Биоритмология и здоровье

Биоритмология и здоровье Содержание ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………. 3 1 БИОРИТМОЛОГИЯ……………………………………………………….. 5 1. 1 Понятие «биоритма»………………………………………………….. 5 1. 2 Хронобиология…………………………………………………………. 8 2 БИОРИТМОЛОГИЯ И ЗДОРОВЬЕ…………………..…………………. 11 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………19 Введение Постоянная смена дня и ночи — характерная черта земного бытия. Суточный ритм чередования света и темноты влияет на физиологию и поведение всего живого на земле. Большинство живых существ, в том числе и человек, имеют молекулярные «хронометры», синхронизированные со световым днём. Свои суточные молекулярные часы есть у бактерии и цветка, по этим часам совершается обмен веществ в любой клетке человеческого организма. И самое удивительное, что механизм работы таких часов во всех живых организмах практически одинаков. Всё живое на Земле подчиняется суточному ритму сна и бодрствования. Исключения не составляют даже растения. Листки подорожника днём принимают горизонтальное положение, а ночью складываются наподобие зонтика. При полном солнечном освещении цветки одуванчика становятся жёлтыми и пушистыми, в темноте же плотно смыкают лепестки. Долгое время считалось, что суточный ритм жизнедеятельности зависит только от внешних факторов, а именно от освещённости. О существовании биологических ритмов людям известно с древних времен. Уже в Ветхом Завете даны точные указания о правильном образе жизни, питании, чередовании фаз активности и отдыха. Об этом писали многие выдающиеся ученые древности: Гиппократ, Авиценна и другие. среда, необходимые физические нагрузки и многое другое. работы, посвященные проблемам биоритмологии. 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. Но до последнего времени природа и основные физиологические свойства биологических ритмов не выяснены, хотя понятно, что они имеют в процессах жизнедеятельности живых организмов очень большое значение. В связи с этим необходимо четко представлять сущность биоритмов, их роль и функции в жизни человека. Цель данной работы разобраться в том, что же такое биологические ритмы. В вязи с этой целью поставлены основные задачи работы - дать определение понятию «биоритм», назвать значение биоритмов в жизни и в медицине. 1. 1 Понятие «биоритма» Биологические ритмы — периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме или явлений природы. Является фундаментальным процессом в живой природе. Наукой, изучающей биоритмы, является биоритмология. Ритм – это универсальное свойство живых систем. Процессы роста и развития организма имеют ритмический характер. 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 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 -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 % (1). Выделяют следующую классификацию биоритмов: 1) По связи с естественными ритмами окружающей среды биоритмы подразделяются на физиологические и экологические. времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Экологические ритмы служат организму как биологические часы. Физиологические ритмы не совпадают с каким-либо естественным ритмом (ритмы давления, биения сердца и артериального давления). Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека. 3) По длительности биоритмы делятся на циркадианные (около суток), инфрадианные (более суток) и ультрадианные (менее суток). Инфрадианные ритмы - ритмы длительностью больше суток. Примеры: впадение в зимнюю спячку (животные), менструальные циклы у женщин (человек). Ультрадианные ритмы -ритмы длительностью меньше суток. Пример-концентрация внимания, уменьшение болевой чувствительности вечером, процессы секреции, цикличность фаз, чередующихся на протяжении 6-8-часового нормального сна у человека. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно. в 1959 году Халберг. Он 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, то есть обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными. Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного царства и на всех уровнях организации. В опытах на животных установлено наличие ЦР двигательной активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза. Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. В этом ритме содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче, поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. У человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику. 4) Биоритмы классифицируют также по уровням организации биосистем: клеточный, органный, организменный, популяционный. Любой организм как колебательная система является носителем многочисленных ритмов (4). 1. 2 Хронобиология ритмам. Хронобиологические исследования включают работы в области сравнительной анатомии, физиологии, генетики, молекулярной биологии и биологии поведения организмов, а также исследования развития, воспроизведения, экологии и эволюции видов 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. 3. Установлено, что биологические ритмы, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой, их осуществление тесно связано с одифицирующим 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. 6. Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний (8). Хронофармакология - направление фармакологии, связывающее зависимость уровня физиологических функций от времени суток или других периодических колебаний состояния организма с эффективностью действия лекарственных средств. Биологический смысл суточных колебаний состоит в генетически предопределенной направленности организма на поддержание максимально высокого уровня деятельности нервной, эндокринной и других физиологических систем в период бодрствования. Основными задачами хронофармакологии являются изучение влияния различных биоритмов на выраженность фармакологических эффектов и оценка влияния лекарств на ритмические колебания функций организма. Разработка первой из указанных проблем позволила доказать, что колебания во времени разных физиологических процессов неизбежно обусловливает и нестационарный, периодический характер действия лекарственных средств. В связи с этим особое значение приобретает понимание зависимости эффекта лекарств от биологических ритмов. Установлено, в частности, что в зависимости от времени суток существенно колеблется активность препаратов с разными фармакологическими свойствами, например снотворных средств и нейролептиков, антигистаминных, противоопухолевых, гормональных препаратов и т. д. Это позволило рекомендовать оптимальные схемы применения ряда лекарств с изменением их дозы в разное время суток (7). 1. 4 Хрономедицина организма, поэтому хрономедицина не исчерпывается одними только биологическими ритмами, а пытается рассмотреть всю «временную структуру организма» в целом. Хрономедицина— это молодая область междисциплинарных исследований, которая находится в процессе становления. В хрономедицине находят свое применение методы математической обработки временных рядов, которые используются для анализа ритмических проявлений физиологических процессов организма. Таким образом хрономедицина оказывается на стыке наук: медицины (диагностика и лечение заболеваний), хронобиологии (разработка теоретических представлений) и математики. - хронофизиологию - хронопатологию - хронотерапию Хрономедицина ставит целью использовать закономерности биоритмов для улучшения профилактики, диагностики и лечения заболеваний человека. Для использования законов биоритмов необходимо ввести понятие хронобиологической нормы. Хронобиологическая норма включает в себя индивидуальный хронотип, хроноадаптацию, хронореактивность. Отклонение от этих норм можно назвать хронопатологией. Если учесть , что любое патологическое состояние или болезнь сопровождается нарушением течения физиологических функций, то можно выделить целое направление – хронопатологию (6). Если спросить о том, что самое важное в сохранении и укреплении здоровья, то многие ответят однозначно - выполнение рационального режима дня. Научное обоснование роли режима как ведущего фактора в укреплении здоровья получено лишь в последние годы и связано в основном с успехами развития двух наук - биоритмологииинейрофизиологии. Цикличность процессов жизнедеятельности обусловливает необходимость выполнения режима, представляющего собой рациональный распорядок дня, оптимальное взаимодействие и определенную последовательность периодов подъема и снижения активности, бодрствования и сна. Смена состояний бодрствования и сна у теплокровных животных и человека связана со строгой ритмичностью всех физиологических функций организма. Суточная периодичность этих функций имеет важное значение в приспособлении организма к окружающей среде. Доказано, что ритмический характер носят не только деятельность сердца и дыхание, но и все остальные физиологические и психические процессы у человека. В настоящее время у людей обнаружено более 400 процессов, подчиненных циркадным ритмам. Суточные колебания для большинства функций проявляются в постепенном повышении показателей от утренних часов к дневным и вечерним и падении в ночное время. Одной из самых изученных и теперь уже известной многим является суточная динамика температуры тела, которая на рассвете низкая (36,0 °С), к полудню повышается до 36,4 °С, вечером (к 18 ч) достигает максимума (36,8°С), затем снова понижается. Минимум температуры приходится на 2-4 ч ночи. Амплитуда колебаний может составлять у здоровых людей 0,8-0,9 °С. Сходную суточную динамику имеет, как правило, и ряд других физиологических функций. В ночные часы по сравнению с дневными уменьшаются газообмен между кровью и тканями, масса циркулирующей крови, частота дыхания, артериальное давление и др. Вместе с тем для некоторых процессов, в частности для деятельности эндокринных желез, выявлена противоположная динамика. Так, наибольший уровень секреции гормона роста гипофизом происходит в ночные часы, поэтому можно говорить, что дети преимущественно растут по ночам. Таким образом, сейчас считается установленным, что организм взрослого человека в разное время суток представляет собой различную физиологическую, биохимическую и даже морфологическую систему. Весьма интересные и важные для оценки временной динамики состояния человека данные получены в биоритмологических исследованиях работоспособности. Оказалось, что у большинства людей она повышается в дневное время и снижается ночью. Изучены более короткие (до 1,5 ч) колебания работоспособности с подъемами и спадами. У многих взрослых людей имеются 2 периода повышения умственной работоспособности в течение суток: первый подъем с 8 до 12 ч, второй - с 17 до 19 ч. Днем с 13 до 15, ночью с 2 до 5 ч работоспособность обычно самая низкая. Эти и другие данные указывают на необходимость учета биологических ритмов в организации трудовой и учебной деятельности. Очень интересна и перспективна классификация людей по циркадным особенностям динамики их работоспособности. Исследования, проведенные на больших контингентах здоровых взрослых людей, показали, что их можно разделить на 3 группы. В первую входят "жаворонки" - лица с высокой работоспособностью в первой половине дня и со сниженной во второй половине, особенно к вечеру. "Жаворонками" их называют потому, что они любят рано ложиться и рано вставать. Обратная картина работоспособности наблюдается у тех, кого условно называют "совами". У них период наибольшей интенсивности и продуктивности работы падает на вечерние часы. Это любители засиживаться допоздна, жить по принципу "поздно в кровать - поздно вставать". "Сов" насчитывается более 30 % от всего взрослого населения, чаще это люди, занимающиеся творческим трудом. Научные исследования показали, что такие физиологические функции, как температура тела, артериальное давление, частота пульса и другие параметры, существенно различаются по своей суточной динамике у лиц разных биоритмологических типов. "Жаворонки" уже с раннего утра характеризуются высоким уровнем основных функций, они уже "настроены" на работу, в то же время у "сов" наблюдается низкий уровень этих показателей, что проявляется в заторможенности, неважном настроении, сниженной трудоспособности. "голубями", их насчитывается примерно 45 %. Суточная динамика работоспособности у них не имеет выраженных колебаний и находится на высоком или реже - на низком уровне. Наличие этих биоритмологических типологических различий имеет важное значение для поиска эффективных путей организации трудовой и других видов деятельности в целях повышения производительности труда, профилактики травматизма и др. Эти различия не могут не отражаться на всех аспектах жизнедеятельности человека. Известно, что потребность в пище имеет ритмический характер и зависит от многих факторов. При этом в режиме питания следует учитывать циклические изменения потребностей в питательных веществах. Важно не только то, что и как человек ест, но и когда принимается пища. Какой должна быть рациональная организация питания с учетом индивидуальных особенностей биоритмов? Если для "жаворонков" подходит известный афоризм: "Завтрак съешь сам, обед раздели с товарищем, а ужин отдай врагу", то для аритмиков и особенно для "сов" он не годится. Последние нуждаются не в плотном завтраке, а в хорошем ужине, так как именно в это время у них больше расходуется энергии. Особую значимость для рациональной организации режима дня имеют суточные колебания работоспособности. Понятно, что условия трудовой и учебной деятельности для "жаворонков" лучше сделать более напряженными в первой половине дня, тогда как для "сов" - во второй. Это положение в равной мере относится и к организации режима учебных нагрузок для детей, включая старших дошкольников. можно сформулировать общее положение: человек не рождается с готовым чувством времени; околосуточные биоритмы не имеются в готовом и законченном виде к моменту рождения, а формируются в процессе развития на основе индивидуальной временной шкалы растущего организма. При измерении температуры тела у новорожденного ребенка не обнаруживается заметной разницы в показателях утренней, дневной и вечерней температур. Такие различия появятся на 2-м месяце жизни, более заметными они станут позже за счет снижения температуры поздним вечером. В настоящее время установлено, что биоритмы начинают проявляться уже в первые недели жизни, вероятно, они имеются и у зародыша, но их проявления в онтогенезе реализуются постепенно. Некоторые биоритмы достигают параметров взрослых людей в школьном возрасте (пульс, температура тела, сон и др.). По-видимому, ранний и дошкольный возраст представляют собой этапы интенсивного формирования циркадных и других ритмов. Именно в этих периодах начинается распределение на группы "жаворонков", "сов" и "голубей". Правда, пока еще остается невыясненным соотношение между этими группами среди детского населения. Можно полагать, что у детей старшего дошкольного возраста оно примерно такое же, как у взрослых. Данные по формированию биоритмов в онтогенезе ребенка имеют прямое отношение к проблеме укрепления его здоровья. Дело в том, что между проявлениями цикличности и состоянием здоровья имеется прямая зависимость. Более того, есть все основания утверждать, что самые начальные отклонения в состоянии здоровья в первую очередь проявляются в нарушениях биоритмов. Известно, что при резких изменениях привычного режима, особенно при нарушениях сна, возникают болезненные состояния, получившие название десинхронозов. У детей они находят отражение в неадекватных эмоциональных реакциях, отказе от еды, повышенной раздражительности, утомляемости. Именно такие явления нередко наблюдаются после выходных дней у тех воспитанников детских садов, родители которых грубо нарушают режим дня по субботам и воскресеньям (отсутствие прогулок и дневного сна, позднее ночное засыпание и др.). Вместе с тем нельзя подходить к режиму только как к сугубо временному "жесткому" распорядку дня с обязательными точно определенными и ежедневно повторяющимися событиями. В таком случае жизнедеятельность ребенка приобретает монотонный характер, снижается способность адаптации к изменяющимся условиям, создаются предпосылки для развития утомления. Исходя из концепции физиолога И. П.,Павлова и учитывая данные современной биоритмологии, можно считать, что рациональный режим должен быть стабильным и вместе с тем динамичным для постоянного обеспечения адаптации к изменяющимся условиям внешней социальной и биологической среды. Роль некоторых других биоритмов в организации режима и укрепления здоровья несомненна. Имеются в виду прежде всего сезонные биоритмы. Всем известно, что рост заболеваемости острыми респираторными вирусными инфекциями приходится на осень и весну, что рассматривается как проявление сезонной цикличности в жизнедеятельности организма. В отечественной литературе по биоритмологии эти явления получили название физиологического десинхроноза, под которым понимается феномен периодически возникающих весной и осенью в здоровом организме нарушений слаженности околосуточных ритмов. Зимой и летом фазы этих ритмов для многих физиологических функций занимают различное положение на суточной шкале, причем разница может достигать нескольких часов. В переходные же сезоны фазы передвигаются от летней позиции к зимней и наоборот. В связи с тем что скорость данной перестройки неодинакова для разных ритмов, возникают явления сезонного десинхроноза, в результате которых снижается устойчивость к болезнетворным воздействиям и возникают так называемые простудные заболевания законов (2). поэтому отмечается самый сильный зуд именно в эти часы. Чувствительность к антигистаминным препаратам также различна в разные часы суток. Антигистаминные препараты принятые утром действуют 15-17 часов, принятые вечером 7-9 часов. Органы чувств: с 3 до 8 утра максимальная чувствительность ко всем видам боли. С 17 до 19 часов начинается повышение обонятельных вкусовых и слуховых ощущений, максимума они достигают в 3 часа ночи, а минимум их чувствительности отмечен в 6 часов утра. Применение лидокаина в 15 часов - длительность его действия 32 минуты, в 7 часов - 12 минут. В последние годы биоритмологияполучила бурное развитие, в результате чего установлено следующее кардинальное положение: практически все известные к настоящему времени процессы, протекающие в организме человека, имеют определенную ритмичность, которая выступает как универсальная жизненная закономерность с широчайшим диапазоном проявлений - от деятельности отдельных клеток до сложнейших форм интеллектуальной активности человека. 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. периоды активности и отдыха. От этого зависит продуктивность домашних животных, например яйценоскость у кур. Знать ритмы жизни у диких животных полезно охотникам и рыболовам для успешной охоты и рыбной ловли. Специалистам по борьбе с вредными насекомыми, грызунами, хищниками надо точно знать биологический календарь, т. е. сезонные изменения активности тех или иных животных, и их биологические часы, т. е. суточные колебания физиологических процессов. Очень важно знать биологические ритмы жизни растений. Можно заставить южные растения цвести на севере, давая им укороченный день и удлиненную ночь, т. е. условия, к которым они приспособились у себя на родине. Напротив, растения севера можно заставить цвести на юге, давая им дополнительное освещение и укорачивая период темноты. Чтобы успешно бороться с сорняками с помощью гербицидов, надо знать время максимальной чувствительности тех или иных сорняков к гербицидам и время минимальной чувствительности к ним культурных растений. Очень важное значение имеют данные биоритмологии для человека. Так, лечение многих болезней состоит в налаживании нормального ритма работы сердца, легких, желудка, кишечника и в особенности центральной нервной системы. Можно добавить, что рациональный режим, включающий разумное распределение времени, отведенного для приема пищи и сна, и правильное чередование физических, умственных и эмоциональных проявлений в жизнедеятельности детей обеспечивают условия для оптимальной ритмичности процессов в растущем организме, способствуют всестороннему и гармоничному развитию здорового ребенка. Список литературы: 2) http://www.medicinenews.ru/2008/11/13/bioritmy-osnova-rezhima/ 3) http://www.blackpantera.ru/useful/health/narmed/20048/ 5) http://www.ladyx.ru/article/377/ 6) http://www.blackpantera.ru/useful/health/narmed/20057/ 7) http://farmokologija.ru/vliyanie-faktorov-na-farmakodinamiku/khronofarmakologiya.html 8) http://nauka.relis.ru/08/0501/08501028.htm