Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ставропольский государственный медицинский университет»

Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ставропольский государственный медицинский университет»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
ГБОУ ВПО СтГМУ Минздрава России
КАФЕДРА БИОЛОГИИ
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе, профессор
А.Б. Ходжаян
«___»_____________ 2014 г.
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ХРОНОБИОЛОГИЯ
для направления подготовки 06.03.01 «Биология»
Квалификация выпускника: бакалавр биологии
Профиль: экология
Форма обучения: заочная
Нормативный срок обучения: 5 лет
Всего ЗЕТ __3____
Всего часов ___108____ , из них:

аудиторных занятий __10___ часов
- лекций __4___ часа
- практических занятий ____6_ часов

самостоятельная работа __94___ часа

формы контроля:
- контрольная работа: семестр___седьмой
- зачёт: семестр___ седьмой (4 часа)
г. Ставрополь
2014 г.
Рабочая учебная программа разработана в соответствии с
- ФГОС ВО по направлению подготовки 06.03.01 «Биология»,
утвержденным приказом Минобрнауки России от 07.08.14 г.
№ 944;
- рабочим учебным планом по направлению подготовки 06.03.01
«Биология», утвержденным Ученым советом университета
от 27 августа 2014 года протокол № 1;
- типовой (примерной) учебной программой по дисциплине
«Хронобиология»
Рабочая учебная программа обсуждена и одобрена на заседании
кафедры биологии
«___» _______________2014 года протокол № _____
Зав. кафедрой, проф. _________________
А.Б. Ходжаян
Одобрена
Цикловой
методической
комиссией
гуманитарного и медико-биологического образования
факультета
«___» _______________2014 года протокол № _____
Председатель ЦМК, доцент
Согласована:
Декан
факультета
образования, проф.
_________________Н.К. Маяцкая
гуманитарного
и
_________________
медико-биологического
Н.А. Федько
Начальник УМУ
_____________
Н.П. Вышковский
«___» _______________ 2014 года
Руководитель ЦУКО, доцент
______________
С.В. Новиков
«___» _______________ 2014 года
Рецензент: профессор кафедры ботаники, зоологии и общей биологии
СКФУ, доктор ветеринарных наук
________________ И.М.Мануйлов
2
Пояснительная записка
Программа дисциплины «Хронобиология» составлена
для бакалавров 4-го года заочной формы обучения по
направлению подготовки 06.03.01
«Биология» профиля
«Экология» доцентом кафедры биологии Э.Н.Макаренко.
Содержательное наполнение предлагаемой программы
«Хронобиология» сводится к изучению циклических
биологических процессов, имеющихся на всех уровнях
организации живой природы.
Биоритмология (хронобиология)
является новым
научным направлением, развивающимся на «стыке»
смежных дисциплин.
Интерес к проблемам биоритмологии вполне
закономерен, поскольку ритмы господствуют в природе и
охватывают все проявления живого – от деятельности
субклеточных структур и отдельных клеток до сложных
форм поведения организма и даже популяций и
экологической системы. Периодичность – неотъемлемое
свойство материи. Феномен ритмичности является
универсальным.
Основная часть программы включает три раздела:
"Введение в дисциплину «Хронобиология»", "Биоритмы и
биологические часы", "Нарушение биоритмов", где
рассматриваются биологические процессы, ритмически
меняющиеся во времени, а также рассогласование ритмов,
которое является одной из причин развития выраженных
патологических изменений в организме.
Цель и задачи освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины является формирование
у студентов представления о временной организации
биологических систем как механизме адаптации; получение
знания в области хронобиологии как науки о временных
закономерностях здоровья и жизни людей в зависимости от
ритмов окружающей природы и биосферы в целом.
3
Для достижения поставленной цели ставится ряд
задач:
1) ознакомить
студентов
с
современными
представлениями о природе биологических ритмов, о
факторах-синхронизаторах биологических ритмов, о
роли ритмов в качестве механизма адаптации в
жизнедеятельности организмов от простейших до
человека, о механизмах регуляции биологических
ритмов;
2) привить умения и навыки учета и использования
индивидуальной биоритмовой структуры организма
при планировании и контроле педагогического
процесса.
2. Место дисциплины в структуре ООП
«Хронобиология» (Б1. В. ДВ 5) входит в вариативную
часть дисциплин по выбору учебного плана (ФГОС 3 +),
изучается в 7 семестре.
Дисциплина «Хронобиология» тесно связана со
смежными науками: биология размножения и развития,
цитология и гистология, биология человека, биохимия и
молекулярная биология, физика, физиология животных и
высшей нервной деятельности.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
В процессе освоения данной дисциплины студент
формирует и демонстрирует следующие компетенции:
Общепрофессиональные:

способностью
применять
принципы
структурной
и
функциональной организации биологических объектов и
владением знанием механизмов гомеостатической регуляции;
владением основными физиологическими методами анализа и
оценки состояния живых систем (OПK - 4).
