§ 54. Биоритмы

Из каких фаз состоят циклы: а) сердечный; б) дыхательный? Какие сезонные явления присущи жизни животных?

Понятие о внешних и внутренних биоритмах. Вам уже известно, что одним из фундаментальных законов природы является цикличность процессов, происходящих в ней. Функционирование всего живого на Земле — от клетки до биосферы — подчинено определенным биологическим ритмам (биоритмам). Для любого организма биоритмы можно разделить на внешние и внутренние.Внешние биоритмы — это адаптивные биологические ритмы, возникшие как приспособление организма к регулярным изменениям в окру-

жающей среде. Природные ритмы имеют геофизическую природу, будучи связанными с циклическими изменениями в окружающей среде (вращение Земли вокруг собственной оси и вокруг Солнца, а также Луны вокруг Земли). К ним относятся смены дня и ночи, времен года, солнечная активность, электромагнитное поле Земли. Многие внешние биоритмы, то есть изменения в жизнедеятельности организмов, совпадают по периоду с природными ритмами. Подумайте, какие именно.

Внутренние биоритмы — это в первую очередь физиологические ритмы организма, ритмичные протекания большинства физиологических процессов. Человеку присущи следующие внутренние биоритмы: ритмично бьется сердце, вдох сменяется выдохом, сон чередуется с состоянием бодрствования. Ритмично синтезируются вещества в клетке, функционируют ее органеллы. Определенному ритму подчиняется деление клетки, сокращение и расслабление мышц, работа желез внутренней секреции, возбудимость нервной системы.

Разнообразие биоритмов человека. Биологические ритмы имеют различную частоту. Для человека характерны биоритмы высокой, средней и низкой частоты.

Биоритмы высокой частоты — это ритмы с периодом, не превышающим получаса. От таких биоритмов зависит деятельность сердца, период биения которого составляет 0,8 с; легких — частота дыхания составляет 1620 циклов в 1 мин; головного мозга, где импульсы возникают за секунды; биохимических реакций, перистальтики кишечника и т. п.

Биоритмы средней частоты — это суточные ритмы. У человека выделяют более 100 физиологических функций, подчиненных суточной периодичности: сон и бодрствование, изменение фаз сна, возникновение через определенный период чувства голода, изменение температуры тела, артериального давления, объема и химического состава мочи, потоотделения, выделения гормонов, мышечной и умственной работоспособности и т. п. Например, показатели температуры тела и артериального давления утром ниже, а во второй половине дня — выше. Максимум и минимум активности различных биологических процессов в течение суток не совпадают во времени. Например, в утренние часы усиливается перистальтика кишечника и моторная функция желудка, происходит опорожнение кишечника. Вечером наиболее выражена выделительная функция почек.

В течение суток для человека характерно колебание уровня процессов жизнедеятельности: повышенная активность и работоспособность (8-12 ч), пониженная активность — середина дня (13-16 ч), второй максимум активности — 16-20 ч, минимальная активность — ночь и начало утра (22-8 ч). Нарушения привычных ритмов приводят к развитию утомления. Однако не всем людям присущи указанные выше колебания работоспособности. Для каждого человека характерны индивидуальные особенности суточного ритма. У одних

людей («жаворонков») высокая работоспособность наблюдается в течение первой половины дня, у других («сов») — в течение второй половины дня, поздно вечером, ночью.

Биоритмы низкой частоты — недельные, месячные, сезонные, годовые ритмы. К биологическим процессам этой периодичности относятся эндокринные изменения, половые циклы.

Недельную периодичность имеют интеллектуальные, эмоциональные и физические проявления. В течение недели работоспособность человека неравномерна. В первые дни недели она увеличивается, достигает наивысшего уровня в среду, а затем постепенно уменьшается, заметно падая в воскресенье. Месячные биоритмы связаны с колебанием гормональной и половой активности человека в течение месяца (например, менструальный цикл у женщин). Сезонные биоритмы человека совпадают по продолжительности с временами года. Так, зимой человеку хочется поспать подольше, чем летом, наблюдается увеличение массы тела. Летом интенсивнее происходит обмен веществ, организм более устойчив к стрессам. Годовые биоритмы человека проявляются в процессах роста. Дети растут быстрее в первом полугодии календарного года. Как для внешних, так и для внутренних ритмов наступление очередной фазы зависит в первую очередь от времени. Это важный фактор, на который реагируют живые организмы, приспосабливаясь к циклическим изменениям в природе. Способность чувствовать время называется «биологическими часами».

Все биоритмы организма взаимосвязаны и свидетельствуют об общей периодичности поведения человека.

Регуляция и изменения биоритмов. Считается, что на уровне целостного организма нашими «биологическими часами» руководит гипоталамус. Именно в этой структуре головного мозга происходит соотнесение физиологических процессов в организме с колебаниями освещенности, влажности, атмосферного давления, температуры воздуха, состояния магнитного поля Земли, солнечной активности. Вот почему при понижении атмосферного давления в дождливую погоду хочется поспать. А в солнечный майский день невозможно усидеть дома. Во время магнитных бурь у многих людей болит голова.

Иногда суточная цикличность жизнедеятельности меняется. У человека перестройка биоритмов наступает не сразу, а охватывает несколько циклов и сопровождается нарушениями в физиологическом состоянии организма. Например, у людей, осуществляющих перелеты на значительные расстояния в широтном направлении, наблюдается расхождение их физиологического ритма с местным временем. Организм сначала продолжает функционировать привычно, а потом начинает перестраиваться. При этом ощущается повышенная утомляемость, недомогание, желание спать днем и работать ночью. Период адаптации может длиться от нескольких дней до двух недель.

Правила умственной деятельности. Пренебрежение естественной способностью организма к циклическим изменениям биологических процессов может вызвать утомление. Снижение работоспособности организма может

быть результатом длительного, напряженного или однотипного умственного труда. Проявлением утомления является в первую очередь нарушение равновесия процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга, что сказывается на поведении человека. Торможение начинает преобладать над возбуждением. Возбужденным участкам центральной нервной системы нужен отдых. Восстановлению утраченной работоспособности способствуют такие меры: переход от одного вида работы к другому (например, чтение текста книги и записи в тетрадь), своевременный отдых (умственная работа должна продолжаться не более 2 ч подряд) и его правильная организация (отдых должен обязательно предусматривать физическую активность, игры, прогулки на свежем воздухе). Соблюдение режима дня предотвращает преждевременное утомление во время умственного и физического труда.

Биоритмы. Значение биоритмов.

Правила умственной деятельности

Медики в древнем Китае заметили, что лекарства по-разному влияют на организм человека в течение суток. Они выделили «часы жизненной силы» и «часы заболеваний». Сегодня эти данные используются, когда назначают лекарства больным.

1. Что такое биоритмы? 2. Какие виды биоритмов различают? 3. Чем обусловлены внешние биоритмы? 4. Приведите примеры внутренних биоритмов. 5. Какие суточные биоритмы вам известны? 6. Приведите примеры месячных и годовых биоритмов человека. 7. Как осуществляется регуляция биоритмов человека?

8. В чем заключается отличие внешних биоритмов от внутренних? 9. Ученые дискутируют относительно ежегодного перехода с зимнего времени на летнее и наоборот. Одни специалисты считают, что организм к переводу часов приспосабливается быстро и осуществляется экономия электроэнергии. Другие возражают: экономия энергии незначительна, а биоритмы человека нарушаются. Выскажите свое отношение к этой проблеме.

10. Согласны ли вы с мнением, что высокой работоспособности и хорошего самочувствия можно достичь только при условии, что ритм жизни (режим) человека совпадает с присущим его организму ритмом физиологических функций? Ответ обоснуйте.

Это материал учебника Биология 8 класс Мищук