Б

Биологические ритмы

Биологические ритмы — циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов, их количественные и качественные изменения, происходящие на всех уровнях жизни.

Виды биологических ритмов

Все биологические ритмы по частоте повторения цикла делятся на три группы:

  • ритмы высокой частоты с периодом, не превышающим получасовой интервал (ритмы сокращения мышц, дыхания, биохимических реакций)
  • ритмы средней частоты с периодом от получаса до суток (смена сна и бодрствования, активности и покоя, колебания артериального давления и температуры тела)
  • ритмы низкой частоты (изменение метаболизма живых организмов в течение года) связаны с сезонными явлениями: изменением температурного, светового и режима влажности.

По факторам биологические ритмы подразделяются на внешние и внутренние.

Внешние биоритмы

Внешние биоритмы связанные с расположением Земли в космическом пространстве. Они имеют разную периодичность — от доли секунды до определенного количества лет.

Солнечно-суточный

Суточные вращения Земли вокруг своей оси и изменение дважды в сутки освещенности, вызывает колебания температуры, влажности и других абиотических факторов. Суточный цикл присущ большинству физиологических процессов (размножение одноклеточных, колебания температуры тела, интенсивность метаболизма). У растений солнечный свет определяет периодичность процессов фотосинтеза, испарения воды растениями, время раскрытия и закрытия цветков. У животных биологические ритмы выражены преимущественно в чередовании периода активности и покоя. В зависимости от типа суточной активности животных делят на дневных (большинство) и ночных (совы, ежи, летучие мыши, большинство грызунов). Неактивными днем ​​и активными ночью есть большинство животных пустынь (днем повышенная температура и низкая влажность).

При постоянных условиях солнечно-суточный ритм превращается в циркадианного ритм (навколодобовий). Такой ритм образуется у организмов выращенных в неизменных условиях после кратковременного изменения таких условий. Это доказывает врожденную склонность организмов к такому ритму. Например, циркадианного ритм возникает у дрозофил (Drosophila), выращенных в темноте, после одной вспышки света в течение 0,5 мс.

У животных найдены нейрогуморальные центры, координирующие суточную ритмику физиологических процессов. Выделяют монофазный и полифазный суточные ритмы. В процессе индивидуального развития многих животных и человека происходит переход от многофазного к однофазного ритма. Например, у новорожденных характерно довольно частое чередование сна и активности в течение суток. Важнейший для человека именно суточный ритм — чередование сна и бодрствования. Суточные биоритмы контролируются «биологическим часам» — приспособительным механизмом, обеспечивающим способность живых организмов ориентироваться во времени. Изучение биоритмов дает возможность человеку производить благоприятное режим труда и отдыха.

Лунно-суточный

Изменение в течение лунных суток (24 часа 50 минут) двух приливов и отливов. Важный цикл для жителей литорали. Во время отливов жители литорали закрывают свои раковины, прячутся в почву, меняют цвет тела, планктон совершает вертикальные движения в толще воды. Приточный ритм прослеживается в тесной связи с солнечно-суточным. Вместе с звездно-суточным (23 часов 54 минуты), имеет большое влияние на навигацию животных (птиц, насекомых).

Лунно-месячный

Циклическая смена интенсивности притяжения Луны в течение 29 суток 9:00, что хорошо прослеживается на побережьях в зоне литорали. В определенные фазы Луны размножаются тихоокеанские многощетинковые черви пололи (Eunice viridis). Во время высоких приливов рыбы атерины-грунион (Leuresthes tenuis) откладывают и закапывают в песок икру на побережье Калифорнии (США), мальки с которой выходят в следующий высокого прилива. С этим циклом достаточно тесно связаны циклы онтогенеза водных насекомых, водорослей.

Менструальный цикл женщин коррелирует с лунно-месячным циклом. Это было замечено еще в древности, поэтому образ ночного светила приобрел сакральное значение в культурах большинства народов мира.

Годовой

Цикл колебания численности и активности животных и растений в течение года. В основном регулируется изменениями длины светового дня, температуры и влажности воздуха. Сезонные вращения Земли вокруг Солнца, что приводит годовые циклы изменения климатических условий, в первую очередь температуры.

Осенью у растений формируются зимующие почки, деревенеют побеги на деревьях и кустарниках, происходит отток питательных веществ из листьев в другие органы, листья затем опадают; уменьшается количество насекомых; перелетные птицы улетают в теплые края. Зимой наступает зимний покой у растений; у холоднокровных животных зимуют взрослые организмы (комары, мухи, некоторые жуки), куколки (Капустница), яйца (непарный шелкопряд). У холоднокровных животных снижается содержание воды в организме, обмен веществ и использования кислорода, большое содержание питательных веществ в тканях (жиров и углеводов), повышается концентрация глицерина в тканях растений, который предотвращал замерзания клеточного сока. В теплокровных животных осенняя линька птиц и млекопитающих улучшает теплоизоляцию; перелетные и кочуя птицы мигрируют; летучие мыши и некоторые грызуны впадают в спячку или в зимний сон (медведи и барсуки).

Многолетние

Многолетние ритмы связаны с циклическими колебаниями планетарных факторов — непериодические изменения солнечной активности в течение нескольких лет. Выражаются в интенсивности размножения и колебания численности отдельных видов — массовые размножения перелетной саранчи, бабочек, мышевидных грызунов.

Внутренние биоритмы

Внутренние биоритмы (ритм дыхания, сердцебиения, пищеварения, выделения) относительно самостоятельные биологические циклы живых организмов.

Причины биологических ритмов

Существует две точки зрения на причины биологических ритмов:

  • способность организмов реагировать на течение времени в результате периодических биохимических и других процессов, происходящих в каждой клетке организма — наличие «биологических часов». Внешние факторы служат спусковым крючком для внутреннего механизма, они способны влиять на время начала фазы определенного ритма. При постоянных условиях внешней среды ритмичность полностью спонтанная. Примером может служить несовпадение циркадианного ритма и колебаний внешних геофизических факторов.
  • циклические изменения напряженности внешних геофизических факторов (геомагнитное поле, температурные колебания и т.д., суточное вращение Земли, приливно-отливные движения Луны). Живой организм только воспринимает циклы внешней среды. Изменения освещения, температуры, влажности могут корректировать биологические часы. При постоянных неестественных условиях может возникнуть регулярное сдвиги биологических ритмов.

История исследования

В 1960-е годы Мишель Сифр, французский спелеолог и «спелеонавт» проводил серию исследований биоритмов, находясь в глубокой пещере в одиночестве и без возможности определения времени и даты. В результате его исследований было открыто, что человеческий организм самостоятельно способен поддерживать близкий до 24 часов биологический цикл. Также было открыто двухсуточный цикл, когда в течение 22 суток средняя продолжительность физиологической суток Сифра составила около 48 часов.

Теория человеческих «трех биоритмов»

Согласно теории «трех главных человеческих биоритмов», каждый человек сочетает в себе набор различных биоритмов: физический, эмоциональный и интеллектуальный. Все биоритмы стартуют одновременно в момент рождения и сразу же начинают расти, потом уменьшаются, затем вновь растут, периодически возвращаясь к исходному значению. Все изменения происходят для всех биоритмов периодически, но не синхронно. Обычно, полный цикл физического биоритма повторяется каждые 23 дня, эмоционального — через 28 дней, а интеллектуальный биоритм имеет период в 33 дня.

Академические исследования отрицают теорию «трех биоритмов». Многочисленные экспериментальные проверки 1970-80х лет полностью опровергли «теорию» как неспособную. В наше время теория трех ритмов научным обществом не признается в и рассматривается как псевдонаука.

Сторонниками теории биоритмы рассматриваются как фундаментальное свойство органического мира, обеспечивает способность организмов к адаптации и выживания в циклически меняющихся условиях внешней среды. В организме человека отчетливо выделяются колебания, имеющие периоды уровне или близкие по продолжительности суток, недели, месяца, сезона или года.

Видео по теме

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть