекую древность. До нашего времени
дошли трактаты Гиппократа и Авиценны, в которых значительное место
уделялось здоровому образу жизни, основанному на правильном чередовании
фаз активности и отдыха. В народной медицине давно было замечено влияние
фаз луны и солнца на здоровье. Если говорить о современной хронобиологии, то
первые серьезные научные исследования были проведены в первой половине
ХХ века[2,стр.3].Стремление человека в открытии новых таинств, установлений
рекордов, постановка непостижимых задач с их реализацией приводит к
колебаниям состояния организма, что и является сутью биологических ритмов.
Их учет и бережное к ним отношение помогают подняться на следующую
ступеньку человеческой эволюции, пренебрежение же ритмами часто просто
губительно для здоровья человека.
В последнее время наши биологические ритмы страдают оттого, что труд
становится все напряженнее, отдых короче, а жизнь вокруг все шумнее. Мы
ездим на большие расстояния, летаем на самолете и при этом оказываемся на
другом часовом поясе. Все эти социальные ритмы предъявляют новые
требования к организму человека, в первую очередь к работе его биологических
часов: они начинают спешить, отставать или же ломаются.И сразу же
снижаются творческие и физические силы человека. Именно поэтому за
последние десятилетия возник интерес к его биологическим ритмам и на
сегодняшний день не теряет свою актуальность.
Цель работы – раскрыть содержание понятия биологических ритмов и
определить их роль в жизни человека.
Задачами реализации цели являются: определение краткой характеристики
биологических ритмов, разграничение влияния биоритмов на положительное
влияние (выявление собственного биоритма и соблюдение) на
жизнедеятельность человека, а также отрицательного влияния (несоблюдение и
пренебрежение). В работе применены литературные источники, приведенные в
списке, позволяющие подойти к данной теме с позиций разных авторов –
ученых.
Работа состоит из двух частей с детализированными подпунктами. В первой
части рассмотрено понятие и классификация биологических ритмов. Во второй
части – роль биоритмов, на жизнедеятельность человека, детализируемая на
подпункты: положительное влияние биоритмов и отрицательное влияние
биоритмов на состояние организма при их нарушении. Каждый подпункт
содержит вывод из всего сказанного в подпункте. В заключении подводится
общий итог работы, обобщая выше изложенное.
Глава 1 Содержание понятия биологические ритмы
1.1 Понятие биологических ритмов и их классификация
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
[3].Биологические ритмы – это периодическое повторение изменения характера
и интенсивности биологических процессов и явлений в живых организмах
[4,стр. 232].
Согласно одному из основных принципов материалистического естествознания
– принципу единства организма и среды – организм не может существовать без
внешней среды. Но внешняя среда, все сферы мироздания охвачены
колебательными ритмическими движениями. Не удивительно поэтому, что
одним из неотъемлемых свойств живого является ритмичность всех процессов.
Русский социолог П.Я. Соколов писал: «Весь растительный и животный мир, а с
ним и человек, извечно и непрестанно испытывает на себе ритмические
воздействия внешнего физического мира и извечно отвечает на биение
мирового пульса ритмическими пульсирующими реакциями».
В основе биологических ритмов лежат изменения метаболизма биологических
систем, обусловленные влиянием внешних и внутренних факторов. Факторы,
которые влияют на ритмичность процессов, происходящих в живом организме,
получили определение "синхронизаторы» или "датчики времени".
К внешним факторам относятся:

изменение освещенности (фотопериодизм);

изменения температуры (термопериодизм);

изменения магнитного поля;

интенсивность космических излучений;

приливы и отливы;

сезонные и солнечно-лунные влияния;

социальные влияния, характерные для человека.
Одним из ведущих факторов, влияющих на биологические ритмы организмов,
является фотопериод – продолжительность светового периода суток. Реакции
организмов на изменения фотопериода получили название фотопериодизм (от
греч.фотос – свет и периодос – чередование). Продолжительность светового
периода суток – один из самых стабильных экологических факторов, поскольку
она всегда постоянна в данном месте и в определённый день года. Зато другие
факторы (температура, влажность, давление и т.д.) могут изменяться даже на
протяжении суток.
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.
К внутренним факторам относятся нейрогуморальные процессы, протекающие в
определенном, наследственно закрепленном темпе и ритме.
Учение о биологических ритмах в узком смысле получило название
биоритмологии, которое входит в более широкую дисциплину –
хронобиологию. Можно выделить несколько наиболее важных достижений
хронобиологии:

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.

Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции
функций организма, обеспечивающим гомеостаз, динамическое
равновесие и процессы адаптации в биологических системах.

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.

Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике,
диагностике и лечении заболеваний.
Выдающийся хронобиолог Ф. Хальберг разделил все биологические ритмы на
три группы:
1) Ритмы высокой частоты с периодом, который не превышает получасовой
интервал. Это ритмы сокращения сердечных мышц, дыхания, биотоков мозга,
биохимических реакций, перистальтики кишечника.
2) Ритмы средней частоты с периодом от получаса до семи суток. Сюда входят:
изменение сна и бодрости, активности и покоя, суточные изменения в обмене
веществ, колебание температуры, артериального давления, частоты деления
клеток, колебание состава крови.
3) Низкочастотные ритмы с периодом от четверти месяца до одного года:
недельные, месячные и сезонные ритмы. К биологическим процессам этой
периодичности принадлежат эндокринные изменения, зимняя спячка.[2, стр.10]
Также выделяют свободнотекущие ритмы, наблюдаемые в условии изоляции от
внешних времязадателей у человека с периодичностью несколько длиннее
суток, а также захваченные ритмы – с определенными циклами освещения и
принудителями, как колебание температуры среды [1, стр. 53, 366].В
зависимости от источника происхождения биологические ритмы делят на
экзогенные и эндогенные. Экзогенные ритмы – это колебания, вызванные
периодическими воздействиями извне. Они являются пассивными реакциями на
колебания факторов окружающей среды. Эндогенные ритмы – автономные
(спонтанные, самоподдерживающиеся, самовозбуждающиеся) колебания,
обусловленные активными процессами в самой системе.По выполняемой
функции биологические ритмы делят на физиологические и экологические.
Физиологические ритмы – рабочие циклы отдельных систем (сердцебиение,
дыхание и т. п.). Экологические (адаптивные) служат для приспособления
организмов к периодичности окружающей среды. Период (частота)
физиологического ритма может изменяться в широких пределах в зависимости
от степени функциональной нагрузки, как правило, от долей секунды до
нескольких минут.
Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм
по предложению Халберга Ф. (1964), имеющий наибольшее значение для
организма. Циркадианный ритм является видоизменением суточного ритма с
периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно
текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом.
Они врожденные, эндогенные, т.е. обусловлены свойствами самого организма.
Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25
часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими
изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими
изменениями и становятся суточными.Циркадианные ритмы обнаружены у всех
представителей животного царства и на всех уровнях организации – от
клеточного давления до межличностных отношений. В многочисленных опытах
на животных установлено наличие циркадианных ритмов двигательной
активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного
давления и диуреза. Суточным колебаниям оказались подвержены содержания
различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в
крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в
околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и
гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечнососудистой,
дыхательной и пищеварительной систем. В этом ритме содержание и
активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче,
поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и
пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному
ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам
внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. Всего к
настоящему времени у человека выявлено около 500 функций и процессов,
имеющих циркадианную ритмику.
Ритм сокращения сердца у человека, находящегося в состоянии относительного
покоя, зависит от фазы циркадианного ритма. Основной земной ритм –
суточный, обусловленный вращением Земли вокруг своей оси, поэтому
практически все процессы в живом организме обладают суточной
периодичностью. Все эти ритмы (а у человека их уже обнаружено более 100)
определенным образом связаны друг с другом, образуя единую, согласованную
во времени ритмическую систему организма[5].
1.2 Характеристика биологических ритмов
В основе различной ритмики лежит периодический волновой процесс. Для
характеристики биоритма важны следующие показатели: период, уровень
(мезор), амплитуда, фаза, частота и др. (рис. 1).
1. Период ритма рассчитывают как длительность одного полного цикла
ритмических колебаний в единицах времени.
2. Уровнем (мезором) принято считать среднюю величину функции, изучаемой
в течение одного биологического цикла.
3. Амплитуда – это половина разности между наибольшим и наименьшим
значениями кривой ритма в течение одного биологического цикла.
4. Фаза характеризует положение колеблющейся системы в каждый данный
момент времени. При этом время наибольшего подъема функций определяется
как акрофаза, а время наибольшего спада процесса – как батифаза.
5. Количество циклов, совершающихся в единицу времени, называют частотой.
