Ритмы жизни в биосфере реферат

Обновлено: 02.07.2024

На протяжении миллионов лет существования планеты Земля все живое развивается в условиях периодических ритмичных изменений окружающей среды. Именно соответствие биологических процессов определенному ритму является обязательным качеством для живых систем.

Биологические ритмы в живой природе

Каждую весну распускается зеленая листва, каждую зиму выпадает снег. С восходом солнца растения раскрывают свои цветы, первый луч падает на зеленый лист и запускает процессы фотосинтеза. Перелетные птицы осенью собираются в теплые края, белка запасает спелые орехи, а медведь и еж ищут укрытие поудобнее, чтобы пережить неблагоприятное холодное и голодное зимнее время.

Изучая поведение животных в природе, внимательный наблюдатель замечает, что птицы начинают готовиться к перелету с первыми признаками приближающейся осени. Хозяин таежных лесов медведь начинает искать место для спячки еще до того, как ударят первые морозы и снегопады заметут лесные тропы.

И горе тому животному, которое не успеет до холодов. Без помощи человека оно обречено на гибель, как Серая шейка в одноименной детской сказке. Медведь, поднятый среди зимы из берлоги, получает прозвище медведь-шатун. Злой, голодный, ходит по лесу, нагоняя страх на охотников, но и он обречен на мучительную гибель от голода. Мясом такого погибшего зверя брезгуют даже падальщики.

Можно заметить, что еще до появления первых признаков смены сезона, поведение животных меняется. И это не зря. Таким образом природа позволяет живым организмам заблаговременно подготовиться к грядущим переменам в природе и предупредить стресс, связанный с перестройкой сложных биохимических процессов и физиологических функций во время действия неблагоприятного фактора с помощью биологических ритмов организма.

Определение понятия биоритмы

Биоритмы — сформированная в ходе эволюции модель приспособления, проявляющаяся в виде повторяющихся изменений характера и степени выраженности биохимических и физиологических реакций, характеризующая способность живых существ выживать в периодически изменяющихся условиях среды.

Способность организма изменять процессы жизнедеятельности под влиянием условий внешней среды генетически обусловлена и характерна всем живущим организмам. Она характерна не только отдельным клеткам, но и целым популяциям.

Биологические ритмы организма человека сформировались за миллионы лет эволюции и определяются движением планеты Земля.

годовые циклы — обусловленные движением планеты вокруг Солнца;
месячные — зависящие от движения Луны вокруг Земли и их совместным вращением вокруг Солнца;
суточные — привязанные к вращению планеты Земля вокруг собственной оси.

Влияние этого ритмического рисунка накладывается на всех обитателей (растения, домашние и дикие животные, многоклеточные и одноклеточные организмы) на нашей удивительной планете. И человек – не исключение. Испокон веков он живет в сложной системе биоритмов, от изменяющихся за несколько секунд молекулярных, происходящих в живой клетке и обеспечивающих процессы энергетического обмена, до длительных годовых, связанных с движением Земли вокруг Солнца.

Хронобиология

Исследование ритмических колебаний биохимических и физиологических процессов в живых организмах в зависимости от суточных, годовых, либо лунных циклов продолжаются со Средневековья до наших дней. Прорывом в исследованиях стали опыты Е.А. Форсгрена, шведского физиолога, который в уникальных опытах на лабораторных кроликах выявил суточные колебания в клетках печени уровня гликогена — сложного полисахарида, участвующего в энергетическом обмене.

Лишь в 1960 году на симпозиуме в Cold Spring Harbor Laboratory, после того, как доклады исследователей, представляющих различные отрасли науки, были заслушаны, выяснилось, что ученые из разных областей физиологии, биологии, генетики, биохимии описывали одни и те же феномены, связанные с изменением активности процессов во времени, и приняли решение выделить хронобиологию как отдельную науку.

Исследование биохимических процессов продолжается. В настоящее время ученые выделяют около 300 различных биохимических и физиологических процессов в организме человека, активность которых изменяется на протяжении времени и регулярно чередуется, имея свои минимумы и максимумы значений.

