Биологические ритмы и старение кратко
Обновлено: 06.07.2024
Рассмотрим человеческие биоритмы подробнее по часам. Это природные биологические ритмы человека.
5-6 часов утра. Температура тела постепенно нарастает, уровень мелатонина снижается, выработка же гормонов ответственных за активность повышается: кортизол, адреналин и т.д. Дышать человек начинает гораздо глубже, давление повышается. Все системы органов приходят в полную боевую готовность, за этим следует первый подъем бодрости. Весь организм находится наготове.
7 утра. Это лучшее время для завтрака. Как раз в это время начинается максимальная активность желудка, еда переваривается гораздо быстрее и с максимальной пользой.
9 утра. В это время наблюдается слабый спад активности. Лучше всего в эти часы решать легкие задачи, не требующие большой концентрации.
10 утра. Это время очень хорошо подходит как для напряженной умственной работы, так и для физических нагрузок. Все системы органов активны, организм работает на максимальном уровне. Это самое лучшее время для принятия витаминов или пищевых добавок, способствующих повышению иммунитета, т.к. в эти часы происходит активизация иммунной системы. Работоспособность повышается, кратковременная память работает на высоком уровне.
12 часов утра. Работоспособность постепенно снижается, глюкоза все меньше попадает в кровь. Это лучшее время для переключения внимания, отдыха и легкого перекуса.
13 часов. Самое время для обеда – в желудке в это время вырабатывается большое количество желудочного сока.
14 часов. Человеческий организм настроен на работу, это касается как умственной деятельности, так и физической. Все системы органов активно работают, организм начинает очищаться.
15 часов. Работоспособность не меняется, человек спокоен. В это время лучше всего что-то учить, запоминать, т.к. активно работает долгосрочная память.
16-17 часов. Это время лучше всего подходит для похода в баню или в спортзал. Очень хорошее время для занятий физическими нагрузками, т.к. хорошо работает кровообращение. Психическая деятельность также на высоком уровне, но постепенно снижается.
18 часов. Самое время плотно поужинать. Есть после 18 часов не рекомендуется, поскольку ферментативная активность снижается, и пища почти что не усваивается.
19 часов. Организм находится в режиме восстановления. В это время наблюдается пик эмоциональной напряженности, можно немного позаниматься физическими упражнениями. Кровяное давление растет, повышается нервозность, часто наблюдается головная боль.
20 часов. Эмоциональный фон нормализуется, интеллектуальная активность растет. Хорошее время для решения сложных задач, требующих больших затрат энергии и высокой работоспособности мозга.
21 час. Температура тела потихоньку снижается, дыхание замедляется, организм начинает готовиться ко сну.
23 часа. Это самое лучшее время для сна. В противном случае произойдет сбой естественных ритмов организма, может проявиться голод.
24 часа. Пик восстановительной работы в организме, клетки активно обновляются, организму требуется покой.
При неправильной работе биоритмов, которая возникает в результате ночного образа жизни, злоупотреблении алкоголем, частых перелетах, возникают проблемы со здоровьем: тревожность, ухудшение работы внутренних органов, головные боли. Если биоритмы человека соответствуют природным, то его здоровье от этого только улучшается. К тому же, зная естественные биоритмы человека, можно учитывать их в своих тренировках, питании и умственной деятельности.
История открытия мелатонина
В 1953 году мелатонин был открыт английским врачом А.Лернером. У ученого из Йельского университета была цель выявить, какие факторы отвечают за пигментацию кожи и разрушение пигментов. Осуществляя научный поиск, Лернер наткнулся на научную статью 1917 года. В ней сообщалось о том, что измельченные эпифизы коров, которые помещались в банку с головастиками, в течение получаса обесцвечивали их кожный покров, тем самым делая возможным наблюдение за работой сердца и кишечника амфибий.
В 1953 г. ему удалось выделить из бычьих эпифизов экстракт, из-за которого кожа лягушки становилась светлее. Было переработано около двух сотен тысяч эпифизов, чтобы получить главный компонент, который был идентифицирован как N-ацетил -5 -метокситриптамин.
О гормоне
Гормон мелатонин, секретируемый эпифизом в темное время суток, играет важнейшую роль в реализации противоопухолевого иммунитета.
Эпифиз — нейроэндокринный орган, который способен передавать информацию о световом режиме окружающей среды во внутреннюю среду организма. Он обнаружен у всех позвоночных.