Помимо этих показателей, каждый биологический ритм характеризуется
формой кривой, которую анализируют при графическом изображении динамики
ритмически меняющихся явлений (хронограмма, фазовая карта и др.).
Простейшая кривая, описывающая биоритмы, – это синусоида. Однако, как
показывают результаты математического анализа, структура биоритма бывает,
как правило, более сложной.
Истинно периодическими колебания могут быть только в стационарном
режиме. Колебания обычно не сразу достигают стационарного состояния, а
начиная с момента возникновения, приближаются к нему асимптотически. Это
позволяет считать, что биоритм, у которого существует промежуточный режим
– переходный период, – является процессом, способным к регуляции[6].
Рис. 1 - Схематическое изображение биоритма и его основные показатели
Приведем некоторые типичные характеристики циркадианной системы
здорового человека. Масса тела достигает максимальных значений в 18-19
часов, температура тела – в 16-18 часов, частота сердечных сокращений – в 1516 часов, частота дыхания – в 13-16 часов, гистологическое артериальное
давление – в 15-18 часов, уровень эритроцитов в крови – в 11-12 часов,
лейкоцитов – в 21-23 часа, гормонов в плазме крови – в 10-12 часов, инсулина –
в 18 , общего белка крови – в 17-19 часов.
Глава 2 Роль биологических ритмов в обеспечении жизнедеятельности человека
2.1 Положительное влияние биологического ритма на
жизнь человека
Преимущества периодической организации процессов жизнедеятельности
человека с внутренним ритмом физиологам известна хорошо. Одно из
возможных преимуществ состоит в том, что способность предсказывать время
суток «изнутри» с помощью циркадианных осцилляторов позволяет организму
загодя предвидеть вероятные требования к работе гомеостатических систем,
какими бы ни были противоречивыми внешние сигналы в предыдущие 24 часа.
Таким образом, эффекторы, для включения которых требуется длительное
время (порядка нескольких часов), могут использоваться для ответа на
ежедневные изменения окружающей среды, так как они активизируются
внутренними сигналами задолго до наступления таких изменений [1, стр.267].
Наглядное отражение внутреннего биоритма на жизнедеятельность проявляется
в суточном ритме человека: образование желчи в печени чередуется с
образованием гликогена. В первой половине дня образовывается наибольшее
количество желчи, которая обеспечивает оптимальные условия для
переваривания, в частности, жиров. Во второй половине дня печень накапливает
гликоген и воду.В утренние часы усиливается перистальтика кишечника и
моторная функция желудка, происходит очищение кишечника.Вечером
наиболее выраженная выделительная функция почек, минимум ее приходится
между 2-я часами ночи и 5-ю часами утра.
В течение суток фазы работоспособности также чередуются с периодами
расслабления и сна. При этом пик активности с утра приходится на период с 8
до12 часов, а дневной пик активности выпадает на период с 15 до 18 часов. Эти
периоды активности обязательно чередуются периодами расслабления. Кроме
того, свое биологическое расписание есть и у каждого нашего органа. Если мы
будем придерживаться этого расписания, то мы надолго сохраним свою красоту
и здоровье [7,стр. 248].
3.00 - 6.00: самый тяжёлый и истощающий период для организма. Для него
характерно самое низкое кровяное давление.
6.00 - 7.00: оптимальное время для перехода от сна к бодрствованию.
5.00 - 7.00: период наибольшей активности толстого кишечника и оптимальное
время для очищения организма.
7.00 - 9.00: время наибольшей активности желудка, и, следовательно, это время
хорошо использовать для первого приема пищи.
8.00 - 9.00: в кровь поступает наибольшее количество половых гормонов.
9.00 - 10.00: оптимальное время для медицинских процедур, связанных с
внешним воздействием, так как в это время кожа мене всего чувствительна к
уколам.
10.00 - 12.00: время наиболее активной работы мозга и лучшее время для
интеллектуальной работы.
13.00 - 15.00: время активности тонкого кишечника. Это означает, что если вы
перед этим пообедали, то за два часа пища наилучшим образом усвоится.
16.00 - 18.00: это время лучше использовать для физической работы и спорта.
Именно в этот период быстрее всего отрастают волосы и ногти.
17.00 - 19.00: в это время мы лучше всего улавливаем нюансы вкуса, ароматов и
музыки.
18.00 - 20.00: в это время печень легче всего справляется с алкоголем.
18.00 - 20.00: в этот период лучше всего накладывать косметические маски. Это
время красоты, так как в эти часы кожа максимально чувствительна к
косметическим процедурам.
18.00- 21.00: время для самых задушевных бесед. В это время человек открыт
для общения и острее всего чувствует одиночество.
19.00 - 21.00: в этот период максимально подвижны наши суставы, а значит, он
хорошо подходит для занятий йогой и упражнений на растяжку и расслабление.
22.00: начиная с этого времени, особенно интенсивно начинают действовать
защитные силы организма. Именно это время наиболее благоприятно для
отхода ко сну.
Знание биоритмов человека позволяет изготовить хронологические календари,
которые улучшают нормальное протекание жизни и оптимизируют результаты
человеческой деятельности. Вот некоторые данные о пиках биологических
процессов в организме в течение суток:

