Биологиядағы ритмизм. Биологиялық ырғақтардың маңыздылығы. Адамның биоритмі

Ғылым, биологиядағы ырғақты зерттеу, XVIII ғасырдың соңында пайда болды. Оның негізін қалаушы неміс дәрігері Кристофер Уильям Гефелян. Ұзақ уақыт бойы ұсынылғаннан бастап организмнің биологиялық ырғақтары тек сыртқы циклдік процестерге, ең алдымен, Жердің күн айналасына айналуына және өз осіне тәуелді деп саналды. Бүгін хронобиология кең таралған. Ондағы үстемдік теориясына сәйкес, биоритмдердің себептері белгілі бір ағзаның сыртында да, ішіне де жатады. Уақытында қайталанатын өзгерістер тек жеке тұлғаларға ғана тән емес. Олар биологиялық жүйелердің барлық деңгейлеріне - клеткалардан биосфераға дейін енеді.

Биологиядағы ритмизм: анықтамасы

Осылайша, қарастырылып отырған мүлік өмір сүрудің негізгі сипаттамаларының бірі болып табылады. Биологиядағы ритмизм процестердің қарқындылығы мен физиологиялық жауаптардың ауытқуы ретінде анықталуы мүмкін. Бұл сыртқы және ішкі факторлардың әсерінен туындайтын өмір сүру жүйесінің қоршаған орта жағдайындағы мерзімді өзгерістерді білдіреді. Сондай-ақ олар синхронизаторлар деп аталады.

Сыртқы факторларға тәуелді болмайтын биоритмдер жүйенің сыртында жұмыс жасайды. Экзогендік тиісінше ішкі (жүйе ішінде жұмыс істейтін) синхронизаторлардың әсеріне жауап бермейді.

Себептер

Жоғарыда айтылғандай, жаңа ғылымның қалыптасуының алғашқы кезеңінде биологиядағы ырғақ тек сыртқы факторлармен ғана қарастырылды. Бұл теория ішкі детерминизм гипотезасымен ауыстырылды. Онда сыртқы факторлар шамалы рөлге ие болды. Алайда, тезірек зерттеушілер синхронизаторлардың екі түрінің жоғары құндылығын түсінуге келді. Бүгінгі таңда табиғаттың эногендік өмірінің биологиялық ырғақтары сыртқы орта әсерінің өзгеруіне ұшырайды деп саналады. Бұл идея мұндай үрдістерді реттеуге арналған бірнеше осцилляторлы модельдің ортасында тұр.

Теорияның мәні

Осы тұжырымдамаға сәйкес эндогендік генетикалық бағдарламаланған тербеліс процестеріне сыртқы синхронизаторлар ықпал етеді. Көп клеткалық ағзаның көптеген ішкі ритмические тербелістері белгілі иерархиялық тәртіпте салынған. Оны ұстаудың нейрохуморальды механизмдері болып табылады. Олар әртүрлі ырғақтардың фазалық қатынастарын үйлестіреді: бір бағыттық процестер синхронды түрде жүреді, ал үйлесімсіздер антифазада жұмыс істейді.

Барлық осы әрекетті осцилляторсыз (үйлестірушісіз) елестету қиын. Бұл теорияда үш өзара байланысты реттеу жүйесі бөлінеді: эпифиз, гипофиз безі және бүйрек үсті безі. Эпифиз ең көне болып саналады.

Эволюциялық дамудың төмен деңгейлерінде тұрған организмдерде эпифиз маңызды рөл атқарады. Оның шығарған мелатоны қараңғылықта және жарықта ыдырауда. Шындығында, ол барлық жасушаларды күннің уақыты туралы айтады. Ұйымның күрделілігімен эпифиз гипоталамустың suprachiasmatik ядроларына үстемдік беретін екінші рөл атқарады. Екі құрылымның биоритмдерін реттеудегі өзара қарым-қатынас мәселесі толығымен шешілген жоқ. Қалай болғанда да, теорияға сәйкес, оларда «көмекші» - бүйрек үсті бездері бар.

Түрлері

Барлық биоритмдер екі негізгі санатқа бөлінеді:

• Физиологиялық организмнің жеке жүйелерінің жұмысында ауытқулар болып табылады;

• Экологиялық немесе бейімделгіш тұрақты өзгеретін қоршаған орта жағдайларына бейімделу үшін қажет.

Хронобиолог Ф Хальберг ұсынған жіктеудің кең тараған түрі де бар. Биологиялық ырғақтарды бөлудің негізі ретінде, ол олардың ұзақтығын алды:

• Жоғары жиіліктегі ауытқулар - бірнеше секундтан жарты сағатқа дейін;

• Орташа жиіліктегі ауытқулар - жарты сағаттан алты күнге дейін;

• Төмен жиіліктің ауытқуы - алты күннен бастап жылына.

