Экологические аспекты хронобиологии План 1. Понятие о связи жизненных процессов организма человека с космическими факторами. 2. Ритмичность – основное свойство живого организма. 3. Биологические ритмы, их классификация. 4. Понятие о хронотипе человека. 5. Биологические ритмы – основа рациональной регламентации всего жизненного распорядка человека
Космос своими излучениями обуславливает жизнедеятельность всех живых существ на Земле. Растения, человек и его здоровье, планеты – все замкнуто в единое целое. Древняя медицина принимала это как аксиому. Поэтому самые искусные врачи древности обязательно были астрологами и, приступая к лечению больного, составляли его гороскоп. В случаях, когда астральные явления считались особо неблагоприятными, лечение откладывалось.
В человеческом организме, как и во всем живом мире, постоянно повторяются определенные явления, связанные с жизнедеятельностью клеток, органов и систем (организм работает в режиме ритмов).
В начале 20 века возникла новая наука – биоритмология (изучает зависимость протекания различных жизненных процессов в организмах, населяющих Землю, от космических факторов). Одним из первых, кто занимался определением биологических ритмов, был А. Л. Чижевский.
Существование человека в сложной и динамической среде обитания возможно лишь благодаря непрерывному взаимодействию со средой, непрекращающемуся процессу адаптации к меняющимся внешним условиям. • Ритмичный характер процессов в организме человека известен с глубокой древности – о нем знали не только в Древней Греции, но и в Древнем Египте и в Месопотамии. • Средневековые последователи Платона рассматривали зависимость течения заболеваний от экзогенных ритмов (например, изменения магнитного поля Земли влияют на формирование ритмичности физиологических процессов; изменения солнечной активности моделируют биологические ритмы, это отражение цикличности явлений, происходящих в природе).
Ритмичность является основным свойством живого организма, его неотъемлемым качеством. • Для человека наиболее важен суточный ритм. В течение суток в организме человека изменяется почти 50 физиологических функций. Основным суточным циклом, базой и фоном для протекания всех других ритмов является чередование сна и бодрствования, которые неразрывно связаны между собой.
В последнее время внимание ученых привлекли изменения в организме человека, наблюдаемые при нарушении биологических ритмов, так называемый десинхроноз, или дезритмия. • Это болезненное состояние, возникающее у человека при изменении привычного режима сна и бодрствования, проявляющееся бессонницей, усталостью, плохим самочувствием, нарушением функций желудочно-кишечного тракта и др.
Ритмично функционируют сердце, легкие, сокращаются и расслабляются мышцы, в ц. н. с. возбуждение сменяется торможением, и наоборот. • Отмечено, что в полночь организм человека почти в 2 раза чувствительнее к гистамину (высокоактивному биологическому веществу, принимающему участие в развитии болезненного процесса), чем в утренние часы. Установлено также, что количество гормонов в крови колеблется в ритме «свет-темнота» . • Эти колебания определяют высокий уровень функций организма днем и низкий – ночью. • И. П. Павлов утверждал, что в организме нет ничего более властного, чем ритм, выражающийся в периодичности и ритмичности физиологических процессов.
Температура тела определяет скорость протекания биологических реакций, днем обмен веществ идет более интенсивно, что в свою очередь, обуславливает активность человека. • Ритм температуры тела повторяют такие физиологические функции организма, как сердцебиение, дыхание, артериальное давление. • Благодаря этой ритмичности физиологических функций сохраняется длительная работоспособность отдельных органов и всего организма.
Биологические ритмы – периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологического процесса и явления. • Объективный анализ биологических ритмов предполагает измерение их различных параметров, в том числе амплитуды, частоты, периода колебаний и др. • При этом считают, что приспособление живых организмов к среде обитания обязательно включает постоянное приближение значений биологических ритмов к параметрам циклических факторов среды.
• При классификации ритмических процессов в зависимости от их частоты биологические ритмы объединяют в несколько групп: • так называемые высокочастотные биологические ритмы; • колебания средней частоты; • и биологические ритмы низкой частоты.
Периоды колебаний высокочастотных биологических ритмов находятся в пределах от одной секунды до получаса. • Примерами могут служить колебания биоэлектрической активности головного мозга, сердца, мышц и других органов и тканей. • К этой же группе биологических ритмов можно отнести ритмику внешнего дыхания.
Большое число биологических ритмов объединяют в группу колебаний средней частоты с длительностью периодов от получаса до 28 часов. Биологические ритмы с периодом от получаса до нескольких часов носят название ультрадианных. • Наиболее важные из них имеют период около 90 минут. • Они прослеживаются уже у новорожденных, у которых приблизительно каждые 90 минут, активность сменяется относительным покоем. • У взрослых людей с такой же периодичностью происходит чередование различных стадий сна, а во время бодрствования – периодов относительно высокой работоспособности и относительного расслабления
Биологические ритмы с периодом 20 -28 часов называют циркадианными (циркадными или околосуточными). Примерами их могут служить: • периодические колебания температуры тела; • частоты пульса; • АД; • работоспособности.
Динамика работоспособности
Схема динамики работоспособности универсальна, применима для всего рабочего дня и всей недели. Рис. Суточная динамика работоспособности
Выделяют также группу биологических ритмов низкой частоты – околонедельных, околомесячных, сезонных, окологодовых, многолетних и др. • Установлены циркадианные колебания более 300 физиологических функций организма. Эти исследования позволили разработать и составить «циркадианную систему человека» . Согласно этой системе частота сердечных сокращений является максимальной в 15 -16 час. , частота дыхания – в 1316 час, уровень систолического давления – в 15 -16 час, содержание лейкоцитов в крови в 21 -23 час. , холестерина – в 18 час.
Ночью у человека самая низкая температура тела. • К утру она повышается и достигает максимума во второй половине дня. На протяжении суток она изменяется с амплитудой до 1, 3 градуса. • Поскольку температура тела определяет скорость биохимических реакций, ее повышение свидетельствует о том, что днем обмен веществ идет наиболее интенсивно и таким образом обеспечивает человеку возможность активной деятельности в светлую часть суток. • С суточным ритмом температуры тела тесно связаны сон и пробуждение. Большинство людей склонно засыпать при снижении температуры тела и просыпаться при ее повышении. При этом, чем раньше наступает температурный минимум в ночное время, тем короче сон.
Биологические ритмы – это живые часы организма. Здоровый организм человека функционирует с удивительной точностью, и четкие колебания функций – необходимое условие надежности его работы. Болезнь – это разладка механизма биологических часов организма.
Активность сменяется спадом в определенные часы суток • • В первой половине дня повышена чувствительность организма к холоду и понижена к теплу. Во второй половине дня наоборот, – понижена к холоду и повышена к теплу. • Острота болевых ощущений возрастает с полуночи до 18 час, а с 18 до 24 снижается. • Колеблется в течение суток и мышечная сила: максимальные показатели силы наблюдаются в 5, 12, 16, 20, 24 часа, а минимальные – в 2, 9, 14, 18 и 22. • Наибольшая работоспособность спортсменов отмечается с 10 до 12 и с 15 до 18 ч. • В 13 -14 часов снижается работоспособность сердечно-сосудистой системы, и физические нагрузки в это время нежелательны.
У большинства людей в течение суток отмечаются волнообразные изменения работоспособности с 2 «пиками» от 8 -13 ч. и между 16 -19 часов. • В другие часы функциональный уровень организма значительно снижен. • Это имеет прямое отношение к планированию учебно-воспитательного процесса. • В период бодрствования и двигательной активности зарегистрирован наиболее высокий уровень защитных сил организма
Расход энергии у тренированных людей более экономичный. • Расход энергии на одну и ту же работу в разное время суток неодинаков – (различие достигает 9%). • При переезде в другой временной пояс вредна резкая смена режима питания, нужна постепенность, продукты питания также не должны отличаться от привычных, особенно в первые дни, в противном случае происходит расстройство функций желудочно-кишечного тракта.
Нетрудно заметить, что дети, да и взрослые, отличаются между собой по проявлениям суточного ритма, во многом определяющего уровень состояния работоспособности организма, то есть по хронотипу человека. • • Ученые установили, что люди разделяются на три основные хронотипа: утренний – «жаворонки» ; • дневной – «голуби» (их еще называют аритмиками); • и вечерний – «совы» . • Различия проявляются в функциональных возможностях организма в те или иные часы суток.
Для определения хронотипа существует международная анкета Остберга. Наблюдая за своим ребенком, родители без труда смогут сами определить и его, и свой хронотип.
В ритмах желудочно-кишечного тракта выделены 90 -минутные ритмы, а также внутри их – 20 -минутные периоды двигательной активности желудка и тонкой кишки, сопровождаемые секреторной деятельностью печени, поджелудочной железы и кишечных желез (остальные 70 минут – период относительного покоя). • Ритм потребления пищи «согласован» с суточным циклом смены света и темноты, сна и бодрствования. • • Имеются бесспорные доказательства, что суточные ритмы повышения и понижения активности пищеварительной системы не являются только следствием ритма приема пищи, а связаны с ритмами различных гормональных систем и центральной нервной системой. • Оказывается ритмы желудочно-кишечного тракта и ц. н. с. здорового человека удивительно совпадают.
• Ученые считают, что физиологический механизм собственных часов (биологических) может сам обеспечить точный отсчет интервалов в 90 минут, но для полноценной деятельности нуждается в подкреплении пищей. • Вот почему прием пищи в строго определенное время, по выражению известного ученого Д. С. Саркисова, служит одним из «ключей» для завода биологических часов. • То, что суточный ритм тонкой кишки человека связан с профилем сна, впервые было описано академиком Ф. И. Комаровым, а позднее подтверждено во многих других работах.
• О вреде бессистемного питания имеются убедительные данные. • Физиологи провели исследования на двух группах кроликов: одну группу кормили всегда в определенное время, а другую без учета времени. Оказалось, что у животных второй группы довольно быстро появились признаки атеросклероза. Аналогичные опыты были проведены и на собаках. Этих животных очень трудно довести до атеросклероза, однако и в этом случае получен тот же результат. • Были наблюдения и за людьми: сдвиг времени обеда и ужина на 2 -3 часа (обед в 16 вместо 13 привычных и ужин в 22 часа вместо 20) отражается на настроении, появляется усталость, нежелание тренироваться, учить уроки, а врачи отмечают неблагоприятные отклонения в организме.
В 1904 году 12 декабря великий русский ученый Иван Петрович Павлов был удостоен Нобелевской премии за достижения в изучении пищеварительной системы.
• В ответной речи при вручении награды Павлов, в частности, сказал о том, что пища имеет огромное значение не только для обеспечения роста и функций внутренних органов и опорно-двигательного аппарата, но она очень важна и для высшей нервной деятельности. • Своевременное питание играет главную роль в суточном ритме. • Пища должна поступать в организм в часы его оптимальной готовности к ее приему.
В течение первых месяцев жизни ребенка ритм его сна и бодрствования имеет периоды, равные примерно 3 часам (7 циклов в сутки) и каждый раз младенец получает порцию материнского молока.
Не случайно во многих странах приняты, кроме завтрака, обеда и ужина, ланч (второй завтрак) и вечерний чай. В общем, имеются все основания принимать пищу 5 раз в день и в одно и то же время.
Суточный ритм органов пищеварения, особенно их секреторных функций, диктует необходимость разграничения пищи по составу. • Время для жирной и белковой пищи – первая половина дня, а для ужина подходят молочно-кислые продукты.
Если же по той или иной причине приходится работать в ночные часы, готовиться к экзаменам, то нам более полезна в это время белковая пища.
• Строгий режим дня предполагает и преодоление импульсов ко сну или дремоте в период бодрствования, так как самые короткие периоды сна или дремоты у многих людей могут нарушать ночной сон. • Однако есть люди, для которых дневной сон и вечерний отдых необходим, и он не нарушает ночного сна. В таком случае нужно сохранять индивидуальный распорядок дня. • • В циркадианном биологическом ритме меняется и работоспособность человека. • Она имеет два подъема: с 10 -12 и с 16 -18 час. • Ночью работоспособность понижается, особенно с 1 до 3 часов ночи.
Таким образом, биологические ритмы являются основой рациональной регламентации всего жизненного распорядка человека, так как высокая работоспособность и хорошее самочувствие могут быть достигнуты только в том случае, если соблюдать по возможности режим дня. • Ритмичным, соответствующим правильному индивидуальному графику должен быть и прием пищи. Отклонения от правильного режима питания могут привести к существенному увеличению массы тела. • Для того, чтобы сохранить постоянный вес тела, достигнутый к 20 -25 годам, пищу следует принимать 4 -5 раз в день в точном соответствии с индивидуальными суточными затратами энергии в те часы, когда появляется заметное чувство голода. • Если принимать пищу общей калорийности 2000 ккал только по утрам, то наблюдается снижение веса. Если ту же пищу принимать в вечерние часы, вес увеличивается.
Индивидуальный ритм работоспособности полезно знать каждому человеку. Знание периодов максимальной работоспособности позволяет использовать их для выполнения наиболее сложных и ответственных заданий. • Итак, правильно составленный режим дня для каждого человека – залог успеха в учебе, в спорте, здоровье, работе; залог успешного самочувствия, бодрости, неиссякаемой энергии.
Скачать презентацию Экологические аспекты хронобиологии План 1 Понятие о связи
Презентация. Биоритмы.pptx