Rytmicita v biologii. Význam biologických rytmů. Lidské biorytmy

Věda, studium rytmu v biologii, se objevila v pozdních 18. století. Jejím zakladatelem je německý lékař Christopher William Gufeland. S dlouhým podáním biologické rytmy

Rytmicita v biologii: definice

Uvažovaná vlastnost je tedy jedním ze základních charakteristiky živé hmoty. Rytmicita v biologii může být definována jako fluktuace intenzity procesů a fyziologických reakcí. Představuje periodické změny ve stavu životního prostředí živého systému, které vznikají pod vlivem vnějších a vnitřních faktorů. Také se nazývají synchronizátory.

Biorytmy, které nezávisí na vnějších faktorech působících na vnějším systému, jsou endogenní. Exogenní, resp., Nereagují na efekt interních synchronizátorů (pracujících v systému).

Příčiny

Jak již bylo uvedeno, v prvních fázích vzniku nové vědy byla rytmická biologie považována za podmíněnou pouze vnějšími faktory. Tato teorie byla nahrazena hypotézou vnitřního determinismu. V tom byly vnějším faktorům přidělena nevýznamná role. Nicméně, spíše rychle vědci pochopili vysokou hodnotu obou typů synchronizátorů. Dnes je to považováno za biologické rytmy života, endogenní povahy, podléhají změnám pod vlivem vnějšího prostředí. Tato myšlenka stojí v centru multi-oscilačního modelu pro regulaci takových procesů.

Podstata teorie

Podle této koncepce jsou endogenní geneticky naprogramované oscilační procesy ovlivněny externími synchronizátory. Obrovské množství vnitřních rytmických vibrací mnohobuněčného organismu je postaveno v určitém hierarchickém uspořádání. Jádrem jeho údržby jsou neurohumorální mechanismy. Shodují fáze vztahů různé rytmy: jednosměrné procesy probíhají synchronně a neslučitelné působící v protifázi.

Celá tato činnost je těžké si představit bez oscilátoru (koordinátora). V této teorii se rozlišují tři vzájemně propojené regulační systémy: epifýza, hypofýza a nadledviny. Epiphýza je považována za nejstarší.

Pravděpodobně v organismech, které se nacházejí na nízké úrovni evolučního vývoje, hraje důležitou roli epifýza. Produkovaný melatonin se vyrábí ve tmě a rozpadá se ve světle. Ve skutečnosti vypráví všechny buňky o denní době. Když složitost organizace šišinkou začne hrát vedlejší roli, dává přednost suprachiasmatic jádrech hypothalamu. Otázka korelace v regulaci biorytmů obou struktur nebyla plně vyřešena. V každém případě podle teorie mají "asistent" - nadledviny.

Typy

Všechny biorytmy jsou rozděleny do dvou hlavních kategorií:

• Fyziologické představují fluktuace v práci jednotlivých systémů těla;

• ekologické nebo adaptivní, aby se přizpůsobily neustále se měnícím podmínkám prostředí.

Také rozšířená je klasifikace, kterou navrhl chronobiolog F. Halberg. Jako podklad pro oddělení biologických rytmů trvalo jejich trvání:

• 
  
  
  
  

  kmity s vysokou frekvencí - od několika sekund do půl hodiny;

• kolísání průměrné frekvence - od půl hodiny do šesti dnů;

• fluktuace nízké frekvence - od šesti dnů do roku.

Procesy prvního typu jsou dýchání, palpitace, elektrická aktivita mozku a další podobný rytmus v biologii. Příklady kolísání střední frekvence jsou změny během dne metabolických procesů, spánku a bdění. Třetí typ kmitání zahrnuje sezónní, roční a měsíční rytmy.

Externí synchronní synchronizátory osob jsou rozděleny na společenské a fyzické. První je denní rutina a různé normy přijaté na pracovišti, v domácnosti nebo ve společnosti jako celku. Fyzické synchronizátory jsou reprezentovány změnou dne a noci, intenzity elektromagnetických polí, kolísání teploty, vlhkosti a tak dále.

Desynchronizace

Ideální stav těla nastává, když vnitřní biorytmy osoby pracují v souladu s vnějšími podmínkami. Bohužel tomu tak není vždy. Stav, kdy existuje nesoulad mezi interními rytmy a externími synchronizátory, se nazývá desynchronóza. Existuje také ve dvou variantách.

Interní desynchronóza - nesoulad procesů přímo v těle. Obvyklým příkladem je narušení rytmu spánku a bdění. Externí desynchronóza je nesoulad vnitřních biologických rytmů a podmínek prostředí. Podobné porušení se vyskytují například při létání z jedné časové zóny do druhé.

Desynchronóza se projevuje ve formě změn ve fyziologických parametrech, jako je krevní tlak. Často je to doprovázeno zvýšenou podrážděností, nedostatkem chuti k jídlu, rychlou únavou. Podle chronobiologů, jak již bylo zmíněno výše, je každá choroba výsledkem nesouladu různých oscilačních procesů.

Denní biologické rytmy

Pochopení logiky výkyvů ve fyziologických procesech umožňuje optimalizovat aktivitu. V tomto smyslu je obzvláště důležitá důležitost biologických rytmů trvající přibližně jeden den. Jsou použity jak k určení efektivní způsob práce a volného času, a pro lékařskou diagnózu, léčbu a dokonce i výběr dávky léků.

V lidském těle je den obdobím oscilace velkého počtu procesů. Některé z nich se výrazně mění, jiné jsou minimální. Je důležité, aby ukazatele obojího nepřekročily normu, to znamená, že neohrožují zdraví.

Kolísání teplot

Termoregulace je zárukou stálosti vnitřního prostředí a tím i správného fungování organismu u všech savců, včetně lidí. Změna teploty probíhá během dne, zatímco rozsah kmitání je poměrně malý. Minimální ukazatele jsou typické pro období od jedné hodiny do páté ráno, maximální je zaznamenáno přibližně ve šest hodin večer. Amplituda kmitání je v tomto případě často menší než jeden stupeň.

Kardiovaskulární a endokrinní systémy

Práce hlavního "motoru" lidského těla je také předmětem kolísání. Existují dva časové body, kdy klesá činnost kardiovaskulárního systému: hodina dne a devět večer.

Jejich rytmy jsou charakteristické pro všechny orgány hematopoézy. Špička aktivity kostní dřeně je brzy ráno a slezina je v osm hodin večer.

Vylučování hormonů je také nestabilní po celý den. Koncentrace adrenalinu v krvi se zvyšuje brzy ráno a dosahuje svého vrcholu v devět hodin. Tato funkce vysvětluje živost a aktivitu, která je pro obyčejné ráno nejčastější.

Porodní asistentky vědí zvědavé statistiky: pracovní činnost ve většině případů začíná kolem půlnoci. To také souvisí se zvláštnostmi práce endokrinní systém. Do této doby je aktivována zadní část hypofýzy, která produkuje odpovídající hormony.

Ráno - maso, večer - mléko

Pro stoupence správné výživy budou zajímavé skutečnosti týkající se trávicího systému. V první polovině dne - v době, kdy se zvyšuje peristaltiku gastrointestinálního traktu, zvyšuje tvorbu žluči. Játra aktivně konzumuje glykogen ráno a dává vodu. Chronobiology těchto zákonů pocházet jednoduchých pravidel: těžká a tučná jídla jsou nejlepší jíst v dopoledních hodinách a odpoledne a večer jsou ideální mléčných výrobků a zeleniny.

Pracovní kapacita

Není žádným tajemstvím, že lidské biorytmy ovlivňují jeho aktivitu během dne. Oscilace se liší od člověka k člověku, ale lze také identifikovat obecné vzorce. Možná jsou všechny tři "ptačí" chronotypy spojující biologické rytmy a výkonnost známé všem. Jsou to "lark", "sova" a "holub". První dva jsou extrémní možnosti. "Larks" plný síly a energie ráno, snadno vstát a jít spát brzy.

"Sovy", jako jejich prototyp, jsou noční. Aktivní období začíná kolem šest večer. Brzy vzestup je pro ně obtížné vydržet. "Holubi" jsou schopni pracovat jak odpoledne, tak večer. V chronobiologii se nazývají arytmie.

Pokud znáte svůj typ, může člověk efektivněji spravovat své vlastní aktivity. Nicméně se předpokládá, že jakýkoliv „sova“ může stát „ranní ptáče“ v případě potřeby, a vytrvalost, a rozdělení do tří typů vzhledem k poměrně návyky, spíše než stanovených funkcí.

Stálé změny

Biorytmy člověka a dalších organismů nejsou tuhé, trvale fixované znaky. V procesu ontologické a fylogeneze, tj. V individuálním vývoji a vývoji, se mění s určitými pravidelnostmi. Co je za takové změny zodpovědné, až do konce je stále nejasné. V tomto ohledu existují dvě hlavní verze. Podle jednoho z nich jsou změny zavedené na celulární úrovni řízeny mechanismem - lze je nazvat biologické hodiny.

Další hypotéza přisuzuje hlavní roli v tomto procesu geofyzikálním faktorům, které se ještě mají studovat. Přívrženci této teorie vysvětlují rozdíly v jednotlivých biorytmech podle jejich polohy na evolučním žebříčku. Čím vyšší je úroveň organizace, tím intenzivnější je metabolismus. V tomto případě se charakter indexů nemění, ale amplituda kmitání se zvyšuje. Ten samý rytmus v biologii a jejich synchronizace s geofyzikálních procesů, které jsou považovány jako výsledek přirozeného výběru, což vede ke konverzi vnější (např, ve dne i v noci) do vnitřního prostoru (období aktivity a spánku) rytmu kolísání.

Vliv věku

Chronobiologie bylo zjištěno, že v průběhu ontogeneze, v závislosti na fázi prochází tělem, mění cirkadiánní rytmy. Každému postnatální vývoj odpovídají jejich výkyvům ve vnitřních systémech. A změna v biologických rytmech podléhá určitému modelu popsanému ruským specialistou G.D. Gubin. Je vhodné ji vzít na příklad savců. U nich jsou podobné změny spojeny především s amplitudami cirkadiánních rytmů. Od prvních fází individuálního vývoje dospívají a dosahují maxima v mladém a dospělém věku. Potom začnou amplitudy klesat.

To nejsou jediné změny v rytmech spojených s věkem. Změna také acrophase sekvenci (acrophase - čas, kdy bod maximální pozorované hodnoty) a velikost v rozmezí věku normy (hronodezma). Pokud vezmeme v úvahu všechny tyto změny, je zřejmé, že to je v dospělosti biorytmů dokonale sladěny a lidské tělo je schopné odolat různých vnějších vlivů, při zachování jejich zdraví. Postupem času se situace mění. V důsledku nepřizpůsobení různých rytmů, zdravotní postupně končí.

Chronobiologové navrhují podobné vzorce pro předpovědi onemocnění. Na základě poznatků o zvláštnostech lidských cirkadiánních rytmů, výkyvy během života teoreticky možné sestavit určitý plán, což odráží na zdraví populace, jeho vzestupy a pády v průběhu času. Takové testování je věcí budoucnosti, podle většiny vědců. Existují však teorie, které vám umožňují vytvořit něco podobného plánu.

Tři rytmy

Priotkroem bit závoj tajemství a informovat vás o tom, jak zjistit své biorytmy. Výpočet z nich se opírá o psycholog Hermann Swoboda teorie lékař Wilhelm Fiss a inženýrem Alfred Teltscher, že vytvořili na přelomu XIX a XX století. Podstatou této koncepce je, že existují tři rytmy: fyzické, emocionální i intelektuální. Vyskytují se v době narození a během jejich života nemění jejich četnost:

• fyzické - 23 dní;

• emoční - 28 dní;

• intelektuální - 33 dní.

Pokud změníte změny v čase, bude mít podobu sinusové křivky. Pro všechny tři parametry vln na ose x odpovídá vzestupu indikátorů pod ním je pásmo recesi fyzické, emocionální a duševní schopnosti. výpočet biorytmu, které mohou být prováděny na podobném plánu, s průsečíkem osy signalizovat počátek období nejistoty, kdy výrazně snižuje odolnost vůči vlivům okolního prostředí.

Definice indikátorů

Výpočet biologických rytmů na základě této teorie může být proveden nezávisle. K tomu, spočítat, kolik jste žil: Vynásobte věku počtem dnů v roce (nezapomeňte, že ve skoku 366). Výsledné číslo se vydělí frekvenci biorytmu, harmonogramu které stavby (23, 28 nebo 33). Získáme nějaké celé číslo a zbytek. Celá část se znovu množí podle doby specifického biorytmu? f odečíst z počtu dnů, ve kterých žijete. Zbývající je počet dnů v daném období.

Pokud získaná hodnota nepřesáhne jednu čtvrtinu doby cyklu, je to doba náběhu. V závislosti na biorytmu se jedná o veselost a fyzickou aktivitu, dobrou náladu a emoční stabilitu, tvůrčí inspiraci a intelektuální vzestup. Hodnota rovnající se polovině délky období symbolizuje čas nejistoty. Utrpení v poslední třetině trvání jakéhokoliv biorytmu znamená, že jste v oblasti recese. V tuto chvíli lidé mají tendenci rychleji unavovat, nebezpečí nárůstu nemoci, pokud jde o fyzický cyklus. Z emocionálního hlediska dochází k poklesu nálady až do deprese, ke zhoršení schopnosti omezit silné vnitřní impulsy. Na úrovni intelektu je období poklesu charakterizováno obtížemi při rozhodování, jistou inhibicí myšlení.

Vztah k teorii

Ve vědeckém světě je koncept tří biorytmus v tomto formátu zpravidla kritizován. Neexistují dostatečné důkazy, které by naznačovaly, že v lidském těle může být něco tak nezměněno. Důkazem toho jsou všechny pozorované pravidelnosti, které podléhají rytmu v biologii, vlastnosti vnitřních procesů, které jsou vlastní různým úrovním živých systémů. Proto je popsaná metodika výpočtu a celá teorie nejčastěji považována za zajímavou variantu zábavy, ale není vážným pojetím, na základě kterého by člověk měl plánovat své aktivity.

Biologický rytmus spánku a bdění není tedy jediný, který existuje v těle. Všechny systémy, které tvoří naše tělo, podléhají kolísání, a to nejen na úrovni tak velkých formací, jako je srdce nebo plíce. Rytmické procesy jsou zakotveny v buňkách, a proto jsou charakteristické pro živou hmotu obecně. Věda, která studuje takové oscilace, je stále ještě dost mladá, ale již se snaží vysvětlit mnoho vzorků, které existují v lidském životě av celé přírodě. Již nahromaděné údaje naznačují, že chronobiologický potenciál je ve skutečnosti velmi vysoký. Snad v blízké budoucnosti budou jeho zásady řídit lékaři a jmenovat dávky léků v souladu se zvláštnostmi fáze konkrétního biologického rytmu.