макс. чувствительность пальцев - 15-16 ч.

макс. сжатие руки - 9-10 ч.

макс вырабатывание желудочных кислот -13 ч.

макс. восприимчивость к инъекциям - 9 ч.

макс. работоспособность печени - 18-20 ч.

макс.работоспособность легких -16-18 ч.

макс. рост волос и ногтей - 16-18 ч.

макс. активность мозга -10-12 ч.

мин. внимание водителей - 2 ч.

труднее всего оставаться в одиночестве - 20-22 ч.

мин. сосудистое давление - 4-5 ч.

макс. активность для мужчин и женщин - начало осени. [2,стр.4-6]
2.2 Отрицательное влияние на жизнь человека в случае
нарушения биологического ритма
Согласно одному из научных определений, биологические ритмы обеспечивают
способность организма к адаптации и выживанию в изменяющихся условиях
среды. Отсюда следует, что при нарушении биологических ритмов
устойчивость человека к различным факторам окружающей среды
снижается.Эксперименты со сдвигом фазы и перелеты в широтном направлении
показывают, что сдвиги фазы принудителями и перелеты через несколько
часовых поясов позволяют исследовать перестройку циркадианной системы во
время переходного процесса, что негативно сказывается впоследствии на
состояние ритма жизни. Типичные результаты таких экспериментов
представлены на рис. 2:
Рис. 2 Ритмы ректальной температуры до и после 6-часового сдвига фазы
времязадателя в условиях изоляции (кривые А и В; белые и черные полоски
вверху – циклы освещения) и при перелете 6 часовых поясов (кривые Б и Г)
В каждом случае по горизонтали отложено местное время до сдвига или
перелета. Чтобы подчеркнуть медленный, постепенный характер процесса
ресинхронизации, под каждой кривой стрелками, направленными вниз, указаны
фактические наблюдаемые минимумы температуры тела, а стрелками,
направленными вверх, - положения тех минимумов, ожидаемые по окончании
перестройки. Данный эксперимент выявил положительную связь между
амплитудой колебания температуры тела до полета и временем, необходимым
для перестройки ритмов на две трети[1, стр.380-381].
Последствиями нарушений строгой временной упорядоченности в биоритме
человека приводит к внутренней десинхронизации работы организма. У
человека наблюдаются значительные циркадианные изменения в суммарных
перемещениях калия между внутриклеточным и межклеточным
пространствами: днем калий выходит из клеток в тканевую жидкость и в плазму
крови, а ночью перемещается в обратном направлении. Эти изменения
уравновешиваются хорошо заметным ритмом выделения калия почками,
которое достигает максимума в середине дня, то есть во время наибольшего
выхода калия из клеток, а затем спадает до минимума ночью. Однако если бы
ритм выделения калия почками рассогласовалсяс ритмом поглощения и
выделения его клетками, то это могло бы привести к значительным колебаниям
внеклеточной концентрации калия. А в случае расхождения этих двух
циркадианных ритмов по фазе на 180 градусов концентрация калия в плазме в
определенной фазе цикла могла бы падать до уровня, создающего опасность
резкого нарушения работы сердца[1, стр.268-269].
Заключение
Знание собственного биологического ритма позволяет четко скоординировать
