Лекция Спектр биологических ритмов




Скачать 62.22 Kb.
НазваниеЛекция Спектр биологических ритмов
Дата конвертации16.11.2012
Размер62.22 Kb.
ТипЛекция
Лекция 2. Спектр биологических ритмов

В настоящее время существует несколько определений биологического ритма, но наиболее полно раскрывает суть следующее: биологические ритмы - регулярное, периодическое повторение во времени характера и интенсивности жизненных процессов, отдельных состояний или событий.

Биологические ритмы охватывают широкий диапазон периодов – от миллисекунды до нескольких лет. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и отдельных популяциях. Существует несколько классификаций биологических ритмов. Во-первых, биоритмы делят по уровням организации биосистемы на клеточные, органные, организменные, популяционные. Во-вторых, биологические ритмы подразделяют на экзогенные и эндогенные в зависимости от того каким фактором порождается ритм – внешним или же он возникает внутри самой биосистемы.

I. Экзогенные ритмы регулируются внешними факторами. В понятиях физики - экзогенные ритмы подобны вынужденным колебаниям в пассивных системах, то есть в системах, в которых колебания возможны только под действием внешних периодических возмущений или сигналов (вынуждающих сил) и затухают, когда внешнее воздействие становится постоянным.

II. Эндогенные ритмы – это ритмы, задаваемые внутренними водителями ритма. Эндогенные ритмы часто уподобляют самоподдерживающимся колебаниям (автоколебаниям) в активных системах, то есть системах, колебания в которых при постоянном поступлении энергии продолжаются не затухая. Более широкое определение эндогенных колебаний включает и свободные затухающие колебания в пассивной системе, для которых в биологии нет специального термина, но которые могут встречаться в биологических системах.

Известный хронобиолог Ф. Хальберг в 1964 году разделил все биологические ритмы на следующие группы:

Класс ритмов и название

Каким функциям присущи данные ритмы

Частота ритмов

I. Ритмы высокой частоты

1. Осцилляция молекулярных процессов

2. Электрические явления в сердце

3. Дыхание

4. Перистальтика кишечника


1014 – 1015 Гц

0,5-30 Гц

1 цикл в 0,25 мин.

1 цикл в 3 мин.

II. Ритмы средней частоты (ультрадианные или ультрадные)

Колебания содержания некоторых компонентов крови и мочи

1 цикл за 20 часов (в связи с временем суток)

III.Ритмы средней частоты (циркадные или циркадианные)

Смена сна и бодрствования, изменение температуры тела, изменение АД, суточные изменения в обмене веществ

1 цикл за 1 сутки (в связи с временем суток)

IV. Ритмы низкой частоты (инфрадианные) с периодом от четверти месяца до 1 года

1.Макроритмы (циркавижинтанные)

Менструальный цикл

1 цикл за 28-32 дня (в связи с лунным месяцем)

2. Сверхмедленные ритмы (циркануальные)

Медленные метаболические процессы

1 цикл за 1 год (в связи с временем года) ±2 месяца

V. Ритмы в мультииндивидуальных системах

Эпидемии

1 цикл за несколько десятков лет (в связи с изменением солнечной активности)

Инфрадианные ритмы некоторые авторы делят на циркасептанные ритмы с периодом 7±3 сут.; циркадисептанные - с периодом 14±3 сут.; циркавигинтанные - с периодом 21±3 сут.; циркатригинтанные - с периодом 30±5 сут.;

Латенков В.Н. в 1993 году предложил свою классификацию биоритмов:

  1. Ритмы молекулярного уровня с периодом секундно-минутного диапазона;

  2. Клеточные ритмы – от около часовых до около годовых;

  3. Организменные ритмы – от околосуточных до многолетних;

  4. Популяционно-видовые ритмы – от окологодовых ритмов до ритмов длительностью десятки, сотни и тысячи лет;

  5. Биогеоценотические ритмы – от сотен тысяч лет до миллионов лет;

  6. Биосферные ритмы – с периодом сотни миллионов лет.

Некоторые ученые предлагают разделить биоритмы на физический цикл (с длиной периода в 23 дня), эмоциональный цикл (период 28 дней) и интеллектуальный цикл (период 33 дня). В этом случае считается, что первая (положительная) половина каждого из трех биоритмов характеризуется нарастанием, а вторая (отрицательная) — спадом активности. При этом дни перехода положительной фазы в отрицательную называют критическими, и в случае их совпадения во всех трех ритмах определяют как наиболее опасные. Кроме этого среди ученых имеется мнение, что в организме существуют биоритмы, которые "работают" по собственной программе роста и развития организма (инертные), и биоритмы, обеспечивающие жизнеспособность организма при воздействии факторов окружающей среды (лабильные).

Кроме выше сказанного, следует подчеркнуть, что среди биоритмов есть как инертные, так и лабильные, которые по-разному относятся к воздействию внешних ритмов. Причем большое количество разнообразных биоритмов не просто сосуществует в организме, они взаимосвязаны между собой сложной иерархией взаимозависимостей.

Биологические ритмы описываются рядом характеристик: периодом, амплитудой, фазой, средним уровнем, профилем. К основным параметрам ритма относятся: длительность периода Т, корреляционное отношение - мезор М, амплитуда А и фаза Ф. Периодом называется время между одинаковыми состояниями соседних циклов. Число циклов, завершившихся в единицу времени, называется частотой процесса. Простой колебательный сигнал (цикл) характеризуется мезором, амплитудой и фазой. Мезор - величина, соответствующая среднему значению полезного сигнала. Амплитуда - наибольшее отклонение сигнала от мезора. Фаза - момент цикла, когда регистрируется конкретная величина сигнала. Длительность цикла принимается за 360° или 2п радиан. Момент наибольшего подъема называют акрофазой, момент наибольшего спада - батифазой.

На протяжении всего спектра ритмы очень сильно различаются по изменчивости периода. Для большинства ритмов, которые можно наблюдать в центральной нервной системе или в системах кровообращения и дыхания, характерна большая индивидуальная изменчивость. Другие эндогенные ритмы, такие как овариальный цикл, проявляют малую индивидуальность, но значительную межвидовую изменчивость. Наконец, существуют четыре циркаритма, периоды которых в естественных условиях не меняются, так как они синхронны с циклами внешней среды, то есть с геофизическими циклами – приливами, сменой дня и ночи, фазами луны и временами года. С ними связаны приливные, суточные, лунные и сезонные ритмы биологических систем. Показано, что каждый из этих ритмов может поддерживаться в изоляции от соответствующего внешнего цикла. Но это «свободное» протекание цикла немного отличается от геофизического. Поэтому Хальберг ввел префикс «circa», что значит «около». И в настоящее время этот префикс используется для всех остальных эндогенных ритмов: околоприливных, окололунных, окологодовых. Все четыре циркадных ритма (околосуточные, околоприливные, окололунные, окологодовые) имеют общие черты, характерные для автоколебаний.

Ведущая роль циркадианных ритмов послужила основанием для подразделения всего спектра на ультрадианные ритмы с периодом короче циркадианных и инфрадианные ритмы с периодом длиннее циркадианных (см. выше). Типичным примером ультрадианных ритмов у человека может служить повторение стадии быстрых движений глаз во время сна примерно через 90 минут, а также циклы сходной длительности, наблюдаемые в период бодрствования: ритмы оральной активности, общей двигательной активности, работоспособности, экскреторной функции почек. Примером инфрадианных ритмов у человека является режим потребления пищи, приема лекарств, выделение с мочой 17-кетостероидов и эстрона, 21-дневный ритм экскреции тестостерона у мужчин и температуры тела.

Ритмы с разными периодами могут быть различным образом взаимосвязаны. Хорошо известна модуляция ритма сердечных сокращений с дыханием. Многие ультрадианные ритмы в часовом диапазоне (вспышки активности, выделение гормонов) модулируются по частоте на протяжении циркадианного цикла. Циркадианный ритм в свою очередь может зависеть от окологодового ритма. Сравнительно короткопериодные ритмы выполняют важные функции в организме. Например: в нервной системе некоторые рецепторы передают информацию, изменяя частоту разрядов; пульсации, поддерживаемые ритмоводителями, лежат в основе работы сердца и легких; высокочастотные ритмы могут способствовать стабилизации ритмов более низких частот. А четыре циркаритма служат главным образом для согласования функций организма с окружающей средой. Циркаритмы выработались в процессе эволюции как приспособления к изменяющимся условиям внешней среды. Включая в свою собственную организацию подобия внешних геофизических циклов, организм приобретает устройство для измерения времени, то есть биологические часы.

Похожие:

Лекция Спектр биологических ритмов iconМоу «Гимназия №9»
Теоретические основы исследования биологических ритмов у человека как приспособительных ритмов жизни
Лекция Спектр биологических ритмов iconПрограмма мфти-астроальянс
Фиан, а также космические проекты Спектр-р (Радиоастрон) и тесис (фиан), Спектр-рг (ики), Спектр-уф (Ультрафиолет) и озирис (инасан),...
Лекция Спектр биологических ритмов iconРональд Комер Основы патопсихологии
Объективный взгляд на весь спектр психических расстройств, их причины и лечение с позиций основных биологических, психологических...
Лекция Спектр биологических ритмов iconРональд Комер Основы патопсихологии
Объективный взгляд на весь спектр психических расстройств, их причины и лечение с позиций основных биологических, психологических...
Лекция Спектр биологических ритмов iconЛекция Основные физиологические понятия. Физиология клетки. Свойства биологических тканей

Лекция Спектр биологических ритмов iconЛекция для студентов биологических специальностей сельскохозяйственных вузов. Горки: уо «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»
Одобрено методической комиссией агрономического факультета 16. 02. 2007 и научно-методическим советом бгсха 26. 04. 2007
Лекция Спектр биологических ритмов iconЛекция 10 Изменение химического состава континентальных вод в результате протекания биологических процессов
Напротив, в крупных реках и озерах со слабым течением основные изменения в химическом составе воды могут быть вызваны биологической...
Лекция Спектр биологических ритмов iconЗдоровье человека на севере, электромагнитный механизм синхронизации эндогенных и внешних ритмов

Лекция Спектр биологических ритмов iconН. Д. Семкин Аппаратура медико-биологических исследований в космосе
Компьютерные технологии в медико-биологических исследованиях. Сигналы биологического происхождения и медицинские изображения
Лекция Спектр биологических ритмов iconЛекция Учение о Боге Лекция Учение об Иисусе Христе
Лекция Учение о спасении (продолжение). Возрождение, оправдание и усыновление
Разместите кнопку на своём сайте:
kk.convdocs.org



База данных защищена авторским правом ©kk.convdocs.org 2012-2019
обратиться к администрации
kk.convdocs.org
Главная страница