Biološka ura človeškega telesa

Že dolgo je bilo ugotovljeno, da vse življenje na Zemlji spoštuje določene ritme, ki jih postavljajo globalni procesi. To je dnevna rotacija planeta okoli osi in njeno gibanje vzdolž sončne orbite. Živi organizmi nekako čutijo čas, njihovo vedenje pa je predmet njegovega poteka. To se kaže v menjavanju obdobij aktivnosti in spanja pri živalih, pri odpiranju in zapiranju cvetov v rastlinah. Ptice selivke se vsako pomlad vrnejo na svoja gnezdišča, izvalijo piščance in se zimo preselijo v tople države.

Kaj je biološka ura?

Ritem pretoka vseh življenjskih procesov je lastnost vseh prebivalcev našega planeta. Na primer, morski enocelični bičarji žarijo ponoči. Ni znano, zakaj to počnejo. Toda čez dan ne sijata. Ta lastnost flagelatov je bila pridobljena v procesu evolucije.

Vsak živi organizem na Zemlji - tako rastline kot živali - ima notranjo uro. Določajo periodičnost življenja, vezano na trajanje zemeljskih dni. Te biološke ure prilagajajo svoj potek pogostosti dneva in noči, niso odvisne od temperaturnih sprememb. Poleg dnevnih ciklov obstajajo tudi sezonska (letna) in lunarna obdobja.

Biološka ura je do neke mere konvencionalni koncept, ki pomeni, da se lastnost živih organizmov usmerja v času. Ta lastnost je neločljivo povezana z njimi na genetski ravni in je podedovana.

Študija mehanizma bioloških ur

Ritem življenjskih procesov živih organizmov je bil dolgo časa pojasnjen z ritmom sprememb v okoljskih razmerah: svetloba, vlažnost, temperatura, atmosferski tlak in celo intenzivnost kozmičnega sevanja. Vendar pa so preprosti poskusi pokazali, da biološke ure delujejo ne glede na spremembe v zunanjih pogojih.

Danes je znano, da so v vsaki celici. V kompleksnih organizmih ure tvorijo kompleksen hierarhični sistem. To je potrebno za delovanje kot celote. Če organi in tkiva niso pravočasno usklajeni, se pojavi drugačna vrsta bolezni. Notranja ura je endogena, torej ima notranjo naravo in se prilagaja z signali od zunaj. Kaj še vemo?

Biološke ure so podedovane. V zadnjih letih je bilo dokazano to dejstvo. V celicah so geni za uro. Podvrženi so mutacijam in naravna selekcija. Procese vitalne dejavnosti je treba uskladiti z dnevno rotacijo Zemlje. Ker razmerja dneva in noči med letom niso različna na različnih zemljepisnih širinah, je ura potrebna tudi za prilagajanje spreminjajočim se letnim časom. Preučiti morajo, ali dodaja ali zmanjšuje dan in noč. Drugih načinov za razlikovanje med pomladjo in jesenjo ni.

Raziskovanje biološke ure rastlin, znanstveniki so ugotovili mehanizem njihove prilagoditve na spremembe v dolžini dneva. To se zgodi s sodelovanjem posebnih fitohromskih regulatorjev. Kako deluje ta mehanizem? Encim fitokrom obstaja v dveh oblikah, ki se spremenita iz ene v drugo, odvisno od časa dneva. Ura je nastavljiva z zunanjimi signali. Vsi procesi v rastlinah - rast, cvetenje - so odvisni od koncentracije encima fitokroma.

Mehanizem znotrajceličnih ur še ni bil preučen do konca, vendar je bila večina poti pokrita.

Cirkadijski ritmi v človeškem telesu

Periodične spremembe intenzivnosti bioloških procesov so povezane z menjavanjem dneva in noči. Ti ritmi se imenujejo cirkadiani ali cirkadiani. Njihova pogostost je približno 24 ur. Čeprav so cirkadiani ritmi povezani s procesi zunaj telesa, imajo endogeni izvor.

Oseba nima organov in fizioloških funkcij, ki ne bi spoštovali dnevnih ciklov. Danes je znanih več kot 300.

Človeška biološka ura ureja takšne procese v skladu z dnevnimi ritmi:

- delitev celic ;

- srčni utrip in dihanje;

- poraba kisika s strani telesa;

- črevesna peristaltika;

- intenzivnost žlez;

- izmenjava spanja in počitka.

To so samo glavne manifestacije.

Ritem fizioloških funkcij se odvija na vseh ravneh - od sprememb v celici do reakcij na ravni organizma. Poskusi zadnjih let so pokazali, da so osnova cirkadianih ritmov - endogeni, samozadostni procesi. Človeška biološka ura je nastavljena tako, da niha 24 ur. Povezane so s spremembami v okolju. Potek biološke ure je sinhroniziran z nekaterimi od teh sprememb. Najbolj značilne za njih so menjava dneva in noči ter dnevna nihanja temperature.

Domneva se, da se v višjih organizmih glavna ura nahaja v možganih v suprachiasis jedru talamusa. Do nje vodijo živčna vlakna iz optičnega živca in s krvjo se s krvjo vnese hormon melatonin, ki ga proizvaja epifiza. To je organ, ki je bil nekoč tretje oko starih plazilcev in je ohranil regulacijo cirkadianih ritmov.

Organska ura

Vsi fiziološki procesi v človeškem telesu se pojavljajo z določeno ciklično naravo. Sprememba temperature, tlaka, koncentracije sladkorja v krvi.

Človeški organi so podvrženi dnevnemu ritmu. V 24 urah njihove funkcije izmenjujejo obdobja vzponov in padcev. To pomeni, da organ vedno deluje še posebej učinkovito 2 uri, potem pa se preseli v fazo sproščanja. V tem času telo počiva in se opomore. Ta faza traja tudi 2 uri.

Na primer, faza dviga aktivnosti želodca pada na obdobje od 7 do 9 ure, po njem, od 9 do 11, sledi upad. Vranica in trebušna slinavka sta aktivni od 9 do 11 in od 11 do 13 počivata. V srcu ta obdobja padejo ob 11-13 urah in 13-15. Faza delovanja mehurja - od 15 do 17, počitek in počitek - od 17 do 19.

Biološka ura organov je eden od tistih mehanizmov, ki so omogočili, da so se prebivalci Zemlje prilagodili dnevnemu ritmu za milijone let evolucije. Toda civilizacija, ki jo je ustvaril človek, nenehno uničuje ta ritem. Raziskave kažejo, da je biološko uro telesa enostavno uravnovesiti. Dovolj je samo korenito spremeniti prehrano. Na primer, začnite kosilo sredi noči. Zato je togo prehrano temeljno načelo. Še posebej je pomembno, da ga opazujemo od zgodnjega otroštva, ko se začnejo biološke ure človeškega telesa. Od tega je pričakovana življenjska doba neposredno odvisna.

Krono-ontologija

To je nova, nedavno nastajajoča znanstvena disciplina, ki proučuje spremembe v bioloških ritmih, ki se pojavljajo v človeškem telesu. Kronohertologija je nastala na stičišču dveh znanosti - kronobiologije in gerontologije.

Eden od predmetov raziskav je mehanizem delovanja tako imenovanih »velikih bioloških ur«. Ta izraz je prvič predstavil ugledni znanstvenik V.M. Dilman.

»Velika biološka ura« je dokaj običajen koncept. Gre namreč za model staranja, ki se pojavlja v telesu. Omogoča razumevanje odnosa življenjskega sloga posameznika, njegove odvisnosti od hrane in dejanskega biološko starost. V teh urah se šteje pričakovana življenjska doba. Zabeležijo kopičenje sprememb v človeškem telesu od rojstva do smrti.

Potek velike biološke ure je neenakomeren. Pohitijo se, potem zaostajajo. Na njihov potek vpliva veliko dejavnikov. Skrajšajo in podaljšajo življenje.

Načelo delovanja velikih bioloških ur je, da ne merijo časovnih obdobij. Merijo ritem procesov, oziroma izgubo z leti.

Raziskave v tej smeri lahko pomagajo pri reševanju glavnega vprašanja medicine - odpravljanja bolezni staranja, ki so danes glavna ovira pri doseganju mejne vrednosti človeškega življenja. Zdaj je ta številka ocenjena na 120 let.

Spi

Notranji ritmi telesa uravnavajo vse vitalne procese. Čas zaspanja in prebujanja, trajanje spanja - za vse "tretje oko" - talamus. Dokazano je, da je ta del možganov odgovoren za proizvodnjo melatonina, hormona, ki uravnava človeške bioritme. Njena raven je podvržena dnevnim ritmom in jo ureja osvetlitev mrežnice. S spremembo intenzivnosti svetlobnega toka se raven melatonina poveča ali zmanjša.

Mehanizem spanja je zelo subtilen in ranljiv. Kršitev izmenjave spanja in budnosti, ki je po naravi neločljivo povezana z človekom, povzroča resno škodo zdravju. Tako je stalna izmena, ki vključuje delo ponoči, povezana z večjo verjetnostjo pojava takšnih bolezni, kot je sladkorna bolezen tipa 2, srčnih napadov in raka.

V sanjah se oseba popolnoma sprošča. Vsi organi počivajo, samo možgani nadaljujejo z delom, sistematizirajo informacije, prejete v enem dnevu.

Krajši spanec

Civilizacija se v življenju prilagaja. Raziskovalci biološke ure spanja so ugotovili, da sodobni moški spi 1,5 ure manj kot ljudje v 19. stoletju. Kakšna je nevarnost zmanjšanja časa nočnega počitka?

Motnje naravnega ritma menjavanja spanja in budnosti povzročajo motnje in motnje v delovanju vitalnih sistemov človeškega telesa: imunski, srčno-žilni, endokrini. Pomanjkanje spanja vodi do prekomerne telesne teže, vpliva na vid. Oseba začne čutiti nelagodje v očeh, jasnost slike je motena, obstaja nevarnost, da se razvije resna bolezen - glavkom.

Pomanjkanje spanja povzroča okvaro človeškega endokrinskega sistema in s tem povečuje tveganje za hudo bolezen - diabetes.

Raziskovalci so pokazali zanimiv vzorec: pričakovana življenjska doba je daljša za ljudi, ki spijo od 6,5 do 7,5 ur. Tako zmanjšanje kot povečanje časa spanja vodita v zmanjšanje pričakovane življenjske dobe.

Biološka ura in zdravje žensk

To vprašanje je posvečeno številnim študijam. Ženska biološka ura je zmožnost telesa, da proizvaja potomce. Obstaja še en izraz - plodnost. Gre za starostno mejo, ki je ugodna za rojstvo otrok.

Pred nekaj desetletji je ura pokazala trideset let. Menili so, da udejanjanje samega sebe kot mater za ženske poštenega spola po tej starosti nosi tveganje za zdravje ženske in njenega nerojenega otroka.

Zdaj so se razmere spremenile. Število žensk, ki so prvič začele otroka med 30. in 39. letom starosti, se je bistveno povečalo, in sicer za 2,5-krat, in tiste, ki so to storili po 40. letu, pa se je povečalo za 50%.

Kljub temu strokovnjaki menijo, da je ugodna starost za materinstvo 20-24 let. Pogosto si prizadeva za pridobitev izobrazbe, za uresničitev na profesionalnem področju. Le nekaj žensk v tej starosti prevzame odgovornost za vzgojo otroka. Spolna zrelost je 10 let pred čustveno zrelostjo. Zato večina strokovnjakov verjame, da je za sodobno žensko optimalen čas za rojstvo otroka 35 let. Danes niso več vključeni v tako imenovano rizično skupino.

Biološka ura in medicina

Odziv človeškega telesa na različne učinke je odvisen od faze cirkadianega ritma. Zato biološki ritmi igrajo pomembno vlogo v medicini, zlasti pri diagnozi in zdravljenju številnih bolezni. Tako je učinek zdravil odvisen od faze dnevnega bioritma. Na primer, med zobozdravstvenim zdravljenjem je analgetični učinek najbolj izrazit od 12 do 18 ur.

Spreminjanje občutljivosti človeškega telesa na droge preučuje kronofarmakologijo. Na podlagi informacij o dnevnih bioritmih se razvijejo najučinkovitejši načini zdravljenja.

Na primer, čisto individualna nihanja vrednosti krvnega tlaka zahtevajo upoštevanje tega dejavnika pri jemanju zdravil za zdravljenje hipertenzije, ishemije. Da bi se izognili krizi, je treba ljudi, ki jim grozi zdravilo, jemati zvečer, ko je telo najbolj ranljivo.

Poleg dejstva, da biorhythms v človeškem telesu vplivajo na učinek jemanja zdravil, lahko ritmične motnje povzročijo različne bolezni. Nanašajo se na tako imenovane dinamične bolezni.

Desinhronoza in njeno preprečevanje

Za zdravje ljudi je dnevna svetloba zelo pomembna. To je sončna svetloba, ki zagotavlja naravno sinhronizacijo bioritmov. Če osvetlitev ni zadostna, kot se dogaja pozimi, pride do okvare. To je lahko vzrok za številne bolezni. Razvijajo se duševna (depresivna stanja) in fizična stanja (zmanjšanje splošne imunosti, šibkost itd.). Razlog za te motnje je v desinhronozi.

Desinhronoza se pojavi, ko biološka ura človeškega telesa ne uspe. Razlogi so lahko različni. Desinhronoza nastopi pri dolgem spreminjanju časovnega pasu, med prilagoditvenim obdobjem med prehodom v zimski (poletni) čas, med izmenskim delom, odvisnostjo od alkohola, nerednim hranjenjem. To se izraža v motnji spanja, napadih migrene, izgubi pozornosti in koncentraciji. Posledično se lahko pojavita apatija in depresija. Starejši ljudje se težje prilagajajo, potrebujejo več časa.

Za preprečevanje desinhronoze, korekcijo ritmov telesa s snovmi, ki lahko vplivajo na fazo bioloških ritmov. Imenujejo se kronobiotiki. Vsebujejo jih zdravilne rastline.

Biološke ure se dobro odzivajo na glasbo s pomočjo glasbe. Pomaga povečati produktivnost pri opravljanju monotonih del. S pomočjo glasbe se zdravijo tudi motnje spanja in nevropsihiatrične bolezni.

Ritem v vsem je način za izboljšanje kakovosti življenja.

Praktična vrednost bioritmologije

Biološka ura je predmet resnih znanstvenih raziskav. Njihove stranke so številne gospodarske panoge. Rezultate proučevanja bioloških ritmov živih organizmov uspešno uporabljamo v praksi.

Poznavanje ritmov življenja domačih živali in gojenih rastlin pomaga povečati učinkovitost kmetijske proizvodnje. Lovci in ribiči uporabljajo to znanje.

Dnevna nihanja v telesu fizioloških procesov upoštevajo medicinsko znanost. Učinkovitost jemanja zdravil, kirurških posegov, izvajanja medicinskih postopkov in manipulacij je neposredno odvisna od biološke ure organov in sistemov.

Dosežki bioritmologije se že dolgo uporabljajo pri organizaciji dela in počitka za letalske posadke. Njihovo delo vključuje presečišče več časovnih pasov v enem letu. Odprava negativnih učinkov tega dejavnika je zelo pomembna za ohranjanje zdravja letalskih posadk letalskih družb.

Težko je doseči brez dosežkov bioritmologije v vesoljski medicini, zlasti pri pripravi dolgih letov. Dolgoročni ambiciozni načrti za ustvarjanje človeških naselij na Marsu očitno ne bodo storili, ne da bi preučili značilnosti delovanja človeških bioloških ur na tem planetu.