функционирование организма, что позволит помочь в достижении
повседневных задач. Биологический ритм у каждого человека индивидуален,
прежде всего, именно он задает нашу результативность в нашей работе,
поскольку биологический ритм тесно связан с работоспособностью.
Определение состояние человека по типу ритма: «жаворонок», «сова» или
«голубь» накладывает ограничение на выполняемую ритмику работу в течение
дня. Поэтому так важно синхронизировать жизнедеятельность в течение дня с
типом ритма, поскольку асинхронизация приводит к ущербности состояния
человека в целом. С одной стороны – биологический ритм человека дает
определенные плюсы во взаимодействии с внешней средой: заранее предъявляя
требования к перестройке внутренних жизненных процессов в соответствии с
ожидаемой изменчивостью окружающей среды, с другой стороны, при
нарушении внутренней гармонии процессов ведет к потере конкретной в
течение дня фазы работоспособности, что в дальнейшем оказывает внутреннею
рассинхронизацию с периодами суток. Известно, что у человека при
взаимодействии различных функциональных систем организма с окружающей
средой, как следствие, выявляется гармоническое согласование различных
ритмических биологических процессов, что обеспечивает нормальную
жизнедеятельность организма, свойственную здоровому человеку.Кроме того,
человеческий организм подчиняется ритмам, заложенным самой природой, и
эти ритмы оказывают влияние на все процессы, происходящие в организме, то
учет этих ритмов и уважительное отношение к ним — основа человеческого
здоровья.
Таким образом, важно знать свой эмоциональный, физический и
интеллектуальный ритм. Каждый из этих ритмов на половине своей длины
достигает наивысшей фазы. Затем он резко опускается вниз, достигает
исходного пункта (критической точки), и переходит в фазу спада, где достигает
низшей точки. Потом снова поднимается наверх, где начинается новый ритм.
Влияние биоритмов происходит постоянно, они пронизывают нас, придают сил
или полностью лишают энергии. Все три биоритма связаны между собой и с
другими факторами (состояние здоровья, возраст, окружающая среда, стресс и
т. д.). Взаимосвязь тела, чувств и духа ведет к тому, что воздействие каждого из
них нельзя толковать однозначно, с этой точки зрения каждый человек опять же
индивидуален.
Список использованной литературы
1.
«Биологические ритмы», Под редакцией Ю. Ашоффа: 2 тома. – Москва,
Издательство«Мир», 1984.
2.
«Безопасность жизнедеятельности: биоритмы и их роль в
жизнедеятельности человека», лекции, Москва, 2001.
3.
«Биологические ритмы здоровья», В. Гриневич, Издательство «Наука и
жизнь», №1, 2005.
4.
«Хроноструктура биоритмов сердца и внешней среды», Т.К.Бреус, С.М.
Чибисов,Р.М. Баевский, К.В. Шебзухов, Москва, Издательство
Российского университета дружбы народов, 2002.
5.
«Экология человека», Практикум: Учебное пособие, Е.П. Гора, Москва,
Издательство«Дрофа», 2008.
6.
«Физиология человека», Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько. –
Москва: Медицина, 2007.
7.
«От часов к хаосу. Ритмы жизни»,Л.Гласс, М.Мэки, Москва, Издательство
«Мир», 1991.