Важно отметить, что в организме присутствует и экстрапинеальный мелатонин, т.е. мелатонин, который синтезируется вне эпифиза. Открытие последнего связано с именами российских ученых Н.Т. Райхлина и И. М. Кветного, которые в 1974 г. установили, что клетки червеобразного отростка кишечника также способны синтезировать мелатонин. Стало ясно, что мелатонин образуется и в других отделах ЖКТ, а также в печени, почках, желчном пузыре, яичниках, в клетках крови и т.д. В рамках суточного ритма организма мелатонин поддерживает цикл сна-бодрствования организма, а также суточные изменения.
Свет угнетает синтез и секрецию мелатонина, поэтому его уровень достигает максимума в крови и эпифизе в ночные часы, а минимума — в утренние и дневные. Наибольшая концентрация его в крови наблюдается за пару часов до пробуждения, так как в это время сон человека наиболее глубокий, а температура тела минимальна.
Световое загрязнение и мелатонин
Уже более ста лет человек не может представить свою жизнь без электричества. Наряду с преимуществами появление электричества, а именно дополнительного света, кардинально изменило световой режим. Воздействие света на человека в ночное время, которое часто мы называем световым загрязнением, стало неотъемлемой частью современного образа жизни, который характеризуется множеством серьезных расстройств психического и физического плана, включая заболевания со стороны сердечно-сосудистой системы и онкологические заболевания. Согласно гипотезе циркадианной деструкции, длительное использование дополнительного освещения нарушает внутренний суточный ритм, подавляет ночную секрецию мелатонина, снижая его уровень в крови.
Ночной охранник
Известно, что 100 лк белого света может значительно подавить синтез мелатонина эпифизом. В течение двух недель добровольцы были подвержены воздействию света ночью. В итоге было замечено серьезное снижение уровня этого гормона в их крови.
У грызунов даже небольшое увеличение продолжительности светового периода в течение суток (примерно на 3-4 часа) приводит к удлинению или даже нарушению эстрального цикла (циклически повторяющиеся морфологические изменения в половой системе самок, связанные с созреванием гамет и их выходом в брюшную полость в процессе овуляции).При увеличении до 24 часов наблюдается развитие синдрома постоянного эструса (течки). В норме этот синдром должен развиваться в более позднем возрасте и переходить в анэструс, который схож с климаксом у женщин.
Измерения концентрации мелатонина у мужчин показало, что с возрастом синтез этого гормона эпифизом уменьшается.
Также существуют свидетельства о том, что дополнительное освещение в ночное время приводит к укорочению цикла менструаций у женщин. Было проведено обследование мед.сестер, которые часто работали в ночную смену. Выяснилось, что 70 % обследованных жаловались на частое отсутствие менструаций (дисменорею).
Использование постоянного освещения приводит к увеличению порога чувствительности гипоталамуса к блокирующему действию эстрогенов, которые участвуют в процессе старения репродуктивной системы у женщин и самок крыс.
Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что дополнительный свет ночью способен ускорять угасание женской репродуктивной системы.
Ночная работа и рак
В 1965 г. И. К. Хаецким из Института проблем онкологии (Киев) впервые было сообщено о стимулирующем влиянии постоянного освещения на химически вызванное зарождение и развитие опухоли молочных желез у крыс.
Далее было доказано, что при этом совершенно необязательно, чтоб влияние круглосуточного освещения было постоянно. Стало известно, что даже кратковременное воздействие постоянного освещения на грызунов способствовало в будущем развитию у них опухолей нервной системы и почек при введении канцерогена.
Лекарство против времени?
Таким образом, в результате проведения исследований ученые установили, что экологические и генетические факторы, которые повреждают системный и/или местный циркадианный ритм, могут ставить под угрозу временное регулирование деления клеток и усиливать рост опухолей. Но этим их негативное действие на организм не ограничивается.
Стоит отметить то, что уровень мелатонина может меняться в зависимости как от внешней среды, так и от возраста человека. Например, у людей в возрастной группе 60—74 года большинство физиологических показателей претерпевает положительный фазовый сдвиг околосуточного ритма примерно на 1,5—2 часа вперед. У лиц старше 75 лет нередко возникает десинхронизация секреции многих гормонов, температуры тела, сна и некоторых поведенческих ритмов. Почему так происходит? При старении угнетаются, в том числе, и функции шишковидной железы, что проявляется, прежде всего, в нарушении ритма производства мелатонина и в снижении уровня его выделения.
