Биологические ритмы

Биологические ритмы колебания смены и интенсивности процессов и физиологических реакций. В их основе лежат изменения метаболизма биологических систем, обусловленные влиянием внешних и внутренних факторов. «синхронизаторы", или «датчики времени". Факторы, которые влияют на ритмичность процессов, происходящих в живом организме, получили определение «синхронизаторы", или «датчики времени".

Внешние факторы освещенность (фотопериодизм) температура (термопериодизм) магнитное поле интенсивность космических излучений приливы и отливы сезонные и солнечно-лунные влияния социальные влияния, характерные для человека.

эндогенными Ритмы, независимые от внешних синхронизаторов, называются эндогенными. экзогенные Ритмы, формирующиеся под влиянием внешних синхронизаторов, т.е. факторов внешней среды, идентифицированы как экзогенные.

Солнечно-суточный (24 ч)ритм Свойствен большинству физиологических процессов (частоте деления клеток, колебаниям температуры тела, интенсивности обмена веществ и энергии у животных и человека и др.). Он проявляется в состоянии и поведении живых организмов. У животных обнаружены нейро-гуморальные центры, координирующие суточную периодичность физиологических процессов. В зависимости от количества периодов активности в течение суток различают монофазный и полифазный суточные ритмы. В течение индивидуального развития (онтогенеза) многих животных и человека происходит переход от полифазного ритма к монофазному (так, для грудных детей характерно многократное чередование бодрствования и сна в течение суток).

Лунно-суточный (24,8 ч) или приливный ритм Типичен для большинства животных и растений прибрежной морской зоны и проявляется совместно с солнечно-суточным ритмом в колебаниях двигательной активности, периодичности открывания створок моллюсков, вертикальном распределении в толще воды мелких морских животных и т.п. Солнечно- и лунно-суточный ритмы, так же как и звёздно-суточный (23,9 ч), имеют большое значение в навигации животных (например, перелётных птиц, многих насекомых), "использующих" астрономические ориентиры.

Лунно-месячный ритм (29,4 суток) Соответствует периодичности изменения уровня морских приливов и проявляется в ритмичности вылупления из куколок насекомых, в цикле размножения червя палоло, некоторых водорослей и многих других животных и растений. Близок лунно-месячному ритму и менструальный цикл женщин.

Годичный (сезонный) ритм У животных и растений во многих случаях регулируются изменениями длины светового дня, температуры и других климатических факторов.

Биологический ритм Биологический ритм - не только непосредственная реакция на изменения внешних условий. Он сохраняется в искусственных условиях - при постоянном освещении, температуре, влажности и атмосферном давлении, причём продолжительность каждого периода биологического ритма в таких условиях почти не зависит от интенсивности обменных процессов.

Четко работают биологические часы у насекомых. Например, пчелы знают, когда раскрываются определенные цветки, и навещают их ежедневно в одно и то же время. Пчелы также быстро усваивают, в какое время им выставляют на пасеке сахарный сироп. У человека не только сон, но и многие другие функции подчинены суточному ритму. Примеры тому – повышение и понижение кровяного давления и выделения калия и натрия почками, колебания времени рефлекса. Особенно заметны изменения температуры тела: ночью она примерно на 1° С ниже, чем днем.

Основные параметры биоритмов период 1. период время между двумя одноименными точками в волнообразно изменяющемся процессе; акрофаза 2. акрофаза точка времени в периоде, когда отмечается максимальное значение исследуемого параметра; мезор 3. мезор уровень среднего значения показателей изучаемого процесса; амплитуда 4. амплитуда величина отклонения исследуемого показателя в обе стороны от средней.

Критерии для классификация ритмов (по Ю.Ашофф) 1. по их собственным характеристикам, таким как период; 2. по их биологической системе, например популяция; 3. по роду процесса, порождающего ритм; 4. по функции, которую выполняет ритм.

Классификация биологических ритмов по Халбергу Зона ритмовОбласть ритмовДлина периодов ВысокочастотнаяУльтрадианная менее 0,5 ч 0, ч Среднечастотная Циркадная Инфрадианная ч 28 ч - 3 сут НизкочастотнаяЦиркасептанная Циркадисептанная Циркавигинтанная Циркатригинтанная Цирканнуальная сут сут сут сут 1 год + 2 мес