Biološki sat ljudskog tijela

Odavno je primijećeno da sav život na Zemlji podliježe određenim ritmovima, koji su određeni globalnim procesima. To je dnevna rotacija planeta oko osi i njegovo kretanje duž Sunčeve orbite. Živi organizmi nekako osjećaju vrijeme, a njihovo ponašanje je podložno njegovom tijeku. To se očituje u promjeni razdoblja aktivnosti i spavanja kod životinja, u otvaranju i zatvaranju cvijeća u biljkama. Ptice selice vraćaju se na svoja mjesta gniježđenja svakog proljeća, izlegavaju piliće i selavaju se u tople zemlje za zimu.

Što je biološki sat?

Ritam protoka svih životnih procesa je svojstvo svojstveno svim stanovnicima našeg planeta. Na primjer, morski jednoćelijski flagelati svijetle noću. Ne zna se zašto to rade. Ali tijekom dana ne sjaje. Ovo svojstvo flagelata dobiveno je u procesu evolucije.

Svaki živi organizam na Zemlji - i biljke i životinje - ima unutarnji sat. Oni određuju periodičnost života, vezanu uz trajanje zemaljskih dana. Ovi biološki satovi prilagođavaju svoj tijek učestalosti dana i noći, ne ovise o promjenama temperature. Osim dnevnih ciklusa, postoje i sezonska (godišnja) i lunarna razdoblja.

Biološki sat je donekle konvencionalni koncept koji podrazumijeva da se svojstvo živih organizama može orijentirati u vremenu. Ovo svojstvo im je inherentno na genetskoj razini i naslijeđeno je.

Proučavanje mehanizma bioloških satova

Dugo vremena ritam životnih procesa živih organizama objašnjavao se ritmom promjena uvjeta okoliša: svjetla, vlage, temperature, atmosferskog tlaka, pa čak i intenziteta kozmičkog zračenja. Međutim, jednostavni eksperimenti pokazali su da biološki satovi rade bez obzira na promjene u vanjskim uvjetima.

Danas se zna da se nalaze u svakoj ćeliji. U složenim organizmima, satovi tvore složeni hijerarhijski sustav. To je nužno za funkcioniranje u cjelini. Ako bilo koji organ i tkivo nisu vremenski koordinirani, javlja se druga vrsta bolesti. Unutarnji sat je endogen, tj. Ima unutarnju prirodu i prilagođen je signalima izvana. Što još znamo?

Biološki satovi su naslijeđeni. Posljednjih godina pronađeni su dokazi o toj činjenici. Postoje geni satova u stanicama. Oni su podložni mutacijama i prirodna selekcija. Potrebno je koordinirati procese vitalne aktivnosti s dnevnom rotacijom Zemlje. Budući da omjeri dana i noći tijekom godine nisu isti na različitim geografskim širinama, sat je također potreban da bi se prilagodio promjenjivim godišnjim dobima. Oni moraju uzeti u obzir dodavanje ili smanjenje dana i noći. Nema drugog načina za razlikovanje između proljeća i jeseni.

Proučavajući biološki sat biljaka, znanstvenici su otkrili mehanizam njihove prilagodbe promjenama duljine dana. To se događa uz sudjelovanje posebnih fitokromnih regulatora. Kako funkcionira ovaj mehanizam? Enzim fitohrom postoji u dva oblika koji se mijenjaju od jednog do drugog ovisno o dobu dana. Sat se može podešavati vanjskim signalima. Svi procesi u biljkama - rast, cvjetanje - ovise o koncentraciji enzima fitokroma.

Mehanizam intracelularnih satova još uvijek nije proučavan do kraja, međutim, većina načina je pokrivena.

Cirkadijalni ritmovi u ljudskom tijelu

Povremene promjene intenziteta bioloških procesa povezane su s izmjenom dana i noći. Ovi se ritmovi nazivaju cirkadijanskim ili cirkadijanskim. Njihova učestalost je oko 24 sata. Iako su cirkadijanski ritmovi povezani s procesima koji se odvijaju izvan tijela, oni imaju endogeno podrijetlo.

Osoba nema organe i fiziološke funkcije koje ne poštuju dnevne cikluse. Danas je poznato više od 300 ljudi.

Ljudski biološki sat regulira takve procese u skladu s dnevnim ritmovima:

- dioba stanica ;

- otkucaji srca i disanje;

- potrošnja kisika u tijelu;

- intestinalna peristaltika;

- intenzitet žlijezda;

- izmjena sna i odmora.

To su samo glavne manifestacije.

Ritam fizioloških funkcija javlja se na svim razinama - od promjena unutar stanice do reakcija na razini organizma. Eksperimenti posljednjih godina pokazali su da su temelji cirkadijanskih ritmova - endogeni, samoodrživi procesi. Ljudski biološki sat postavljen je da oscilira 24 sata. Oni su povezani s promjenama u okolišu. Tijek biološkog sata usklađen je s nekim od tih promjena. Najkarakterističnije od njih su izmjene dana i noći i dnevne fluktuacije temperature.

Vjeruje se da se u višim organizmima glavni sat nalazi u mozgu u suprachiasis jezgri talamusa. Nervna vlakna iz optičkog živca vode do nje, a krvlju se dovodi hormon melatonin koji proizvodi epifiza. To je organ koji je nekada bio treće oko drevnih gmazova i zadržao regulaciju cirkadijanskih ritmova.

Biološki sat organa

Svi fiziološki procesi u ljudskom tijelu događaju se s određenom cikličkom prirodom. Promjena temperature, tlaka, koncentracije šećera u krvi.

Ljudski organi podliježu dnevnom ritmu. U 24 sata, njihove funkcije izmjenjuju razdoblja uspona i padova. To znači da organ uvijek djeluje posebno učinkovito 2 sata, nakon čega prelazi u fazu opuštanja. U ovom trenutku tijelo se odmara i oporavlja. Ova faza također traje 2 sata.

Primjerice, faza podizanja aktivnosti želuca pada na razdoblje od 7 do 9 sati, nakon toga, s 9 na 11, slijedi pad. Slezena i gušterača su aktivne od 9 do 11, a od 11 do 13 se odmaraju. U srcu, ova razdoblja padaju u 11-13 sati i 13-15 sati. Aktivnost mokraćnog mjehura - od 15 do 17 godina, odmor i odmor - od 17 do 19 godina.

Biološki sat organa jedan je od onih mehanizama koji su omogućili stanovnicima Zemlje da se prilagode dnevnom ritmu milijuna godina evolucije. Ali civilizacija koju je stvorio čovjek neprestano uništava taj ritam. Istraživanja pokazuju da je lako uravnotežiti biološki sat tijela. Dovoljno je samo radikalno promijeniti prehranu. Na primjer, započnite ručak usred noći. Stoga je kruta prehrana temeljno načelo. Posebno je važno promatrati ga od ranog djetinjstva, kada započinju biološki satovi ljudskog tijela. Očekivano trajanje života izravno ovisi o tome.

Hronogerontologiya

To je nova, nedavno nastala znanstvena disciplina koja proučava promjene u biološkim ritmovima koje se događaju u ljudskom tijelu. Kronohertologija je nastala na spoju dvije znanosti - kronobiologije i gerontologije.

Jedan od predmeta istraživanja je i mehanizam funkcioniranja takozvanih “velikih bioloških satova”. Taj je izraz prvi put u optjecaj uveo ugledni znanstvenik V.M. Dilman.

"Veliki biološki sat" prilično je konvencionalan koncept. To je prije model starenja koji se odvija u tijelu. To daje razumijevanje odnosa životnog stila osobe, njegove ovisnosti o hrani i stvarnog biološka starost. Ovi sati broje očekivano trajanje života. Oni bilježe akumulaciju promjena u ljudskom tijelu od rođenja do smrti.

Tijek velikog biološkog sata je neravnomjeran. Oni su u žurbi, a zatim zaostaju. Mnogi čimbenici utječu na njihov tijek. Oni skraćuju i produljuju život.

Princip funkcioniranja velikih bioloških satova je da ne mjere vremenske periode. Oni mjere ritam procesa, odnosno gubitak s godinama.

Istraživanja u tom smjeru mogu pomoći u rješavanju glavnog problema medicine - uklanjanja bolesti starenja, koja su danas glavna prepreka u postizanju granica vrste života. Sada se ta brojka procjenjuje na 120 godina.

sanjati

Unutarnji ritmovi tijela reguliraju sve vitalne procese. Vrijeme spavanja i buđenja, trajanje sna - za sve "treće oko" - talamus. Dokazano je da je ovaj dio mozga odgovoran za proizvodnju melatonina, hormona koji regulira ljudske bioritme. Njegova razina je podložna dnevnim ritmovima i regulirana je osvjetljenjem mrežnice. Promjenom intenziteta svjetlosnog toka, razina melatonina se povećava ili smanjuje.

Mehanizam spavanja je vrlo suptilan i ranjiv. Kršenje izmjene sna i budnosti, koje je po prirodi svojstveno čovjeku, uzrokuje ozbiljnu štetu zdravlju. Dakle, konstantan rad u smjeni, koji uključuje rad noću, povezan je s većom vjerojatnošću pojave takvih bolesti kao što je dijabetes tipa 2, srčani udar i rak.

U snu se osoba potpuno opušta. Svi organi se odmaraju, samo mozak nastavlja raditi, sistematizirajući informacije primljene u jednom danu.

Kraći san

Civilizacija u vlastitim životima prilagođava. Istražujući biološki sat spavanja, znanstvenici su otkrili da moderni čovjek spava 1,5 sat manje od ljudi u 19. stoljeću. Koja je opasnost od smanjenja vremena noćnog odmora?

Poremećaj prirodnog ritma izmjene sna i budnosti dovodi do poremećaja i poremećaja u radu vitalnih sustava ljudskog tijela: imunološkog, kardiovaskularnog, endokrinog. Nedostatak sna dovodi do prekomjerne tjelesne težine, utječe na vid. Osoba počinje osjećati neugodu u očima, jasnoća slike je poremećena, postoji opasnost od razvoja ozbiljne bolesti - glaukoma.

Nedostatak sna izaziva kvar ljudskog endokrinog sustava, čime se povećava rizik od ozbiljne bolesti - dijabetesa.

Istraživači su otkrili zanimljiv uzorak: očekivano trajanje života duže je za osobe koje spavaju od 6,5 do 7,5 sati. Smanjenje i povećanje vremena spavanja dovode do smanjenja očekivanog trajanja života.

Biološki sat i zdravlje žena

Ovaj broj posvećen je mnogim studijama. Ženski biološki sat je sposobnost njezina tijela da proizvede potomstvo. Postoji još jedan pojam - plodnost. Radi se o dobnoj granici, povoljnoj za rođenje djece.

Prije nekoliko desetljeća sat je pokazivao trideset godina. Smatralo se da ostvarenje sebe kao majke za žene poštenog spola nakon ovog doba nosi rizik za zdravlje žene i njezina nerođenog djeteta.

Sada se situacija promijenila. Broj žena koje su prvi put začele dijete u dobi od 30 do 39 godina značajno se povećao, 2,5 puta, a oni koji su to učinili nakon 40, povećali su se za 50%.

Ipak, stručnjaci vjeruju povoljne dobi za majčinstvo 20-24 godina. Često pobjeđuje želja za obrazovanjem, za ostvarenjem u profesionalnom području. Samo nekoliko žena u ovoj dobi preuzimaju odgovornost za odgoj djeteta. Seksualna zrelost je 10 godina ispred emocionalne zrelosti. Stoga je većina stručnjaka sklona vjerovati da je za modernu ženu optimalno vrijeme za rađanje djeteta 35 godina. Danas više nisu uključeni u tzv. Rizičnu skupinu.

Biološki sat i medicina

Odgovor ljudskog tijela na različite učinke ovisi o fazi cirkadijanskog ritma. stoga biološki ritmovi igraju važnu ulogu u medicini, osobito u dijagnostici i liječenju mnogih bolesti. Dakle, učinak lijekova ovisi o fazi dnevnog bioritma. Na primjer, tijekom zubarskog tretmana, analgetski učinak je najizraženiji od 12 do 18 sati.

Promjena osjetljivosti ljudskog tijela na lijekove proučava kronofarmakologiju. Na temelju informacija o dnevnim bioritmima razvijaju se najučinkovitiji lijekovi.

Na primjer, čisto individualne fluktuacije vrijednosti krvnog tlaka zahtijevaju uzimanje u obzir ovog faktora pri uzimanju lijekova za liječenje hipertenzije, ishemije. Dakle, kako bi se izbjegla kriza, osobe pod rizikom od lijekova treba uzimati u večernjim satima kada je tijelo najranjivije.

Osim činjenice da bioritmi ljudskog tijela utječu na učinak uzimanja lijekova, ritmički poremećaji mogu uzrokovati razne bolesti. Oni se odnose na tzv. Dinamičke bolesti.

Desinhronoza i njezina prevencija

Za ljudsko zdravlje, dnevna svjetlost je od velike važnosti. To je sunčeva svjetlost koja osigurava prirodnu sinkronizaciju biorhythmsa. Ako osvjetljenje nije dovoljno, kao što se događa zimi, dolazi do kvara. To može biti uzrok mnogih bolesti. Razvijaju se psihička stanja (depresivna stanja) i fizička (smanjenje općeg imuniteta, slabosti itd.). Razlog za ove poremećaje leži u desinhronozi.

Desinhronoza se događa kada biološki sat ljudskog tijela ne uspije. Razlozi mogu biti različiti. Desinhronoza se javlja pri promjeni vremenske zone tijekom dugog razdoblja, u razdoblju prilagodbe tijekom prijelaza na zimsko (ljetno) vrijeme, tijekom rada u smjenama, ovisnosti o alkoholu, nepravilnom hranjenju. To se izražava u poremećaju spavanja, napadima migrene, gubitku pažnje i koncentraciji. Kao rezultat toga, može doći do apatije i depresije. Starije se osobe teško prilagođavaju, potrebno im je više vremena.

Za prevenciju desinhronoze, ispravljanje ritmova tijela pomoću tvari koje mogu utjecati na fazu bioloških ritmova. Zovu ih kronobiotici. Oni se nalaze u ljekovitim biljkama.

Biološki satovi dobro reagiraju na glazbu uz pomoć glazbe. Pomaže povećati produktivnost u obavljanju monotonog rada. Uz pomoć glazbe, poremećaja spavanja i neuropsihijatrijskih bolesti također se liječi.

Ritam u svemu je način za poboljšanje kvalitete života.

Praktična vrijednost bioritmologije

Biološki sat je predmet ozbiljnog znanstvenog istraživanja. Njihovi kupci su mnoge grane gospodarstva. Rezultati proučavanja bioloških ritmova živih organizama uspješno se primjenjuju u praksi.

Poznavanje ritmova života domaćih životinja i kultiviranih biljaka pomaže u povećanju učinkovitosti poljoprivredne proizvodnje. Lovci i ribari koriste to znanje.

Dnevne fluktuacije u tijelu fizioloških procesa uzima u obzir medicinsku znanost. Učinkovitost uzimanja lijekova, kirurških intervencija, izvođenje medicinskih postupaka i manipulacija izravno ovisi o biološkom satu organa i sustava.

Postignuća bioritmologije odavno se koriste u organizaciji rada i odmora za posade zrakoplova. Njihov rad uključuje sjecište nekoliko vremenskih zona u jednom letu. Uklanjanje štetnih učinaka ovog čimbenika vrlo je važno za održavanje zdravlja posade zrakoplovnih tvrtki.

Teško je to postići bez postignuća bioritmologije u svemirskoj medicini, pogotovo kada se pripremaju dugi letovi. Dalekosežni ambiciozni planovi za stvaranje ljudskih naselja na Marsu neće, čini se, proučiti značajke funkcioniranja ljudskih bioloških satova na ovom planetu.