Биологические ритмы и работоспособность

Федеральное агентство  по образованию  (Рособразование)

Архангельский государственный  технический университет

Кафедра физической культуры

(наименование кафедры)

(фамилия, имя, отчество  студента)

Факультет

курс

группа

РЕФЕРАТ

По дисциплине

Физическая  культура

На тему

Биологические ритмы  и работоспособность

(наименование темы)

Отметка о зачёте

(дата)

Руководитель

(должность)

(подпись)

(и., о., фамилия)

(дата)

Архангельск

2009

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ 1 Определение биоритмов  и их классификация 2 Характеристики биоритмов 3 Теория «Трех ритмов» 4 Влияние биологических  ритмов на физическую работоспособность   человека ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

3 стр. 4 стр. 10 стр. 12 стр. 13 стр.   19 стр. 20 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Все живое на нашей  планете несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для нашей Земли. В сложной системе биоритмов, от коротких – на молекулярном уровне – с периодом в несколько секунд, до глобальных, связанным с годовыми изменениями солнечной активности живет и человек. Биологический ритм представляет собой один из важнейших инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.

В последнее время  в нашей стране и за рубежом  проводятся большие работы по исследованию биоритмов человека, их взаимосвязи со сном и бодрствованием. Управление внутренними ритмами человека имеет большое значение не только для нормализации ночного сна, но и для устранения ряда заболеваний нервной системы, имеющих функциональный характер. По-видимому, большинство болезней у человека происходит вследствие нарушения ритма функционирования ряда органов и систем его организма.

В ходе исторического  развития человек и все другие живые существа, населяющие нашу планету, усвоили определенный ритм жизни, обусловленный  ритмическими изменениями геофизических параметров среды, динамикой обменных процессов.

Одна из быстроразвивающихся  наук XX века — биоритмология, т.е. наука, изучающая циклические биологические  процессы, имеющиеся на всех уровнях  организации живой системы. Дело в том, что живая система постоянно находится в состоянии обмена веществ с окружающей средой и обладает сложной динамикой процессов, является саморегулирующейся и самовоспроизводящей системой. «Биологические часы» в организме — отражение суточных, сезонных, годовых и других ритмов физиологических процессов.

В данной работе рассматриваются  основные положения биоритмологии и характеристики биоритмов, а так же их влияние на работоспособность организма. Цель моего реферата — выявить влияние биологических ритмов на физическую работоспособность людей.

 

 

1. Определение биоритмов и их классификация

 

Биологические ритмы  или биоритмы – это более или  менее регулярные изменения характера  и интенсивности биологических  процессов. Способность к таким  изменениям жизнедеятельности передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях. [2]

Согласно одному из основных принципов материалистического  естествознания – принципу единства организма и среды – организм не может существовать без внешней среды. Но внешняя среда, все сферы мироздания охвачены колебательными ритмическими движениями. Не удивительно поэтому, что одним из неотъемлемых свойств живого является ритмичность всех процессов. Русский социолог П.Я. Соколов писал: «Весь растительный и животный мир, а с ним и человек, извечно и непрестанно испытывает на себе ритмические воздействия внешнего физического мира и извечно отвечает на биение мирового пульса ритмическими пульсирующими реакциями».

В основе биологических  ритмов лежат изменения метаболизма  биологических систем, обусловленные  влиянием внешних и внутренних факторов. Факторы, которые влияют на ритмичность  процессов, происходящих в живом  организме, получили определение "синхронизаторы» или "датчики времени".

К внешним факторам относятся:

• изменение освещенности (фотопериодизм);
• изменения температуры (термопериодизм);
• изменения магнитного поля;
• интенсивность космических излучений;
• приливы и отливы;
• сезонные и солнечно-лунные влияния;
• социальные влияния, характерные для человека.

Одним из ведущих факторов, влияющих на биологические ритмы  организмов, является фотопериод –  продолжительность светового периода  суток. Реакции организмов на изменения  фотопериода получили название фотопериодизм (от греч.фотос – свет и периодос – чередование). Продолжительность светового периода суток – один из самых стабильных экологических факторов, поскольку она всегда постоянна в данном месте и в определённый день года. Зато другие факторы (температура, влажность, давление и т.д.) могут изменяться даже на протяжении суток.

У высших животных предполагается существование двух способов фотопериодической  регуляции биологических ритмов: через органы зрения и далее через  ритм двигательной активности организма и путем экстрасенсорного восприятия света.

К внутренним факторам относятся  нейрогуморальные процессы, протекающие  в определенном, наследственно закрепленном темпе и ритме.

Учение о биологических  ритмах в узком смысле получило название биоритмологии, которое входит в более широкую дисциплину – хронобиологию. Можно выделить несколько наиболее важных достижений хронобиологии:

• Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы – от одноклеточных до биосферы. Это свидетельствует о том, что биоритмика – одно из наиболее общих свойств живых систем.
• Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.
• Установлено, что биологические ритмы, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой, их осуществление тесно связано с модифицирующим фактором внешней среды, так называемых датчиков времени. Эта связь в основе единства организма со средой во многом определяет экологические закономерности.
• Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний.

В зависимости от критериев, положенных в их основу, существует несколько видов классификаций  биоритмов.

 

 

 

 

1. Экзогенные и эндогенные ритмы

 

В зависимости от источника  происхождения биологические ритмы  делят на экзогенные и эндогенные. Экзогенные ритмы – это колебания, вызванные периодическими воздействиями  извне. Они являются пассивными реакциями  на колебания факторов окружающей среды. Эндогенные ритмы – автономные (спонтанные, самоподдерживающиеся, самовозбуждающиеся) колебания, обусловленные активными процессами в самой системе. Эндогенные биоритмы поддерживаются механизмами обратной связи. В зависимости от того, на каком уровне биологической организации она замыкается, различают биоритмы в клетках (митотический цикл), органах (сокращения кишечника), организмах (овариальный цикл) и т. п.

 

2. Физиологические и экологические ритмы

 

По выполняемой функции  биологические ритмы делят на физиологические и экологические. Физиологические ритмы – рабочие циклы отдельных систем (сердцебиение, дыхание и т. п.). Экологические (адаптивные) служат для приспособления организмов к периодичности окружающей среды. Период (частота) физиологического ритма может изменяться в широких пределах в зависимости от степени функциональной нагрузки, как правило, от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека.

Период экологического ритма, напротив, сравнительно постоянен, закреплен генетически. По длительности они совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. К ним относятся суточные, сезонные (годовые), приливные и лунные ритмы. Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Так, некоторые цветки раскрываются незадолго до рассвета, как будто зная, что скоро взойдет солнце. Многие животные еще до наступления холодов впадают в зимнюю спячку или мигрируют. Таким образом, экологические ритмы служат организму как биологические часы.

 

3. Классификация Ф. Халберга

 

Наиболее распространенной является классификация биоритмов в зависимости от ритмически действующих геофизических и социальных факторов и соответствующая терминология, предложенные Халбергом Ф. (1964): циркадианный, циркасептальный, цирканнуальный ритмы. Данная классификация подвергается критике, поскольку смешиваются три группы ритмов: физиологические, геосоциальные и геофизические.

Центральное место среди  ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Циркадианный ритм является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, т.е. обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными.

Циркадианные ритмы  обнаружены у всех представителей животного царства и на всех уровнях организации – от клеточного давления до межличностных отношений. В многочисленных опытах на животных установлено наличие циркадианных ритмов двигательной активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза. Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. В этом ритме содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче, поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. Всего к настоящему времени у человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику.

Ритм сокращения сердца у человека, находящегося в состоянии  относительного покоя, зависит от фазы циркадианного ритма. Основной земной ритм – суточный, обусловленный вращением Земли вокруг своей оси, поэтому практически все процессы в живом организме обладают суточной периодичностью. Все эти ритмы (а у человека их уже обнаружено более 100) определенным образом связаны друг с другом, образуя единую, согласованную во времени ритмическую систему организма [3].

Приведем некоторые  типичные характеристики циркадианной системы здорового человека. Масса  тела достигает максимальных значений в 18-19 часов, температура тела – в 16-18 часов, частота сердечных сокращений – в 15-16 часов, частота дыхания – в 13-16 часов, гистологическое артериальное давление – в 15-18 часов, уровень эритроцитов в крови – в 11-12 часов, лейкоцитов – в 21-23 часа, гормонов в плазме крови – в 10-12 часов, инсулина – в 18 , общего белка крови – в 17-19 часов.