Реферати » Реферати з біології » Біоритми та їх значення у навчанні для студентів

Біоритми та їх значення у навчанні для студентів

відбуваються в природі. Вона виявляється і в зміні погоди, і у виверженні вулканів, і в землетрусах, і у повенях і т.д. Ця періодичність створила той ритм в живих організмах, що становить сутність їхнього життя.

1.1 Біологічні ритми та їх класифікація

Повторюваність процесів - одна з ознак життя. При цьому велике значення має здатність живих організмів відчувати час. З її допомогою встановлюються добові, сезонні, річні, місячні і припливно-відливних ритми фізіологічних процесів. Як показали дослідження, майже всі життєві процеси в живому організмі різні.

Ритми фізіологічних процесів в організмі, як й інші повторювані явища, мають хвилеподібний характер. Відстань між однаковими положеннями двох коливань називаються періодом, йди циклом.

По тривалості циклу біологічні процеси, як правило, в якійсь мірі збігаються з геофізичними циклами. Так, наприклад, багато фізіологічні функції в організмі обумовлені добової циклічністю зовнішніх факторів середовища, безпосередньо пов'язаних з добовою періодичністю обертання Землі.

Дослідження показали, що внутрішні добові ритми рослин і тварин відповідають 24-годинний періодичності земних діб. Вони трохи відрізняються в більшу або меншу сторону (частіше в меншу). Так, для рослин вони лежать в межах 23-28 годин, для тварин - 23-25 ??годин.
Такі внутрішні добові ритми живих організмів називаються циркадних (у перекладі з латинської «цирку» означає близько, «Дієс» - день, добу)
[Шапошникова В.І ., 1991].

Завдяки біоритмам живий організм набагато легше пристосовується до умов зовнішнього середовища, які регулюють діяльність циклів і окремих їх фаз. Така дія зовнішніх умов на живий організм прийнято називати синхронизирующим, а самі фактори впливу - синхронізаторами. До їх числа відносяться світло, шум, запахи, час годування і т.д. Надалі буде показано, що синхронізація біоритмів з геофізичними ритмами природи має велике пристосувальне значення.

Багато біологічні ритми піддаються систематизації. За тривалістю деякі з них можуть збігатися з відповідними геофізичними циклами.
До таких ритмам ставляться добові, сезонні, річні, місячні, припливно-відливних зміни життєдіяльності в організмах. Завдяки ним найбільша активність і посилений обмін речовин в організмі збігаються з найбільш сприятливими для цього зовнішніми умовами і часом доби, місяця, року.

Функціональні ритми, забезпечити безперервну життєдіяльність організму, як правило, мають короткі цикли - від часток секунди до хвилин. До їх числа відносяться, наприклад, цикли нервово-м'язового збудження і гальмування, а також безліч інших процесів на рівні молекул, клітин, окремих органів.

Іноді функціональні ритми поєднуються з добовими ритмами. Так, наприклад, в серці, кишечнику та інших органах тварин амплітуда ритмів змінюється протягом доби.

За ступенем залежності від зовнішніх умов біоритми поділяються на екзогенні (зовнішні) та ендогенні (внутрішні). Екзогенні ритми повністю залежать від зміни зовнішнього середовища. Це біохімічні процеси. Ендогенні ритми протікають при постійних оптимальних умовах зовнішнього середовища і мають широкий діапазон частот: від двох тисяч циклів у секунду до одного циклу в рік. До ендогенних відносяться ритми серцебиття, пульсу, дихання, кров'яного тиску, розумової активності, зміни глибини сну та інше.

Існують ритми проміжного характеру. До них можна віднести, наприклад, серію поступово загасаючих м'язових скорочень, що виникають у результаті одиночного зовнішнього роздратування.

Відрізнити ендогенні ритми від екзогенних можна експериментальним шляхом.
Для цього проводять досліди при постійних умовах зовнішнього середовища - температури, освітленості, вологості, атмосферному тиску і т.д. Важливо відзначити, що основна ознака ендогенних ритмів полягає в тому, що їх періодичність близька до добової, але наскільки від неї відрізняється.

Досліди з виявлення ендогенних ритмів проводилися як на рослинах, так і на тварин (у тому числі на людину). Вперше ендогенні ритми на рослинах спостерігав більше 200 років тому французький астроном де Меран.
Примітно те, що добова періодичність руху листя у рослин була відкрита не біологом, а астрономом. Вивчаючи обертання Землі, він зробив відкриття про пристосування живих організмів до обертання Землі.

Експерименти з вивчення внутрішніх ритмів людини, вперше проведені
Ашоффом, показали динаміку взаємодії фізіологічних ритмів організму в добовому циклі. У цьому плані цікаво простежити, як змінюється інтенсивність різних фізіологічних функцій в організмі людини залежно від часу доби [Бюннінг Е., 1969].

Проблема добових періодичних змін фізіологічних функцій в організмі людини з давніх пір привертає увагу вчених різних спеціальностей, і перш за все фізіологів, лікарів, біологів. Знання динаміки зміна фізіологічних функцій організму в певний момент і застосувати більш доцільний і ефективний метод лікування при захворюванні. Добовий ритм організму людини визначається різними фізіологічними функціями (а їх, як ми знаємо, в даний час налічується більше сотні). Фізіологічні функції постійно змінюються на тлі неспання і сну, активної діяльності і спокою. Інтенсивність їх прояви різна в різний час доби. В один час вона максимальна, в інше - має мінімальне значення.

З усіх перерахованих прикладів можна зробити висновок: добовим ритмом охоплено весь організм людини, являє собою єдину систему взаємодії всіх органів, тканин і клітин. Ритмічність фізіологічних процесів, відбиває єдність організму і середовища, їх взаємодія проявляється в організмі людини в тому, що їх максимуми і мінімуми приурочені до певних годинах доби. А пояснюється це тим, що характер прояву фізіологічних реакцій організму в різний час доби різний і в основному залежить від факторів зовнішнього середовища. Завдяки пристосуванню до ритмічно мінливих умов зовнішнього середовища в організмі людини відбувається фізіологічна підготовка до активної діяльності навіть тоді, коли організм знаходиться в стані сну. І, навпаки, організм людини готується до сну задовго до засипання.

Виходячи зі сказаного, можливо, було б найтяжчу і відповідальну роботу виконувати в періоди природного підйому працездатності, залишаючи для інших, менш важливих справ, проміжку щодо низькою працездатності. Але з правил є винятки. Бувають випадки, коли час найбільшої продуктивності в праці припадає на нічні та вечірні години. Таких людей прийнято називати «совами» , на відміну від
«жайворонків» - людей, мають найбільшу працездатність в ранкові і денні години. «Жайворонки» , як правило, прокидаються рано, відчувають себе бадьорими і працездатними в першій половині дня. Ввечері у них з'являється сонливість, і вони рано лягають спати. «Сови» засипають пізно вночі, стають також пізно вранці і працездатні бувають у другій половині дня.

В результаті експериментальних досліджень німецький фізіолог Р.Хашпп встановив, що 1/6 частина людей ставляться до людей ранкового типу, 1/3 - вечірнього типу, а половина людей легко пристосовується і до ранкового, і до вечірньому режиму праці. Останніх називають «голубами» . Це переважно люди, зайняті фізичною працею [Купріянович Л.І., 1976].

Але, хоча біологічні ритми важливі для життєдіяльності, вони зовсім не визначають фатально фізичні, психічні можливості людини, а тим більше поведінка особистості в цілому. У людини є безмежні можливості для компенсації тимчасового зниження тих чи інших функцій.

Слід мати на увазі, що природний ритм життєдіяльності організму обумовлений не тільки його внутрішніми факторами, але і зовнішніми умовами
(екзогенними ритмами). Наприклад, для спортсмена однією з умов компенсації зниження фізичних можливостей під час негативного періоду фізичного циклу є тренування, розподіл її в часі і чергування з відпочинком. Це ж відноситься не тільки до спортсменів, але і до людей будь-якої спеціальності, а також до студентам, які займаються фізкультурою і спортом.

1.2 Функціональний стан біологічних ритмів людини

На підставі численних досліджень, проведених вченими різних країн, про існування біологічних годин на багатоклітинних живих організмах, можна вважати, що в живих організмах існує ієрархія ритмів, при цьому біологічний годинник окремих клітин синхронізуються з добовими ритмами «провідних клітин» . В даний час основне завдання учених - виявити клітини, керуючі ритмом всього організму [Доскін
В.Н., Лаврентьєва М.М., 1991].

Що ж до вищих хребетних тварин і людини, то у них пошуки центром управління біологічними годинами тривають. У цьому напрямку зроблено багато. Так, американський вчений К. Ріхтер ще у 1960р. висловив припущення про існування у людини трьох типів біологічних годин: центральних, гомеостатичних і периферичних. Центральні годинник розташовані в таламусі, гіпоталамусі, ретикулярної формації і в задній частині гіпофізу. Гомеостатические годинники мають безпосереднє відношення до гіпоталамусу і пов'язані з різними залозами внутрішньої секреції.
Периферичні години перебувають у різних тканинах і незалежні від центральних годин.

Згідно Ріхтером, центр управління біологічними годинами в людини розташований в корі головного мозку. Ця обставина він пояснює тим, що залежність від кори мозку надавала б добовим ритмам фізіологічних процесів все основні риси умовних рефлексів. Дійсно, вплив кори головного мозку на добові ритми людини обмежена. Навіть за відсутності обох півкуль добова періодичність різних фізіологічних процесів, зокрема ритму сну і неспання, зберігається. Тому центр управління біологічними годинами людини, можна вважати, перебуває під півкулями. Біологічний годинник найбільш стійкі до випадкових змін у зовнішньому середовищі, що важливо для збереження добового режиму.
Крім того, поділ функцій між корою і нижележащими ділянками мозку має велике пристосувальне значення, дозволяє звільнити кору від управління безліччю внутрішніх процесів і створити тим самим умови для пристосування організму до змін зовнішнього середовища.

Гіпоталамус має

Сторінки: 1 2 3

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар