История вопроса универсальности феномена ритмичности в природе реферат

Обновлено: 05.07.2024

“БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ (биоритмы) - циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны (напр., частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам - суточным (напр., колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (напр., биологические процессы у организмов, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.). Наука о биологических ритмах - хронобиология.” (Большой Энциклопедический Словарь).

Файлы: 1 файл

Реферат Биоритмы.doc

Ростовский Государственный Университет.

Кафедра биофизики и биокибернетики.

Реферат

На тему: “Биологические ритмы. Происхождение и роль.”

Студент 1 курса 9 группы

Дейниченко Андрей Викторович

-Ростов – на - Дону-

Биологические ритмы присущи всем живым организмам и на всех уровнях организации жизни. К ритмам можно отнести опадение и распускание листвы у растений, у живых организмов – бодрствование и сон, линька, миграции… Также к ритмам можно отнести и колебания численности популяций.

Амплитуда биоритма - величина наибольшего отклонения от равновесного состояния. Период биоритма - промежуток времени, за который совершается один полный цикл.

Мезор - статистическая срединная ритма (полезного сигнала); при равноудаленных данных совпадает со средней арифметической.

Циркадианный (околосуточный) ритм - относящийся к биологическим колебаниям или ритмам с частотой 1 цикл в 24±4 часа.

Циркасемидианный (околополусуточный) ритм - относящийся к биологическим колебаниям или ритмам с частотой 1 цикл в 12 часов.

Циркасептанный (околонедельный) ритм - относящийся к биологическим колебаниям или ритмам с частотой около 1 цикла в 168 часов.

Циркасемисептанный (околополунедельный) ритм - относящийся к биологическим колебаниям или ритмам с частотой около 1 цикла в 84 часа.

Эндогенными ритмами называются ритмы, задаваемые внутренними часами. Экзогенными ритмами называются ритмы, которые регулируются внешними факторами. Большинство биологических ритмов – смешаные. Одним из самых главных внешних факторов биоритмов является продолжительность светового дня.

Главный признак ритмических процессов - их повторяемость. Под ритмами понимают периодически повторяющиеся явления природы. Ритмы, регистрируемые в живом мире, именуются биологическими. Биоритмы - это регулярные количественные и связанные с ними качественные изменения биологических процессов, происходящие на разных уровнях организации живого: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органном, организменном, популяционно-биосферном. Главными составляющими параметрами ритма являются период, амплитуда, фаза. Биологические ритмы, совпадающие по длительности с соответствующими геофизическими циклами, именуются "экологическими" или "адаптивными". К ним относятся многолетние (совпадающие, например, с около 11-летним ритмом солнечной активности), годовые, сезонные, лунные, приливно-отливные и суточные изменения жизнедеятельности.

Суточные ритмы.

Суточные ритмы – биологические ритмы с периодом изменения в 1 сутки. Суточные ритмы свойственны большинству биохимических и физиологических процессов (частота деления клеток, колебания температуры тела, интенсивность обмена веществ и др.). С ними связана суточная ритмичность активности животных, положение листьев и лепестков у растений. У животных обнаружены центры в мозге, синхронизирующие суточные ритмы органов и клеток друг с другом и с изменениями внешней среды. При нарушении естественного ритма среды суточные ритмы разных физиологических функций теряют синхронность. Резкое нарушение суточных ритмов приводит к возникновению изменений в организме.

Годичные ритмы.

Годичные ритмы – биологические ритмы с годичной периодичностью изменения. Наблюдаются у всех организмов. Годичные биоритмы в значительной степени определяются изменениями длины светового дня. Годичные ритмы проявляются в миграциях, зимней спячке некоторых животных, распусканием и сбрасыванием листьев растениями и др.

Организм и окружающая среда.

Главный закон природы и жизни современная наука определяет следующим образом.

1. Ритмичность - универсальный феномен живой и неживой природы, общий принцип организации различных природных процессов.

2. Ритмичность - фундаментальное свойство жизни, проявляющееся на всех уровнях ее организации.

3. Живой организм - сложная автоколебательная система, приспособленная к выживанию в периодически изменяющихся условиях окружающей среды.

Так в наше время говорят о сущности жизни.

Организм и среда, в которой возникла и протекает жизнь, рассматриваются как единое целое, самое общее свойство которого - циклический характер множества природных процессов и явлений.

Это свойство мы рассмотрим здесь как общий принцип организации жизненных процессов и как основу оптимального выживания.

Условия жизни. Жизнь возникла и развивалась в условиях, регулярно повторяющихся на протяжении всей эволюции биосферы Земли: смена дня и ночи, сезонов года; суточные, месячные, годичные и многолетние колебания гравитации, магнитного поля, солнечной радиации.

Они называются периодически повторяющимися условиями жизни.

Все живое приспособлено к существованию и выживанию в этих условиях, организовано так, чтобы в каждый момент времени внутренние процессы оптимально соответствовали внешним изменениям.

Это принцип нормального существования и основа выживания. В норме организм и среда изменяются как единое целое, основой этого единства (основным законом жизни) является система биоритмов.

Ритмическая основа жизни. Определяя суть жизни и наиболее общий принцип ее организации, в наше время говорят следующее.

В процессе длительной эволюции живой материи, продолжавшейся около 3 миллиардов лет, возникли весьма совершенные и хорошо организованные биосистемы (человек, животные, растения), основу жизнедеятельности которых составляют присущие всем формам жизни колебательные процессы - биологические ритмы.

Система биоритмов. Биоритм представляет собой колебания интенсивности или скорости какого-либо биологического процесса через приблизительно равные промежутки времени.

Биоритмы охватывают диапазон периодов от долей секунды (на клеточном уровне) до нескольких лет (на уровне целостного организма) и образуют единую автоколебательную систему.

Каждый элемент этой системы (отдельный циклический процесс) является частью целого - единой системы биоритмов , в которой все процессы согласованы между собой и с внешними условиями.

Эти два вида согласования обеспечивают нормальную работу сложного организма как целого и выживание в условиях среды.

Природные ритмы. Среда, в которой протекает жизнь, представляет собой автоколебательную систему, периодически изменяющиеся условия которой оказывают на организм регулирующее воздействие. О том, как это происходит, мы расскажем далее, здесь рассмотрим два вопроса. Какие ритмы существуют в живой и неживой природе? Каким образом изменение космических условий оказывает влияние на земную жизнь?

Прежде всего, постоянно меняется сила гравитации (тяготения, притяжения), которая действует на Землю со стороны всех объектов Солнечной системы. Под действием этой силы возникают приливы в морях и океанах, изменяется состояние атмосферы. Циклы, полученные из взаимного расположения планет, продолжительностью 19, 23, 26, 39, 53 и 78 месяцев имеют свое отражение как в земных процессах, так и в живых существах. Имеются и более длительные циклы - десятки и сотни лет.

Расположение планет влияет на солнечную активность, а изменение солнечной активности вызывает возмущение магнитного поля Земли. На живые организмы оказывают влияние как процессы, непосредственно связанные с солнечной активностью (колебания уровня радиации), так и процессы, вызванные магнитными бурями. В изменении солнечной активности имеются циклы: 7.8, 11.6, 12.6, 15, 17, 33 года и более. Кроме того, период обращения Солнца вокруг своей оси составляет 27 земных суток. С такой периодичностью протекает и ряд процессов в живой природе Земли.

Особенность влияния Луны на земную жизнь состоит в том, что она находится близко к Земле. Поэтому движение Луны оказывает на земные процессы большое влияние, задавая ритмы, равные 23, 28 и 29.5 суток. Земля вращается вокруг своей оси и движется по орбите вокруг Солнца, что является источником суточных и годичных ритмов. В атмосфере и биосфере Земли прослеживаются самые разнообразные суточные, лунные (месячные) и годичные периодические процессы. Особое значение для всего живого, как было установлено, имеют: суточный световой режим (изменение освещенности в течение суток и длины дня в течение года) и годичные колебания температуры, которые являются важными регуляторами суточного и годичного жизненных циклов.

Становление суточной ритмики у растущих организмов.

Суточные ритмы являются генетически запрограммированными. Это неоднократно доказывалось прямыми и косвенными методами.

Уже в 1932г Э. Бюннинг описал гибрид фасоли, отличающийся по длине периода циркадианного ритма.

Особенно интенсивно велись исследования на дрозофиле. Были найдены несколько генов, связанных с циркадианным ритмом, наиболее интересным из которых представляется так называемый период-ген который был выделен и клонирован. Последовательности, подобные период-гену дрозофилы, найдены в генетическом материале, кур, мышей и человека, а также растений. О врожденном характере циркадианных ритмов свидетельствуют также опыты, в которых животные развивались в постоянных условиях, то есть при отсутствии внешних датчиков времени наиболее убедительны результаты, полученные на птицах. На 19-й день инкубации у куриного эмбриона показано становление суточного ритма содержания гликогена, тканевого дыхания, и др. У ящериц, проходивших эмбриональное и постэмбриональное развитие в условиях исключения датчиков времени, появлялся циркадианный ритм двигательной активности.

Сроки появления суточных ритмов отличаются в зависимости от вида животных и от изучаемой функции.

Поскольку природа биологических ритмов недостаточно изучена, остается открытым вопрос о принципах временной организации живого, о том механизме отсчета времени, которые определяет ритмичность биологических процессов и именуется как биологические или физиологические часы. Некоторые исследователи причину ритмичности биологических процессов видят в плохо изученных и нераспознанных ритмических геофизических факторах, прежде всего в электромагнитных колебаниях и считают, что биоритмы - это результат ритмичности недостаточно изученных космических факторов, однако подавляющее большинство исследователей пришли к выводу, что биологические часы локализуются внутриклеточно. Особую значимость среди биологических ритмов для решения проблем хронобиологии и хрономедицины имеют суточные (циркадианные) ритмы, которые имеют столь же фундаментальное значение как и генетический код. Сутки в 24 часа не выдуманы человеком, природа сама тесно связала жизнь на нашей планете с движением Земли и Солнца. Этот постоянный 24-часовой ритм геофизических параметров на планете не мог не оказать могучее влияние на становление жизни и ее эволюцию (роль естественного отбора).

“Интерес к биоритмам пробудился в течение последних десятилетий. Однако тема эта не нова. Еще в 1729 г. Де Мейран описал периодические колебания листьев некоторых растений в полной темноте. Интересно, что первое открытие явления биоцикличности сделал не биолог, а астроном., которого интересовало вращение Земли вокруг своей оси. В 1751 году К. Линней создал часы из цветов. Он разделил циферблат на секторы, которые были засажены цветами, раскрывающимися в соответствующий час. Таким образом, истоком биоритмологии является ботаника. Ч. Дарвин в 1880 г. в книге "О способности растений к движениям" указал па внутреннюю природу периодичности. Уже в конце XIX века было сделано предложение, что биоритмы в процессе эволюции развиваются. В 1925 году наш отечественный ученый Я. Пэрна опубликовал книгу "Ритмы жизни и творчества", посвященную анализу ритмических явлений в психической сфере человека. Первые два десятилетия XX века характеризовались попыткой найти неизвестный фактор "X", который, как предполагалось, является причиной периодичности физиологических процессов при постоянных условиях освещения и температуры. Признание объективной реальности биологических ритмов шло чрезвычайно медленно. Потребовалось 200 лет экспериментальных исследований, чтобы исчезли последние сомнения относительно значения эндогенных ритмов. Медики впервые обратили внимание на высокочастотные ритмы: ритмическую деятельность сердца, перистальтику кишечника, ритм температуры тела, а также на макроритмы - сезонность эпидемий. Даже несмотря на введение термометра и измерение температуры тела, исследований частоты сердечных сокращений, ритма сна и бодрствования, господствовало статическое мышление. Врачи должны были признать динамические явления в физиологии, но под этим больше представляли систему экзогенных раздражителей. В медицине и физиологии общепринятыми были незыблимые константы тех или иных функциональных показателей, а возможность ритмического феномена физиологических процессов попросту игнорировалась. “ (Губин Г. Д., 1996).

Главный критерий здравоохранения - здоровье человека. В хронобиологическом смысле если здоровый человек - это система пронизанная биоритмами, находящимися в гармонии, взаимной синхронизации между собой и условиями внешней среды, то первым признаком нарушения здоровья является дисгармония биосистемы.

В сложном многоклеточном организме, задающим и координирующим генератором ритмов является деятельность нейрогуморальных механизмов, которые сами следуют строгому режиму. Теоретическое обоснование механизмов возникновения ритмических процессов в живых организмов на уровне нервной системы - дана в трудах Е.Е. Введенского, А.И. Ухтомского, И.П. Павлова, В.В. Парина. Ритм нервной системы определяет прежде всего ритм возбуждения и торможения, в частности, фундаментальный ритм высших организмов - сна и бодрствования, обеспечивающий функционирование всех систем организма. В основе изменения состояния эндокринной и вегетативной нервной системы лежат наиболее древние гуморальные регуляции, которые ритмично сменяются на протяжении суток. В частности подвержен ритмичности гуморальный состав электролитов внутренней среды организма, т.е. тот основной фон на котором совершаются все основные физиологические процессы, протекающие в организме. Выделяют три уровня регуляции ритмов - нейрогенный, эндокринный и внутриклеточный. Нейро-эндокринные механизмы, формирующиеся в процессе эволюции осуществляют с одной стороны, высшую степень адаптации организма к меняющимся условиям окружающей среды, а с другой - интегрирует и координирует все его функциональные системы.

Установлено, что поступательное развитие ритмичности биологических процессов хорошо прослеживается на примере клеток печени в процессе эволюции позвоночных. В процессе филогенетического развития позвоночных не только усиливается функциональная активность печени, но и возрастает амплитуда циркадианного ритма. Исторический подход к анализу ритмичности биологических процессов на клеточном уровне (на примере клеток печени позвоночных) показывает, что интенсивность ритмичности процессов жизнедеятельности, амплитуда ритма находится в прямой зависимости от общего уровня энергии жизнедеятельности целостного организма, степени его среднесуточной активности в соответствии с высотой организации животных. В процессе морфофизиологического прогресса (араморфоза) осуществляется не только поднятие уровня энергии жизнедеятельности и организации, но и развитие амплитуды процессов обмена веществ в течение суточного жизненного цикла. Характер сдвигов отдельных показателей внутриклеточного обмена веществ в печени у представителей различных классов позвоночных оказался одинаковым, но размер сдвигов, т.е. амплитуда изменений - признак видоспецифический, зависящий от высоты организации животного. Развитие амплитуды суточного ритма на клеточном уровне в печени позвоночных параллельно с прогрессирующим уровнем их в процессе эволюции позволяет считать суточный ритм биопроцессов признаком целесообразным, адаптивным, эволюционно приобретенным и развивающимся. Таким образом, при историческом подходе к анализу ритмичности биологических процессов становится очевидно, что ритмичность явлений жизни есть результат ритмичности геофизических факторов в условиях становления самой жизни. Ритмичность явлений жизни, синхронизированную с геофизическими ритмами, нельзя понять иначе как в результате действия естественного отбора. Под давлением отбора происходит процесс превращения внешнего во внутреннее, закрепление его в генотипе и становление так называемого эндогенного.

