Biologické hodiny lidského těla

Dlouho bylo zjištěno, že veškerý život na Zemi podléhá určitým rytmům, které dávají globální procesy. Toto je každodenní rotace planety kolem osy a její pohyb po sluneční oběžné dráze. Živé organismy mají nějaký čas pocit, a jejich chování je předmětem jeho průběhu. Toto se projevuje střídáním období aktivity a spánku u zvířat, při otevírání a uzavírání květin v rostlinách. Samičí ptáci se každé jaro vracejí na hnízdiště, vylíhnou mláďata a migrují do teplých zemí na zimu.

Co je to biologické hodiny?

Rytmus toku všech životních procesů je vlastnictvím všech obyvatel naší planety. Například v noci žijí mořští jednobuněčné vlajky. Není známo, proč to dělají. Ale během dne nesvítí. Tato vlastnost flagellates byla získána v procesu evoluce.

Každý živý organismus na Zemi - jak rostliny, tak zvířata - má vnitřní hodiny. Určují periodicitu života, vázanou na délku dnů Země. Tyto biologické hodiny přizpůsobují svůj směr frekvenci dne a noci, nezávisí na teplotních změnách. Kromě denních cyklů jsou sezónní (roční) a lunární období.

Biologické hodiny jsou do jisté míry konvenční koncepcí, která znamená, že vlastnosti živých organismů se orientují v čase. Tato vlastnost je pro ně genetická a je zděděna.

Studium mechanismu biologických hodin

Po dlouhou dobu byl rytmus životních procesů živých organismů vysvětlen rytmem změn podmínek prostředí: světla, vlhkosti, teploty, atmosférického tlaku a dokonce i intenzity kosmického záření. Jednoduché experimenty však ukázaly, že biologické hodiny pracují bez ohledu na změny vnějších podmínek.

Dnes je známo, že jsou v každé buňce. V složitých organismech hodiny tvoří komplexní hierarchický systém. Je nutné fungovat jako celek. Pokud některé orgány a tkáně nejsou koordinovány včas, dochází k jinému typu onemocnění. Vnitřní hodiny jsou endogenní, to znamená, že mají vnitřní charakter a jsou nastaveny signály zvenčí. Co jiného víme?

Biologické hodiny jsou zděděny. V posledních letech bylo zjištěno důkazy o této skutečnosti. V buňkách jsou časové geny. Podléhají mutacím a přirozený výběr. Je nezbytné koordinovat procesy životně důležité činnosti s každodenní rotací Země. Vzhledem k tomu, že poměry dne a noci v průběhu roku nejsou stejné v různých zeměpisných šířkách, je třeba, aby hodiny byly přizpůsobeny měnícím se obdobím. Musí zvážit, zda přidává nebo snižuje den a noc. Neexistuje jiný způsob, jak rozlišit jaro a podzim.

Při studiu biologických hodin rostlin vědci zjistili mechanismus jejich přizpůsobení změnám v délce dne. To se děje za účasti speciálních regulátorů fytochromu. Jak funguje tento mechanismus? Fytochemie enzymu existuje ve dvou podobách, které se mění od jednoho k druhému v závislosti na denní době. Hodiny lze nastavit externími signály. Všechny procesy v rostlinách - růst, kvetení - závisí na koncentraci enzymu fytochromu.

Mechanismus intracelulárních hodin nebyl dosud studován až do konce, ale většina z nich byla pokryta

Cirkadiánní rytmy v lidském těle

Pravidelné změny intenzity biologických procesů jsou spojeny se střídáním dne a noci. Tyto rytmy se nazývají cirkadiánní nebo cirkadiánní. Jejich frekvence je asi 24 hodin. Ačkoli cirkadiánní rytmy jsou spojeny s procesy vyskytujícími se mimo tělo, mají endogenní původ.

Osoba nemá žádné orgány a fyziologické funkce, které by nedodržovaly každodenní cykly. Dnes je známo více než 300 lidí.

Lidské biologické hodiny regulují tyto procesy podle denních rytmů:

- buněčné dělení ;

- srdeční frekvence a dýchání;

- spotřeba kyslíku tělem;

- střevní peristaltika;

- intenzitu žláz;

- střídání spánku a odpočinku.

To jsou jen hlavní projevy.

Rytmus fyziologických funkcí se vyskytuje na všech úrovních - od změn uvnitř buňky až po reakce na úrovni organismu. Experimenty posledních let ukázaly, že základ cirkadiánních rytmů - endogenních, samo-udržujících procesů. Lidské biologické hodiny jsou nastaveny tak, aby oscilovaly po 24 hodinách. Jsou spojeny se změnami v prostředí. Průběh biologických hodin je synchronizován s některými z těchto změn. Nejcharakterističtější z nich jsou střídání dne a noci a denní kolísání teploty.

Předpokládá se, že ve vyšších organismech se hlavní hodiny nacházejí v mozku v jádře nadcházního talamu. Nervová vlákna z optického nervu to vedou, a s krví, hormon melatonin, produkovaný epifýzou, je přiveden s krví. To je orgán, který byl jednou třetím okem starých plazů a zachoval regulaci cirkadiánních rytmů.

Organ Biological Clock

Všechny fyziologické procesy v lidském těle se vyskytují s jistou cyklickou povahou. Teplota, tlak, změna koncentrace cukru v krvi.

Lidské orgány podléhají každodennímu rytmu. Za 24 hodin jejich funkce střídají období vzestupů a pádů. To znamená, že vždy, orgán funguje zvlášť účinně po dobu 2 hodin, po které se přestěhuje do relaxační fáze. V tomto okamžiku tělo odpočívá a zotavuje se. Tato fáze trvá také 2 hodiny.

Například fáze zvedání aktivity žaludku spadá na období od 7 do 9 hodin, po něm, od 9 do 11, následuje pokles. Slezina a pankreas jsou aktivní od 9 do 11 a od 11 do 13 odpočívají. V srdci tyto doby klesají na 11-13 hodin a 13-15. Fáze močového měchýře - od 15 do 17, odpočinek a odpočinek - od 17 do 19.

Biologické hodiny orgánů jsou jedním z mechanismů, které obyvatelům Země umožnily přizpůsobit se každodennímu rytmu po miliony let evoluce. Ale civilizace vytvořená člověkem neustále ničí tento rytmus. Výzkum ukazuje, že je snadné vyvážit biologické hodiny těla. Stačí pouze radikálně změnit stravu. Začněte například oběd uprostřed noci. Proto je pevná strava základním principem. Je obzvláště důležité sledovat to od raného dětství, kdy začínají biologické hodiny lidského těla. Průměrná délka života přímo závisí na tom.

Chrono-ontologie

Jedná se o novou, nově vznikající vědeckou disciplínu, která studuje věkové změny v biologických rytmech, které se vyskytují v lidském těle. Chronohertologie vznikla na křižovatce dvou věd - chronobiologie a gerontologie.

Jedním z předmětů výzkumu je mechanismus fungování takzvaných "velkých biologických hodin". Tento termín byl poprvé uveden do oběhu významným vědcem V.M. Dilmanem.

"Velké biologické hodiny" je spíše konvenční koncept. Je to spíše model stárnoucích procesů v těle. Umožňuje porozumění vztahu životního stylu člověka, jeho stravovacích návyků se skutečným biologický věk. Tyto hodiny počítají očekávanou délku života. Zaznamenávají akumulaci změn v lidském těle od narození až po smrt.

Průběh velkých biologických hodin je nerovnoměrný. Spěchají a pak zaostávají. Mnoho faktorů ovlivňuje jejich průběh. Zkracují a prodlužují život.

Princip fungování velkých biologických hodin je, že ne měří časové období. Měří rytmus procesů nebo spíše ztrátu věku.

Výzkum v tomto směru může pomoci při řešení hlavního problému medicíny - odstranění onemocnění stárnutí, které jsou dnes hlavní překážkou při dosahování druhového limitu lidského života. Nyní se tento údaj odhaduje na 120 let.

Spánek

Vnitřní rytmy těla regulují všechny životně důležité procesy. Čas usínání a probuzení, doba spánku - pro všechna "třetí oko" - thalamus. Je dokázáno, že tato část mozku je zodpovědná za produkci melatoninu, hormonu, který reguluje lidské biorytmy. Jeho úroveň podléhá každodenním rytmům a je regulována osvětlením sítnice. Při změně intenzity světelného toku se hladina melatoninu zvyšuje nebo snižuje.

Mechanismus spánku je velmi jemný a zranitelný. Porušení střídání spánku a bdění, které je přirozené člověku, způsobuje vážné poškození zdraví. Takže práce s konstantní směnou, která zahrnuje práci v noci, je spojena s vyšší pravděpodobností výskytu takových onemocnění jako je diabetes typu 2, srdeční záchvaty a rakovinu.

Ve snu se člověk zcela uvolní. Všechny orgány spočívají, pouze mozku nadále pracuje, systematizovat informace přijaté během jednoho dne.

Kratší spánek

Civilizace provádí vlastní úpravy v životě. Vyšetřování biologických hodin spánku vědci zjistili, že moderní člověk spí 1,5 hodiny méně než lidé v 19. století. Jaké je nebezpečí snížení doby nočního odpočinku?

Přerušení přirozeného rytmu střídání spánku a bdění vede k narušení a narušení práce vitálních systémů lidského těla: imunitní, kardiovaskulární, endokrinní. Nedostatek spánku vede k nadměrné tělesné hmotnosti, ovlivňuje vidění. Člověk začíná pociťovat nepohodlí v očích, zřetelnost obrazu je narušena, hrozí nebezpečí vzniku vážného onemocnění - glaukomu.

Nedostatek spánku způsobuje poruchu lidského endokrinního systému, čímž se zvyšuje riziko závažné nemoci - diabetes.

Výzkumníci odhalili zajímavý vzorec: průměrná délka života je delší u osob, které spí 6,5 až 7,5 hodin. Jak snížení, tak zvýšení doby spánku vedou ke snížení předpokládané délky života.

Biologické hodiny a zdraví žen

Tento problém je věnován mnoha studiím. Ženské biologické hodiny jsou schopností těla produkovat potomky. Existuje další termín - plodnost. Jedná se o věkovou hranici, která je příznivá pro narození dětí.

Před několika desetiletími hodiny ukazovaly třicet let. Bylo věřeno, že realizace sebe sama jako matky pro ženy z poctivého pohlaví po tomto věku nese riziko pro zdraví ženy a jejího nenarozeného dítěte.

Nyní se situace změnila. Počet žen, které počaly dítě ve věku od 30 do 39 let poprvé výrazně vzrostlo, o 2,5 krát, a ti, kteří to udělali po 40 letech, se zvýšili o 50%.

Nicméně odborníci se domnívají, že příznivý věk pro mateřství 20-24 let. Často vyhrává touha získat vzdělání, uvědomit si, že se v profesionálním oboru vyvíjí. Jen málo žen v tomto věku přebírá odpovědnost za vychování dítěte. Sexuální zralost je 10 let před emoční splatností. Proto většina odborníků má tendenci věřit, že pro moderní ženu je optimální čas na porod dítěte 35 let. Dnes již nejsou zahrnuty do tzv. Rizikové skupiny.

Biologické hodiny a medicína

Odpověď lidského těla na různé účinky závisí na fázi cirkadiánního rytmu. Proto biologických rytmů hrají důležitou roli v medicíně, zejména při diagnostice a léčbě mnoha nemocí. Účinky léků tedy závisí na fázi denního biorytmu. Například při zubním ošetření je analgetický účinek nejvýraznější od 12 do 18 hodin.

Změna citlivosti lidského těla na drogy je studium chronofarmakologie. Na základě informací o denních biorytmech se vyvíjejí nejefektivnější léčebné režimy.

Například čistě individuální kolísání hodnot krevního tlaku vyžaduje zohlednění tohoto faktoru při užívání léků k léčbě hypertenze, ischémie. Takže, aby se zabránilo krizi, by lidé, u kterých hrozí lék, měli být vezeni ve večerních hodinách, kdy je tělo nejzranitelnější.

Kromě toho, že biorytmy lidského těla ovlivňují účinek užívání léků, mohou rytmické poruchy způsobit různé nemoci. Týkají se takzvaných dynamických onemocnění.

Desynchronóza a její prevence

Pro lidské zdraví má denní světlo velký význam. Je to sluneční záření, které zajišťuje přirozenou synchronizaci biorytmů. Pokud osvětlení není dostatečné, jak se to děje v zimě, dojde k poruše. To může být příčinou mnoha nemocí. Mentální (depresivní stavy) a fyzické (snížení celkové imunity, slabost atd.) Se vyvíjejí. Důvod těchto onemocnění spočívá v desynchronóze.

Desynchronóza nastává, když selhávají biologické hodiny lidského těla. Důvody mohou být různé. Desynchronóza nastává při delší změně časového pásma, během adaptačního období během přechodu na zimní (letní) čas, při práci na směny, závislosti na alkoholu, nepravidelného krmení. To se projevuje v poruchách spánku, záchvaty migrény, ztrátě pozornosti a koncentrace. V důsledku toho se může objevit apatie a deprese. Starší lidé se přizpůsobují obtížnějším, potřebují více času.

Pro prevenci desynchronózy, korekce rytmu těla pomocí látek, které mohou ovlivnit fázi biologických rytmů. Jsou nazývány chronobiotiky. Jsou obsaženy v léčivých rostlinách.

Biologické hodiny dobře reagují na hudbu pomocí hudby. Pomáhá zvýšit produktivitu při výkonu monotónní práce. S pomocí hudby se také léčí poruchy spánku a neuropsychiatrické nemoci.

Rytmus ve všem je způsob, jak zlepšit kvalitu života.

Praktická hodnota biorytmologie

Biologické hodiny jsou předmětem seriózního vědeckého výzkumu. Jejich zákazníci mají mnoho odvětví ekonomiky. Výsledky studií biologických rytmů živých organismů se v praxi úspěšně aplikují.

Znalost rytmu života domácích zvířat a pěstovaných rostlin pomáhá zvýšit efektivitu zemědělské výroby. Lovci a rybáři tuto znalost využívají.

Denní výkyvy v těle fyziologických procesů berou v úvahu lékařské vědy. Účinnost užívání léků, chirurgických zákroků, provádění lékařských postupů a manipulací přímo závisí na biologických hodinách orgánů a systémů.

Úspěchy biorytmologie se již dlouho používají při organizaci pracovních a odpočinkových režimů pro posádky letadel. Jejich práce zahrnuje průsečík několika časových pásem v jediném letu. Odstranění nepříznivých účinků tohoto faktoru je velmi důležité pro zachování zdraví letových posádek leteckých společností.

Je obtížné bez úspěchů biorytmologie ve vesmírné medicíně, zejména při přípravě dlouhých letů. Dalekosáhlé ambiciózní plány na vytvoření lidských sídel na Marsu se zřejmě neobjeví bez studování vlastností fungování lidských biologických hodin na této planetě.