Биоритмы и их значение в учебе для студентов
сосудов.
Французские ученые Г. Сардау и Г. Валло установили, что момент
прохождения пятен через центральный меридиан Солнца в 84% случаев совпадает
с внезапными смертями, инфарктами, инсультами и другими осложнениями.
Советский ученый В.П. Девятов подсчитал, что в первые дни после
появления пятен на Солнце количество автомобильных катастроф возросло
примерно в 4 раза по сравнению с периодами, когда пятен было немного. Эти
данные согласуются с результатами исследований других ученых, показавших,
что в период неспокойного Солнца реакция человека на любой внешний
раздражитель значительно замедляется.
Излучение Солнца также оказывает влияние на умственную деятельность
людей, на творческую активность человека и т.д. и т.п.
Жизнь на нашей планете связана с вращением Земли вокруг своей оси,
определяющим суточный ритм, и с вращением вокруг Солнца, от которого на
Земле зависит смена времен года. Большинством живых организмов сезонный
ритм воспринимается как смена времен года. Он определяет рост, развитие и
гибель растений. Вращение Земли вокруг своей оси обуславливает ритмичное
изменение факторов внешней среды: температуры, освещенности, относительной
влажности воздуха, барометрического давления, электрического потенциала
атмосферы, космической радиации и гравитации.
Все перечисленные факторы внешней среды оказывают влияние на жизненные
процессы живых организмов, среди них особое значение имеет чередование
света и темноты. От суточного режима зависит обмен веществ в растениях —
поглощение углекислоты днем и отдача кислорода ночью. У животных суточные
ритмы проявляются в виде чередования периодов бодрствования и активности с
периодами сна и покоя.
Все живое на Земле развивалось под влиянием суточных и сезонных ритмов.
Но всегда ил они имели такую продолжительность, как теперь?
Многие ученые считают, что миллионы лет назад Земля вращалась быстрее, и
сутки были короче. Причиной замедления вращения Земли стало течение
вещества в приливных водах океанов и в твердом теле Земли. В свое время
приливные силы прекратили вращение Луны, более легкой, чем Земля.
Под воздействием циклической деятельности Солнца и вращение Земли вокруг
своей оси и вокруг Солнца возникла периодичность явлений, происходящих в
природе. Она проявляется и в смене погоды, и в извержении вулканов, и в
землетрясениях, и в наводнениях и т.д. Эта периодичность создала тот ритм в
живых организмах, который составляет сущность их жизни.
1.1 Биологические ритмы и их классификация
Повторяемость процессов — один из признаков жизни. При этом большое
значение имеет способность живых организмов чувствовать время. С ее помощью
устанавливаются суточные, сезонные, годовые, лунные и приливно-отливные
ритмы физиологических процессов. Как показали исследования, почти все
жизненные процессы в живом организме различны.
Ритмы физиологических процессов в организме, как и любые другие
повторяющиеся явления, имеют волнообразный характер. Расстояние между
одинаковыми положениями двух колебаний называются периодом, иди циклом.
По длительности цикла биологические процессы, как правило, в какой-то
степени совпадают с геофизическими циклами. Так, например, многие
физиологические функции в организме обусловлены суточной цикличностью
внешних факторов среды, непосредственно связанных с суточной периодичностью
вращения Земли.
Исследования показали, что внутренние суточные ритмы растений и
животных не точно соответствуют 24-часовой периодичности земных суток. Они
немного отличаются в большую или меньшую сторону (чаще в меньшую). Так, для
растений они лежат в пределах 23-28 часов, для животных — 23-25 часов.
Такие внутренние суточные ритмы живых организмов называются циркадными (в
переводе с латинского «цирка» означает около, «диес» — день, сутки)
[Шапошникова В.И., 1991].
Благодаря биоритмам живой организм гораздо легче приспосабливается к
условиям внешней среды, которые регулируют деятельность циклов и отдельных
их фаз. Такое действие внешних условий на живой организм принято называть
синхронизирующим, а сами факторы воздействия — синхронизаторами. К их числу
относятся свет, шум, запахи, время кормления и т.д. В дальнейшем будет
показано, что синхронизация биоритмов с геофизическими ритмами природы
имеет большое приспособительное значение.
Многие биологические ритмы поддаются систематизации. По длительности
некоторые их них могут совпадать с соответствующими геофизическими циклами.
К таким ритмам относятся суточные, сезонные, годовые, лунные, приливно-
отливные изменения жизнедеятельности в организмах. Благодаря им наибольшая
активность и усиленный обмен веществ в организме совпадают с наиболее
благоприятными для этого внешними условиями и временем суток, месяца, года.
Функциональные ритмы, обеспечивающие непрерывную жизнедеятельность
организма, как правило, имеют короткие циклы — от долей секунды до минут. К
их числу относятся, например, циклы нервно-мышечного возбуждения и
торможения, а также множество других процессов на уровне молекул, клеток,
отдельных органов.
Иногда функциональные ритмы сочетаются с суточными ритмами. Так,
например, в сердце, кишечнике и других органах животных амплитуда ритмов
меняется в течение суток.
По степени зависимости от внешних условий биоритмы подразделяются на
экзогенные (внешние) и эндогенные (внутренние). Экзогенные ритмы полностью
зависят от изменения внешней среды. Это биохимические процессы. Эндогенные
ритмы протекают при постоянных оптимальных условиях внешней среды и имеют
широкий диапазон частот: от двух тысяч циклов в секунду до одного цикла в
год. К эндогенным относятся ритмы сердцебиения, пульса, дыхания, кровяного
давления, умственной активности, изменения глубины сна и другое.
Существуют ритмы промежуточного характера. К ним можно отнести,
например, серию постепенно затухающих мышечных сокращений, возникающих в
результате одиночного внешнего раздражения.
Отличить эндогенные ритмы от экзогенных можно экспериментальным путем.
Для этого проводят опыты при постоянных условиях внешней среды —
температуры, освещенности, влажности, атмосферном давлении и т.д. Важно
отметить, что основной признак эндогенных ритмов состоит в том, что их
периодичность близка к суточной, но несколько от нее отличается.
Опыты по выявлению эндогенных ритмов проводились как на растениях, так и
на животных (в том числе на человеке). Впервые эндогенные ритмы на
растениях наблюдал более 200 лет назад французский астроном де Мэран.
Примечательно то, что суточная периодичность движения листьев у растений
была открыта не биологом, а астрономом. Изучая вращение Земли, он сделал
открытие о приспособлении живых организмов к вращению Земли.
Эксперименты по изучению внутренних ритмов человека, впервые проведенные
Ашоффом, показали динамику взаимодействия физиологических ритмов организма
в суточном цикле. В этом плане интересно проследить, как изменяется
интенсивность различных физиологических функций в организме человека в
зависимости от времени суток [Бюннинг Э., 1969].
Проблема суточных периодических изменений физиологических функций в
организме человека с давних пор привлекает внимание ученых различных
специальностей, и прежде всего физиологов, врачей, биологов. Знание
динамики изменение физиологических функций организма в определенный момент
и применить более целесообразный и эффективный метод лечения при
заболевании. Суточный ритм организма человека определяется различными
физиологическими функциями (а их, как мы знаем, в настоящее время
насчитывается более сотни). Физиологические функции постоянно изменяются на
фоне бодрствования и сна, активной деятельности и покоя. Интенсивность их
проявления различна в разное время суток. В одно время она максимальна, в
другое — имеет минимальное значение.
Из всех перечисленных примеров можно сделать вывод: суточным ритмом
охвачен весь организм человека, представляющий собой единую систему
взаимодействия всех органов, тканей и клеток. Ритмичность физиологических
процессов, отражающая единство организма и среды, их взаимодействие
проявляется в организме человека в том, что их максимумы и минимумы
приурочены к определенным часам суток. А объясняется это тем, что характер
проявления физиологических реакций организма в разное время суток различен
и в основном зависит от факторов внешней среды. Благодаря приспособлению к
ритмически изменяющимся условиям внешней среды в организме человека
происходит физиологическая подготовка к активной деятельности даже тогда,
когда организм находится в состоянии сна. И, наоборот, организм человека