Ритмичность биологических процессов - неотъемлемой свойство живой материи. Еще 20 лет назад эту, казалось бы, прописную истину, приходилось отстаивать и доказывать с большим трудом, а иногда и безрезультатно. Теперь же вопрос о том, что любое биологическое явление, любая физиологическая реакция периодичны ни у кого не вызывает сомнения.

Содержание

Введение
Понятие о хронобиологии
История развития хронобиологии и универсальности феномена ритмичности в природе
Заключение
Список использованной литературы

Прикрепленные файлы: 1 файл

хронопатология.docx

ГБОУ ВПО Волгоградский Государственный Медицинский Университет

Министерства Здравоохранения РФ

Кафедра патологической физиологии

История вопроса универсальности феномена ритмичности в природе

Выполнила:

студентка 9 группы 3 курса

педиатрического факультета

Амирова К.Г.

Проверила:

ассистент кафедры, к.м.н.

Жданова А.В.

Волгоград, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Понятие о хронобиологии
История развития хронобиологии и универсальности феномена ритмичности в природе
Заключение
Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Ритмичность биологических процессов - неотъемлемой свойство живой материи. Еще 20 лет назад эту, казалось бы, прописную истину, приходилось отстаивать и доказывать с большим трудом, а иногда и безрезультатно. Теперь же вопрос о том, что любое биологическое явление, любая физиологическая реакция периодичны ни у кого не вызывает сомнения.

Живые организмы в течение многих миллионов лет живут в условиях ритмических изменений геофизических параметров среды. При этом всем ходом эволюции у них выработалась временная последовательность взаимодействия различных функциональных систем организма, которая способствует гармоническому согласованию различных ритмических процессов как внутри, так и в окружающей среде и тем самым поддерживает нормальную жизнедеятельность целостного организма.

Дело в том, что циклические колебания физиологических процессов с точки зрения энергетики биологически целесообразны, выгодны и соответствуют принципу оптимальной организации. Биологические ритмы выявлены на всех уровнях организации жизни, начиная от простейших биохимических реакций организма в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями.

ПОНЯТИЕ О ХРОНОБИОЛОГИИ

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. Феномен ритмичности является универсальным.

Биоритмология - сравнительно молодая, быстро развивающаяся наука. К настоящему времени у человека изучены многие сотни физиологических процессов, ритмически меняющихся во времени. В решении проблем биоритмологии активно участвуют многие ученые: биологи, морфологи, физиологи, математики, физики и медики. В общей проблеме биоритмологии уже наметилось выделение самостоятельных направлений: хронобиология, хронопатология, хронотерапия, в том числе хронофармакология, хронопрофилактика и др. Уже можно говорить об определенных не только теоретических, но практических успехах хронобиологии и хрономедицины, особенно в таких сферах деятельности человека, как космонавтика, организация труда с многократными перемещениями в новые климатогеографические регионы, диагностика, лечение и профилактика некоторых заболеваний.

Многие патологические процессы в организме сопровождаются нарушением временной организации физиологических функций. В то же время рассогласование ритмов является одной из причин развития выраженных патологических изменений в организме. Это, так называемые, десинхронозы. Проблемы адаптации, нормы и гомеостаза необходимо также рассматривать с учетом циклического течения процессов жизнедеятельности. С позиций биоритмологии правильнее, например, говорить не о гомеостатическом постоянстве, а о гомеостатической динамике, которая создает в организме стабильность и устойчивость. Изучение биоритмов открывает новые возможности в решении и многих других проблем теоретической и практической медицины.

Временная организация биологической системы – это комплекс биологических ритмов, который характеризуется механизмами регуляции, связями с внешней средой и самими взаимосвязями между ритмами. Временная организация биосистемы делится на:

· часть, осуществляющую регуляцию временной организации;

· часть, воспринимающую сигналы регуляции;

· часть, связывающую временную организацию биосистемы с внешней средой и другими биологическими системами.

В течение миллионов лет эволюционного развития по пути постоянного усложнения и совершенствования одновременно шли два процесса: процесс структурной организации живых систем и процесс их временной организации. Чем сложнее биологическая система, тем сложнее её временная организация и тем успешнее адаптируется организм к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Но эта адаптация обеспечивалась не одной какой-то системой, а скоординированными во времени и пространстве и соподчиненными между собой несколькими специализированными функциональными системами. Поэтому в настоящее время методологические принципы биоритмологии проникают в исследования всех уровней организации живого – от молекулярного до уровня целостного организма. Исследования временной организации биосистем помогают ответить на вопросы, возникающие при изучении эколого-физиологических механизмов адаптации к новой среде обитания. С их помощью изыскиваются научно обоснованные средства коррекции нарушений, появляющиеся при воздействии на организм различных неблагоприятных факторов.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ХРОНОБИОЛОГИИ И УНИВЕРСАЛЬНОСТИ ФЕНОМЕНА РИТМИЧНОСТИ В ПРИРОДЕ

Известно, что Аристотель, бывший воспитателем Александра Македонского, сопровождал его в военных походах с группой ученых. В записях одного из них, Андростена (325 г. до н.э.), впервые упоминается о суточном движении листьев некоторых растений. Он зарегистрировал ночное сужение и уменьшение размеров листьев и их увеличение с восходом солнца.