Бірінші типтегі процестер: тыныс алу, пульпитация, мидың электрлік белсенділігі және биологиядағы басқа да ұқсас ырғақтар. Орташа жиіліктегі ауытқулардың мысалдары метаболикалық процестердің, ұйқының және ұйықтаудың күні өзгереді. Үшінші тербеліс түрі маусымдық, жылдық және айлық ырғақтарды қамтиды.

Адам синхронизаторларына сыртқы синхронды түрде әлеуметтік және физикалық бөлінеді. Біріншісі - жұмыс орнында, үйде немесе тұтастай қоғамда қабылданған күнделікті тәртіп пен түрлі нормалар. Физикалық синхронизаторлар күн мен түннің өзгеруі, электромагниттік өрістердің қарқындылығы, температураның, ылғалдылықтың ауытқуынан және тағы басқалардан көрінеді.

Desynchronization

Дененің мінсіз күйі адамның сыртқы биориттері сыртқы жағдайларға сәйкес жұмыс жасағанда пайда болады. Өкінішке орай, бұл әрдайым емес. Мемлекет ішкі ритмдер мен сыртқы синхронизаторлар арасында сәйкессіздік болған кезде десинхроноз деп аталады. Ол сондай-ақ екі нұсқада бар.

Ішкі десинхроз - денеде тікелей емес процестерге келмеуі. Жалпы мысал - ұйқының және ұйқының ырғақтарының бұзылуы. Сыртқы десинхроз - бұл ішкі биологиялық ырғақтар мен қоршаған орта жағдайының сәйкес келмеуі. Осындай бұзушылықтар орын алады, мысалы, бір уақыт белдеуінен екіншісіне ұшқанда.

Дезинхроножение физиологиялық параметрлердің өзгеруі түрінде көрінеді, мысалы, қан қысымы. Жиі бұл тітіркенудің, тәбеттің болмауының, жедел шаршаудың жетіспеушілігімен жүреді. Жоғарыда айтылғандай, хронобиологтардың айтуынша, кез келген ауру әр түрлі тербеліс процестерінің сәйкес келмеуінің нәтижесі болып табылады.

Күнделікті биологиялық ырғақтар

Физиологиялық процестердегі ауытқулардың логикасын түсіну қызметті оңтайлы түрде ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Осы мағынада, күнделікті өмірде биологиялық ырғақтардың маңыздылығы өте маңызды. Олар тиімді жұмыс режимі мен тынығуды, сондай-ақ медициналық диагнозды, емдеуді және есірткінің дозасын таңдау үшін қолданылады.

Адам ағзасында күн - көптеген процестердің тербелу кезеңі. Олардың кейбіреулері айтарлықтай өзгереді, ал басқалары - ең аз. Екі көрсеткіштің де нормадан асып кетпеуі маңызды, яғни олар денсаулыққа қауіп төндірмейді.

Температураның ауытқуы

Терморегуляция - бұл ішкі орта тұрақтылығының кепілі, демек, барлық сүтқоректілер, соның ішінде адамдар үшін ағзаның дұрыс жұмыс істеуі. Температураның өзгеруі күн ішінде орын алады, тербелістер ауқымы өте аз. Минималды көрсеткіштер сағат таңғы 1-ден 5-ге дейін тән, ал кешкі сағат алтыда кешке жазылады. Тербелістердің амплитудасы, бұл жағдайда, жиі бір деңгейден аз.

Жүрек-тамыр және эндокриндік жүйелер

Адам ағзасының негізгі «қозғалтқышының» жұмысы да ауытқуларға ұшырайды. Жүрек-тамыр жүйесінің белсенділігі төмендейтін екі уақытша нүкте бар: күннің сағаты және кешке тоғыз.

Олардың ритмі гемопоэздің барлық мүшелеріне тән. Сүйек кемігін белсенділігінің шыңы ерте таңертең, ал көкбауыр кешкі сағат сегізде.

Гормондардың секрециясы күн бойы тұрақсыз. Қандағы адреналин концентрациясы таңертең ерте көтеріледі және сағат 9-да шыңына жетеді. Бұл функция таңертең адамдар үшін ең таралған жан-жақты және белсенділікті түсіндіреді.

Мәртебелер қызықты статистиканы біледі: көбінесе еңбек қызметі түн ортасында басталады. Бұл сонымен қатар эндокриндік жүйенің ерекшеліктерімен байланысты . Осы уақытқа дейін тиісті гормондарды шығаратын гипофиздің артқы қабығы белсендіріледі.

Таңертең - ет, кешке - сүт

Дұрыс тамақтануды жалғастырушылар үшін ас қорыту жүйесіне қатысты фактілер қызықты болады. Күннің бірінші жартысы асқазан-ішек жолдарының перистальтикасы нашарлайтын уақыт, өт шығару өнімі өседі. Бауыр таңертең белсенді түрде гликогенді жұмсайды және су береді. Осы үлгілерден хронобиологтар қарапайым ережелерді шығарады: таңертең ауыр және майлы тағам жақсы, ал кешкі және кешкі уақытта сүт өнімдері мен көкөністер тамаша болады.

Жұмыс қабілеті

Күнделікті адамның биоритмдерінің оның қызметіне әсер ететіні құпия емес. Тербелістер адамнан адамға өзгереді, бірақ жалпы үлгілерді де анықтауға болады. Биологиялық ырғақтар мен еңбек қабілеттілігін байланыстыратын үш «құс» хронотрисы бәріне белгілі. Бұл «қырыққабат», «бойын» және «көгершін». Алғашқы екеуі экстремалды нұсқалар. Таңертең күші мен қуатына толы «Ларкс», ерте тұрып, ерте жатуға болады.

«Owls», олардың прототипі сияқты, түнгі болып табылады. Олар үшін белсенді кезең кешке алтыдан басталады. Ерте көтерілу оларға төтеп беруге өте қиын. «Көгершіндер» күндіз де, кешке де жұмыс істей алады. Хронобиологияда оларды аритмика деп атайды.

Сіздің түріңізді біле отырып, адам өз іс-әрекеттерін тиімді басқара алады. Алайда, кез-келген «бойын» қалаған жағдайда және «табандылық» болса, «үшбұрыш» бола алады деген пікір бар, ал үш түрге бөліну ерекшеліктерді емес, әдетте әдеттерге байланысты болады.

Тұрақты өзгеріс

Адамның және басқа организмдердің биоритмалары қатаң емес, белгілермен үнемі бекітіледі. Филогенез, яғни жеке даму және эволюция процесінде олар белгілі заңдылықтармен өзгереді. Мұндай өзгерістерге жауапты, аяғына дейін әлі түсініксіз. Осыған байланысты екі негізгі нұсқасы бар. Олардың біріне сәйкес, клеткалық деңгейге енгізілген өзгерістер өзгерістерге негізделген - оны биологиялық сағат деп атауға болады .

Басқа гипотеза осы процестегі негізгі рөлді зерттелмеген геофизикалық факторларға аударады. Осы теорияның жақтастары эволюциялық баспалдақтағы өз позицияларымен жеке биоритмдердің айырмашылықтарын түсіндіреді. Ұйым деңгейінің жоғарылауы, метаболизмнің неғұрлым қарқындылығы. Бұл жағдайда индекстің сипаты өзгермейді, бірақ тербелістің амплитудасы артады. Биологиядағы ырғақ және оның геофизикалық процестермен синхронизациясы сыртқы (мысалы, күн мен түннің өзгеруі) ішкі (әрекет және ұйқы) ырғағы ауытқуына сыртқы түрлендіруге әкелетін табиғи іріктеу жұмыстарының нәтижесі ретінде қарастырылады.

Жастың әсері

Хронобиологтар онтогенез процесінде ағзадан өткен сатысына қарай циркадтық ырғақтар өзгергенін анықтады. Босанғаннан кейінгі дамудың әр кезеңі оның ішкі жүйелердегі ауытқуларына сәйкес келеді. Сонымен қатар, биологиялық ырғақтардың өзгеруі ресейлік маман G.D. Губин. Оны сүтқоректілердің мысалында қарау ыңғайлы. Оған ұқсас өзгерістер ең алдымен циркалық ритмдердің амплитудасы бар. Жеке дамудың алғашқы кезеңдерінен бастап олар жас және ересек адамға өсіп жетеді. Сонда амплитудасы азая бастайды.

Бұл жасқа байланысты ырғақтардағы жалғыз өзгерістер емес. Акрофаздардың тізбегі өзгереді (акрофаз - параметрдің максималды мәні бақыланатын уақыт) және жас норма ауқымының шамасы (хронодем). Егер осы өзгерістердің барлығын ескеретін болсақ, биоритмдердің өте жақсы үйлесімді болғаны және адам ағзасының денсаулығын сақтай отырып, әртүрлі сыртқы әсерлерге төтеп бере алатындығы анық болады. Уақыт өте келе жағдай өзгеруде. Әр түрлі ырғақтарға сәйкес келмеу нәтижесінде денсаулық сақтау қоры бірте-бірте аяқталады.

Хронобиологтар ауруларды болжау үшін ұқсас үлгілерді қолдануды ұсынады. Адам өмірінің цирагандық ырғақтарындағы ауытқулардың ерекшеліктерін білу негізінде медициналық резервті, оның максимумын және минимумын уақытында көрсететін белгілі бір графикті құру теориялық тұрғыдан мүмкін. Көптеген ғалымдардың пікірінше, мұндай тестілер болашақ мәселесі. Дегенмен, сіз қазір осы кесте сияқты нәрсе құруға мүмкіндік беретін теориялар бар.

Үш ырғақ

Құпиялылық парағын сәл ашып, биоритмдерді қалай анықтау керектігін айтайын. Оларда есептеу психолог Херман Свобода, дәрігер Вильгельм Фисс және инженер Альфред Тельчердің теориясы негізінде жүзеге асырылады, олар XIX және XX ғасырларында құрылған. Тұжырымдаманың мәні - бұл үш ырғақ: физикалық, эмоционалды және зияткерлік. Олар туу кезінде туындайды және өмір бойы олардың жиілігін өзгертпейді:

• Физикалық - 23 күн;

• Эмоционалдық - 28 күн;

• Зияткерлік - 33 күн.

Уақыт бойынша өзгерістерді жоспарласаңыз, ол синусоид формасын алады. Барлық үш параметр бойынша, Окс осінен асатын толқынның бөлігі индекстің өсуіне сәйкес келеді, оның астында физикалық, эмоционалдық және ақыл-ой қабілеттерінің төмендеу аймағы бар. Биоритмдер, оның есептеуі ұқсас кесте бойынша, ағзаның қоршаған ортаға әсеріне кедергісі айтарлықтай азайған кезде белгісіздік кезеңінің басында ось сигналымен қиылысу нүктесінде болуы мүмкін.

Индикаторларды анықтау

Осы теорияға негізделген биологиялық ырғақтарды есептеу дербес орындалуы мүмкін. Мұны істеу үшін сіз қаншалықты өмір сүргеніңізді есептеп білуіңіз керек: жасты жылдағы күн санына көбейту (ұмытпаңыз, олардың бір жылда 366-ы бар). Алынған нәтижені ғимараттың (23, 28 немесе 33) биоритм жиілігі бөлуге болады. Біз бір бүтін және қалған бөлігін аламыз. Бүтін бөлігі белгілі бір биоритмнің ұзақтығына қарай көбейеді? F өмір сүрген күндер санынан шегеріледі. Қалғаны - осы кезеңдегі күндердің саны.

Егер алынған мән циклдің уақытының төрттен бірінен аспаса, бұл көтеру уақыты. Биоритмге байланысты ол көңілділік пен физикалық белсенділікті, жақсы көңіл-күйді және эмоционалды тұрақтылықты, шығармашылық шабыт пен интеллектуалды көтерілуді қамтиды. Мерзімнің жартысына тең мән белгісіздік уақытын білдіреді. Кез-келген биоритмнің ұзақтығының соңғы үштен біріне шақыру рецессия қызметінің аймағында табу дегенді білдіреді. Қазіргі уақытта адамдар тезірек шаршайды, аурудың қаупі артады, егер бұл физикалық цикл туралы мәселе болса. Эмоционды жоспарда көңіл-күйдің депрессияға дейін төмендеуі, күшті ішкі импульстерді ұстап қалу қабілетінің нашарлауы байқалады. Ақыл-ой деңгейінде төмендеу кезеңі шешім қабылдауда қиындық тудырады, ойдың белгілі бір тежелуі.

Теориямен қарым-қатынас

Ғылыми әлемде осы форматтағы үш биоритмнің тұжырымдамасы, әдетте, сынға ұшырайды. Адам ағзасында бір нәрсе өзгеріссіз болуы мүмкін деп айтуға жеткілікті дәлел жоқ. Мұны биологиядағы ырғақ қолданылатын барлық тіршілік заңдылықтары, тірі жүйелердің түрлі деңгейлеріне тән ішкі процестердің сипаттамалары дәлелдейді. Сондықтан, сипатталған есептеу әдіснамасы және тұтас теория көбінесе уақыттың қызықты нұсқасы ретінде қарастырылады, бірақ ол өз қызметін жоспарлауға негізделген маңызды тұжырымдама емес.

осылайша ғана емес осы органның ұйқы және сергектену биологиялық ырғағы. Тербелістер жүрек немесе жеңіл ғана емес, ірі топтардың деңгейде, біздің денені құрайтын жүйелерінің барлық жатады. Көркем процестер жасушаларында қаланды, және сол арқылы тұтастай алғанда мәселені тірі тән. өте жас, ал осы ауытқуы зерттейді, бірақ адам өміріндегі және табиғаттағы бар заңдар көптеген түсіндіруге ұмтылады ғылым. Қазірдің өзінде жинақталған деректер хронобиология әлеуеті шын мәнінде өте жоғары деп болжайды. Мүмкін жақын арада биологиялық ырғағы белгілі кезеңін сипаттарына сәйкес дәрі дозасын тағайындау, оның қағидаттары мен дәрігерлер басшылыққа алады.