Классификация биоритмов

Согласно классификации советских ученых-медиков Н.И. Моисеевой и В.Н. Сысуева (1961), в зависимости от периода — промежутка времени между двумя максимальными или минимальными значениями — биологические ритмы делятся на:

высокочастотные ритмы (длительность от миллисекунды до 30 мин);
среднечастотные (длительность от получаса до 28 часов). В эту категорию входят ультрадианные ритмы, продолжительностью до 20 часов, и циркадные, продолжительностью около суток;
низкочастотные ритмы (длительностью от 28 часов). В этой категории дополнительно выделяют:
- мезоритмы (инфрадианные – от 28 часов до шести дней и циркасептанные — длительностью около семи суток);
- макроритмы (длительностью от двадцати дней до одного года);
- мегаритмы (длительностью в десять и более лет).
Высокочастотные ритмы длятся от миллисекунды до получаса. К этой категории относятся сердечные сокращения, дыхательные движения, волны перистальтики в кишечнике. Медицинская аппаратура позволяет зафиксировать ритмы и получить сведения о функции различных систем человеческого организма. Электроэнцефалография регистрирует периодическую активность головного мозга, электромиография — мышечную активность, электрокардиография — сердечные сокращения, и данные используются не только в научных целях, но и для диагностики патологии.

В группу низкочастотных ритмов относят колебания с периодичностью от 28 часов до десятилетий. В данный раздел входят менструальный цикл у женщин, а также годовые ритмы. Так, зимой по сравнению с летом, снижается в крови содержание сахара, увеличивается количество АТФ и холестерина.

Сборник тестовых заданий по биологии предназначен для учащихся 6 класса и призван помочь школьникам в изучении ботаники. Тестовые задания дают возможность проверить свои знания и облегчают запоминание учебного материала. Книга будет полезной учителям, так как позволяет проконтролировать усвоение материала учащимися. Учителя могут использовать сборник как в текущем обучении, так и для организации проверочных и контрольных работ по курсу биологии 6 класса.

Ранее считали, что как таковых, недельных ритмов у живых организмов нет, а деление на недели пошло от чередований фаз луны еще со времен Древнего Вавилона. И только в последнее время, когда биохимия сделала гигантский шаг вперед, и появилась возможность определить концентрацию биологически активных веществ не только в крови, но и в моче, ученые выявили колебания гормональных показателей, выделяемых надпочечниками, с примерным семидневным циклом.

В ходе астрономических наблюдений установлено, что за время оборота Солнца вокруг своей оси, который составляет двадцать семь суток, регистрируются различные значения магнитного поля между планетами Солнечной системы. Положение Земли изменяется с периодичностью в 6,75 суток. Планета оказывается в разнообразных секторах солнечного магнитного поля, что вызывает изменения планетарного геомагнитного поля, которое влияет на климатические условия, а также жизнедеятельность живых организмов.

В последние десятилетия ритмы современной жизни с ночными клубами, предприятиями, работающими круглосуточно, путешествиями на другую сторону земного шара значительно влияют на биологические ритмы человека. Учитывая влияние социальной жизни на физиологию человека, выделяют:
- физиологические ритмы;
- геофизические ритмы;
- социальные ритмы.
Физиологические биоритмы — непрекращающаяся работа биохимических процессов в каждой клетке организма, для обеспечения чередования циклов вдоха-выдоха, непрерывного сокращения сердца, для бесперебойной работы системы кровообращения и других систем. Они обеспечивают жизнедеятельность организма независимо от условий среды обитания. Способность физиологических ритмов к изменениям обеспечивает адаптационный резерв человека к существованию в экстремальных условиях от архипелагов Арктики до жаркой пустыни Каракум.

Вращение Луны вокруг нашей голубой планеты, и Земли вокруг Солнца приводит к смене сезонов года в окружающей природе и формированию геофизических биоритмов, которые обеспечивают перестройку физиологических биоритмов под сезонные климатические изменения.

Социальные биоритмы формируются под влиянием условий жизни, принятых в обществе, где человек обитает: сменная работа, чередование труда и пассивного отдыха, активная клубная жизнь у молодежи или приверженность ЗОЖ. Через некоторое время стабильных чередований физических нагрузок, труда и отдыха у человека формируются автоматические колебания, близкие к его обычному циклу труд-отдых. Наличие социальных биоритмов подтверждает высокую способность человека адаптироваться к окружающей его среде.

Подводя итоги, отметим, что к сегодняшнему дню хронобиология достигла определенных успехов и позволила сделать ряд выводов, касающихся живой природы:

Исследования биоритмов не прекращаются, и в 2017 году группа ученых из США получили Нобелевскую премию за открытие молекулярных механизмов, управляющих циркадными ритмами.

том, что биоритмика – одно из наиболее общих свойств живых систем.

2. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом

регуляции функций организма, обеспечивающим гомеостаз, динамическое

равновесие и процессы адаптации в биологических системах.