Замечательное совершенство и глубокий смысл таких систем, как 12-летний "календарь животных", становятся понятными при сопоставлении этих наблюдений с самыми разными биологическими явлениями. С древнейших времен в странах Восточной и Юго-Восточной Азии при составлении календарей большое значение придавали периодичности движения Солнца, Луны, Юпитера и Сатурна. Существенно важно, что элемент этой календарной системы - 12-летний цикл - тесно связан с применением одного из древнейших терапевтических средств восточной медицины - акупунктуры. Чтобы достичь возможно большего лечебного эффекта, необходимо воздействовать на определенные активные точки с учетом фазы 12-летнего цикла (как и времени суток).

В Европе цикличность жизненных процессов была подмечена еще писцом Александра Македонского - Андростеном в 4 веке до н.э. Осознание периодичности земных циклов и их влияния на все живое, включая человека, было присуще таким корифеям, как Пифагор, Гиппократ, Птолемей. Значительный вклад в изучение времени и его цикличности внес Аврелий Августин - бесспорно один из самых блистательных умов того недолгого периода в истории европейской культуры, который можно назвать христианской античностью. Он по существу явился отцом всей западной средневековой философии и пристально занимался такой проблемой, как восприятие человеком времени. Очевидно, что Аврелий Августин может по праву считаться ритмологом и даже одним из основоположников ритмологии, как науки.

Позднее немецкий астроном и математик Иоганн Мюллер, известный также как Региомонтан (1436-1476) - разработал сферическую тригонометрию, ставшую основой для биоритмологии. В 1472 г. опубликовал работу о влиянии комет. Автор первых печатных астрономических таблиц, которыми пользовались Васко да Гама, Христофор Колумб и другие мореплаватели. Разработал метод "лунных расстояний" для нахождения широты и долготы на море. Региомонтан завершил перевод "Альмагеста" Птолемея на латинский язык, начатый Пурбахом, и написал комментарий к нему. В 1474 г. Региомонтан был призван в Рим папой Сикстом IV для реформы календаря, а также для астрологических советов по ведению войны с Флоренцией.

Современный уровень фундаментальных знаний в области изучения временной организации физиологических систем организма обосновал новое направление развития медико-биологической науки, зародившейся на стыке хронобиологии и хрономедицины – хронопатологию, или хронопатофизиологию. Это область экспериментальной и клинической хрономедицины, изучающая механизмы нарушения временной организации физиологических систем в ходе развития патологического процесса и роли этих нарушений в патогенезе болезни, на всех этапах ее становления и исхода.

Содержание

1. Универсальность феномена ритмичности в природе.

2. Общие характеристики и классификация биологических ритмов.

3.Понятие о десинхронозе как обязательном компоненте при любом патологическом состоянии. Хронобиологические аспекты адаптации.

4. Экзогенные и эндогенные процессы регуляции биологических ритмов.

5. Хрономедицина как раздел хронобиологии

Работа состоит из 1 файл

десинхроноз как основа.docx

Министерство Здравоохранения и Социального Развития Российской Федерации

Волгоградский Государственный Медицинский Университет

Кафедра патологической физиологии

Реферат на тему:

«Десинхроноз как обязательный компонент при

1. Универсальность феномена ритмичности в природе.

2. Общие характеристики и классификация биологических ритмов.

4. Экзогенные и эндогенные процессы регуляции биологических ритмов.

5. Хрономедицина как раздел хронобиологии

1. Универсальность феномена ритмичности в природе.

Ритмичность биологических процессов - неотъемлемой свойство живой материи. Еще 20 лет назад эту, казалось бы прописную истину, приходилось отстаивать и доказывать с большим трудом, а иногда и безрезультатно. Теперь же вопрос о том, что любое биологическое явление, любая физиологическая реакция периодичны ни у кого не вызывает сомнения.

Живые организмы в течение многих миллионов лет живут в условиях ритмических изменений геофизических параметров среды. При этом всем ходом эволюции у них выработалась временная последовательность взаимодействия различных функциональных систем организма, которая способствует гармоническому согласованию различных ритмических процессов как внутри так и в окружающей среде и тем самым поддерживает нормальную жизнедеятельность целостного организма.

Дело в том, что циклические колебания физиологических процессов с точки зрения энергетики биологически целесообразны, выгодны и соответствуют принципу оптимальной организации. Биологические ритмы выявлены на всех уровнях организации жизни, начиная от простейших биохимических реакций организма в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями.

Интерес к биологическим ритмам прослеживается на протяжении двух с половиной тысячелетий, а письменные свидетельства об этом восходят ко времени древнегреческого поэта Архилока, который писал: "Познай какой ритм владеет людьми!" Значимость биологических ритмов была оценена Гиппократом, Аристотелем. В IY веке до нашей эры Аристотель писал: "Продолжительность всех таких явлений совершенно естественно измерять периодами, Я называю периодами день и ночь, месяц, год и времена измеряемые ими, кроме того лунные периоды."

Греческий врач Герофил из Александрии еще за 300 лет до нашей эры обнаружил, что пульс у здорового человека меняется в течение дня. На периодичность как основное свойство живых систем и их взаимосвязь с окружающей средой обращали внимание в средневековой науке, деятели эпохи возрождения. С древних времен мышлению человека было свойственно искать постоянство, повторяемость в явлениях, связь жизненных процессов с окружающими условиями.

Более 200 лет назад астроном Мэран описал опыты, в которых показал, что у растений, выдерживающихся в темноте при постоянной температуре, можно обнаружить ту суточную периодичность движения листьев, что и у растений, содержащихся в нормальных условиях освещения. Дюамель в 1758 году подтвердил эти опыты и провел эксперименты в пещерах. Все последующие эксперименты подтвердили, что растениям и животным присуще внутренне чувство времени.

Состоявшийся в 1960 году Международный симпозиум по биологическим часам утвердил положение хронобиологии как науки. К сожалению, у нас в стране, несмотря на появляющуюся изредка информацию о биологических часах, данная проблема оставалась как бы в тени. За последние 20 лет появились очень серьезные монографии и статьи, посвященные изучению временной организации биологических объектов.

Современный уровень фундаментальных знаний в области изучения временной организации физиологических систем организма обосновал новое направление развития медико-биологической науки, зародившейся на стыке хронобиологии и хрономедицины – хронопатолог ию, или хронопатофизиологию. Это область экспериментальной и клинической хрономедицины, изучающая механизмы нарушения временной организации физиологических систем в ходе развития патологического процесса и роли этих нарушений в патогенезе болезни, на всех этапах ее становления и исхода. К настоящему времени сформулированы главные задачи хронопатофизиологии:

Изучение динамики основных параметров временной организации физиологических функций и процессов в условиях переходных состояний от успешной адаптации к болезни, т.е. на стадии доклинических нарушений здоровья.
Изучение особенностей ВО и ее нарушений в ходе патологических процессов, составляющих патогенетическую основу болезни обеспечивающих новые представления о механизмах хроноадаптации в ее манифестных стадиях.
На основе новых знаний разработка новых технологий активной хроноадаптации, оптимизирующей общепринятое лечение заболеваний от этапа их возникновения – хронопрофилактика, через этап манифестации – хронотерапия, к исходу, включая реабилитационный период – восстановительные технологии, основанные на хрономедицинских подходах.

2. Общие характеристики и классификация биологических ритмов.

Любой организм как колебательная система является носителем многочисленных ритмов. Для характеристики ритма используют целый ряд показателей: мезор - уровень, период, амплитуда и положение фазы. Уровнем биологического ритма принято считать среднюю величину изучаемой функции за время исследования одного биологического цикла.

Период ритма рассчитывают, как длительность одного полного цикла ритмических колебаний в единицу времени. Амплитуду вычисляют как разность между минимальными и максимальными значениями исследуемого процесса в течение одного биологического цикла. Положение колеблющейся системы в каждый конкретный момент времени характеризует фаза. При этом время наибольшего снижения процесса как минимальная акрофаза.

Помимо этих показателей, каждый биологический ритм характеризуется формой кривой, которую анализируют при графическом изображении динамики ритмически меняющихся явлений.

Параметры биоритмов определяются структурой самого организма. Чем она сложнее, тем сложнее уровень иерархии - соподчинения ритмов. Каждый из них может иметь собственные параметры ритма. Не исключено, что длительность их периодов связана с иерархическим уровнем, который занимает осциллятор в целостном организме.

Если осциллятор изолировать от других , то период его колебаний может измениться - проявятся эндогенные (только ему присущие) ритмы, параметры которых зависят только от собственной структуры, это однако возможно только теоретически или в искусственных условия, на практике же такие состояния чрезвычайно редки, поэтому и возникают методические сложности по выявлению структуры ритмов.

Нередко во взаимосвязанных системах ритмы имеют одинаковый период, а разность их фаз постоянна - такие ритмы называют синхронизированными. Синхронизация осуществляется благодаря наличию специальных управляющих структур - водителей ритма , их называют пейсмекерами. В качестве таких синхронизаторов могут выступать как внешние так и внутренние факторы. Например, ритм свет-темнота, изменение гравитационного вектора, труд-отдых, пищевой режим и др. их называют цейтгеберы.

Класификация биологических ритмов.

В соответствие с общепринятой классификацией, выделяют следующие группы ритмов (Б.М. Владимирский, 1980 ):

1.Микроритмы: собственная частота ионосферного волновода - 0,1 сек микропульсации геомагнитного поля класса Рс 0,2 - 1000 сек, инфразвук полярных сияний - 20-100 сек.

2.Мезоритмы: пульсации Солнца - 60 сек, 2 часа 40 мин, вращение Земли - 24 часа. Секторная структура межпланетного магнитного поля - 7-14 суток, вращение Солнца - 27 сут., обращение Луны 7, 9, 14, 27, 29 суток.

3.Макроритмы: обращение Земли вокруг Солнца 0,5 - 1 год, циклы солнечной активности 2, 3, 5, 8, 11, 22, 35 лет, долгопериодические компоненты лунного прилива 18,6 лет.

4.Циклы большой длительности: циклы солнечной активности 80, 170, 400, 600 лет, варианты напряженности геомагнитного поля 350 - 500, 1000, 7000 лет.

Эта классификация, хотя и является общепризнанной, не отражает в полной мере характер циклических колебаний у человека. Наиболее удобной и отвечающей практике является классификация Н.И. Моисеевой и В.М. Сысуева , а также классификация F.Halberg (1967), который выделяет n Ритмы высокой частоты (0,5 час) - электроэнцефалограмма, частота пульса, дыхания; n - Средней частоты - ультрадианные (0,5 - 20 час), циркадианные (20 - 28 час), инфрадианные (28 час - 2;5 суток) n Низкой частоты - циркасептдианные( 7 + 3 дня), циркавигинтидианные ( 21 +3 дня), циркатригинтидианные ( 30 + 5 дней), цирканнуальные ( 1 год +2 мес).

Биоритмы классифицируют также по уровням организации биосистем: клеточный, органный, организменный, популяционный.

С точки зрения взаимодействия организма с окружающей средой выделяют два типа колебательных процессов : адаптивные ритмы, т.е. колебания с периодом близким к основным геофизическим циклам; физиологические или рабочие, отражающие длительность физиологических систем организма.

3. Понятие о десинхронозе как обязательном компоненте при любом патологическом состоянии. Хронобиологические аспекты адаптации.

Очевидно, принцип синхронизации имеет универсальное значение для всех уровней интеграции биологических систем. В организме принято выделять шесть уровней регуляции: целого организма, физиологических систем, органов, клеток, субклеточный и молекулярный уровень. Неразрывная связь между этими уровнями не сводится к простой иерархии, а состоит в том, что все уровни оказывают влияние друг на друга.

Существование живых организмов в сложной и динамичной среде обитания возможно лишь благодаря непрерывному взаимодействию со средой, непрекращающемуся процессу адаптации к постоянно меняющимся условиям внешней среды. В повседневных условиях существование организма подвергается не однократному влиянию какого-либо одного фактора среды, а нескольких, причем нередко многократно действующих с одинаковыми или разными интервалами и чаще всего с неодинаковой силой. В результате этого в целом организм подвергается не простому внешнему воздействию, а определенному ритму этого воздействия, непрерывно меняющемуся как по частоте так и по интенсивности. Ясно, что в этих условиях для адаптации организма к окружающей среде и сохранения гомеостаза требуется непрерывная перестройка интенсивности биосинтетических процессов соответствующая колебаниям частоты и силы внешних воздействий.

В конечном счете уровень адаптационных способностей организма определяется степенью временной адекватности между моментом воздействия раздражителя и началом развертывания нейтрализующей его приспособительной реакции. Предупреждающее реагирование осуществляется за счет периода и фазы того или иного ритма, обеспечивающих максимальные функциональные возможности в определенное время суток, и чем лучше организованы кривые, тем выше адаптоспособность. Адекватная реакция на непредсказуемые воздействия обеспечивается за счет амплитуды колебаний, и чем больше их размах, тем большим выбором обладает организм и соответственно тем более адекватна его реакция. Учитывая это Н.И. Моисеева и В.М. Доскин в 1978 году предложили использовать структуру биоритмов в качестве критерия адаптационных способностей организма.

Хорошими прогностическими знаками являются:

1. Четкая организация суточной кривой.

2. Относительно высокое значение средних показателей и разброс их в течение суток.

Клинические исследования в хрономедицине и хрономике ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Содержание

1. Универсальность феномена ритмичности в природе
2. Общие характеристики и классификация биологических ритмов
Классификация биологических ритмов
3. Понятие о десинхронозе как обязательном компоненте при любом патологическом состоянии. Хронобиологические аспекты адаптации
4. Экзогенные и эндогенные процессы регуляции биологических ритмов
5. Клинические исследования в хрономедицине и хрономике
Заключение
Литература

Ритмичность биологических процессов — неотъемлемой свойство живой материи. Еще 20 лет назад эту, казалось бы прописную истину, приходилось отстаивать и доказывать с большим трудом, а иногда и безрезультатно. Теперь же представление о том, что любое биологическое явление, любая физиологическая реакция периодичны, ни у кого не вызывает сомнения.

Живые организмы в течение многих миллионов лет живут в условиях ритмических изменений геофизических параметров среды. Всем ходом эволюции у них выработалась временная последовательность взаимодействия различных функциональных систем организма, которая способствует гармоническому согласованию различных ритмических процессов как внутри, так и в окружающей среде и тем самым поддерживает нормальную жизнедеятельность целостного организма.