Перечень знаний, умений, навыков в соответствии с ФГОС:
Студенты должны:
▪ знать
1) понятие временная организация биологических
4
систем;
2) методы
изучения
временной
организации
биологических систем;
3) ритмическую структуру среды обитания;
4) современное состояние проблемы биологических
часов и регуляции биологических ритмов.
▪ уметь
1) получать теоретические знания по предмету на уровне
сегодняшнего дня с перспективой на их будущее
развитие;
2) использовать
индивидуальную
биоритмовую
структуру организма при планировании и контроле
педагогического процесса.
▪ владеть
1) современными
представлениями
о
природе
биологических ритмов;
2) механизмами регуляции биологических ритмов;
3) средствами самостоятельного достижения должного
уровня работоспособности
4)
4. Компетенции, знания, умения и навыки при освоении
дисциплины
№
п/п
Наименование
разделов
дисциплины
Индекс
компетенций по
ФГОС
ОК – 8
1.
2.
3.
Введение в
дисциплину
«Хронобиология»
Биоритмы и
биологические часы
Нарушение
биоритмов
В результате изучения
учебной дисциплины
обучающиеся должны
ПК –3
Знать
Уметь
Владеть
+
+
1
1,2
1,2
+
+
2,3,4
1,2
1,2
+
+
4
1,2
3
5. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет:
3 зачетных единицы (ЗЕТ), 108 часов.
5
Вид учебной работы
Всего
часов
1. Аудиторные занятия (всего)
10
В том числе:
Лекции (Л)
Семинары (С)
Практические занятия (ПЗ)
Лабораторный практикум (ЛП)
2. Самостоятельная работа
студентов (СРС)
В том числе:
Объем
по
семестрам
7 семестр
10
4
4
6
6
94
94
Подготовка к контрольной работе 8
8
Другие виды самостоятельной
работы:
УИРС
10
10
24
24
52
52
Изучение учебного материала
при подготовке к занятиям
Подготовка к зачетному занятию
3. Промежуточная аттестация
(зачет / экзамен)
Общая трудоемкость дисциплины
(часы)
4
4
108
108
Содержание дисциплины
6.1. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Введение в дисциплину «Хронобиология».
Предмет и объект изучения хронобиологии. Хронобиология в
системе биологических и медицинских наук. Методологические основы
современной хронобиологии. Ведущие отечественные и зарубежные
учёные, научные школы, работающие в области хронобиологии.
Основные этапы истории развития хронобиологии. Характеристика
современного этапа развития хронобиологии.
Современные представления об общих принципах генерации
биоритмов и их функциональной роли. Ключевые концепции в
современной хронобиологии. Актуальные проблемы и перспективы
6
развития современной хронобиологии. История исследований
биоритмов. Прикладная (практическая) хронобиология. Хрономедицина
(хронодиагностика, патология, терапия, фармакология).
Раздел 2. Биоритмы и биологические часы
Возможные причины универсальности колебательных процессов
в природе. Автоколебания и автоволны. Биологические ритмы.
Классификация биоритмов. Экзогенные (заданные) и эндогенные
(свободно текущие) ритмы. Ритмоводители и ритмозадатели. Структура
биоритмов. Цикл и период, частота. Спектр. Мощность, мезор, базовый
уpовень, амплитуда. Фаза: акрофаза (расчетная,внешняя, внутренняя),
батифаза. Сложные ритмы: подъемы и спады (парафазы и ортофазы или
мезофазы), пики и впадины (экстремумы). Уровень (медиана). Инверсия
ритма. Типы спектров. Зависимость спектров от сложности сигнала.
Сопоставимость биологических ритмов с ритмами среды обитания.
Схема Солнечной системы. Солнце и солнечная активность. Циклы
солнечной активности. Секторная структура межпланетного магнитного
поля. Схема солнечно-земных связей. Магнитосфера Земли. Перечень
экологических факторов, опосредующих воздействие солнечной
активности на биосферу. Электромагнитный фон среды обитания и его
вариации.
Динамика
озоносферы
и
вариации
приземного
ультрафиолетового излучения. Солнечная активность, погода и климат.
Электрическое поле атмосферы и солнечная активность. Физические и
биологические факторы с относительно четким суточным профилем.
Три составляющие суточного стереотипа поведения. Типы суточной
активности. Временная экологическая ниша. Роль дня и ночи в
эволюционной дивергенции. Ночной и дневной образ жизни.
Специализация органов чувств.Распределение поведения в течение
суток влияет на самые важные моменты жизни организма (выживание,
размножение, питание). Роль индивидуального опыта в суточном
поведении. Сезонная периодичность различных факторов среды.
