Учебный материал
РОССИЙСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ РЕФЕРАТОВ (с) 1996
http://referat.students.ru; http://www.referats.net;
http://www.referats.com
Биологические ритмы
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.
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. [
Выделим следующие важные достижения хронобиологии:
1. Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации
живой природы - от одноклеточных до биосферы. Это свидетельствует
о 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,
имеют 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 временной организации живых
систем, в том числе - человека - одним из основных принципов
биологической организации. Развитие этих положений очень важно для
анализа патологических состояний живых систем.
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
профилактике, диагностике и лечении заболеваний.
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, например,
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 ориентируется во времени и заранее
готовится 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 организму как биологические часы.
Ритм - это универсальное свойство живых систем. Процессы роста
и развития организма имеют ритмический характер. Ритмическим
изменениям могут быть подвержены 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 менялись соответственно фазам
цветения, интенсивного роста побегов 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
a`pu`rv{ 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 -одуванчик, в 15-16 часов - мак, в 16-17 часов -ноготки,
в 17-18 часов мать-и-мачеха, в 18-19 часов - лютик, в 19-20 часов
- шиповник. Раскрытие и закрытие цветков зависит и от многих
условий, например, от географического положения местности или
времени восхода и заката солнца.
Существуют ритмические изменения чувствительности организма к
повреждающим факторам внешней среды. В опытах на животных было
установлено, что чувствительность к химическим и лучевым
поражениям колеблется в течение суток очень заметно: при одной и
той же дозе смертность мышей в зависимости от времени суток
варьировала от 0 до 10 %
Важнейшим внешним фактором, влияющим на ритмы организма,
является фотопериодичность. У высших животных предполагается
существование двух способов фотопериодической регуляции
биологических ритмов: через органы зрения и далее через ритм
двигательной активности организма и путем экстрасенсорного
восприятия света. Существует несколько концепций эндогенного
регулирования биологических ритмов: генетическая регуляция,
регуляция с участием клеточных мембран. Большинство ученых
склоняются к мнению о полигенном контроле над ритмами. Известно,
что в регуляции биологических ритмов принимают участие не только
ядро, но и цитоплазма клетки.
Центральное место среди ритмических процессов занимает
циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма.
Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году
Халберг. Циркадианный ритм является видоизменением суточного ритма
с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит
к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними
условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, т.е. обусловлены
свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у
растений