3. Установлено, что биологические ритмы, с одной стороны, им еют

эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой, их

осуществление тесно связано с модифицирующим фактором внешней

среды, так называемых датчиков времени. Эта связь в основе единства

организма со средой во многом определяет экологические закономерности.

4. Сформулированы положения о врем енной организации живых

систем, в том ч исле – человека – одним из основных принципов

биологической организации. Развитие этих положений очень важно для

5. Обнаружены биологические ритмы чувствительности организмов

к действию факторов химической (среди них лекарственные средства) и

физической природы. Это стало основой для развития хронофармакологии,

т.е. способов применения лекарств с учетом зависимости их действия от

фаз биологических ритмов функционирования организма и от состояния

его временной организации, изменяющейся при развитии болезни.

6. Закономерности биологических ритмов учитывают при

Биоритмы подразделяются на физиологические и экологические.

Физиологические ритмы , как правило, имеют периоды от долей секунды

до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и

артериального давления. Имеются данные о влиянии, напри мер,

магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека.

Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо

естественным ритмом окружающей среды. К ним относятся суточные,

сезонные (годовые), приливные и лунные ритмы. Благодаря экологическим

ритмам, организм ориент ируется во времени и заранее готовит ся к

ожидаемым условиям существования. Так, некоторые цветки

раскрываются незадолго до рассвета, как будто зная, что скоро взойдет

солнце. Многие животные еще до наступления холодов впадают в зимнюю

спячку или мигрируют. Таким образом, экологические ритмы служат

Ритм – это универсальное свойство живых систем . Процессы роста

и развития организма имеют ритмический характер. Ритмическим

изменениям могут быть под вержены различные показатели структур

биологических объектов: ориентация молекул, третичная молекулярная

структура, тип кристаллизации, форма роста, концентрация ионов и т. д.

Установлена зависимость суточной периодики, присущей растениям, от

фазы их развития. В коре молодых побегов яблони был выявлен суточный

ритм содержания биологически активного вещества флоридзина,

характеристики которого м енялись соответственно фазам цветения,

интенсивного роста поб егов и т. д. Одно из наиболее интересных

проявлений биологического измерения времени – суточная периодичность

открывания и закрывания цветков и растений. Каждое растение "засыпает"

и "просыпается" в строго определенное время суток. Рано утром (в 4 часа)

раскрывают свои цветки цикорий и шиповник, в 5 часов – мак, в 6 часов –

одуванчик, полевая гвоздика, в 7 часов – колокольчик, огородный

картофель, в 8 часов бархатцы и вьюнки, в 9-10 часов – ноготки, мать-и-

мачеха. Существуют и цветы, раскрывающие свои венчики ночью. В 20

часов раскрываются цветки душистого табака, а в 21 час – горицвета и

ночной фиалки. Так же в строго определенное время и закрываются

цветки: в полдень – осот полевой, в 13-14 часов – картофель, в 14-15 часов

ГОСТ

Что такое биоритм?

Биологические ритмы – это одна из форм эволюционной адаптации условиям периодических изменений окружающей среды. Это временное взаимодействие внутренних систем организма человека друг с другом и с окружающей средой, которое способствует их слаженной координации и жизнедеятельности.

О существовании биоритмов люди знали еще в Ветхом Завете. Именно там были даны первые точные указания распорядка дня, правильного образа жизни, чередовании отдыха и активности. Многие ученые древности писали о биологических ритмах: Авиценна, Гиппократ и другие. Каждый организм – это уникальный набор аминокислот, это уникальное сочетание белков и генов. Поэтому, каждому отдельному организму будет присущ один, удобный только для этого организма образ жизни: режим сна, распорядок дня, организация питания, необходимые ежедневные нагрузки и так далее.

Виды биоритмов

Биологические ритмы можно разделить на две группы в зависимости от выполняемой функции: физиологические циклы работы систем органов) и экологические (адаптации организма к изменениям окружающей среды)

Кроме того, биоритмы разделяют по группам в зависимости от длительности периода:
- суточные (циркадные),
- месячные,
- сезонные,
- многолетние ритмы.
На сегодняшний день, из всех вышеперечисленных биологических ритмов лучше всего изучен суточный ритм организма.

Суточные биоритмы человека

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 так далее. Дышать человек начинает гораздо глубже, давление повышается. Все системы органов приходят в полную боевую готовность, за эти следует первый подъем бодрости. Весь организм находится наготове.

Готовые работы на аналогичную тему

7 утра. Это лучшее время для того, чтобы позавтракать. 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 того, чтобы принять витамины или пищевые добавки, способствующие повышению иммунитета, так как 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 того чтобы переключить внимание, отдохнуть и слегка перекусить.

13 часов. Самое время для обеда – в желудке в это время вырабатывается большое количеств желудочного сока.

14 часов. Человеческий организм настроен на работу, это касается как умственной деятельности, так и физической. Все системы органов актин работают, организм начинает очищаться.

15 часов. Работоспособность не меняется, человек спокоен. В это время лучше всего что-то учить, запоминать, так как 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, так как 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 наблюдется 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 того, чтоб лечь спать. В противном случае произойдет сой естественных ритмов организма, может проявиться голод.

24 часа. Пик восстановительной работы в организме, клетки активно обновляются, организму требуется покой.

Далее приведен список органов человеческого организма и указана их максимальная активность в часах.
- печень - с 1 до 3 часов ночи;
- легкие - с 3 до 5 часов утра;
- толстая кишка - с 5 до 7 часов утра;
- желудок - с 7 до 9 часов утра;
- селезенка и поджелудочная железа - с 9 до 11 часов утра;
- сердце - с 11 до 13 часов дня;
- тонкая кишка - с 13 до 15 часов дня;
- мочевой пузырь - с 15 до 17 часов дня;
- почки - с 17 до 19 часов вечера;
- органы кровообращения, половые органы - с 19 до 21 часов вечера;
- органы теплообразования - с 21 до 23 часов ночи;
- желчный пузырь - с 23 до 1 часу ночи.
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.

При нарушении работы естественных биоритмов, возникающих у любителей ночного образа жизни, частой смене часовых поясов, возникают проблемы со здоровьем. Чаще всего эти проблемы касаются психического здоровья: тревожность, бессонница, депрессия. Состояние психического здоровья влияет на состояние внутренних органов человека: могут начаться головные бои, будет нарушено пищеварение, сердечная деятельность и так далее. Следует учитывать природные биоритмы при составлении рациона питания, при составлении расписания тренировок и при составлении режима дня.

Все живое на нашей планете несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для нашей Земли. В сложной системе биоритмов, от коротких – на молекулярном уровне – с периодом в несколько секунд, до глобальных, связанным с годовыми изменениями солнечной активности живет и человек. Биологический ритм представляет собой один из важнейших инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.

Содержание

Работа содержит 1 файл

Реферат - Биологические ритмы и работоспособность.doc

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)

Архангельский государственный технический университет

Кафедра физической культуры

(фамилия, имя, отчество студента)

РЕФЕРАТ

Биологические ритмы и работоспособность

Отметка о зачёте

1 Определение биоритмов и их классификация

2 Характеристики биоритмов

4 Влияние биологических ритмов на физическую работоспособность человека

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Все живое на нашей планете несет отпечаток ритмич еского рисунка событий, характерного для нашей Земли. В сложной системе биоритмов, от коротких – на молекулярном уровне – с периодом в несколько секунд, до глобальных, связанным с годовыми изменениями солнечной активности живет и человек. Биологический ритм представляет собой один из важнейших инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.

В последнее время в нашей стране и за рубежом проводятся большие работы по исследованию биоритмов человека, их взаимосвязи со сном и бодрствованием. Управление внутренними ритмами человека имеет большое значение не только для нормализации ночного сна, но и для устранения ряда заболеваний нервной системы, имеющих функциональный характер. По-видимому, большинство болезней у человека происходит вследствие нарушения ритма функционирования ряда органов и систем его организма.

В ходе исторического развития человек и все другие живые существа, населяющие нашу планету, усвоили определенный ритм жизни, обусловленный ритмическими изменениями геофизических параметров среды, динамикой обменных процессов.

В данной работе рассматриваются основные положения биоритмологии и характеристики биоритмов, а так же их влияние на работоспособность организма. Цель моего реферата — выявить влияние биологических ритмов на физическую работоспособность людей.

Биологические ритмы или биоритмы – это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов. Способность к таким изменениям жизнедеятельности передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях. [2]

К внешним факторам относятся:

Ритмы жизни в биосфере реферат

Биологические ритмы в живой природе

Определение понятия биоритмы

Хронобиология

Классификация биоритмов

Что такое биоритм?

Виды биоритмов

Суточные биоритмы человека

Готовые работы на аналогичную тему

Содержание

Работа содержит 1 файл

Реферат - Биологические ритмы и работоспособность.doc

РЕФЕРАТ