Адаптивная роль сезонных биологических ритмов. Сезонные
биологические состояния и формирующие их элементарные циклы.
Эндогенная природа сезонных ритмов. Регуляция сезонных ритмов –
фотопериодизм. Организмы короткого и длинного дня. Механизм
фотопериодической чувствительности у растений и животных.
Биоэлектрические характеристики сна. Лишение животных медленного
и быстрого сна. Механизмы сна. Центры сна. Назначение медленного
сна. Назначение парадоксального сна. Гипотеза эволюции сна.
Проблема биологического времени. Четыре физические
концепции времени. Существует ли специфичность биологического
времени? Элементы топологии и метрики времени. Влияние различных
факторов на восприятие и оценку времени человеком. Некоторые
физиологические закономерности восприятия времени человеком.
7
Теории внешних и внутренних часов. Суточные и циркадианные ритмы.
Требования к механизму биологических часов. Поиск внутриклеточных
часов в биохимических колебательных процесссах. Гены биологических
часов. Генетическая модель часов у Drosophila melanogaster. Возрастные
изменения функции часовых генов. Мутации в часовых генах ведут к
возникновению патологий и старению организма. Три модели
циркадианной организации. Основные компоненты циркадианной части
фотопериодической системы. Пути поступления в организм и
проведения
фотопериодической
информации.
Структурнофункциональная
организация
супрахиазматического
ядра
млекопитающих как основного циркадианного осциллятора организма.
Функциональная
активность
супрахиазматического
ядра,
её
зависимость от освещённости. Представление о функциональных
отделах супрахиазматического ядра (ядро и оболочка). Афферентные
входы в супрахиазматическое ядро. Эпифизарный комплекс –
нейроэндокринный преобразователь фотопериодической системы.
Мелатонин – химиический эквивалент темноты. Регуляция
циркадианной активности у животных при отсутствии и наличии
парапинеального органа. Функциональное взаимодействие СХЯ и
эпифиза.
Раздел 3. Нарушение биоритмов.
Нарушениие отдельных параметров биоритмов. Причины
десинхроноза. Свойства датчиков времени. Требования к датчикам
времени. Подстройка биологических часов к сигналам времени. Время
потенциальной готовности. Десинхроноз временной организации
биологических
систем
от
молекулярно-генетического
до
организменного уровня. Последствия десинроноза. Способы коррекции
десинроноза. Этапы биоритмологических перестроек при стрессе.
Ритмостаз, дисритмостаз, неоритмостаз.
Цирканнуальные ритмы: pост, линька, спячка, размножение,
сезонные миграции. Годовой pитм неврологических заболеваний и
самоубийств.
Ритм
браков
и
рождений.
Околомесячные
физиологические, эмоциональные и интеллектуальные ритмы.
Хронотип человека. Особенности биоритмов у людей с разным
хронотипом. Заболеваемость и особенности течения болезней у людей
разных
хронотипов.
Использование
хронобиологических
закономерностей для сохранения и восстановления здоровья человека.
Понятие хронобиологическая норма.
6.2. Разделы дисциплины и формы занятий
№
п/
п
Наименование
разделов
дисциплины
Л
ПЗ
СРС
8
Форма
контро
ля
(зачёт)
Всего часов
1.
2.
3.
Введение в
дисциплину
«Хронобиология»
Биоритмы и
биологические часы
Нарушение
биоритмов
2
2
2
30
34
2
34
36
2
30
34
Зачётные занятия
4
4
ВСЕГО:
6
94
4
4
108
6.3. План интерактивных лекций с элементами
презентации
№
п/п
Колво
часов
Тема лекции
1.
2
Хронобиология как
научная
дисциплина
2.
2
Датчики
времени
Перечень учебных вопросов
1. Предмет, объект и задачи изучения
хронобиологии.
2. Методологические основы современной
хронобиологии.
3. Основные этапы истории развития
хронобиологии.
4. Хронобиология в системе биологических и
медицинских наук.
1. Свойства датчиков времени.
2. Требования к датчикам времени.
3. Подстройка биологических часов к сигналам
времени.
4. Время потенциальной готовности.
5. Десинхроноз временной организации
биологических систем от молекулярногенетического до организменного уровня.
4 часа
ИТОГО:
6.4. План практических занятий
№
п/
п
1.
Кол
-во
часов
2
Тема занятия
Методы
Перечень учебных вопросов
Синхронизация и
9
ЗУМы
Знать:
биоритмологии.
Временная
организация
жизни
2.
3.
2
2
6 часов
Характеристика
биологических
ритмов
работоспособности
человека
Нарушение
биоритмов.
Понятие о
десинхронозах
резонанс. Типы резонансов.
Временная организация
биологических систем.
Классификации
биологических ритмов.
Методы организации
биоритмологических исследований.
Временные ряды.
Анализ временных рядов.
1. Параметры биологических
ритмов: период, амплитуда,
акрофаза, ортофаза,
мезор.
2. Классификация ритмов.
3. Свойства биоритмов.
4. Кривая работоспособности.
Нарушениие отдельных
параметров
биоритмов. Причины
десинхроноза.
Свойства датчиков времени.
Требования
к датчикам времени.
Подстройка
биологических часов к
сигналам
времени. Время
потенциальной
готовности. Десинхроноз
временной
организации биологических
систем от
молекулярно-генетического
до организменного уровня. Последствия
десинроноза. Способы
коррекции
десинроноза.
ИТОГО:
6.5. Лабораторный практикум не предусмотрен
10
-понятие и
классификаци
ю
биологических
ритмов
Уметь:
-приобретать
новые знания
Знать:
-параметры
биоритмов;
-свойства
биоритмов
Уметь:
-приобретать
новые знания
Владеть:
-классификацией
биоритмов
Знать:
-причины
десинхроноза
-последствия
десинхроноза
Уметь:
-приобретать
новые знания
Владеть:
-способами
коррекции
десинхроноза
6.6. Занятия, проводимые в интерактивной форме
№
п/п
Лекционный курс и
темы практических занятий
1.
Лекционный курс
2.
Нарушение биоритмов.
Понятие о десинхронозах
ИТОГО:
Используемые
интерактивные
образовательные
технологии
установочная
лекция, лекциявизуализация
Кол-во
часов
4
беседа
2
60 %
аудиторных
занятий
6 ч.
6.7. Самостоятельное изучение разделов (тем)
Раздел 1. Введение в дисциплину «Хронобиология».
Предмет и объект изучения хронобиологии. Хронобиология в
системе биологических и медицинских наук. Методологические основы
современной хронобиологии. Ведущие отечественные и зарубежные
учёные, научные школы, работающие в области хронобиологии.
Основные этапы истории развития хронобиологии. Характеристика
современного этапа развития хронобиологии.
Современные представления об общих принципах генерации
биоритмов и их функциональной роли. Ключевые концепции в
современной хронобиологии. Актуальные проблемы и перспективы
развития современной хронобиологии. История исследований
биоритмов. Прикладная (практическая) хронобиология. Хрономедицина
(хронодиагностика, патология, терапия, фармакология).
Раздел 2. Биоритмы и биологические часы
Возможные причины универсальности колебательных процессов
в природе. Автоколебания и автоволны. Биологические ритмы.
Классификация биоритмов. Экзогенные (заданные) и эндогенные
(свободно текущие) ритмы. Ритмоводители и ритмозадатели. Структура
биоритмов. Цикл и период, частота. Спектр. Мощность, мезор, базовый
уpовень, амплитуда. Фаза: акрофаза (расчетная,внешняя, внутренняя),
батифаза. Сложные ритмы: подъемы и спады (парафазы и ортофазы или
мезофазы), пики и впадины (экстремумы). Уровень (медиана). Инверсия
ритма. Типы спектров. Зависимость спектров от сложности сигнала.
Сопоставимость биологических ритмов с ритмами среды обитания.
Схема Солнечной системы. Солнце и солнечная активность. Циклы
солнечной активности. Секторная структура межпланетного магнитного
поля. Схема солнечно-земных связей. Магнитосфера Земли. Перечень
11
экологических факторов, опосредующих воздействие солнечной
активности на биосферу. Электромагнитный фон среды обитания и его
вариации.
Динамика
озоносферы
и
вариации
приземного
ультрафиолетового излучения. Солнечная активность, погода и климат.
Электрическое поле атмосферы и солнечная активность. Физические и
биологические факторы с относительно четким суточным профилем.
Три составляющие суточного стереотипа поведения. Типы суточной
активности. Временная экологическая ниша. Роль дня и ночи в
эволюционной дивергенции. Ночной и дневной образ жизни.
Специализация органов чувств.Распределение поведения в течение
суток влияет на самые важные моменты жизни организма (выживание,
размножение, питание). Роль индивидуального опыта в суточном
поведении. Сезонная периодичность различных факторов среды.
Адаптивная роль сезонных биологических ритмов. Сезонные
биологические состояния и формирующие их элементарные циклы.
Эндогенная природа сезонных ритмов. Регуляция сезонных ритмов –
фотопериодизм. Организмы короткого и длинного дня. Механизм
фотопериодической чувствительности у растений и животных.
Биоэлектрические характеристики сна. Лишение животных медленного
и быстрого сна. Механизмы сна. Центры сна. Назначение медленного
сна. Назначение парадоксального сна. Гипотеза эволюции сна.
Проблема биологического времени. Четыре физические
концепции времени. Существует ли специфичность биологического
времени? Элементы топологии и метрики времени. Влияние различных
факторов на восприятие и оценку времени человеком. Некоторые
физиологические закономерности восприятия времени человеком.
Теории внешних и внутренних часов. Суточные и циркадианные ритмы.
Требования к механизму биологических часов. Поиск внутриклеточных
часов в биохимических колебательных процесссах. Гены биологических
часов. Генетическая модель часов у Drosophila melanogaster. Возрастные
изменения функции часовых генов. Мутации в часовых генах ведут к
возникновению патологий и старению организма. Три модели
циркадианной организации. Основные компоненты циркадианной части
фотопериодической системы. Пути поступления в организм и
проведения
фотопериодической
информации.
Структурнофункциональная
организация
супрахиазматического
ядра
млекопитающих как основного циркадианного осциллятора организма.
Функциональная
активность
супрахиазматического
ядра,
её
зависимость от освещённости. Представление о функциональных
отделах супрахиазматического ядра (ядро и оболочка). Афферентные
входы в супрахиазматическое ядро. Эпифизарный комплекс –
нейроэндокринный преобразователь фотопериодической системы.
Мелатонин – химиический эквивалент темноты. Регуляция
циркадианной активности у животных при отсутствии и наличии
12
парапинеального органа. Функциональное взаимодействие СХЯ и
эпифиза.
Раздел 3. Нарушение биоритмов.
Нарушениие отдельных параметров биоритмов. Причины
десинхроноза. Свойства датчиков времени. Требования к датчикам
времени. Подстройка биологических часов к сигналам времени. Время
потенциальной готовности. Десинхроноз временной организации
биологических
систем
от
молекулярно-генетического
до
организменного уровня. Последствия десинроноза. Способы коррекции
десинроноза. Этапы биоритмологических перестроек при стрессе.
Ритмостаз, дисритмостаз, неоритмостаз.
Цирканнуальные ритмы: pост, линька, спячка, размножение,
сезонные миграции. Годовой pитм неврологических заболеваний и
самоубийств.
Ритм
браков
и
рождений.
Околомесячные
физиологические, эмоциональные и интеллектуальные ритмы.
Хронотип человека. Особенности биоритмов у людей с разным
хронотипом. Заболеваемость и особенности течения болезней у людей
разных
хронотипов.
Использование
хронобиологических
закономерностей для сохранения и восстановления здоровья человека.
Понятие хронобиологическая норма.
7. Библиотечно-информационные ресурсы
7.1. Литература
● Основная литература:
1. Прохоров Б.Б. Экология человека [Текст] :учеб. / Б.Б. Прохоров. – 5-е
изд., стер. – М.: Академия, 2010. – 320 с.
2. Экология человека [Текст] : учеб. / под ред. Ю. П. Пивоварова. – М.:
МИА, 2008. – 744 с.
3. Физиология человека: учебник для медвузов / под ред.: В. М.
Покровского, Г. Ф. Коротько. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Медицина,
2007. - 655 с.
● Дополнительная литература:
1. Ходжаян А.Б., Федоренко Н.Н., Краснова Л.А. Учение о
биологических ритмах/ методическая разработка для студентов. –
Издание 2-е, дополненное. – Ставрополь. – Изд-во: СтГМА, 2009.
2. Биоритмы человека. Физический, эмоциональный, интеллектуальный.
– М.: Армита-Русь, 2009. – 352 с.
13
3 Биолокация, биоэнергетика, биоритмология в спорте и в повседневной
жизни. – М.: Амрита, 2012 . – 160 с.
4. Шурлыгина А.В. Основы хронобиологии и хрономедицины в
таблицах и схемах. Методическое пособие. – Новосибирск: НГУ, 2011.
– 32 с.
7.2. Базы данных, справочные и поисковые системы,
Интернет-ресурсы, ссылки, программное обеспечение.
http://ref.by/refs/10/35593/1.html
http://weblib.samsu.ru/level23.html):
http://umu.kemsu.ru/Content/userfiles/files/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D
0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA
%D0%B8%D0%B9%20%D1%84%D0%B0%D0%BA%D1%83%D0%BB%
D1%8C%D1%82%D0%B5%D1%82/020400.62/020400_62_%D0%913_%
D0%94%D0%921_1.pdf
8. Оценочные средства
8.1. Примерная тематика рефератов
1. Ультрадианные ритмы у животных и растений
2. Приливные и лунные ритмы у живых организмов
3. Ориентация животных в пространстве с помощью
часов
4. Онтогенез циркадианных ритмов
5. Цикличность в динамике численности животных и
возможные причины цикличности.
6.
Десинхроноз
временной
организации
биологических систем
7.
Хронобиологические
аспекты
адаптации
(перемещение по широте и долготе, космические полеты,
горные условия, заполярные экспедиции)
8. Роль циркадианных часовых генов в возникновении
психических расстройств и онкологических заболеваний
9. Влияние светового режима на процесс старения
10. Основные понятия о биологических ритмах
11. Классификация биологических ритмов
12.