Если эпифиз — солнечные часы организма, то очевидно, что любые изменения длительности светового дня должны существенным образом сказываться на его функциях и, в конечном счете, на скорости старения. И действительно: в ряде работ было показано, что нарушение фотопериодичности может приводить к существенному уменьшению продолжительности жизни.В многочисленных исследованиях показано, что введение мелатонина способно замедлять процессы старения и увеличивать продолжительность жизни лабораторных животных. Кроме того, имеются публикации о способности мелатонина повышать устойчивость организма к окислительному стрессу и ослаблять проявления у людей таких заболеваний, как макулодистрофия сетчатки, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, связанных с преклонным возрастом.Все вышеперечисленное наделяет оптимизмом по поводу того, что этот гормон может быть использован в медицинской практике. Но для начала нужно провести множество клинических испытаний, которые, в конечном счете, должны расширишь область его применения в профилактике возрастных заболеваний.
Литература
1.Анисимов В.Н. Физиологические функции эпифиза (геронтологический аспект) // РФЖ. — 1997. — Т. 83. — №8. -С. 1-13.
2.Анисимов В.Н. Мелатонин и его место в современной медицине//ШЖ. -2006. - Т. 14. -№4.- С. 269-273.
3.Анисимов В. Н.,Айламазян Э. К, Батурин Д. А., Забежин -ский М.А., Алимова И.Н., Попович И.Г., Бениашвили Д.Ш., Мэнтон К. Р., Провинциали М., Франчески К. Световой режим, ановуляция и риск злокачественных новообразова ний женской репродуктивной системы: механизмы связи и профилактика //Журнал акушерских и женских болезней. -2003. -T.52.-Nq2.-C.47-58.
4.Анисимов В.Н., Виноградова И. А. Световой режим, мелатонин и риск развития рака //Вопросы онкологии. — 2006. -Т. 53.- №5. -С. 491-498.
5.Анисимов В.Н., Забежинский М.А., Попович И. Г. Мелатонин угнетает канцерогенез толстой кишки, индуцируемый 1,2 -диметилгидразином у крыс: эффекты и возможные механизмы //Вопросы онкологии. — 2000. — Т. 46. — №2. — С. 136-148.
6.Анисимов В.Н., Кветной И.М., Комаров Ф.И., Малиновская Н.К., Рапопорт С.И. Мелатонин в физиологии и патологии желудочно-кишечного тракта. — М., 2000.
7.Арушанян Э.Б. Хр оно фармакология на рубеже веков. — Ставрополь, 2005.
8.Комаров Ф.И., Рапопорт С.И., Малиновская Н.К., Анисимов В.Н. Мелатонин в норме и патологии. — М.,
9.Виноградова И.А. Влияние различных световых режимов на показатели биологического возраста и развитие возрастной патологии у крыс // Мед. академ. журнал. – 2005. –Т. 5, №2. – Прилож. 6. – С. 16-18.
11.Влияние световых режимов, гормонов эпифиза и возраста на антиоксидантную систему крыс/В.А. Илюха, И.А. Виноградова, А.С. Федорова, А.Н. Вельб //Мед. академ. журнал. – 2005. – Т. 5, №3. – Прилож. 7. – С. 29-31.
13.Рендаков Н.Л. Влияние возраста, различных режимов освещения, мелатонина и эпиталона на активность лизосомальных протеиназ в печени и почках крыс / Н.Л. Рендаков, Н.Н. Тютюнник, И.А. Виноградова // Успехи геронтологии. – 2006. – Вып. 19. – С. 72-78.
14.Влияние мелатонина и эпиталона на антиоксидантную систему крыс зависит от светового режима / И.А. Виноградова, В.А. Илюха, Т.Н. Ильина, Л.Б. Узенбаева, А.С. Федорова//Патол. физиол. и эксперим. терапия. – 2006. – №3. – С. 22-26.
15.Виноградова И.А. Влияние светового режима на возрастную динамику эстральной функции и уровня пролактина в сыворотке крови у крыс / И.А. Виноградова, И.В. Чернова //Успехи геронтологии. – 2006. –Вып. 19. – С. 60-65.
Многие люди нередко сталкиваются с чувством сильной усталости после многочасового перелета в другой город или дальнюю страну. Также после смены часовых поясов человека любого возраста может одолевать бессонница. Такие моменты часто являются показателями сбоя работы биологических часов. Именно этот внутренний механизм, отвечающий за большое количество настроек и функций человеческого организма, способен существенно повлиять на самочувствие, и, как следствие, на качество жизни.
Особенности биологических часов и циркадных ритмов
Научно доказано, что почти каждый орган и ткань человеческого тела содержит внутренние часы, состоящие из определенных молекул, которые взаимодействуют с клетками по всему организму. Группы сообщающихся между собой молекул напрямую оказывают влияние на уровень энергии, состояние здоровья и общее самочувствие человека. При этом биоритмы присущи всем живым материям и являют собой фундаментальный процесс в природе.
Однако существует также понятие о циркадных ритмах, которое немного различно от характеристики биологических часов. Основная разница состоит в том, что биоритмы являются повторяющимися с определенной периодичностью и интенсивностью биологическими процессами. Тогда как циркадные ритмы представляют собой физические, психические и поведенческие изменения, следующие 24-часовому циклу. Реагируя в основном на чередование света и тьмы, такие естественные процессы влияют не только на людей, но и на животных, растений, микроорганизмов. Одним из ярких примеров протекания такого явления считается цикл чередования бодрствования днем и сна ночью.
Важность обеспечения правильной работы биологических часов
Ввиду того, что биологические часы человека являются чрезвычайно важными механизмами, которые определяют длительность и качество жизни, необходимо следить за поддержанием их безупречного функционирования. Когда дело доходит до того, что они отключаются, страдают все системы организма. Вследствие сбоя в работе таких часов увеличивается риск возникновения сердечных заболеваний, диабета, рака.
Вовремя распознать неполадки позволит ряд симптомов, свидетельствующих о сбое в работе биологических часов:
- проблемы с пищеварением;
- изменения в функционировании гормонального фона;
- снижение физической, умственной работоспособности;
- изменение температуры тела без видимой причины;
- присутствие проблем с засыпанием и просыпанием, чуткий сон.
Также могут возникнуть нарушения в плане настроения, когда появляется беспричинная тревога, раздражительность и даже депрессия. В ряде случаев может развиться пищевая зависимость.
Факторы, влияющие на сбой работы биологических часов
Зачастую биологические часы функционируют по типичному графику, но иногда они могут выходить за пределы нормального диапазона. Такие изменения нередко происходят вследствие определенных факторов, которые напрямую влияют на рассинхронизацию циркадных ритмов и естественного цикла, когда свет сменяет темноту.
Во многом оказывают влияние на изменение хода работы внутренних часов человека такие моменты как:
- сменная работа ночью;
- изменение в определенных генах;
- смена часовых поясов;
- свет, исходящий от электронных устройств в ночное время.
Каждый из таких факторов способен вызвать нарушения сна, привести к формированию хронических заболеваний или способствовать обострению существующих недугов.
Способы сохранения слаженной работы биологических часов
Учитывая то, что лучше осуществить профилактику недуга, чем потом заниматься излечением от него, важно выполнять ряд действий, которые точно помогут сохранить безупречную работы внутренних часов.
1. Соблюдение постоянного графика сна – ложиться спать лучше всего согласно заранее спланированному графику.
2. Формирование правильных привычек перед засыпанием – желательно полностью выключить или по максимуму ограничить воздействие внутреннего освещения, экранов планшетов, смартфонов на несколько часов перед сном во избежание нарушения циркадных ритмов.
3. Начало дня должно происходить при ярком свете – в первые минуты после пробуждения важно включить достаточное количество осветительных приборов или полностью открыть шторы на окнах.
4. Отказ от употребления пищи на ночь – чтобы не пострадало качество сна, следует не налегать на жирную, острую еду за 2-3 часа до начала засыпания.
5. Занятия спортом – физические упражнения в течение минимум 10 минут в день многократно улучшают качество сна.
Однако в тех случаях, когда биологические ритмы сбиваются очень сильно, помимо соблюдения приведенных выше рекомендаций следует дополнительно обратиться к квалифицированному специалисту в области сна. Такому врачу удастся определить причины произошедшего сбоя и подобрать индивидуальный курс терапии для налаживания ситуации.
Биоритмы или циркадные ритмы – циклические колебания биологических процессов, которые протекают в организме и связаны со сменой дня и ночи. Это важный механизм приспособления, который помогает адаптироваться в окружающей среде. Но как работают биоритмы человека и как они меняются в зависимости от времени года?
Что нужно знать о циркадных ритмах?
Основная задача биоритмов – помощь в реализации своей генетической программы: поиск пищи в наиболее подходящих условиях, своевременное восстановление сил, подготовка к изменениям погоды и времен года.
Организм человека подчиняется биоритмам, причем некоторые из них короткие по периодичности: дыхание, сердечные сокращения. Существуют и долгосрочные, например, подготовка к спячке, перелет птиц, а у человека — менструальный цикл у женщин и др.
Циркадные ритмы связаны с вращением Земли, сменой дня, и они отвечают за многие аспекты жизни. Например, в некоторые дневные часы отмечается лучшая работоспособность, в другие — легче справляться с физической нагрузкой и она даст лучший результат.
Для примера, самая низкая точка концентрации внимания достигается ранним утром, поэтому так много ДТП в промежуток между 3-5 часами утра, причем это не зависит от уровня бодрости водителей и других показателей. Кстати, умственная работоспособность также практически на нуле, поэтому нет смысла засиживаться за работой или учебной до раннего утра.
Главный дирижер биоритмов
Существует так называемые молекулярные часы, совпадающие с природными сутками, но и есть и главный дирижер, который контролирует все процессы. Если естественный период молекулярных часов не совпадает с природными сутками, то именно супрахиазматическое ядро под влиянием световых сигналов извне дает общие команды и синхронизирует эту работу.
Но у незрячих людей эти часы также работают, но четкого периода дня и ночи не возникает.
Импульсы, которые вырабатывают центральные части (ядро, находящееся в гипоталамусе), отправляет сигнал в другие отделы нервной системы, в том числе, и в спинной мозг. Оттуда этот сигнал передается в периферические органы.
Эпифиз или шишковидная железа под действием этого сигнала вырабатывает гормон – мелатонин, являющийся стабилизатором суточных ритмов, и способствующий сну. Поэтому его назначают как снотворное, а также средство, которое поможет смягчить или избавиться от джетлага – сдвига циркадных ритмов, возникающего при резкой перемене часовых поясов, когда разница составляет более 4-8 часов.
Мелатонин и серотонин
Мелатонин вырабатывается из серотонина в темное время суток. Это продуманная система, ведь когда нужно спать, нервное возбуждение излишне, и не поможет полноценному отдыху. Но если человек постоянно засиживается на свету за полночь, то организм лишается положенного мелатонина. Отсюда и формируются соответствующие проблемы.
Но есть и обратная сторона, если мы большую часть времени проводим в темноте, то гормон счастья вырабатывается в меньших количествах, и это лишает положительных эмоций, снижает активность мозга в целом. Нередко развиваются депрессия и ей подобные состояния. Лучший пример – осенняя хандра, ранее этому состоянию не уделяли внимания, но последние исследования изменили ситуацию.
Относительно недавно в медицинском мире появился термин – сезонная депрессия, обоснованная снижением продолжительности светового дня. Большой интерес к проблеме обоснован тем, что в странах, где длительность светового дня не совпадает с активным периодом человека, среди населения высокая распространенность депрессивных состояний с суицидальными наклонностями.
Уменьшение светового дня и биоритмы
На цикл сна и бодрствования воздействует 2 фактора: солнечный свет и выработка мелатонина. Поэтому, чем выше интенсивность солнечного света, тем активнее ведут себя наши внутренние часы. Человек ощущает себя бодрым, полным сил и готовым на любые свершения.
Мелатонин вырабатывается между 21-22 часами, когда на улице уже темно, и сигнализирует организму о том, что наступает ночь и нужно ложиться спать. Так мозг переключается на ночной режим, замедляется работа организма и обменных процессов. Но, с возрастом, а также при наличии других факторов, выработка мелатонина снижается.
Влияет на этот фактор, во-первых, возраст, поэтому некоторые люди начинают испытывать проблемы со сном. Во-вторых, действуют другие факторы: использование гаджетов в постели, наличие в спальне источников света, которые вмешиваются в эти процессы. В третьих, на эти слаженные процессы влияет и время года, погодные условия, и особенности региона проживания, например, белые ночи и др.
С наступлением зимы у большинства людей биологические ритмы смещаются – вслед за восходом солнца. Активное время для продуктивного дня смещается в первую его половину, а когда наступают сумерки, активность снижается. Появляется сонливость и снижение работоспособности. Однако, этого достаточно, чтобы продолжать заниматься делами.
При уменьшении светового дня и формировании депрессии, в крови увеличивается концентрация кортизола – гормона, который вырабатывается надпочечниками, и способен угнетать работу иммунной системы. А это неминуемо ведет к повышенной восприимчивости к инфекционным и другим заболеваниям. Поэтому существует мнение, что короткий световой день – причина вспышек респираторных инфекций в зимнее время года.
Такие изменения объясняются физиологическими изменениями, хоть и предрасполагают к болезням. Однако контролировать этот процесс можно, да и противостоять ОРВИ и гриппу не так сложно, как кажется: активный образ жизни, витаминотерапия, полноценное питание – факторы, которые помогут поддерживать нормальный режим дня и предотвратить болезни.
Читайте также: