Biologické rytmy— periodicky sa opakujúce zmeny v povahe a intenzite biologických procesov a javov v živých organizmoch. Biologické rytmy fyziologické funkcie tak presné, že sa často nazývajú „biologické hodiny“.
Existuje dôvod domnievať sa, že mechanizmus počítania času je obsiahnutý v každej molekule Ľudské telo vrátane molekúl DNA, ktoré uchovávajú genetické informácie. Bunkové biologické hodiny sa nazývajú „malé“, na rozdiel od „veľkých“, o ktorých sa predpokladá, že sa nachádzajú v mozgu a synchronizujú všetky fyziologické procesy v tele.
Klasifikácia biorytmov.
Rytmy, nastavené internými „hodinami“ alebo kardiostimulátormi endogénne, Na rozdiel od exogénne, ktoré sú regulované vonkajšími faktormi. Väčšina biologických rytmov je zmiešaná, to znamená čiastočne endogénna a čiastočne exogénna.
V mnohých prípadoch je hlavným vonkajším faktorom regulujúcim rytmickú aktivitu fotoperióda, t.j. dĺžka denného svetla. Toto je jediný faktor, ktorý môže byť spoľahlivým ukazovateľom času a používa sa na nastavenie „hodiny“.
Presná povaha hodín nie je známa, ale niet pochýb o tom, že funguje fyziologický mechanizmus, ktorý môže zahŕňať nervové aj endokrinné zložky.
Väčšina rytmov sa tvorí počas procesu individuálneho vývoja (ontogenézy). Teda denné výkyvy aktivity rôzne funkcie dieťa je pozorované pred jeho narodením, môžu byť zaregistrované už v druhej polovici tehotenstva.
- Biologické rytmy sa realizujú v úzkej interakcii s prostredím a odrážajú zvláštnosti adaptácie organizmu na cyklicky sa meniace faktory tohto prostredia. Rotácia Zeme okolo Slnka (s periódou cca rok), rotácia Zeme okolo svojej osi (s periódou cca 24 hodín), rotácia Mesiaca okolo Zeme (s periódou cca 24 hodín). 28 dní) vedú ku kolísaniu osvetlenia, teploty, vlhkosti, napätia elektro magnetické pole atď., slúžia ako druh indikátorov alebo senzorov času pre „biologické hodiny“.
- Biologické rytmy majú veľké rozdiely vo frekvencii alebo období. Existuje skupina takzvaných vysokofrekvenčných biologických rytmov, ktorých periódy oscilácií sa pohybujú od zlomku sekundy do pol hodiny. Príklady zahŕňajú kolísanie bioelektrickej aktivity mozgu, srdca, svalov a iných orgánov a tkanív. Ich zaznamenávaním pomocou špeciálnych prístrojov získavajú cenné informácie o fyziologických mechanizmoch činnosti týchto orgánov, čo sa využíva aj pri diagnostike ochorení (elektroencefalografia, elektromyografia, elektrokardiografia a pod.). Do tejto skupiny možno zaradiť aj rytmus dýchania.
- Biologické rytmy s periódou 20-28 hodín sú tzv cirkadiánne (cirkadiánne alebo cirkadiánne), napríklad pravidelné výkyvy telesnej teploty počas dňa, pulz, krvný tlak, ľudský výkon atď.
- Existuje aj skupina nízkofrekvenčných biologických rytmov; sú to peri-týždenné, peri-mesačné, sezónne, peri-ročné, celoročné rytmy.
Základom pre identifikáciu každého z nich sú jasne zaznamenané výkyvy akéhokoľvek funkčného ukazovateľa.
Napríklad: Približne týždenný biologický rytmus zodpovedá úrovni vylučovania močom niektorých fyziologicky účinných látok, perimesačne - menštruačný cyklus u žien, sezónne biologické rytmy - zmeny dĺžky spánku, svalovej sily, chorobnosti atď.
Najviac skúmaný je cirkadiánny biologický rytmus, jeden z najdôležitejších v ľudskom tele, ktorý pôsobí ako vodič početných vnútorných rytmov.
Cirkadiánne rytmy sú vysoko citlivé na pôsobenie rôznych negatívnych faktorov a narušenie koordinovaného fungovania systému, ktorý tieto rytmy generuje, je jedným z prvých príznakov ochorenia v organizme. Cirkadiánne fluktuácie boli stanovené pre viac ako 300 fyziologických funkcií ľudského tela. Všetky tieto procesy sú koordinované v čase.
Mnoho cirkadiánnych procesov dosahuje maximálne hodnoty počas dňa každých 16-20 hodín a minimálne hodnoty v noci alebo v skorých ranných hodinách.
Napríklad: V noci má človek najviac nízka teplota telá. Do rána sa zvyšuje a dosahuje maximum popoludní.
Hlavným dôvodom dennej diéty výkyvy fyziologické funkcie v ľudskom tele dochádza k periodickým zmenám v excitabilite nervového systému, tlmiacim alebo stimulujúcim metabolizmus. V dôsledku zmien metabolizmu dochádza k zmenám rôznych fyziologických funkcií (obr. 1).
Napríklad: Dýchacia frekvencia je cez deň vyššia ako v noci. V noci je funkcia tráviaceho ústrojenstva znížená.
Ryža. 1. Denná dávka biologické rytmy v ľudskom tele
Napríklad: Zistilo sa, že denná dynamika telesnej teploty má vlnový charakter. Približne o 18:00 teplota dosiahne maximum a do polnoci sa zníži: jej minimálna hodnota je medzi 1:00 a 5:00. Zmena telesnej teploty počas dňa nezávisí od toho, či človek spí alebo sa venuje intenzívnej práci. Rozhoduje telesná teplota rýchlosť biologických reakcií Počas dňa je metabolizmus najintenzívnejší.
Spánok a prebúdzanie úzko súvisia s cirkadiánnym rytmom. Zníženie telesnej teploty slúži ako akýsi vnútorný signál pre odpočinok na spánok. Počas dňa sa mení s amplitúdou až 1,3°C.
Napríklad: Meraním telesnej teploty pod jazykom (bežným lekárskym teplomerom) každé 2-3 hodiny počas niekoľkých dní dokážete celkom presne určiť najvhodnejší moment na spánok a pomocou teplotných špičiek určiť obdobia maximálneho výkonu.
Rastie počas dňa tep srdca(srdcová frekvencia), vyššia arteriálny tlak(BP), častejšie dýchanie. Deň za dňom, v čase prebúdzania, akoby predvídajúc zvyšujúcu sa potrebu tela, sa zvyšuje obsah adrenalínu v krvi - látky, ktorá zvyšuje srdcovú frekvenciu, zvyšuje krvný tlak a aktivuje prácu celého organizmu; Do tejto doby sa biologické stimulanty hromadia v krvi. Neodmysliteľnou podmienkou je zníženie koncentrácie týchto látok vo večerných hodinách dobrý spánok. Nie nadarmo sú poruchy spánku vždy sprevádzané vzrušením a úzkosťou: v týchto podmienkach sa zvyšuje koncentrácia adrenalínu a iných biologicky aktívnych látok v krvi, telo dlho je v stave „bojovej pohotovosti“. V závislosti od biologických rytmov môže každý fyziologický indikátor výrazne zmeniť svoju úroveň počas dňa.
Životná rutina, aklimatizácia.
Biologické rytmy sú základom racionálnej regulácie životného plánu človeka, pretože vysoký výkon a dobré zdravie možno dosiahnuť iba vtedy, ak rytmus života zodpovedá rytmu fyziologických funkcií, ktoré sú telu vlastné. V tomto ohľade je potrebné múdro organizovať režim práce (tréningu) a odpočinku, ako aj príjem potravy. Odchýlka od správny režim výživa môže viesť k výraznému zvýšeniu hmotnosti, čo zase narúša životne dôležité rytmy tela a spôsobuje zmeny v metabolizme.
Napríklad: Ak budete jesť jedlo s celkovým obsahom kalórií 2000 kcal iba ráno, hmotnosť klesá; ak sa prijíma to isté jedlo večerné hodiny, zvyšuje. Pre udržanie dosiahnutej telesnej hmotnosti do 20.-25. roku života je potrebné prijímať potravu 3-4x denne presne podľa individuálneho denného energetického výdaja a v tých hodinách, kedy sa dostaví citeľný pocit hladu.
Tieto všeobecné vzorce však niekedy skrývajú rôznorodosť individuálnych charakteristík biologických rytmov. Nie všetci ľudia zažívajú rovnaký typ kolísania výkonnosti. Niektorí, takzvaní „skřivani“, pracujú energicky v prvej polovici dňa; iné „sovy“ večer. Ľudia klasifikovaní ako „ranní ľudia“ sa večer cítia ospalí, chodia skoro spať, ale keď sa skoro zobudia, cítia sa bdelí a produktívni (obr. 2).
Ľahšie tolerovať aklimatizácia osoba, ak berie (3-5 krát denne) teplé jedlá a adaptogény, vitamínové komplexy a fyzické cvičenie sa postupne zvyšuje, ako sa im prispôsobujete (obr. 3).
Ryža. 2. Krivky rytmu pracovnej kapacity počas dňa
Ryža. 3. Denné rytmy životných procesov za stálych vonkajších životných podmienok (podľa Grafa)
Ak tieto podmienky nie sú splnené, môže dôjsť k takzvanej desynchronóze (druh patologického stavu).
Fenomén desynchronózy sa pozoruje aj u športovcov, najmä tých, ktorí trénujú v horúcom a vlhkom podnebí alebo v podmienkach strednej nadmorskej výšky. Preto musí byť športovec letiaci na medzinárodné súťaže dobre pripravený. Dnes existuje celý systém opatrení zameraných na udržanie známych biorytmov.
Pre biologické hodiny človeka je správny pohyb dôležitý nielen v dennom rytme, ale aj v takzvaných nízkofrekvenčných rytmoch, napríklad v peritýždennom rytme.
Teraz sa zistilo, že týždenný rytmus je umelo vyvinutý: nenašli sa žiadne presvedčivé údaje o existencii vrodených sedemdňových rytmov u ľudí. Je zrejmé, že ide o evolučne zafixovaný zvyk. Sedemdňový týždeň sa stal základom rytmu a odpočinku v starovekom Babylone. Počas tisícok rokov sa vyvinul týždenný spoločenský rytmus: ľudia sú produktívnejší uprostred týždňa ako na začiatku alebo na konci týždňa.
Biologické hodiny človeka odrážajú nielen denné prirodzené rytmy, ale aj tie, ktoré majú dlhšie trvanie, napríklad sezónne. Prejavujú sa zvýšením metabolizmu na jar a jeho poklesom na jeseň av zime, zvýšením percenta hemoglobínu v krvi a zmenou excitability dýchacieho centra na jar av lete.
Stav tela v lete a zimný čas do istej miery zodpovedá jeho stavu vo dne aj v noci. V zime sa teda v porovnaní s letom znížila hladina cukru v krvi (podobný jav sa vyskytuje aj v noci), zvýšilo sa množstvo ATP a cholesterolu.
Biorytmy a výkon.
Rytmy výkonu, podobne ako rytmy fyziologických procesov, majú endogénny charakter.
Výkon môže závisieť od mnohých faktorov pôsobiacich jednotlivo alebo spoločne. Medzi tieto faktory patria: úroveň motivácie, príjem potravy, faktory prostredia, fyzická zdatnosť, zdravotný stav, vek a ďalšie faktory. Na dynamiku výkonu má zrejme vplyv aj únava (u vrcholových športovcov chronická únava), aj keď nie je celkom jasné ako presne. Únava, ktorá vzniká pri vykonávaní cvikov (tréningových záťaží), je ťažko prekonávateľná aj pre dostatočne motivovaného športovca.
Napríklad:Únava znižuje výkon a opakovaný tréning (s intervalom 2-4 hodín po prvom) zlepšuje funkčný stav športovca.
Počas transkontinentálnych letov sa cirkadiánne rytmy rôznych funkcií preskupujú rôznou rýchlosťou – od 2-3 dní do 1 mesiaca. Ak chcete normalizovať cyklickosť pred letom, musíte si každý deň posunúť čas spánku o 1 hodinu. Ak to urobíte do 5-7 dní pred odletom a pôjdete spať do tmavej miestnosti, rýchlejšie sa aklimatizujete.
Pri príchode do nového časového pásma je potrebné plynulo vstúpiť do tréningového procesu (mierna pohybová aktivita v hodinách, kedy bude súťaž). Školenie by nemalo mať „šokový“ charakter.
Je potrebné poznamenať, že prirodzený rytmus vitálnej činnosti tela je určený nielen vnútorné faktory, ale aj vonkajšími podmienkami. Výsledkom výskumu bol odhalený vlnový charakter zmien záťaže počas tréningu. Predchádzajúce predstavy o stálom a priamočiarom zvyšovaní tréningového zaťaženia sa ukázali ako neudržateľné. Vlnový charakter zmien záťaže počas tréningu je spojený s vnútornými biologickými rytmami človeka.
Napríklad: Existujú tri kategórie „vln“ tréningu: „malé“, trvajúce od 3 do 7 dní (alebo o niečo viac), „stredné“ – najčastejšie 4 – 6 týždňov (týždenné tréningové procesy) a „veľké“, trvajúce niekoľko mesiacov. .
Normalizácia biologických rytmov umožňuje vykonávať intenzívnu fyzickú aktivitu a tréning s narušeným biologickým rytmom vedie k rôznym funkčným poruchám (napríklad desynchronóza) a niekedy k chorobám.
Zdroj informácií: V. Smirnov, V. Dubrovský (Fyziológia telesnej výchovy a športu).
Biologický rytmus je oscilačný proces vedúci k reprodukcii biologického javu alebo stavu biologického systému v približne rovnakých časových intervaloch.
Považujeme to za celkom prirodzené a vôbec sa nečudujeme, keď sa napríklad večer cítime ospalí a ideme spať, v podstate poslúchajúc naše biologické hodiny. Ešte zrozumiteľnejšie a nevyžadujúce žiadne špeciálne vysvetlenie sa nám zdá vzhľad s nástupom tmy pocitu únavy, ktorý v skutočnosti spôsobuje ospalosť. Ale ak človek strávi niekoľko týždňov nič nerobením, v slabo osvetlenej miestnosti, kde neprenikajú žiadne zvuky, tak aj vtedy zaspí a zobudí sa približne každých 24 hodín, akoby meral deň za dňom.
V živote rastlín a zvierat sa okrem spánku vyskytuje mnoho prejavov iných rytmov: pred viac ako 2400 rokmi Hippokrates písal o vzostupoch a pádoch, ktoré sú vlastné fyzickému stavu ľudí, takmer pred 300 rokmi (1729), francúzsky matematik a astronóm Jean Jacques de Meran objavil 24-hodinovú periodickú aktivitu v rastlinách, neskôr Christopher Gufelyand (1797), zvažujúci kolísanie telesnej teploty u zdravých a chorých pacientov, navrhol, že telo má „vnútorné hodiny“, priebeh ktorý je určený rotáciou Zeme okolo svojej osi. Ako prvý upozornil na univerzálnosť rytmických procesov v biologických objektoch a zdôraznil, že náš život sa evidentne opakuje v určitých rytmoch a každý deň predstavuje malý súhrn nášho života.
Postupný vývoj doktríny biologických rytmov viedol k vzniku novej interdisciplinárnej fundamentálnej vedy – chronobiológie, ktorá študuje zákonitosti životných procesov organizmu v čase. Štúdium biologických rytmov sa stalo neoddeliteľnou súčasťou chronobiológie. Napriek zavedeniu metód chronobiológie do iných oblastí štúdia živých systémov a formovaniu nových smerov v biomedicínskej vede (chronomedicína, chronofarmakológia, chronopatológia atď.) vedci však nevyvinuli jednotný slovník pre novú vedu. , in V dôsledku toho sa prejavy chronobiologických javov často pomenúvajú inak a už ustálené termíny sa používajú v inom význame alebo sa pokúšajú revidovať viac či menej ustálené termíny. Pri skúmaní témy budeme skúmať tieto rozpory.
Pojmy chronobiológia a biorytmológia sú si blízke, ale nie totožné. Podľa najuniverzálnejšej definície prijatej Medzinárodnou spoločnosťou pre štúdium biologických rytmov, chronobiológia- veda, ktorá objektívne študuje na kvantitatívnom základe mechanizmy biologickej časovej štruktúry vrátane rytmických prejavov života na všetkých úrovniach organizácie živého systému. Hoci štúdium periodicity životných javov tvorí základ chronobiologických prístupov, nie vždy sa berie do úvahy, že fluktuácie sú kombinované s pomalšími zmenami, ktoré nemusia byť nevyhnutne periodické.
Biorytmológia- veda, ktorá študuje podmienky výskytu, povahu, zákonitosti a význam biologických rytmov. Biorytmus predstavuje kolísanie akéhokoľvek biologického procesu (stavu), vyskytujúce sa v približne rovnakých časových intervaloch, kedy sa proces (stav) vracia do pôvodného cyklu. Opakovateľnosť stavu (napríklad bunkového delenia) v rytme je relatívna. V skutočnosti sa každý cyklus opakovania líši obsahom od predchádzajúceho, ale je reprodukovaný podľa rovnakých vzorov.
Pojmy „cyklus“ a „rytmus“ sú si blízke, ich použitie je určené sémantickými nuansami, ktoré závisia od kontextu. Pod cyklickosťou často rozumejú len opakovateľnosť dejov, pri termíne „rytmus“ väčšinou znamenajú, že okrem periódy sú známe aj jej ďalšie parametre.
Intenzita procesu sa v priebehu cyklu mení podľa zložitých a rôznych zákonov pre rôzne procesy, takže krivky, ktoré ho odrážajú (tvar vlny), majú zložitú konfiguráciu, napríklad konfiguráciu elektrokardiogramu, ktorého popis si vyžaduje použitie teórie limitných cyklov a relaxačných kmitov.
Najjednoduchšia krivka opisujúca cykly (rytmy) je sínusová vlna, charakterizovaná určitými parametrami používanými na opis biologického rytmu.
Klasifikácia biorytmov
Prejavom a charakteristikou, ktorá umožňuje posúdiť dočasnú organizáciu človeka, je jeho chronotyp. Najčastejšie sa tento termín vzťahuje na cirkadiánnu dynamiku ukazovateľov charakterizujúcich všeobecný stav tela. Chronotyp človeka je individuálny, pretože... na jednej strane splatná genetické mechanizmy a na druhej strane interakcia organizmu s prostredím.
Najčastejšie je chronotyp človeka určený úrovňou výkonu - aktívnou fázou biologického rytmu „spánok-bdenie“. Rozdiely v tomto rytme umožnili klasifikovať ľudí do skupín „ranných“ („skřivanů“), „večerných“ skupín („sovy“) a „arytmických“ skupín („holuby“). „Sovy“ zaspávajú neskoro a vstávajú neskoro, ich maximálne denné biorytmy aktivity a odpočinku sa posúvajú na neskoršie hodiny, na rozdiel od „škovránkov“, ktorí sa prebúdzajú skoro a skoro zaspávajú. U holubov nastáva ich vrchol aktivity približne uprostred dňa. Počas života sa časová organizácia človeka môže meniť: s vekom sa posúva smerom k „lark“ Stáva sa to v dôsledku zmien v rýchlosti sekrécie hormónov (najmä hormónu melatonínu, ktorý je zodpovedný za normálny rytmický tok biologických procesov v tele). Práve tu majú starší ľudia tendenciu vstávať skoro a chodiť skoro spať, zatiaľ čo mladí ľudia bývajú dlho hore a ráno dlhšie spia.
Akýkoľvek biologický jav, akýkoľvek fyziologická reakcia majú periodický charakter, keďže aj živé organizmy, žijúce mnoho miliónov rokov v podmienkach rytmických zmien geofyzikálnych parametrov prostredia, si tiež vyvinuli spôsoby, ako sa im prispôsobiť.
Rytmus- základná charakteristika fungovania živého organizmu - priamo súvisí s mechanizmami spätnej väzby, sebaregulácie a adaptácie a koordinácia rytmických cyklov sa dosahuje vďaka dôležitej vlastnosti oscilačných procesov - túžbe po synchronizácii. Hlavným účelom rytmu je udržiavať homeostázu tela pri zmene faktorov prostredia. Homeostáza sa v tomto prípade chápe nie ako statická stabilita vnútorného prostredia, ale ako dynamický rytmický proces – rytmostáza, čiže homeokinéza.
Vlastné rytmy tela nie sú autonómne, ale súvisia s rytmickými procesmi vonkajšieho prostredia: zmena dňa a noci, ročné obdobia atď.
Externé nastavovače času
V terminológii charakterizujúcej vonkajšie faktory a nimi generované vnútorné výkyvy neexistuje jednotná terminológia. Napríklad ide o názvy „externé a interné časové senzory“, „nastavovače času“, „vnútorné biologické hodiny“, „generátory vnútorných oscilácií“ - „interné oscilátory“.
Biologický rytmus - periodické opakovanie nejakého procesu v biologickom systéme vo viac-menej pravidelných intervaloch. Biorytmus nie je len opakujúci sa, ale aj samoudržiavací a sebareprodukujúci proces. Biologické rytmy sú charakterizované periódou, frekvenciou, fázou a amplitúdou kmitov.
Perióda je čas medzi dvoma bodmi rovnakého mena v procese vlnovej zmeny, t.j. trvanie jedného cyklu do prvého opakovania.
Frekvencia. Rytmy možno charakterizovať aj frekvenciou – počtom cyklov vyskytujúcich sa za jednotku času. Frekvencia rytmov môže byť určená frekvenciou periodických procesov vyskytujúcich sa vo vonkajšom prostredí.
Amplitúda je najväčšia odchýlka študovaného indikátora v akomkoľvek smere od priemeru. Amplitúda sa niekedy vyjadruje cez mezor, t.j. ako percento priemernej hodnoty všetkých jej hodnôt získaných počas registrácie rytmu. Dvojnásobok amplitúdy sa rovná amplitúde kmitov.
Fáza. Termín "fáza" sa týka akejkoľvek odlišnej časti cyklu. Najčastejšie sa tento termín používa na označenie spojenia jedného rytmu s druhým. Napríklad vrchol aktivity u niektorých zvierat sa zhoduje vo fáze s tmavým obdobím cyklu svetlo-tma, u iných - s obdobím svetla. Ak sa dva zvolené časové obdobia nezhodujú, potom sa zavedie termín fázový rozdiel, vyjadrený v zodpovedajúcich zlomkoch obdobia. Byť vpredu alebo pozadu vo fáze znamená, že udalosť nastala skôr alebo neskôr, ako sa očakávalo. Fáza je vyjadrená v stupňoch. Napríklad, ak maximum jedného rytmu zodpovedá minimu druhého, potom je fázový rozdiel medzi nimi 180?.
Akropáza je časový bod, počas ktorého maximálna hodnota skúmaný ukazovateľ. Pri zaznamenávaní akrofázy (batifázy) počas niekoľkých cyklov sa zistilo, že čas jej nástupu sa mení v určitých medziach a tento čas je identifikovaný ako zóna fázového putovania. Veľkosť zóny fázového vandru pravdepodobne súvisí s periódou (frekvenciou) rytmu. Frekvencia a fáza biorytmov sú ovplyvnené nielen frekvenciou a fázou vonkajšieho oscilačného procesu, ale aj jeho úrovňou.
Existuje cirkadiánne pravidlo: Denné organizmy sú charakterizované pozitívnou koreláciou medzi osvetlením a frekvenciou cirkadiánneho rytmu, zatiaľ čo nočné organizmy sú charakterizované negatívnou koreláciou.
Klasifikácia biorytmov
Klasifikácia rytmov závisí od zvolených kritérií: podľa ich vlastných charakteristík, podľa funkcií, ktoré vykonávajú, typu procesu, ktorý generuje oscilácie, ako aj podľa biosystému, v ktorom sa pozoruje cyklickosť.
Rozsah možných rytmov života pokrýva široké spektrum časových škál – od vlnových vlastností elementárnych častíc
(mikrorytmy) na globálne cykly biosféry (makro- a megarytmy). Hranice ich trvania sa pohybujú od mnohých rokov do milisekúnd, zoskupenie je hierarchické, ale hranice medzi skupinami sú vo väčšine prípadov ľubovoľné. Horná hranica strednofrekvenčných rytmov je nastavená na 28 hodín až 3 sekundy. Obdobia od 28 hodín do 7 dní sú buď klasifikované ako jedna skupina mezorytmov, alebo niektoré z nich (do 3 dní) sú zahrnuté do strednofrekvenčných a od 4 dní do nízkofrekvenčných.
Rytmy sú rozdelené podľa nasledujúcich kritérií (Yu. Ashoff,
1984):
Podľa vlastných charakteristík (napríklad podľa obdobia);
Podľa biologického systému (napríklad populácie);
Podľa povahy procesu, ktorý generuje rytmus;
Podľa funkcie, ktorú rytmus plní.
Navrhuje sa klasifikácia založená na štrukturálnych a funkčných úrovniach organizácie života:
Rytmy molekulárnej úrovne s periódou sekundového rozsahu;
Bunkové - od približne hodinovej po približne ročnú; organizmové - od cirkadiánnych po viacročné;
Populácia-druh - od trvaliek až po rytmy trvajúce desiatky, stovky a tisíce rokov;
Biogeocenotické - od stoviek tisíc do miliónov rokov;
Rytmy biosféry – s periódou stoviek miliónov rokov.
Najpopulárnejšia klasifikácia biologických rytmov je F. Halberg a A. Reinberg (1967) (obr. 4.1).
SAMOSTATNÉ RYTMY
V živej prírode sú najjasnejšie vyjadrené rytmy s periódou okolo 24 hodín – cirkadiánne (lat. cca- blízko, zomrie- deň). Neskoršia predpona "cca" sa začali používať pre iné endogénne rytmy,
Ryža. 4-1.Klasifikácia biorytmov (F. Halberg, A. Reinberg)
zodpovedajúce cyklom vonkajšieho prostredia: blízko-prílivové, blízko-mesačné, trvalé (cirkatidálny, cirkalunárny, cirkanuárny). Rytmy s periódou kratšou ako cirkadiánne sú definované ako ultradiánne, kým tie s dlhšou periódou sú infradické. Z infradiánnych rytmov sa rozlišuje cirkaseptidián s periódou (7–3 dni), cirkavigentidián (21–3 dni), cirkatrigentidián (30–5 dní) a cirkanuálny (1 rok–2 mesiace).
Ultradiánska rytmika
Ak sú biologické rytmy tohto rozsahu usporiadané v poradí klesajúcej frekvencie, potom sa získa rozsah od multihertzových po multihodinové oscilácie. Najvyššiu frekvenciu (60-100 Hz) majú nervové impulzy, po ktorých nasledujú EEG oscilácie s frekvenciou od 0,5 do 70 Hz.
Dekasekundové rytmy boli zaznamenané v mozgových biopotenciáloch. Tento rozsah zahŕňa aj kolísanie pulzu, dýchania a intestinálnej motility. Minútové rytmy charakterizujú psychický a emocionálny stav človeka: bioelektrická aktivita svalov, srdcová frekvencia a dýchanie, amplitúda a frekvencia pohybov sa mení v priemere každých 55 s.
V mozgových mechanizmoch nočného spánku boli objavené dekaminútové (90 min.) rytmy, ktoré sa nazývali pomalé a rýchle vlnové (alebo paradoxné) fázy, zatiaľ čo sny a mimovoľné pohyby očí sa vyskytujú v druhej fáze. Rovnaký rytmus bol následne objavený v ultrapomalých fluktuáciách biopotenciálov bdelého mozgu, spojených s časovou dynamikou pozornosti a bdelosti operátora.
Kruhové rytmy sa našli nielen na systémovej úrovni, ale aj na nižších hierarchických úrovniach. Mnoho javov vyskytujúcich sa na bunkovej úrovni má tento rytmus: syntéza proteínov, zmeny veľkosti a hmoty buniek, enzymatická aktivita, permeabilita bunkovej membrány, sekrécia, elektrická aktivita.
Cirkadiánne oscilácie
Cirkadiánny systém je základom, prostredníctvom ktorého sa prejavuje integračná aktivita a regulačná úloha neuroendokrinného systému, ktorý vykonáva presné a jemné prispôsobovanie tela neustále sa meniacim podmienkam prostredia.
Cirkadiánna periodicita bola zistená v integrálnych vitálnych znakoch.
Výkon v noci klesá a čas potrebný na splnenie úlohy za svetla aj v tme je v noci dlhší ako cez deň za rovnakých podmienok.
Tréning v skorých ranných hodinách má o niečo menší efekt ako uprostred dňa.
Výkon žiakov je najvyšší v predobedňajších hodinách, do 14:00 dochádza k výraznému poklesu, druhý vzostup nastáva o 16-17 hodine, potom je pozorovaný nový pokles.
Denná periodicita je charakteristická nielen pre HND, ale aj pre základné hierarchické systémy tela.
Zaznamenali sa 24-hodinové zmeny cerebrálnej a srdcovej hemodynamiky a ortostatickej stability.
Bol odhalený denný rytmus konjugácie fáz srdcového cyklu a dýchania.
Literatúra obsahuje údaje o nočnom poklese pľúcnej ventilácie a spotreby kyslíka, poklese minútového objemu dýchania (MVR) u mladých, zrelých ľudí a ľudí v strednom veku.
Cirkadiánny rytmus je tiež vlastný funkciám tráviaceho systému, najmä slineniu, sekrečnej aktivite pankreasu, syntetickej funkcii pečene a motilite žalúdka. Zistilo sa, že najvyššia rýchlosť sekrécie kyseliny s tráviace šťavy pozorovaný večer, najmenší ráno.
Na úrovni biochemickej individuality je pre niektoré látky otvorená denná cyklickosť.
Koncentrácia makro- a mikroprvkov: fosfor, zinok, mangán, sodík, draslík, rubídium, cézium a chlór v ľudskej krvi, ako aj železo v krvnom sére.
Celkový obsah aminokyselín a neurotransmiterov.
Bazálny metabolizmus a súvisiaca hladina hormón stimulujúci štítnu žľazu hormóny hypofýzy a štítnej žľazy.
Systém pohlavných hormónov: testosterón, androsterón, folikuly stimulujúci hormón, prolaktín.
Hormóny neuroendokrinného systému regulácie stresu - ACTH, kortizol, 17-hydroxykortikosteroidy, ktoré sprevádza
je spôsobená cyklickými zmenami hladín glukózy a inzulínu. Podobná rytmika je známa pre melatonín.
Indické rytmy
Biorytmológovia popísali nielen denné, ale aj viacdňové (asi týždeň, asi mesiac) rytmy, pokrývajúce všetky hierarchické úrovne tela.
V literatúre sa nachádza analýza jemného spektra fluktuácií (s periódami 3, 6, 9-10, 15-18, 23-24 a 28-32 dní) srdcovej frekvencie, krvného tlaku a svalovej sily.
Rytmus trvania 5-7 dní je fixovaný v dynamike intenzity energetický metabolizmus, hmotnosť a teplota ľudského tela.
Kolísanie výsledkov klinických testov obsahu červených krviniek a leukocytov v krvi je dobre známe. U mužov je počet neutrofilov v žilovej krvi sa mení s obdobím od 14 do 23 dní.
Medzi rytmami tohto rozsahu sú najviac študované mesačné (lunárne) cykly. Zistilo sa, že počas splnu je počet prípadov pooperačného krvácania o 82% vyšší ako inokedy, počas lunárnych fáz sa zvyšuje výskyt infarktu myokardu.
Kruhové rytmy
V tele zvierat a ľudí boli objavené oscilácie rôznych fyziologických procesov, ktorých perióda sa rovná jednému roku - celoročné (cirkevné) alebo sezónne rytmy. Cirkančná periodicita bola stanovená pre excitabilitu nervového systému, hemodynamické parametre, produkciu tepla, reakciu na akútny chladový stres, obsah pohlavných a iných hormónov, neurotransmiterov, rast dieťaťa atď.
CHARAKTERISTIKA BIORHYTMOV
Pri štúdiu periodických javov v živých systémoch je dôležité zistiť, či rytmus pozorovaný v biologickom systéme odráža reakciu na periodický vplyv mimo tohto systému (exogénny rytmus vyvolaný kardiostimulátorom), alebo či je rytmus generovaný v systéme. samotný (endogénny rytmus), napokon či existuje kombinácia exogénneho rytmu a endogénneho generátora rytmu.
Kardiostimulátory a funkcie
Externé kardiostimulátory môžu byť jednoduché alebo zložité.
jednoduché:
Súbežné podávanie jedla, čo spôsobuje jednoduché reakcie obmedzené najmä na zapojenie do činnosti tráviaceho systému;
Zmena svetla a tmy je tiež relatívne jednoduchým kardiostimulátorom, ale nezahŕňa len spánok alebo bdenie (t. j. jeden systém), ale celý organizmus v činnosti.
ťažké:
Zmena ročných období, ktorá vedie k dlhodobým špecifickým zmenám stavu tela, najmä jeho reaktivity, odolnosti voči rôznym faktorom: úroveň metabolizmu, smer metabolických reakcií, endokrinné zmeny;
Periodické výkyvy slnečnej aktivity, často spôsobujúce skryté zmeny v tele, do značnej miery závislé od počiatočného stavu.
Vzťah medzi tvorcami času a biorytmami
Naše moderné predstavy o spojení medzi exogénnymi časotvorcami a endogénnymi rytmami (myšlienka jediných biologických hodín, polyoscilačná štruktúra) sú znázornené na obr. 4-2.
Hypotézy o jediných biologických hodinách a polyoscilačnej časovej štruktúre tela sú celkom kompatibilné.
Hypotéza centralizovaného riadenia vnútorných oscilačných procesov (prítomnosť jediných biologických hodín) sa týka predovšetkým vnímania zmien svetla a tmy a transformácie týchto javov na endogénne biorytmy.
Ryža. 4-2.Mechanizmy interakcie tela s vonkajšími nastavovačmi času
Multioscilačný model biorytmov. Predpokladá sa, že v mnohobunkovom organizme môže fungovať hlavný kardiostimulátor, ktorý vnucuje svoj rytmus všetkým ostatným systémom. Nemožno vylúčiť ani existenciu (spolu s centrálnym kardiostimulátorom) sekundárnych oscilátorov, ktoré majú tiež kardiostimulátorové vlastnosti, ale sú hierarchicky podriadené vedúcemu. Podľa jednej verzie tejto hypotézy môžu v tele fungovať nesúrodé oscilátory, ktoré tvoria samostatné skupiny, ktoré pracujú nezávisle od seba.
MECHANIZMY RYTMOGENÉZY
Existuje niekoľko pohľadov na mechanizmy rytmogenézy. Je možné, že zdrojom cirkadiánneho rytmu sú cyklické zmeny ATP v cytoplazme buniek alebo cykly metabolických reakcií. Je možné, že rytmy tela určujú biofyzikálne účinky, konkrétne vplyv:
Gravitačné pole;
Kozmické lúče;
Elektromagnetické polia (vrátane magnetického poľa Zeme);
Ionizácia atmosféry atď.
Rytmy duševnej činnosti
Nielen biologické a fyziologické procesy, ale aj dynamika duševnej činnosti vrátane emočných stavov podlieha prirodzeným výkyvom. Napríklad sa zistilo, že bdelé vedomie človeka má vlnovú povahu. Psychologické rytmy môžu byť systematizované v rovnakých rozsahoch ako biologické.
Ultradiánne rytmy sa prejavujú kolísaním prahov vnímania, času motorických a asociatívnych reakcií a pozornosti. Zabezpečuje súlad bio- a psychorytmov v ľudskom tele normálna práca zo všetkých jeho orgánov a systémov, tak ľudský sluch dáva najväčšiu presnosť pri posudzovaní časového intervalu 0,5-0,7 s, ktorý je typický pre tempo pohybov pri chôdzi.
Rytmy hodín.Pri kolísaní duševných procesov boli okrem dočasných rytmov objavené aj takzvané hodinové rytmy, ktoré závisia nie od času, ale od čísla vzorky: človek nemôže na prezentované podnety reagovať vždy rovnako.
Ak bol v predchádzajúcom teste reakčný čas krátky, nabudúce telo ušetrí energiu, čo povedie k zníženiu rýchlosti reakcie a kolísaniu hodnoty tohto ukazovateľa od pokusu k pokusu. Taktické rytmy sú výraznejšie u detí a u dospelých sa zintenzívňujú so znížením funkčného stavu nervového systému. Pri štúdiu duševnej únavy boli identifikované dekasekundové alebo dvojminútové (0,95-2,3 min) a desaťminútové (2,3-19 min) rytmy.
Cirkadiánní rytmyspôsobiť významné zmeny v činnosti tela, ktoré ovplyvňujú duševný stav a výkonnosť človeka. Elektrická citlivosť oka sa teda mení počas dňa: o 9:00 sa zvyšuje, o 12:00 dosahuje maximum a potom klesá. Takáto denná dynamika je vlastná nielen duševným procesom, ale aj psycho-emocionálnym stavom jednotlivca. Literatúra popisuje denné rytmy intelektuálneho výkonu, subjektívnu pripravenosť na prácu a schopnosť koncentrácie, krátkodobú pamäť. Osoby s ranným typom výkonu majú vyššiu mieru úzkosti a sú menej odolné voči frustrujúcim faktorom. Ľudia ranného a večerného typu majú rôzne prahy vzrušivosti, sklon k extraverzii alebo introverzii.
ÚČINKY ZMENY NASTAVOVAČOV ČASU
Biologické rytmy sa vyznačujú veľkou stabilitou, zmena zvyčajných rytmov nastavovačov času neposúva okamžite biorytmy a vedie k desynchronóze.
Desynchronóza - nesúlad cirkadiánnych rytmov - porušenie pôvodnej architektoniky cirkadiánneho systému tela. Keď je narušená synchronizácia rytmov a časových senzorov tela (vonkajšia desynchronóza), telo sa dostáva do štádia úzkosti (vnútorná desynchronóza). Podstatou vnútornej desynchronózy je nesúlad vo fáze cirkadiánnych rytmov tela, čo má za následok rôzne poruchy jeho pohody: poruchy spánku, nechutenstvo, zhoršenie pohody, nálady, pokles výkonnosti, neurotické poruchy a aj organické ochorenia (gastritída, peptický vred a pod.). Reštrukturalizácia biorytmov sa najzreteľnejšie prejavuje pri rýchlych presunoch (letecká doprava) v globálnom meradle.
Cestovanie na veľké vzdialenosti spôsobiť výraznú desynchronózu, ktorej povaha a hĺbka sú určené: smerom, časom, trvaním letu; individuálne vlastnosti tela; pracovná záťaž; klimatický kontrast atď. Identifikuje sa päť typov pohybov (obr. 4-3).
Ryža. 4-3.Chronofyziologická klasifikácia typov pohybu:
1 - transmeridián; 2 - translatitudinálny; 3 - diagonálna (zmiešaná);
4 - transekvatoriálny; 5 - asynchrónne. (V.A. Matyukhin a kol., 1999)
Transmeridiánový pohyb (1). Hlavným ukazovateľom takéhoto pohybu je uhlová rýchlosť pohybu vyjadrená v stupňoch zemepisnej dĺžky. Dá sa merať počtom prejdených časových pásiem (15?) za deň.
Ak rýchlosť pohybu presiahne 0,5 časového pásma za deň, externé desynchronóza - rozdiel fáz skutočného a očakávaného maxima dennej krivky fyziologických funkcií.
Zmena 1-2 časových pásiem nespôsobí desynchronizáciu (existuje mŕtva zóna, v ktorej sa fázová desynchronizácia neobjaví). Pri prelete cez 1-2 časové pásma nie je pozorované sploštenie denných výkyvov fyziologických funkcií typických pre fázovú desynchronizáciu a rytmus je jemne „oneskorený“ vonkajšími časovými senzormi.
Ako sa pohybujete ďalej na východ alebo na západ, fázový nesúlad sa zvyšuje ako funkcia času. V rôznych zemepisných šírkach sa kritická uhlová rýchlosť dosahuje pri rôznych lineárnych rýchlostiach pohybu: v subpolárnych zemepisných šírkach ani pri nízkych rýchlostiach zodpovedajúcich rýchlosti chodca nemožno vylúčiť desynchronizáciu. Rýchlosť takmer každého Vozidlo výrazne presahuje 0,5 klenby za deň. V najvýraznejšej podobe sa pri tomto type pohybu prejavuje efekt desynchronizácie biologických rytmov.
Keď rýchlosť pohybu prekročí tri a viac časových pásiem za deň, externé synchronizátory už nedokážu „oddialiť“ cirkadiánne výkyvy fyziologických funkcií a dochádza k desynchronóze.
Translatitudinálny pohyb (2) - pozdĺž meridiánu, z juhu na sever alebo zo severu na juh - bez spôsobenia fázového nesúladu snímačov, dáva efekt vnímaný ako nesúlad skutočných a očakávaných amplitúd synchronizátorov. Súčasne sa menia fázy ročného rytmu a objavuje sa sezónna desynchronizácia.
Na prvom mieste v takýchto pohyboch je nesúlad medzi sezónnou pripravenosťou fyziologických systémov požiadavky inej sezóny na novom mieste. Neexistuje žiadny fázový nesúlad medzi rytmami vonkajších senzorov a biorytmami tela, ale ich denné amplitúdy sa nezhodujú.
Dojazdový dosah, pri ktorom klimatické podmienky a štruktúra fotoperiodizmu na novom mieste začína spôsobovať napätie v mechanizmoch udržiavania sezónneho rytmu fyziologických funkcií v závislosti od zemepisnej šírky: posúdenie šírky zóny necitlivosti ukazuje, že sa môže meniť od 1400 km na rovníku do 150 km v zemepisnej šírke 80?.
- „Okno chronofyziologickej necitlivosti“, jeho lineárne a uhlové rozmery závisia od zemepisnej šírky. Rýchlosť vyjadrená počtom „okien“ prejdených za deň sa bude pri rovnakej lineárnej rýchlosti zvyšovať v smere od rovníka k pólu na veľmi vysoké hodnoty. Zúženie
„okná“ pri pohybe na sever sú dôležitou okolnosťou, ktorá naznačuje zvýšené chronofyziologické napätie pri pohybe v subpolárnych zemepisných šírkach v porovnaní s nízkymi alebo strednými zemepisnými šírkami.
Pohyb diagonálne (3) znamená zmeny zemepisnej dĺžky a šírky, veľký klimatický kontrast a významné zmeny štandardného času. Tieto pohyby nie sú jednoduchým súčtom (superpozíciou) účinkov „horizontálneho“ (1) a „vertikálneho“ (2) pohybu. Ide o komplexný súbor chronobiologických stimulov, ktorých reakcia sa môže výrazne líšiť od reakcií na každý typ desynchronizácie posudzovaný samostatne.
Presun na inú pologuľu (4) pretínajúci rovníkovú zónu. Hlavným ovplyvňujúcim faktorom takéhoto pohybu je kontrastná zmena ročného obdobia spôsobujúca hlbokú sezónnu desynchronózu, fázový posun a inverziu. ročný cyklus fyziologické funkcie.
Piatym typom pohybu je chronoekologický režim, pri ktorom sú oscilačné vlastnosti prostredia prudko oslabené alebo úplne chýbajú. Takéto pohyby zahŕňajú:
Orbitálne lety;
Pobyt v podmienkach s výrazne oslabenými dennými a sezónnymi synchronizátormi (ponorky, kozmické lode);
Rozvrhy práce na zmeny s rozvrhnutými rozvrhmi zmien atď. Navrhuje sa nazývať prostredia tohto typu „asynchrónne“. Vplyv takejto „chronodeprivácie“ spôsobuje hrubé porušenia dennej a inej periodicity.
SUBJEKTIVITA VNÍMANIA ČASU
Plynutie času je vnímané subjektívne v závislosti od intenzity fyzickej alebo psychickej aktivity každého jedinca. Zdá sa, že čas sa stáva priestrannejším, keď ste viac zaneprázdnení alebo keď je potrebné zabrať správne riešenie v extrémnej situácii.
Za pár sekúnd človek zvládne aj tú najťažšiu prácu. Napríklad pilot v pohotovostna situacia sa rozhodne zmeniť taktiku riadenia lietadla. Zároveň on
okamžite zohľadňuje a porovnáva dynamiku vývoja mnohých faktorov ovplyvňujúcich letové podmienky.
V procese štúdia subjektívneho vnímania času vedci použili test „individuálnej minúty“. Na signál osoba odpočítava sekundy a experimentátor sleduje ručičku stopiek. Ukázalo sa, že pre niekoho je „individuálna minúta“ kratšia ako skutočná, pre iných je dlhšia, nezrovnalosti v jednom alebo druhom smere môžu byť veľmi významné.
BIOLOGICKÉ RYTMY V RÔZNYCH KLIMATICKÝCH GEOGRAFICKÝCH PODMIENKACH
Vysočiny. V podmienkach vysokej nadmorskej výšky závisia cirkadiánne rytmy hemodynamiky, dýchania a výmeny plynov od meteorologických faktorov a menia sa priamo úmerne zmenám teploty vzduchu a rýchlosti vetra a nepriamo úmerne zmenám. atmosferický tlak a relatívnej vlhkosti vzduchu.
Vysoké zemepisné šírky. Špecifické vlastnosti polárnej klímy a environmentálne vlastnosti určujú biorytmy obyvateľov:
Počas polárnej noci nedochádza k žiadnym spoľahlivým cirkadiánnym výkyvom spotreby kyslíka. Keďže hodnota koeficientu využitia kyslíka odráža intenzitu výmeny energie, pokles rozsahu kolísania spotreby kyslíka počas polárnej noci je nepriamym dôkazom v prospech fázového nesúladu rôznych energeticky závislých procesov.
Obyvatelia Ďalekého severu a polárni bádatelia počas polárnej noci (zimy) zaznamenávajú pokles amplitúdy denného rytmu telesnej teploty a posun akrofázy do večerných hodín a na jar a v lete na denné a ranné hodiny.
Suchá zóna. Keď sa človek prispôsobí púšti, rytmické výkyvy podmienok prostredia vedú k synchronizácii rytmu funkčného stavu tela s týmito výkyvmi. Týmto spôsobom sa dosiahne čiastočná optimalizácia činnosti kompenzačných mechanizmov v extrémnych podmienkach prostredia. Napríklad akrofáza rytmu váženej priemernej teploty kože nastáva o 16:30, čo sa prakticky zhoduje s maximálnou teplotou vzduchu, telesnou teplotou
dosiahne svoje maximum o 21:00, čo koreluje s maximálnym vývinom tepla.
METÓDY ŠTATISTICKÉHO HODNOTENIA V CHRONOBIOLÓGII
Kosínusová funkcia. Najjednoduchším periodickým procesom je harmonický oscilačný proces, opísaný kosínusovou funkciou (obr. 4-4):
Ryža. 4-4.Hlavné prvky harmonického (kosínusového) oscilačného procesu: M - úroveň; T - bodka; ρ A, ρ B, αφ A, αφ B - amplitúdy a fázy procesov A a B; 2ρ A - rozsah procesu A; αφ H - fázový rozdiel medzi procesmi A a B
x(t) = M + рХcos2π/ТХ(t-αφ Х),
Kde:
M - konštantná zložka; ρ - amplitúda kmitov; T - bodka, h; t - aktuálny čas, h; aαφ H - fáza, h.
Pri analýze biorytmov sa zvyčajne obmedzujú na prvý člen radu - harmonickú s periódou 24 hodín. Niekedy sa berie do úvahy aj harmonická s periódou 12 hodín. V dôsledku aproximácie sa časový rad otáča aby boli reprezentované malým počtom zovšeobecnených parametrov - hladina M, amplitúda p, fáza αφ.
Fázové vzťahy medzi dvoma harmonickými oscilačnými procesmi môžu byť rôzne. Ak sú fázy dvoch procesov rovnaké, nazývajú sa súfázové, ak je rozdiel medzi fázami T/2, nazývajú sa protifázové. Hovoríme o fázovom predstihu alebo fázovom oneskorení jedného harmonického procesu A voči druhému B, keď αφ A<αφ B или αφ A >αφ B v tomto poradí.
Opísané parametre, prísne vzaté, môžu byť použité iba vo vzťahu k harmonickému oscilačnému procesu. V skutočnosti sa denná krivka líši od matematického modelu: môže byť asymetrická vzhľadom na priemernú úroveň a interval medzi maximom a minimom, na rozdiel od kosínusovej vlny, nemusí byť rovný 12 hodinám atď. Vzhľadom na tieto dôvody si použitie týchto parametrov na opis skutočného oscilačného periodického alebo takmer periodického procesu vyžaduje určitú opatrnosť.
Chronogramy.Spolu s harmonickou aproximáciou časového radu sa hojne využíva tradičný spôsob prezentácie výsledkov biorytmologického výskumu formou denných chronogramov, t.j. spriemerované z mnohých individuálnych meraní denných kriviek. Na chronograme je spolu s priemernou hodnotou ukazovateľa pre určitú hodinu dňa uvedený interval spoľahlivosti vo forme štandardnej odchýlky alebo chyby priemeru.
V literatúre sa nachádza niekoľko typov chronogramov. Ak je rozptyl jednotlivých úrovní veľký, periodická zložka môže byť maskovaná. V takýchto prípadoch sa používa predbežná normalizácia denných kriviek, takže nie sú spriemerované absolútne hodnoty amplitúdy p, ale relatívne hodnoty (p/M). Pre niektoré ukazovatele sa chronogram počíta v podieloch (percentách) z celkového denného objemu spotreby alebo vylučovania nejakého substrátu (napríklad spotreba kyslíka alebo vylučovanie draslíka močom).
Chronogram poskytuje pomerne jasnú predstavu o povahe denných kriviek. Analýzou chronogramu je možné približne určiť fázu oscilácie, absolútnu a relatívnu amplitúdu, ako aj ich intervaly spoľahlivosti.
Kosinor- štatistický model biorytmov založený na aproximácii krivky oscilácie fyziologického ukazovateľa
harmonická funkcia - kosinorová analýza. Účelom kosínusovej analýzy je prezentovať individuálne a hromadné biorytmologické údaje v porovnateľnej, jednotnej forme, ktorá je dostupná pre štatistické vyhodnotenie. Denné parametre kosinoru charakterizujú závažnosť biorytmu, prechodové procesy počas jeho reštrukturalizácie a prítomnosť štatisticky významného rozdielu medzi niektorými skupinami a inými.
Cosinorová analýza má oproti metóde chronogramu zjavné výhody, pretože umožňuje použitie správnych štatistických metód na analýzu štruktúry biorytmov.
Cosinor analýza sa vykonáva v dvoch fázach:
V prvej fáze sú jednotlivé denné krivky aproximované harmonickou (kosínusovou) funkciou, v dôsledku čoho sa určujú hlavné parametre biorytmu - priemerná denná hladina, amplitúda a akrofáza;
V druhej fáze sa vykoná vektorové spriemerovanie jednotlivých údajov, určí sa matematické očakávanie a intervaly spoľahlivosti amplitúdy a akrofázy denných fluktuácií študovaného ukazovateľa.
OTÁZKY PRE SEBAOVLÁDANIE
1. Uveďte príklady dočasných parametrov tela a jeho systémov?
2. Čo je podstatou synchronizácie práce? rôzne systémy telo?
3. Čo je biologický rytmus? Aké má vlastnosti?
4. Aké klasifikácie biorytmov môžete uviesť? Aký je zásadný rozdiel medzi rôznymi typmi biorytmov?
5. Vymenujte mechanizmy rytmogenézy.
6. Aké rytmy duševnej činnosti poznáte?
7. Čo sa stane, keď sú časovače odstránené alebo zmenené?
8. Aké druhy pohybov poznáte?
9. Vymenujte metódy Štatistická analýza v chronobiológii.
10. Aký je zásadný rozdiel medzi kosinorovou analýzou?
Biologické rytmy zdravia znamenajú cyklický charakter procesov prebiehajúcich v tele. Vnútorné rytmy človeka ovplyvňujú vonkajšie faktory:
- prirodzené (žiarenie z Mesiaca, Zeme a Slnka);
- sociálne (zmeny v podniku).
Biorytmy študujú biorytmológovia alebo chronobiológovia. Veria, že biorytmy sú periodické procesy, ktoré sa vyskytujú v živej hmote. Tieto procesy môžu pokrývať úplne odlišné časové obdobia: od niekoľkých sekúnd až po desiatky rokov. Zmeny biologických rytmov môžu byť spôsobené rôznymi procesmi. Môžu byť vonkajšie (príliv a odliv) a vnútorné (srdcová funkcia).
Klasifikácia biorytmov
Hlavným kritériom pre rozdelenie rytmov do skupín je ich trvanie. Chronibiológovia budú rozlišovať tri typy biologických rytmov človeka. Tie najdlhšie sa nazývajú nízkofrekvenčné. Amplitúda takýchto výkyvov vo fungovaní tela je určená lunárnymi, sezónnymi, mesačnými alebo týždennými intervalmi. Ako príklady procesov, ktoré sa riadia nízkofrekvenčnými rytmami, môžeme zdôrazniť prácu endokrinného a reprodukčného systému.
Do druhej skupiny patria stredofrekvenčné rytmy. Sú obmedzené na časové obdobie od 30 minút do 6 dní. Podľa zákonov takýchto oscilácií to funguje metabolický proces a proces delenia buniek v tele. Týmto biorytmom podliehajú aj obdobia spánku a bdenia.
Vysokofrekvenčné rytmy trvajú menej ako 30 minút. Sú určené prácou čriev, srdcového svalu, pľúc a rýchlosťou biochemických reakcií.
Okrem vyššie uvedených typov existujú aj fixné biorytmy. Sú chápané ako rytmy, ktorých trvanie je vždy 90 minút. Ide napríklad o emočné výkyvy, zmeny spánkových fáz, obdobia koncentrácie a zvýšenej pozornosti.
Zvlášť zaujímavá je skutočnosť, že biologické cykly môžu byť zdedené a sú určené geneticky. Ovplyvňuje ich aj ekológia.
Typy biologických rytmov
Od narodenia je ľudské telo vystavené vplyvu troch rytmov:
- intelektuálny,
- emocionálny,
- fyzické.
Intelektuálny biologický rytmus človeka určuje jeho duševné schopnosti. Okrem toho je zodpovedný za opatrnosť a racionalitu v správaní. Vplyv tohto biorytmu môžu najsilnejšie pocítiť predstavitelia intelektuálnych profesií: učitelia, vedci, profesori a finančníci. Schopnosť sústrediť sa a vnímať informácie závisí od intelektuálnych biocyklov.
Emocionálny biorytmus je zodpovedný za náladu človeka. Ovplyvňuje vnímanie a citlivosť a môže tiež transformovať rozsah ľudských vnemov. Práve kvôli tomuto rytmu majú ľudia tendenciu meniť náladu počas dňa. Je zodpovedný za kreativitu, intuíciu a schopnosť empatie. Ženy a umeleckí ľudia sú náchylnejší na tento cyklus. Emocionálny stav, spôsobené kolísaním tohto rytmu, ovplyvňuje rodinné vzťahy, lásku, sex.
Fyzický biorytmus priamo súvisí s fungovaním ľudského tela. Určuje vnútornú energiu, vytrvalosť, rýchlosť reakcie a metabolizmus. Po dosiahnutí svojho vrcholu tento biologický rytmus zvyšuje schopnosť tela zotaviť sa. Toto je obzvlášť dôležité pre športovcov a ľudí, ktorých aktivity zahŕňajú fyzickú aktivitu.
Zmena biorytmov počas dňa
Najvýraznejšie zmeny biologických rytmov sú pozorované počas celý deň. Určujú priaznivé hodiny na prácu, spánok, odpočinok, učenie sa nových informácií, jedenie a športovanie. Napríklad obdobie od 7. do 8. hodiny je najlepší čas na raňajky a čas od 16. do 18. hodiny je najvhodnejší na intelektuálnu prácu.
Ľudské denné biorytmy sa ľahko a rýchlo prispôsobujú časovým pásmam. Proces ľudského tela pripomína vnútorné hodiny. A ako v prípade prechodu na zimný čas, aj pri výmene pásu si telo samo „otáča šípky“ v smere, ktorý potrebuje.
Indikátory biologických rytmov môžu trochu kolísať v prospech individuálnych charakteristík ľudského tela. Okrem toho existuje niekoľko chronotypov, ktoré majú rôzne cirkadiánne rytmy.
Ľudské chronotypy
Podľa povahy každodennej činnosti sa rozlišujú tri typy ľudí:
- sovy,
- škovránky,
- holuby
Pozoruhodné je, že len malé percento ľudí je úplne chronotypických. Prevažná väčšina predstavuje prechodné formy medzi „sovami“ a „holubmi“ a „holubmi“ a „škovránkami“.
„Noční ľudia“ chodia spať zvyčajne po polnoci, vstávajú neskoro a najaktívnejší sú večer a v noci. Správanie ranných vstávačov je opačné: vstávajú skoro, chodia spať skôr a sú aktívnejšie skôr počas dňa.
S „holubmi“ je všetko zaujímavejšie. Vstávajú neskôr ako ranné vstávanie, ale tiež chodia spať bližšie k polnoci. Ich aktivita je rovnomernejšie rozložená počas dňa. Všeobecne sa uznáva, že „holuby“ sú len prispôsobenou formou. To znamená, že ľudia, ktorí žijú s takýmto biologickým rytmom, sa jednoducho prispôsobia svojmu pracovnému alebo študijnému plánu, zatiaľ čo ostatné dva chronotypy majú od narodenia svoje vlastné charakteristiky.
Náhla zmena denného režimu môže spôsobiť zhoršenie pohody a nekontrolovateľné zmeny nálad. Bude mimoriadne ťažké bojovať proti takémuto stavu a bude ťažké obnoviť normálny rytmus fungovania tela. Jasná denná rutina preto nie je luxus, ale spôsob, ako mať vždy dobrú náladu.
Biologické rytmy vnútorných orgánov človeka
Pre človeka a jeho zdravie sú mimoriadne dôležité nielen biologické rytmy tela, ale aj jednotlivé časti. Každý orgán je samostatnou jednotkou a pracuje vo svojom vlastnom rytme, ktorý sa mení aj počas dňa.
Za pečeňové obdobie sa považuje čas od 1 do 3 hodiny ráno. Od 7. do 9. hodiny ráno funguje žalúdok najlepšie. Preto sa zajtrajšok nazýva najdôležitejším jedlom dňa. Od 11 do 13 hodín popoludní je najpriaznivejší čas pre srdcový sval, takže tréning vykonávaný v tomto čase poskytuje lepšie výsledky. Od 15 do 17 hodín sú močové cesty najaktívnejšie. Niektorí ľudia poznamenávajú, že počas tohto obdobia pociťujú silnejšie a častejšie nutkanie na cikanie. Čas obličiek začína o 17:00 a končí o 7:00.
Zmariť vlastnú prácu vnútorné orgány môže to byť spôsobené nesprávnou výživou, zlým spánkovým režimom, nadmerným fyzickým a psychickým stresom.
Metódy výpočtu biorytmov
Ak človek vie, ako funguje jeho telo, dokáže si efektívnejšie plánovať prácu, štúdium a iné aktivity. Určenie zdravotných biorytmov je celkom jednoduché. Výsledok bude platiť pre všetky chronobiologické typy.
Ak chcete vypočítať presné biologické cykly tela, musíte vynásobiť počet dní v roku vekom, s výnimkou priestupných rokov. Potom množstvo priestupné roky vynásobte 366 dňami. Oba výsledné ukazovatele sa sčítajú. Potom musíte výsledné číslo vydeliť 23, 28 alebo 33, v závislosti od toho, aký rytmus potrebujete vypočítať.
Ako je známe, každá fluktuácia biologického rytmu prechádza tromi štádiami: nízkoenergetickou fázou, vysokoenergetickou fázou a kritickými dňami. Ak to potrebujete vedieť fyzický stav, potom sa určuje 23-dňovým cyklom. Prvých 11 dní bude dní dobrého zdravia, väčšej odolnosti voči stresu a sexuálnej túžby. Od 12 do 23 dní zvýšená únava, slabosť, zlý sen. Počas tohto obdobia musíte viac odpočívať. Dni očíslované 11, 12 a 23 možno považovať za kritické.
28-dňový cyklus určuje emocionálne ukazovatele. Energia bude počas prvých 14 dní vysoká. Toto je priaznivé obdobie pre priateľstvo, lásku a vzťahy. Osoba bude zahltená emóciami, všetky tvorivé schopnosti sa zintenzívnia. Obdobie od 14 do 28 bude časom poklesu emocionálnej sily, pasivity a zníženej výkonnosti. V cykle sú len dva kritické dni: 14 a 28. Charakterizuje ich vznik konfliktov a znížená imunita.
Intelektuálny cyklus trvá 33 dní. V prvých 16 dňoch sa pozoruje schopnosť jasne a jasne myslieť, zvýšená koncentrácia, dobrá pamäť a celková duševná aktivita. Vo zvyšných dňoch cyklu sú reakcie spomalené, nastáva tvorivý útlm a pokles záujmu o všetko. O tretej kritické dni cyklu (16, 17, 33) je mimoriadne ťažké sústrediť sa, objavujú sa chyby v práci, roztržitosť, vek, riziko nehôd a iných incidentov z nepozornosti.
Pre rýchlejší výpočet môžete použiť kalkulačku ľudského biorytmu. Na internete nájdete množstvo rôznych zdrojov, kde si okrem samotných výpočtových aplikácií môžete prečítať aj recenzie skutočných ľudí o nich.
Poznanie biologických rytmov tela môže človeku pomôcť dosiahnuť jeho ciele, harmonizovať medziľudské vzťahy a život vôbec. Bude to mať tiež priaznivý vplyv na vašu fyziológiu a emocionálny stav.
Okolo biorytmov existuje obrovské množstvo špekulácií. V tomto článku budeme hovoriť o biologických rytmoch s vedecký bod vízie, dozvedáme sa o tom, čo sú, aká je ich povaha a úloha v našom živote.
Rytmus je opakovanie udalosti v biologickom systéme vo viac-menej pravidelných intervaloch. Biorytmológia alebo chronobiológia študuje biorytmy. Táto veda študuje periodické procesy prebiehajúce na všetkých úrovniach organizácie živej hmoty: od jednotlivých buniek nášho tela až po spoločnosť ako celok. Po miliardy rokov sa živé organizmy prispôsobili podmienkam existencie a zmenili dočasnú organizáciu práce svojich orgánových systémov. To im umožnilo lepšie sa prispôsobiť meniacim sa životným podmienkam, prežiť a žiť.
Jednota v rozmanitosti
Biorytmy možno rozdeliť do niekoľkých skupín:
- podľa časových charakteristík rytmu - po akých obdobiach dochádza k určitým zmenám;
- podľa toho, kde sa tento rytmus pozoruje - v bunke, orgáne alebo celom organizme;
- funkciou rytmu.
Biologické rytmy môžu pokrývať veľmi široký rozsah časových období – od zlomku sekundy až po desiatky rokov. Pravidelné zmeny v tele môžu byť spôsobené buď čisto vonkajšie dôvody(napríklad sezónna exacerbácia, ktorú lekári dobre poznajú chronické choroby) a vnútorné procesy (srdcový rytmus). Prvý typ biorytmov sa nazýva exogénny (externý), druhý - endogénny (vnútorný).
Biorytmy sa spravidla môžu extrémne líšiť v trvaní ich obdobia, a to u rôznych ľudí aj u zvierat. Existujú však štyri hlavné rytmy, ktorých obdobia sa prakticky nemenia. Sú spojené s procesmi vyskytujúcimi sa v prírode: príliv a odliv, deň a noc, fázy mesiaca, ročné obdobia. Zachovávajú si svoju periodicitu, aj keď je telo umiestnené mimo vplyvu periodických faktorov. Vedci teda uskutočnili experimenty na štúdium cirkadiánneho rytmu u ľudí. Skupina dobrovoľníkov zostúpila do hlbokej jaskyne, aby ľudia nijako necítili zmenu dňa a noci na povrchu. Dobrovoľníci, vybavení všetkým potrebným, museli v takýchto podmienkach žiť asi týždeň.
V dôsledku toho sa ukázalo, že ľudia si zachovali periodicitu spánku a bdenia. Len tento rytmus aktivity mal periódu nie 24 hodín ako v bežný deň, ale 25 hodín.
Rytmy spojené so zmenou dňa a noci sa nazývajú cirkadiánne alebo denné rytmy (circa - preložené z latinčiny ako „asi“, dies - „deň“). Zvyšné rytmy sa nazývali perilunárne, peri-prílivové a periannuálne.
Keďže cirkadiánne rytmy zohrávajú v našom živote veľkú úlohu, všetky ostatné rytmy sa v súvislosti s nimi delili na ultradiánne a infradické, teda na rytmy s periódou kratšou ako 24 hodín, resp.
Ultradické rytmy napríklad zahŕňajú rytmy motorickej aktivity a ľudského výkonu. Takže. výkon (t. j. efektívnosť vykonania nejakej práce, riešenia danej úlohy), zisťovaný jednoduchými testami ako je zapamätanie nesúvislých slabík, silne závisí od dennej doby. Deje sa to preto, lebo v rôzne obdobia funkčný stav nervového systému nie je rovnaký: obdobia „pomalosti“ sú nahradené aktivitou, zvýšenou citlivosťou, zvýšenou rýchlosťou nervové procesy- hlava je čistá, myšlienky jasné a určité, akákoľvek práca je v plnom prúde.
Kolísanie motorickej aktivity je spojené s rytmami aktivity nervového systému. IN iný čas deň (počas štúdií bol vylúčený vplyv spánku a únavy), počet pohybov vykonaných osobou sa bude líšiť. Po pozorovaní seba samého môžete nájsť striedajúce sa obdobia aktivity a apatie.
Infradické rytmy zahŕňajú identifikovanú trojtýždňovú periodicitu v endokrinný systém osoba. Je dokázaná existencia 21-dňového rytmu v dynamike produkcie stresových hormónov a sexuálnej aktivity: testosterón, kortikosteroidy, adrenalín (so zodpovedajúcimi zmenami vo funkciách riadených týmito hormónmi - bolo zistené periodické zvýšenie sexuálnej aktivity vo väčšine zdravých ľudí po 3 a 7 dňoch).
Z ľudských infradiánskych rytmov je asi najviac prebádané cyklické fungovanie ženského tela, ktorého trvanie sa približne rovná lunárny mesiac(28 dní). Počas menštruačný cyklus V ženskom tele sa vyskytuje komplex rytmických zmien: telesná teplota, hladina cukru v krvi, telesná hmotnosť atď. fyziologické ukazovatele. Všetky biorytmy spolu úzko súvisia a neustále sa ovplyvňujú, navzájom sa ovplyvňujú. Napríklad lekári dobre poznajú moduláciu srdcových kontrakcií dýchaním: po rýchlom behu niekoľko pomalých nádychov a výdychov rýchlo normalizuje srdcovú frekvenciu. Hodinové rytmy sa menia pod vplyvom denných rytmov a denné sa menia pod vplyvom ročných rytmov.
Prečo potrebujeme „biologické hodiny“?
Funkcie biorytmov sú mimoriadne rozmanité a pre fungovanie organizmu veľmi dôležité. Prenos informácií v niekt nervové bunky závisí od zmien frekvencie ich impulzov; správnu činnosť nášho srdca zabezpečujú kardiostimulátory, peridenné, perilunárne, peri-prílivové a peri-ročné rytmy slúžia na maximálne prispôsobenie organizmu periodickým zmenám prostredia, na harmonizáciu procesov prebiehajúcich v organizme s procesy okolitého sveta.
Opakovaním prirodzených cyklov vo svojich biorytmoch človek dostáva nástroj na meranie času – takzvané biologické hodiny. Naša povaha je úžasne rytmická, úžasne opakovateľná. Táto opakovateľnosť a predvídateľnosť javov umožňuje život samotný, ktorý tento prirodzený rytmus internalizuje. Nielen biologické hodiny sa počítajú absolútny čas- hodiny a dni, ale aj samotné trvanie nášho života.
U novorodenca sa spánok a bdenie striedajú každé 3-4 hodiny. Všetky detské biorytmy majú rovnakú periodicitu. Potom nasleduje postupná úprava po dobu 24 hodín a s ňou aj určenie typu osobnosti („nočná sova“/„lark“).
Naše biologické rytmy sú najstabilnejšie vo veku 20 až 50 rokov. Potom sa začnú vyskytovať zmeny („nočné sovy“ sa stávajú podobnými „skřivanům“ a naopak), rytmy menia svoju periodicitu, často dochádza k zlyhaniam a pre človeka je čoraz ťažšie prispôsobiť sa vplyvom vonkajších faktorov. Čím pravidelnejšie naše hodinky bežia, tým vyššie sú naše šance na dlhú životnosť.
Denná rutina nie je luxus
Je známe, že rytmus výkonu človeka ovplyvňujú také faktory, ako je motivácia, pracovné prostredie a mentálne vlastnosti. Na základe vyššie uvedeného môžeme poskytnúť niekoľko odporúčaní.
Je dôležité pozorovať samých seba: kedy ste najlepší v tvorivej práci a kedy v čisto mechanickej práci a podľa toho si naplánovať svoj pracovný deň, pričom si vyhraďte čas, kedy väčšinu úloh dokončíte. Samozrejme, nie vždy si vyberáme prácu podľa našich predstáv, nie každá práca zodpovedá našim rytmom na 100 %. Túto nerovnováhu by ste však nemali prehlbovať vlastnou dezorganizáciou. To je dôvod, prečo potrebujete aspoň hrubú dennú rutinu. Rytmy ľudského tela sa dokážu prispôsobiť vonkajším vplyvom – dôležité je len, aby mali aj určitú periodicitu.
Koľko spánku potrebujete?
Minimálny spánok pre dospelého je 4,5 hodiny denne. Dlhodobé skrátenie doby spánku vedie k výraznému zníženiu výkonnosti. Vedci tiež dokázali, že predĺžené obmedzenie spánku predlžuje čas neobmedzeného spánku – pamätajte, ako po náročnom týždni práce spíme 11 hodín.
Je však dôležité poznamenať, že potreba spánku u ľudí je vysoko individuálna. Napríklad Winston Churchill potreboval spať 4 hodiny denne a trochu spať počas dňa a Albert Einstein miloval spať – až 10 hodín každý deň. Treba tiež pamätať na to, že dĺžka spánku by mala byť dlhšia pri intenzívnej práci, najmä duševnej, kedy nervové prepätie, medzi ktoré patrí tehotenstvo. Udržiavanie vzorcov bdelosti a spánku vytvára normálny základ pre iné biologické rytmy.
Biorytmy v medicíne
Biologické rytmy majú veľký význam v medicíne, najmä v diagnostike a terapii rôzne choroby, pretože reakcia tela na akýkoľvek náraz závisí od fázy cirkadiánneho rytmu. Teda, keď sa myšiam injekčne podá toxín coli na konci pokojovej fázy (keď sú znížené všetky vitálne funkcie) bola úmrtnosť 80 %, a ak bola injekcia podaná uprostred fázy aktivity (pri zvýšené sadzby), potom bola úmrtnosť nižšia ako 20 %.
U ľudí sa jednoznačne preukázala závislosť účinku liekov od cirkadiánneho biorytmu. Napríklad účinok úľavy od bolesti zubov je najvýraznejší v období od 12 do 18 hodín dňa. A prah citlivosti bolesti v tomto čase je jeden a pol krát vyšší ako v noci a necitlivosť v dôsledku anestézie trvá niekoľkokrát dlhšie. Preto je celkom rozumné navštíviť zubára nie skoro ráno, ale popoludní. Dá sa predpokladať, že aj pôrodná bolesť má rôzny prah v závislosti od dennej doby. Tieto javy však vedci ešte neskúmali.
Štúdium rytmov citlivosti ľudského tela na lieky znamenalo začiatok rozvoja chronofarmakológie. Na základe znalosti denných biorytmov je možné vyvinúť účinnejšie dávkovacie režimy lieky. Napríklad rytmy kolísania krvného tlaku sú u každého individuálne a účinok liekov na zníženie krvného tlaku závisí aj od dennej doby. So znalosťou týchto parametrov je možné urobiť vhodnejší výber liekov pri liečbe hypertenzie a koronárnej choroby srdca.
Aby sa predišlo hypertenznej kríze, ľudia na to predisponovaní by mali užívať lieky večer (v tomto čase je človek najzraniteľnejší).
O bronchiálna astma lieky Najlepšie skonzumovať krátko pred polnocou; pri peptický vred- ráno a večer. Pri diagnostike treba brať do úvahy aj cirkadiánne (cirkadiánne) rytmy, najmä ak sa používajú kvantitatívne ukazovatele, ako je telesná teplota, ktoré tiež podliehajú výkyvom počas dňa. Je potrebné, aby sa merania takýchto ukazovateľov uskutočňovali v rovnakej cirkadiánnej fáze.
Okrem toho, že biorytmy nášho tela ovplyvňujú liečebný účinok liekov, môžu sa poruchy zložitých rytmov stať príčinami rôznych ochorení (dynamických ochorení). Na korekciu biorytmov sa používajú látky, ktoré dokážu ovplyvniť rôzne fázy biologických rytmov (chronobiotiká). Liečivé rastliny leuzea a angelika, káva a čaj, eleuterokok, výťažky z borovice sú denné chronobiotiká, ktoré pôsobia na denné biorytmy; valeriána, oregano, chmeľ, mäta pieporná, koreň pivónie - nočné chronobiotiká.
O "sovách" a "skřivanech"
Teraz sa pozrime na rytmy výkonu. Veľmi dôležitá je nepochybne otázka, ako sa mení naša výkonnosť v závislosti od dennej doby. História skúmania tohto problému siaha viac ako sto rokov dozadu, ale stále zostáva veľa nejasných a závery často neumožňujú vydávať konkrétne odporúčania. Čo je dnes známe? Spoľahlivo sa zistilo, že výkon skutočne veľmi závisí od dennej doby. Táto závislosť môže byť veľmi odlišná. V niektorých prípadoch je teda zaznamenaný ranný vrchol zvýšeného výkonu a popoludňajší pokles. Na druhej strane Bekhterev veril, že ráno všetko mentálne procesyľudia sú spomalení a večer - zrýchlení. A štúdie využívajúce test na rýchle spracovanie informácií tiež zistili vrchol výkonu okolo 21 hodín. Štúdia výkonnosti školákov, ktorí boli požiadaní, aby vykonávali jednoduché aritmetické výpočty, odhalila dva vrcholy aktivity: ráno (okolo 11:00) a večer (popoludní). Mierny pokles bol pozorovaný okolo 12. hodiny a popoludní. Je tiež dokázané, že maximá a minimá výkonu závisia aj od druhu práce: čisto mechanické vykonávanie niektorých úloh alebo práce vyžadujúce intelektuálne úsilie. Hoci krátkodobá pamäť sa vyskytuje najlepšie ráno, dlhodobá pamäť najlepším možným spôsobom fungovalo, keď bol materiál na zapamätanie prezentovaný žiakom popoludní. Takže informácie, ktoré sa naučili naspamäť večer, v pokojnom prostredí, sa najlepšie vstrebávajú.
Vyššie uvedené údaje však v žiadnom prípade nemôžu naznačovať výhody nočného bdenia - napríklad typické pre študentov pred sedením. Takto zapamätané informácie sa veľmi skoro vyparia z pamäte. A pokusy naučiť sa materiál za šesť mesiacov za týždeň povedú k zmene rytmu výkonu.
Po takomto otrasení je dosť ťažké dostať sa späť do zabehnutých koľají. Človek predsa potrebuje zdravé jedlo trvajúce aspoň 7 hodín denne. Niekedy to však môže viesť k vzniku nového, zvláštneho rytmu - striedaniu „práce v zhone“ a „relaxácie“.
Väčšinu výkonnostných rytmov možno rozdeliť do troch tried:
1) neustále zvyšovanie výkonu počas väčšiny dňa;
2) ranný vzostup, po ktorom nastáva pokles;
3) ranný maximálny výkon, pokles popoludní a ďalší vrchol popoludní. Typické „nočné sovy“ a „škovránky“ sa spravidla vyznačujú triedami 1 a 2 výkonnostných rytmov, pričom väčšina má dve výkonnostné maximá.
Koncepcie podľa... ročných období
Niet pochýb o tom, že ľudia majú perročné rytmy. Najzaujímavejšie údaje sú o počatiach. Čísla naznačujú, že maximálne počatia sa vyskytujú na konci mája - júla, ale postupom času sú ročné výkyvy čoraz menej výrazné. Deje sa tak v dôsledku rozvoja civilizácie a zlepšovania životných podmienok. Väčšina ľudí sa stáva menej závislým od počasia a ročných výkyvov teplôt. Vedci sa teda domnievajú, že k maximálnemu počatiu dochádza na konci mája práve preto, že v tomto čase teplota dosiahne + 18 ° C, čo sa považuje za „optimálne“ na počatie (podľa výskumníkov).
Ale s príchodom ústredného kúrenia a možnosti po celý rok prijímaním čerstvej zeleniny a ovocia, vytváraním rôznych vitamínových doplnkov a iných vecí, ktoré nám uľahčujú život, sa závislosť človeka od vonkajších podmienok znižuje. Sme svedkami toho, ako rozvoj materiálnej kultúry eliminuje rytmotvorný vplyv prírodné faktory. Okrem teploty sú ročné rytmy dané aj dĺžkou denného svetla a zložením slnečného svetla. A s príchodom žiariviek a infračervených lámp môžeme prijímať lúče svetla a tepla, ktoré nám chýbajú. Vplyv prírodných faktorov na našu životnú aktivitu však nedokážeme úplne eliminovať, čo potvrdzujú sezónne výkyvy nálad (sezónna depresia).
Spánok a biorytmy
Ďalším dôležitým ukazovateľom činnosti ľudského tela je náš spánok. Čo je spánok z vedeckého hľadiska, aká je jeho súvislosť s biorytmami?
V prvom rade treba poznamenať, že spánok nie je pasívny stav, ktorý nastáva v dôsledku zastavenia bdelosti, ale aktívny proces fungovanie určitých štruktúr mozgu. Počas spánku sa znižuje frekvencia dýchacích pohybov, pulzová frekvencia, spomaľuje sa metabolizmus, znižuje sa telesná teplota. Toto rytmické kolísanie fyziologických parametrov je veľmi dôležité pre správne fungovanie nášho tela, rozhoduje o našom zdraví.
Existujú dve fázy spánku – pomalá a rýchla (paradoxná). Fáza REM spánku je charakterizovaná rýchlymi pohybmi očí (25-krát za minútu) a mozgovou aktivitou podobnou ospalému stavu. V prvej polovici noci prevláda hlboký spánok s pomalými vlnami s krátkymi epizódami REM spánku a v druhej polovici noci prevažuje plytký spánok s výraznými periódami (20-30 minút) REM spánku. Za noc môže nastať až 5 cyklov zmien fázy spánku. V prvej polovici noci u človeka prevláda pomalý, hlboký spánok. v druhej polovici - plytký spánok s výraznými obdobiami REM spánku.
Počas fázy REM spánku sa môžu objaviť sny. V tomto čase sa zvyšuje aktivita oblastí mozgu zodpovedných za vnímanie vizuálnych obrazov: človek očami nič nevidí, je to len pamäť mozgu, jeho vnútorné obrazy. Vedci sa domnievajú, že sny sú fyziologicky užitočný proces, ktorý udržiava funkčný stav nervového systému a čistí pamäť od nepotrebných vecí. Frekvencia snov sa môže zvýšiť počas chorôb, komplexov životné situácie spojené so zvýšeným nervové napätie. Slávny fyziológ Sechenov nazval sny „bezprecedentnými kombináciami skúsených dojmov“. Aktívna práca mozgu sa v noci nezastavuje, len sa prenáša z vedomia do podvedomia, ktoré si udalosti dňa spája po svojom. Preto ráno niekedy nachádzame úspešné riešenia problémov, ktoré nás trápili deň predtým. Existuje hypotéza, že snívame každú noc, no pamätáme si len malú časť.
Striedanie období spánku a bdenia je jedným z najdôležitejších ľudských rytmov, do značnej miery určuje náš zdravotný stav. Takže práve počas spánku, v jeho prvých hodinách, sa rastový hormón uvoľňuje do krvi. V bdelom stave je jeho hladina zvyčajne nízka. K uvoľňovaniu tohto hormónu dochádza aj počas popoludňajšieho spánku. Preto je také dôležité dodržiavať denný režim detí, nie nadarmo sa hovorí, že malé deti vyrastajú v spánku.
Na záver chcem opäť zamerať pozornosť čitateľov, najmä budúcich mamičiek, na dva dôležité princípy – sebapozorovanie a denný režim. Pamätajte, že všetky krivky aktivity a výkonnosti zostrojené vedcami sú spriemerované, zovšeobecnené z pozorovaní veľké skupiny dobrovoľníkov. Len sebapozorovaním si dokážete určiť vlastné rytmy, individuálne výkyvy nálady a aktivity a snažiť sa týmto rytmom čo najviac prispôsobiť svoj denný režim. Ľudia môžu pracovať aj na nočné zmeny – upravuje sa im rytmus, ale aj tu je najdôležitejšia pravidelnosť a periodicita.
Len v tomto prípade sa telo, jeho bunky a tkanivá dokážu prispôsobiť určitej rutine a vnútorné hodiny plnia svoju úlohu: odpočítavať čas, ktorý je nám určený na plnohodnotný a zdravý život.