Методы
организация
биоритмологических
исследований
13.Существует ли специфичность биологического
времени?
14
11. Свойства датчиков времени
14. Ритмическая структура среды обитания
15. Солнце и солнечная активность
16. Циклы солнечной активности
17. Солнечно-земные связи
18. Электромагнитный фон среды обитания и его
вариации
19. Электрическое поле атмосферы и солнечная
активность
20. Адаптивная роль суточных ритмов. Специализация
органов чувств
21. Распределение поведения в течение суток влияет
на самые важные моменты жизни организма
22. Адаптивная роль сезонных биологических ритмов
23. Организмы короткого и длинного дня
24. Биоэлектрические характеристики сна
25. Механизмы медленного и быстрого сна
26.
Доказательства
эндогенной
природы
биологических часов
27. Биохимические колебательные процессы и
внутриклеточные часы
28. Генетическая модель часов у Drozophila
melanogaster
29. Мембранная модель биологических часов
30. Три модели циркадианной организации
31. Регуляторы циркадианных биологических ритмов:
эпифизарный комплекс и супрахиазматические ядра
гипоталамуса
32. Подстройка биологических часов к сигналам
времени. Время потенциальной готовности.
Методические указания для написания реферата
Реферат должен быть набран на листах формата А4, на
компьютере, ориентируясь на следующие параметры: шрифт 14,
межстрочный интервал 1, поля: слева – 3 см, справа – 1,5 см,
верхние и нижние – по 2 см, выравнивание по ширине, абзац –
15
1,25 см. Текст необходимо подразделять на главы, параграфы и
озаглавливать их.
В основной части желательно использовать фактический
материал, количественные данные, иллюстрации в виде таблиц,
графиков, рисунков.
В заключении даются ясно сформулированные и
пронумерованные выводы. Список литературы оформляется в
соответствии с ГОСТом. Структура и оформление реферата
приводятся ниже.
1. Введение. Во введении отражается следующее:
– актуальность, проблема выбранной тематики;
– цель работы;
– постановка задачи;
– предполагаемые пути решения поставленной задачи.
2. Основная часть. Если основная часть не разбита на
главы, то она должна быть озаглавлена. Если основная часть
разбивается на главы, то само название «Основная часть» обычно
не пишется. В этом случае название каждой главы отражает суть
рассматриваемой в ней части проблемы.
3. Заключение (выводы). Формулируются основные
выводы, обоснование которых содержится в основной части.
4. Список использованной литературы. При составлении
списка литературы следует ориентироваться на список
литературы, предложенный преподавателем. Далее в зависимости
от выбранной темы реферата привлекаются библиотечноинформационные ресурсы СтГМА, при отсутствии нужной
литературы используются ресурсы краевой библиотеки,
интернета.
8.2. Примерная тематика контрольной работы
Вариант 1
1. Основные понятия о биологических ритмах
2. Ритмическая структура среды обитания
3. Адаптивная роль суточных ритмов. Специализация органов чувств
4. Механизмы медленного и быстрого сна
Вариант 2
1. Классификация биологических ритмов
2. Солнечно-земные связи
3. Электрическое поле атмосферы и солнечная активность
16
4. Доказательства эндогенной природы биологических часов
Вариант 3
1. Методы организация биоритмологических исследований
2. Солнце и солнечная активность
3. Электромагнитный фон среды обитания и его вариации
4. Генетическая модель часов у Drozophila melanogaster
Вариант 4
1. Существует ли специфичность биологического времени?
2. Циклы солнечной активности
3. Распределение поведения в течение суток влияет на самые важные
моменты жизни организма
4. Биохимические колебательные процессы и внутриклеточные часы
8.3. Примерный перечень итоговых тестов
1. Цикличность факторов внешней среды обусловлена в
первую очередь:
а) вращением Земли вокруг Солнца;
б) передвижением воздушных масс;
в) направлением океанических течений;
г) количеством атмосферной влаги.
2. Приливно-отливные ритмы обусловлены:
а) притяжением Солнца;
б) колебанием температуры;
в) лунным притяжением;
г) сейсмическими толчками.
3. Время является одним из важнейших экологических
факторов, потому что:
а) запасы энергии в организме исчерпаем;
б) периоды покоя и активности должны чередоваться;
в) факторы окружающей среды изменяются циклически;
г) необходимо постоянное возобновление микроэлементов.
4. Для определения времени года большинство организмов
используют:
а) сезонное соотношение дневных и ночных температур;
б) изменение соотношения увлажнений воздуха и почвы;
в) ритм чередования темного и светлого времени суток;
г) изменение амплитуды значений атмосферного давления.
5. Самая сложная суточная ритмика существует у
обитателей:
а) лесной зоны;
17
б) морской глубоководной зоны;
в) пустыни;
г) морской приливно-отливной зоны.
6. Кроме циклического воздействия абиотических факторов,
внешними ритмами для жизнедеятельности рыси является
цикличность жизни:
а) дятла;
б) косули;
в) медведя;
г) рябчика.
ПРИМЕРНЫЕ ВОПРОСЫ К ДИСКУССИИ
1. На бульварах города в суровую зиму вымерзла часть тополей.
Больше всего пострадали деревья, растущие возле уличных
фонарей. Почему?
2. Многие уверяют, что ночью в тишине гораздо продуктивнее
подготовка к экзаменам, чем днем. Согласны ли вы с этим?
Обоснуйте ответ.
3. Если бы от вас зависела организация работы в ночную
смену на предприятии, что бы вы выбрали (ответ
обоснуйте):
а) постоянную ночную работу с повышенной оплатой для тех, кто
согласен на такой режим;
б) чередование дневной и ночной работы для каждого с
увеличенным отдыхом после ночи;
в) только дневную работу для одних и чередование дневных и
ночных смен для других работников;
г) какие-либо другие формы организации труда?
4. Как, по-вашему, лучше организовать доставку спортивной
команды на всемирные соревнования из Москвы в Японию:
а) самолетом за два дня до соревнования;
б) самолетом за две недели до его начала;
в) поездом и затем на корабле за неделю до начала?
Обоснуйте ваше решение.
5. У людей рождение детей не приурочено к какому-либо
времени года. Каково ваше мнение, может ли фотопериод иметь
влияние на состояние человеческого организма? Почему да или
почему нет?
6. Какова ваша реакция на перевод часов на зимнее и летнее
время?
18
7. Как вы думаете, нужно ли изучать хронобиологию?
Промежуточной
аттестацией
по
дисциплине
«Хронобиология»
является
зачет.
Зачет
выполняют
диагностическую функцию контроля качества усвоения
студентами лекционного материала, выполнения в процессе
обучения всех учебных поручений в соответствии с
утвержденной программой. При сдаче зачета выставляется
оценка квалитативного типа (по шкале наименований «зачтено» /
«не зачтено»).
Критерии оценки знаний студентов:
Оценка «зачтено»:
- достаточно полные и систематизированные знания в объеме
учебной программы;
использование
необходимой
научной
терминологии,
стилистически грамотное, логически правильное изложение
ответа на вопросы,
- умение делать обоснованные выводы;
- активная самостоятельная работа; участие в групповых
обсуждениях во время дискуссии, высокий уровень культуры
исполнения заданий.
Оценка «не зачтено»:
- недостаточно полный объем знаний в рамках образовательного
стандарта;
- знание части основной литературы, рекомендованной учебной
программой дисциплины;
- использование научной терминологии, изложение ответа на
вопросы с существенными лингвистическими и логическими
ошибками;
- неумение ориентироваться в основных концепциях и
направлениях дисциплины «Хронобиология»;
- пассивность на лекциях, низкий уровень культуры исполнения
заданий для самостоятельной работы.
8.4. ПРИМЕРНЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЗАЧЁТУ:
1. Хронобиология как наука. Цели и задачи
хронобиологии.
19
2.
Понятие
о
биоритмах.
Классификация
биологических ритмов.
3. Ритмы в природе. Геофизические ритмы.
4. Природные и социальные датчики времени.
5. Факторы, вызывающие нарушения биоритмов.
6. Методы профилактики нарушений биоритмов.
7. Понятие о биологических часах. Типы
биологических часов.
8. Функция биологических часов. Их проявления у
живых организмов.
9. Понятие о циркадианных ритмах и циркадианных
системах.
10. Функции циркадианной системы.
11. Понятие о хронотипе. Утренний, вечерний и
недифференцированный типы. Учет хронотипа при
организации режима труда и отдыха.
12. Двигательная активность в разное время суток.
Влияние повышенной и сниженной двигательной
активности на биологические ритмы.
13. Многодневные биоритмы. Теория трех
биоритмов.
14. Биологические ритмы и сон. Фазы сна.
15. Нарушения сна и их профилактика.
16. Биологические ритмы и здоровье. Учет
биоритмов в медицине.
17. Понятие о десинхронозе. Формы десинхроноза.
18. Сезонные биоритмы.
19. Окологодовые и многолетние биоритмы.
20. Понятие о стрессе. Стадии стресса.
21. Влияние стрессовых факторов на биологические
ритмы.
22. Профилактика стресса.
9. Материально-техническое обеспечение
В
качестве
материально-технического
обеспечения
дисциплины
«Хронобиология»
на
кафедре
биологии
20
используются мультимедийные средства индивидуального и
коллективного пользования; обучающие, демонстрационные и
тестирующие программы для ПК, учебные презентации;
информационные, моделирующие и вычислительные ресурсы
Интернета.
Учебный курс кафедры полностью переведен на изложение
материала с помощью ноутбуков и медиапроекторов как на
лекциях, так и на практических занятиях.
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по
направлению подготовки реализация компетентностного подхода
предусматривает использование в учебном процессе активных и
интерактивных форм проведения занятий в сочетании с
внеаудиторной работой с целью формирования и развития
профессиональных навыков обучающихся.
Для развития познавательного интереса к изучаемой
дисциплине у студентов применяется комплекс средств
педагогического
руководства
по
двум
направлениям:
эмоционально-познавательному и творческому.
Для
эмоционально-познавательного
направления
используются лекции.
Творческое направление включает подготовку, написание и
защиту рефератов. Теоретический материал излагается в лекциях
информационного и проблемного характера.
В
обучении
используются
образовательноинформационные
технологии
(интерактивные
и
мультимедийные). По дидактическим задачам используются
следующие лекции: вводная, проблемная, установочная, лекцияинформация, лекция-визуализация.
В лекционных курсах последовательно, от лекции к лекции
повышается уровень научного изложения, для того чтобы лекции
были посильны и интересны большинству студентов.
Особенно велика развивающая роль лекций как формы
научного мышления, так как наряду с учебной информацией
лекция организует и направляет самостоятельную работу
студентов, вызывает потребность дополнительного приобретения
знаний путем самообразования.
Вводная лекция дает первое целостное представление об
учебной дисциплине и ориентирует студентов в системе работы
по данной дисциплине. Лектор знакомит студентов с
назначением и задачами курса, его ролью и местом в системе
21
учебных дисциплин и в системе подготовки бакалавра. На этой
лекции высказываются методические и организационные
особенности работы в рамках дисциплины, а также дается анализ
учебно-методической литературы, рекомендуемой студентами,
уточняются сроки и формы отчетности.
Лекция-информация ориентирована на изложение и
объяснение студентам научной информации, подлежащей
осмыслению и запоминанию. Это самый традиционный тип
лекций в практике высшей школы.
Установочная лекция направляет студентов к источникам
информации для выполнения заданий в рамках самостоятельной
работы.
Проблемная лекция начинается с вопросов, с постановки
проблемы, которую в ходе изложения материала необходимо
решить. С помощью проблемной лекции обеспечивается
достижение трех основных дидактических целей: усвоение
студентами теоретических знаний; развитие теоретического
мышления; формирование познавательного интереса к
содержанию дисциплины и профессиональной мотивации.
Лекция-визуализация учит студентов преобразовывать
устную и письменную информацию в визуальную форму, что
формирует у них профессиональное мышление за счет
систематизации и выделения наиболее значимых, существенных
элементов содержания обучения по дисциплине. У студентов
наблюдается качественное и прочное усвоение материала, более
сложного по сравнению с содержанием традиционных курсов
биологии; у них формируется познавательная самостоятельность
и ответственное отношение к занятиям, повышается интерес к
изучению дисциплины «Хронобиология».
Учебная группа не более 12-14 человек.
Самостоятельная подготовка студентов на кафедре
биологии может проходить в специально оборудованных
кабинетах и кафедральном музеи, а также в компьютерных
классах академии с выходом в интернет и читальном зале
научной библиотеки СтГМА.
Организация самостоятельной работы студентов:
1) изучение отдельных вопросов теоретического материала
и конспектирование некоторых тем.
2) чтение и конспектирование материалов научноисследовательских работ: учебных пособий, монографий,
22
3)
4)
5)
6)
7)
статей и периодических научных изданий. Знакомство с
современными подходами и методами сбора и обобщения
информации.
поиск и знакомство с материалами по хронобиологии в
сети Internet, приобретение навыков анализа и оценки
большого объема информации.
составление глоссария ключевых терминов и понятий по
основным темам курса.
составление списков дополнительной литературы,
найденной и проанализированной самостоятельно, в
соответствии с основными темами курса.
подготовка рефератов и докладов с использованием
компьютерных технологий (слайдов, презентаций,
сайтов).
выполнение индивидуального задания по разделу.
10. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи
со смежными дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Наименование дисциплин
№ разделов данной
дисциплины, необходимых
для изучения смежных
дисциплин
Общая биология
Экология человека
Биология человека
Экологический мониторинг
Физиология растений
Современные проблемы
экологии
Физиология животных и
высшей нервной деятельности
1
+
+
+
2
+
+
+
+
+
+
+
3
+
+
+
+
Разработчик:
Место работы
Занимаемая
должность
23
Инициалы, фамилия
СтГМА, кафедра
биологии
доцент
24
Э.Н.Макаренко