Особый интерес для прогнозирования предоставляет собой теория ритмичности природных процессов. В основе научной теории о ритмах лежит синтез знаний о Земле и Космосе. Учение о ритмах возникло в недрах науки, оно представляет собой научную дисциплину. Учение имеет универсальный характер, основные его положения соответствуют общенаучному и философскому уровню познания. Теория о ритмах выполняет функции теоретической основы всех наук о Земле. Многие исследователи внесли вклад в создание этой теории. Но формулирование основных ее положений, принадлежит А. В. Шнитникову и Е. В. Максимову.

А. В. Шнитников обобщил результаты наблюдений о колебаниях общей увлажненности планеты, о состоянии уровней водоемов, объемов горных ледников и создал теорию внутривековых и вековых ритмов. Е. В. Максимов продолжил изучение и систематизацию ритмических процессов. Он обосновал взаимосвязи космических ритмов разных временных масштабов от глобальных ритмов пульсирующей Вселенной до 11 летних циклов солнечной активности. Он доказал на обширном фактическом материале, проявление ритмов разной продолжительности, лежащих в основе организации вселенной.

Следует разделять понятия: периодичность, цикличность и ритмичность. Периодичность – понятие, которое обозначает повторяемость событий через относительно равные промежутки времени (сутки, год). Цикличность предполагает возвращение системы, выведенной из состояния равновесия, в исходное положение (это явление выходит за рамки природных явлений). Цикличность, например, характеризует движения маятника. Ритмичность - обладает некоторыми чертами периодичности и цикличности. Все эти понятия часто рассматриваются как синонимы. Ритмичность присуща явлениям космического, геофизического и биологического характера (точнее их изменчивости от многих лет до многих тысяч лет).

А.В. Шнитников различал ритмы, внешние по отношению к нашей планете, и ритмы взаимодействия отдельных компонентов ландшафтной оболочки между собой. Первые могут быть отнесены к космическим ритмам, которые носят глобальный и универсальный характер и действуют неопределенно долгое время. Природа космических ритмов до сих пор не установлена. Но доказано, что их внутренняя структура аналогична, вне зависимости от их продолжительности. Это означает, что закономерности, установленные для ритмов малой продолжительности, скорее всего, окажутся справедливыми для ритмов большей и меньшей продолжительности. Периодически высказываются предположения, о том, что космические ритмы связаны с пульсационным режимом небесных тел, с их взрывной природой.

Вторые, то есть ритмы взаимодействия отдельных компонентов ландшафтной оболочки, являются ритмами взаимодействия среды (или ритмами среды). Ритмов среды бесчисленное множество. Космических ритмов ограниченное число.

Космические ритмы проявляются неопределенно долгое время и носят универсальный характер. К настоящему времени практически доказано существование следующих ритмов: ритм пульсирующей Вселенной; ритм планет Солнечной системы; Геологический ритм (150 млн), 1850-летний Шнитникова А.В., Брикнеровские 30 – 40-летние циклы;

Нередко ритмические процессы обладают значительной асимметричностью, как следствием взрывных или революционных явлений. Их отличает короткая ветвь подъема – длинная ветвь спада. Астрономы пришли к убеждению, что взрывные процессы играют громадную роль в Космосе. Установлена иерархия взрывных процессов. Земля – часть космоса, испытывает на себе последствия этих взрывов. Их следствием становятся пульсации космических и земных тел.

Изучение последствий пульсационных процессов привело к открытию правила Иверсена – Гричука. Значение этого правила для прогнозирования трудно переоценить. В любом ритмическом процессе на Земле оно проявляется с удивительным постоянством. Сочетание двух кривых - теплообеспеченности и увлажненности — создает предпосылки для долгосрочного прогноза климата, позволяя в пределах одной реализации ритмического процесса наметить последовательную смену климатических условий: холодно-влажных; холодно-сухих; тепло-сухих и тепло-влажных интервалов.

Установление причин и структуры ритмического процесса, который может быть положен в основу разработки прогнозов не простая задача. Так, Ю. П. Селиверстов акцентирует внимание на сложности структуры ритмических процессов (рис.4). Он обращает внимание на то, что исследователи имеет дело не с параметром воздействия на объекты природной среды, а с их отражением в структуре объектов. Эта особенность объясняет запаздывание реакции природных систем на внешние воздействия.

Неоднократность и разнопорядковость отражений приводят к нарушению времени начала и продолжительности ритмичных событий, к неполной их цикличности. Поэтому, наблюдаемая исследователями ритмика процессов и явлений окружающего нас мира, должна пониматься как отражение космических феноменов разной мощности. Возможность их исследования зависит от силы исходного ритма и степени трансформации его сигнала (его усиления или ослабления) другими ритмами (рис.4). Сочетание разнопорядковой ритмики отражается в комплексном характере реальных геофизических и биоэкологических характеристиках земных систем или в структуре природных образований разного возраста.

Ю. П. Селиверстов высказывает суждение о том, что непосредственно изучаться могут только ритмы малых периодов, длительность которых соизмерима со временем наблюдений. Все более продолжительные ритмы устанавливаются путем анализа фактов, принимаемых за отражение какой-то ритмики в структурах природных системах. Достоверность заключений исследователей во многом определяется корректностью установления причинно-следственных связей.

Читайте также: