Исследовательский проект

Министерство образования  и науки Краснодарского края

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №8

Научно – практическая конференция

Малой сельскохозяйственной Академии наук учащихся Кубани

Секция «Валеология»

Исследовательский проект

Тема: «Биоритмы-организаторы нашей жизни»

                                                        Автор: Даниленко Данил

                                               ученик 9 «А» класса

                                          МБОУ СОШ №8

                                                    Отрадненского района

Научный руководитель: Никольский    

 Владимир Алексеевич

                                                         педагог дополнительного

                                                      образования ГБОУ ДОД

                                                                       «Эколого-биологический Центр»

                                                  Краснодарского края

ст.Передовая

2013год

Содержание.

Введение …………………………………………………………………………3

Литературный обзор…………………………………………………………….9

1. Характеристика биоритмов человека

0. 1.1Циркадианная организация функций человека………………………..24
1. 1.2Сезонные биоритмы……………………………………………………..28
2. 1.3Синхронизация биоритмов, десинхроноз……………………………...30
3. 1.4Биоритмологическая индивидуальность человека…………………….33

2.Исследовательская часть

2.1 Определение биоритмологической организации функций на примере исследования сердечно-сосудистой системы……………………………..34

2.2 Определение биоритмологической индивидуальности человека (собственного хронотипа и одноклассников) по И,В,Московченко…….37

2.3 Гигиеническая оценка своего расписания уроков и режима дня с учетом биологических ритмов……………………………………………..41

Заключение………………………………………………………………….43

Выводы………………………………………………………………………43

Список используемой литературы…………………………………………45

Введение

Актуальность исследования. Нас окружает удивительный мир, удивительный по многим причинам. Вот хотя бы потому, что он находится в постоянном движении. И движение это носит волнообразный, колебательный характер. Ритмично все вне нас и в нашем организме.

        Периодичность в протекании жизненных процессов является одной из основных особенностей жизни, такой же характерной чертой, как возбудимость живых тканей, адаптироваться к окружающей среде и условиям жизни. Ритмические, т.е. регулярно повторяющиеся изменения обнаруживаются в клетках и субклеточных структурах, в органах и системах, в деятельности и поведении организмов, а также в состоянии поведении и численности целых популяций.

        Наука, изучающая циклические биологические процессы, имеющиеся на всех уровнях организации живой системы, получила название биоритмология. Любая функция живого организма обладает определенной временной организацией, т.е. ее проявления (усиление или снижение) колеблются во времени. Поэтому биоритмологию еще называют хронобиологией (от греч. chronos – время). Нормой для здорового взрослого человека в покое являются показатели артериального давления в среднем 120 / 80 мм.рт.ст., частота сердечных сокращений – 75 в минуту. Если определять эти параметры многократно в течение суток, выявится их существенная динамика. Построенная по этим данным кривая будет приближаться к синусоиде. Такие же ритмические колебания наблюдаются и в отношении других функций.

        Сейчас в хронобиологии образовалось более десятка относительно самостоятельных направлений исследования. Хронофизиология – исследует механизмы генерации биологических ритмов отдельными клетками, органами, тканями и организмом в целом. Тесно с этим разделом связана хрономедицина, изучающая роль нарушения согласованности биоритмов различных функциональных систем организма в развитии патологических процессов, использовании биоритмологических данных в целях диагностики, лечения и профилактики различных заболеваний (хронотерапия, хронофармакология). Первые шаги космической биоритмологии совпали с началом пилотируемых космических полетов, которые потребовали обеспечения труда и отдыха человека в космосе. Дендрохронология изучает ритмы прироста деревьев по характеру годичных колец, или фенология растений, фиксирующая ритмику их развития в связи с сезонными циклами погоды.

        Из года в год возрастает интерес к проблемам биоритмологии, методологические принципы которой проникают в исследования всех уровней организации живого – от молекулярного до уровня целостного организма. Ведь в течение миллионов лет эволюционного развития шел процесс не только непрерывного усложнения и совершенствования структурной организации живых систем, но и процесс их временной организации. Адаптация организма к постоянно меняющимся условиям окружающей среды обеспечивалась не отдельными органами, а скоординированными во времени и пространстве и соподчиненными между собой специализированными функциональными системами.

        Биоритмология является одной из молодых и быстро развивающихся наук двадцатого века. Человек еще с древнейших времен наблюдал за периодическими изменениями у окружающих его живых организмов. Со времен Аристотеля (IV в. до н.э.) и до наших дней у исследователей не ослабевает интерес к удивительному и загадочному чувству времени. Еще Александр Македонский, отправляясь в азиатские походы, брал с собой ученых-историков и естествоиспытателей. Один из них по имени Андротений обратил внимание на ритмические движения листьев рожкового дерева, которые ночью утомленно повисали, а утром снова поднимались. Андротений подробно описал свои наблюдения в дневнике, но они долго оставались преданными забвению.

        Лишь более чем через 200 лет после походов Александра Македонского, французский астроном XVIII века Жан Жак де Мэран установил, что такие же движения совершают листья бобового растения. Опыты были проведены в 1729 году. Де Мэрана интересовало вращение Земли вокруг своей оси. То, что листья бобовых, растущих в открытом грунте, поднимаются днем и опускаются ночью, знал каждый крестьянин в округе. Но де Мэран был человеком пытливого ума, и ему захотелось выяснить, меняют ли они свое положение, потому что их освещает солнце, или потому, что они чувствуют вращение Земли. Он помещает растение в темное помещение, но листья точно так же, как и при солнечном свете, поднимаются днем и опускаются в ночное время. Стало быть, растения приспосабливаются к вращению Земли.

        Позднее суточно-периодическим движением листьев заинтересовались и другие ученые-биологи: французы А. Де Кандаль, Х. Дютроше, немецкий ученый В. Гофмейстер. Они понимают, что это движение вызывается каким-то внутренним ритмом.

        В 1857 году немецкий ученый Юмус Сакс пришел к выводу, что изменения в движении листьев связаны с периодичностью всего комплекса процессов развития, что внутри каждой клетки, внутри организма имеются биологические часы. Но все же началом науки биоритмологии принято считать открытие де Мэрана. За два с половиной столетия биоритмология сделала большие успехи.

        Сегодня уже нет сомнений, что человек и окружающая его среда живут по универсальным законам ритма. Академик В.И. Вернадский в начале XX века говорил о «всюдности ритмов»… Еще в начале 30-х годов выдающийся исследователь А.Л. Чижевский утверждал, что, и каждый атом живого резонирует на соответствующие колебания в природе. Он обобщил множество исторических данных и провел специальные исследования, показавшие неоспоримую связь многих жизненных ритмов с циклами внешней среды, прежде всего активности Солнца. Эта книга «Эпидемические катастрофы и периодическая деятельность Солнца» была переиздана в 1938 году французским издательством «Гиппократ», а в 70-е годы выдержала у нас два массовых издания под названием «Земное эхо солнечных бурь». [1].

        Несмотря на давность биоритмологических исследований, биоритмология еще молода. Считается, что современный этап ее развития начался с момента первого международного симпозиума хронобиологов в небольшом американском городке Колд-Сиринг-Харборге весной 1960г., материалы которого опубликованы на русском языке (Биологические часы, М.: Мир, 1964). Именно тогда впервые на столь широком форуме была высказана мысль о том, что все организмы – от одноклеточных до человека – обладают живыми часами. Это произвело неизгладимое впечатление не только на участников симпозиума, но и на весь научный мир, и привлекло к исследованию биологических ритмов множество специалистов самого разного профиля, и достоверные факты быстро накапливались. Активизировалась деятельность международного хронобиологического общества, созданного еще в 1937 году. Мощным стимулом для развития биоритмологии послужило освоение космоса.

        В нашей стране пионером хронобиологии был ленинградский физиолог Н.Я. Пэрна (1878-1923), раскрывший ритмическую структуру психоэмоциональной жизни человека и показавший значение биоритмов для творчества.

        Большую роль в развитии и консолидации научных сил и общественности вокруг проблем биоритмологии сыграли отечественные ученые Ф.И. Комаров, О.Г. Газенко, В.П. Казначеев, Н.А. Агаджанян, Ю.А. Романов и многие другие. Из зарубежных ученых огромный вклад в становление и развитие биоритмологии как науки внесли Ю. Ашофф и Ф. Халберг.

        Таким образом, биоритмологию можно определить как часть естествознания, которая изучает закономерности и механизмы временной организации процессов жизнедеятельности, функций организма в условиях постоянно изменяющейся

окружающей среды.

        По своему содержанию, задачам и методам биоритмология близка к классической физиологии и биохимии. Исследование биоритмов, происходящих в сообществах животных, роднит ее с общей биологией, а значение биоритмологической активности человека для его трудовой и спортивной деятельности указывает на связь ее с физиологией труда и физиологией спорта, а также со школьной гигиеной, т.к. помогает обосновать режимы учебно-воспитательного процесса, в учебных заведениях.

        Предметом изучения биоритмологии являются все уровни развития живой материи: молекулярный, клеточный, тканевой, органный и организменный уровень, а также одноклеточные и многоклеточные организмы на всех стадиях эволюционного развития, популяции и биоценозы (например, определение периодичности в редупликации ДНК, митотическом делении, количестве клеток в крови и др.).

        Большинство исследований по биологическим ритмам проводилось на растениях, птицах, других животных. Эксперименты на человеке допустимы лишь в том случае, если они не причиняют вреда, так что возможности здесь весьма ограничены. У человека действие биологических часов зависит от многих факторов, и их экспериментальное изучение более сложное и трудоемкое. В связи с этим процессы, свидетельствующие о существовании биологических часов, сначала, изучаются на животных, а затем уже на человеке. Для изучения биологических ритмов человека необходимо полностью исключить влияние всех внешних факторов, мешающих ходу внутренних часов человека. Необходимо также располагать совершенными методами исследований температуры тела, сердечно-сосудистой системы, циклов сна и т.д. Первоначальные исследования были несовершенны, несмотря на это, они позволили выявить ход внутренних биологических часов человека при осуществлении различных физиологических функций. Так, например изучение цикла, «сон-бодрствование» исследователи проводили в пещерах. Первые эксперименты они выполняли на себе. Находясь в изоляции от внешнего мира, в полной темноте и тишине, они наблюдали за суточными изменениями различных физиологических функций. Исследователи пытаются выяснить:

1. какова функциональная организация биоритмов;
2. где находятся структуры, задающие ритм («пейсмекеры»), и каков физиологический механизм их действия;
3. какие клеточные и биохимические механизмы обуславливают генерацию ритма в самих пейсмекерах..

В наше время биоритмология приобрела большое теоретическое и практическое значение. Практические выходы биоритмологии исключительно многообразны: она находит точки приложения в сфере трудовых процессов, в  спорте, медицине, космонавтике, в сельском хозяйстве.

Вопросы биоритмологии вплотную смыкаются с важнейшей проблемой современного естествознания – проблемой адаптации. Адаптация – одно из фундаментальных качеств живой материи, которое присуще всем формам жизни. Без адаптационных способностей невозможно синхронизировать свою деятельность с ритмами окружающей среды. Биоритм является частью адаптации. Производительность труда – физического и умственного – во многом зависит от организации его ритма, от учета циклов жизнедеятельности, адаптационных возможностей человека.

        Особая роль принадлежит хрономедицинскому направлению, в котором можно выделить обособленные разделы изучения временных закономерностей в диагностике, терапии. [2]

Целью научно-исследовательской работы является тщательное изучение биоритмов-организаторов нашей жизни. Исходя из поставленной цели, в работе решались следующие задачи:

- изучение характеристики биоритмов человека;

- сравнение биоритмологических индивидуальностей человека;

- определение биоритмологической организации функций на примере  исследования сердечно-сосудистой системы;

- определение биоритмологической индивидуальности человека (собственного хронотипа и одноклассников) по И.В. Московченко;

- проведение гигиенической оценки своего расписания уроков и режима дня.

Литературный обзор

 Что же такое биологический ритм, или биоритм?

1.Биоритм – это периодические изменения в организме, которые характеризуются объективно устанавливаемыми количественными показателями и которые имеют определенную временную структуру.

2.Биоритм – автоколебательный процесс в биологической системе, характеризующийся последовательностью фаз напряжения и расслабления.

3.Биоритм – циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений.

4.Биоритм – статистически значимое изменение биологического процесса,  имеющее волнообразную форму.

Биоритмами предлагают называть изменения, периодичность которых сохраняется при изоляции от внешних источников отсчета времени в течение двух или более циклов (периодов). При изоляции биологические ритмы могут переходить на собственную частоту (длину периода, отличную от частоты, навязанную извне, а при навязывании внешнего ритма могут сдвигать собственный ритм по фазе. Периодичность является такой же основной чертой жизни, как возбудимость живых тканей, гомеостаз в организме или способность адаптироваться к окружающей среде и условиям жизни.

        Почему же в живой природе, населяющей Землю, возникли биоритмы? Как объяснить происхождение ритмических колебаний, которые наблюдаются в самых различных проявлениях жизни?

        Для этого необходимо обратиться к истории. Вспомним, что по современным представлениям более 15 миллиардов лет назад Вселенная была ничтожна мала. Но согласно гипотезе «горячей Вселенной» (предложенная в середине XX в. американским физиком Галювым) примерно 15 млрд. тому назад произошел «большой взрыв»: масса материи, уплотненная до ничтожно малого объема, но с чрезвычайно высокой температурой, взорвалась, т.е. быстро и резко расширялась (доказательство: и теперь расширение Вселенной продолжается). В результате «большого взрыва» произошло постепенное образование небесных тел.

        Наша Солнечная система имеет возраст 4,5-5 млрд. лет. С возникновением Вселенной причинно связано появление ритмических процессов, которые отражают движение составляющих ее тел, в том числе и движения Земли. Намного раньше появления живой природы уже существовали периодические процессы в неживой природе – смена дня и ночи, последовательность сезона года и др. Когда значительно позднее (примерно 250 млн. лет тому назад) на Земле появилась уникальная форма материи – живая плазма, она не могла не отразить в себе автоколебательные процессы, происходящие в неживой природе. Возникновение биологических ритмов с периодами, близкими к геофизическим циклам, было необходимым условием сохранения живой материи на Земле и возможности ее дальнейшей эволюции. Живое, отразив однажды законы неорганического мира, стало функционировать в соответствии с ними. Биоритмы получили распространение во всем живом – в простейшей живой плазме, в растениях (например, суточная периодичность движения листьев). Появление даже самых примитивных биоритмов, имело с самого начала адаптивное значение.

        Периодичность изменений в физиологическом состоянии организма имело важное биологическое значение. Потому что доведение всех функций до max лишь в определенные фазы каждого периода экономнее, чем стабильное, непрерывное поддержание такого максимума. За всякой активностью должно следовать ее снижение для восстановления и отдыха.

        Ученые утверждают, что ритмические явления были присущи живой материи еще на доклеточном уровне ее организации. Например, ритмические процессы распада и синтеза молекул, образование молекулярных комплексов, продукция и расходования энергии. Вначале эти автоколебательные процессы носили характер пассивного реагирования на колебания параметров внешней среды. Но когда появилась клеточная организация живой материи, с присущими ей слаженными субклеточными структурами, возникла необходимость координации физико-химических процессов, которые протекали в отдельных компонентах клетки, подчинения их ритмам окружающей среды, т.е. возникает необходимость усвоения экзогенных (внешних) колебаний и создание эндогенных (внутренних) механизмов генерации биоритмов, вместо пассивного реагирования на изменения параметров внешней среды. Появление таких механизмов является проявлением «принципа оперативного отражения действительности» (сформулированного П.К. Анохиным для биологических систем).

        На ранних этапах эволюционного развития ритмические процессы многоклеточных организмов регулировались специфическими химическими веществами, которые часто объединяют под названием «донервные медиаторы», хотя есть и другие названия «гамоны» и др. (цитогормоны). Эта древнейшая форма регуляции ритмов живого образования сохраняется в организме человека и животных.

        Наиболее четко она видна на самых ранних стадиях пренатального онтогенеза. Как известно, оплодотворенная яйцеклетка (зигота) делится на две, затем на четыре и т.д. бластомеров. Этот процесс протекает и во времени и в количественном отношении. Он обеспечивается химической регуляцией: сразу же после слияния генетического материала материнского и отцовского организмов начинается синтез ацетилхолина и стероидных гормонов, аналогичных гормонам взрослого организма. Если искусственно нарушить синтез этих веществ, дробление либо прекращается, либо формируется ранняя патология развития эмбриона и, как следствие, - тяжелые врожденные уродства.

        Следовательно, на самых ранних стадиях развития онтогенеза, и соответственно филогенеза координация ритмических процессов происходит химическим, т.е. гуморальным путем, т.к. клетка понимает «язык химии».

        По мере усложнения организации живых организмов возникало все больше эндогенных водителей ритма (пейсмекеров) в разных органах и тканях. Организм как целое мог состояться при условии синхронизации этих многочисленных пейсмекеров между собой, а также согласования их с ритмическими изменениями внешней среды (свет, температура, магнитное поле Земли и т.д.). Эта важная биологическая задача была решена в процессе длительного развития животного мира путем формирования двух взаимосвязанных механизмов регуляции – нервного и гуморального. При этом нервная система взяла на себя роль функции взаимосвязи организма с окружающей средой, а эндокринная система оказалась «вставленной» между нервными механизмами и периферическими органами.

        Таким образом, возникновение биоритмов связано теснейшим образом с ритмическими процессами, происходящими в неживой природе, и это следует рассматривать как проявление принципа материального единства мира. Появление временной организации функций, т.е. биоритмов сыграло существенную роль в эволюции, поскольку обеспечило нормальное функционирование живых организмов в условиях ритмических изменений в окружающем мире.

Периодические изменения в состоянии организма (органа, клетки) принято в настоящее время исследовать, пользуясь приемами и методами изучения колебательных процессов. Периодичность жизненных процессов сложна и непостоянна.

        Для ее описания и изучения оказывается удобным аппроксимировать -
наблюдаемые изменения и представлять их той или другой -
периодической функцией, например в виде синусоиды или
косинусоиды (рис.1). Такая аппроксимация, разумеется, лишь
приблизительно характеризует биологические ритмы, но существенно облегчает их количественную оценку.

Рис.1 Схема хронограммы и аппроксимирующей ее синусоиды.

Параметры, характеризующие биологический ритм: 0 — средний уровень показателя,
а — амплитуда, в — период, Ф — условное начало отсчета времени для определения фазы, в которой показатель находится в каждый данный момент времени.

Крестики соответствуют результатам измерения представленного параметра. По оси абсцисс - время, по оси ординат — величина показателя.

Рис. 2. Пример реконструкции волны суточного ритма по результатам про-
граммы «Косинор»

По оси абсцисс — время (часы суток), по оси ординат — температура тела; прерывистая
линия — усредненная хронограмма; сплошные линии: 1 — основная гармоника, 2 — результат суммирования основной и второй гармоники.

Действительно, эмпирические ряды результатов измерений — хронограммы, получаемые при изучении ритма и имеющие подчас самую неопре-
деленную и изменчивую форму, — могут быть при их выражении
синусоидой представлены значениями четырех величин: сред-
него уровня, вокруг которого происходят колебания, периода
(частоты) и амплитуды, а также фазы по отношению к какой-
либо принятой точке отсчета времени. Аппроксимирующая изу-
чаемый ритм кривая «у» может быть представлена формулой
типа

                                                  у=С0+Сcos(ωt + φ).

где Со — средний уровень, вокруг которого происходят колебания,
С — их амплитуда, (ω — угловая частота (т. е. величина, обрат-
ная продолжительности периода), t—время и φ—фаза (мгно-
венное значение кривой ритма, соответствующее моменту времени внутри цикла).                                      

Синусоида является, конечно, лишь моделью. Вычисление ее
дает возможность описать в упрощенном и схематизированном!
виде предполагаемые периодические колебания и проводить различные статистические сопоставления вычисленных параметров: периодов, амплитуд и фаз. Такой подход особенно уместен в тех
случаях, когда наличие периодичности не вызывает сомнений,
известно заранее. Тогда аппроксимация облегчает представление
об изучаемом ритме и вместе с тем оказывается удобным приемом для его измерения. Это одновременно и способ мышления
и метод изучения.

Приблизительность представления о наблюдаемом ритме при
описании его правильной синусоидой заставляет искать пути
дальнейшего уточнения анализа. Это определяет интерес к форме
волны ритма, наблюдаемой в опыте, как к самостоятельному
параметру, интересному для исследования.  Поэтому оказывается целесообразным сопоставлять при исследовании биоритмов вычисляемую модель - синусоиду или другую функцию с хронограммой, непосредственно полученной в опыте. Различия, выявляемые при таком сопоставлении, составляют самостоятельный источник информации для исследователя. Так, важные данные получены при подобном изучении ритмов сосудистых реакций, а также при исследовании у человека суточного ритма температуры тела и частоты сокращений сердца. В последнем случае выявлена асимметрия между долями каждой волны ритма, находящимися выше и ниже уровня полусуммы ее экстремальных значений. Асимметрия связана, по-видимому, с влиянием неодинаковой продолжительности периодов сна и бодрствования отражается на суточном ритме различных процессов в организме. При обнаруженной ассиметрии форма волны ритма заметно отклоняется от синусоиды. С результатами таких наблюдений лучше совпадает не основная гармоника, вычисленная по программе «Косинор», а сумма ее с дополнительной гармоникой, рассчитанной для периода в 12 часов (рис.2)

Физиологические процессы характеризуются нелинейностью. Поэтому дальнейшим этапом математического моделирования биоритмов может быть применение нелинейных уравнений. Однако пока такой подход не разработан. Описание форм волны ритмов является частичной его заменой на современном этапе исследований.

Аппроксимация синусоидой является удобной моделью для формулировки представлений об изучаемом ритме также и во всех других случаях, когда надо доказать еще наличие периодичности.

Предполагаемая периодичность может быть обнаружена приемами, способствующими выявлению и оценке периодических колебаний. В подобных расчетах перед исследователем встают вопросы о реальности и о значимости периодического компонента, выявляемого в изучаемых процессах, а также о возможных связях между периодическим и непериодическим компонентами колебаний, об адекватности используемых методов математической обработки.            

        Хронобиологическое состояние организма – совокупность биологических ритмов, протекающих в организме, одновременно включает в себя ритмы клеток, субклеточных структур, органов, тканей и, наконец, организма в целом, их взаимосвязь и согласованность друг с другом.

        Хронобиологическая норма – это совокупность периодических колебаний морфологических, физиологических и биохимических показателей как организма в целом, так и отдельных его систем.

        Хронобиологическая норма зависит с одной стороны от наследственности, с другой стороны – от средовых факторов, в числе которых ведущую роль играют астрономические (вращение Земли вокруг своей оси и Солнца, лунный цикл) и социальные (временная организация труда и быта). У человека существуют различные варианты хронобиологической нормы – например, «жаворонок» (max работы в первой половине дня), «совы» (max работы в вечером и даже вначале ночи).

        Оптимальное осуществление физиологических функций организма возможно лишь при условии согласования, между собой, так и с ритмами окружающей среды. Наличие широкого спектра биологических ритмов (а их сейчас описано около 400) вызвало потребность в их классификации. Предложено несколько принципов классификации биоритмов. Распространение получила классификация по частотам колебаний (осцилляций) или периодов.

        Принятые наименования ритмов образованы из латинских
слов: «цирка» — около, «дие» — день или сутки, «ультра» — сверх
или выше, «инфра» — ниже, «септем» — семь, «вигинти» — двадцать, «тригинти» -тридцать, «аннус»-год. Частица «цирка»
означает, что классификационные группы включают каждая определенный диапазон частот (длин периодов), поэтому говорится
об околосуточных, околонедельных, околомесячных ритмах и т. п.

Ритмы некоторых процессов и состояний организма могут
относиться к двум соседним классификационным группам.                                                                                                              

Так, для спонтанной электрической активности мозга, для колебаний продолжительности  сокращений сердца, для периодических изменений внимания, памяти, для колебаний времени двигательных реакций, для колебаний продолжительности трудовых операций у человека характерны как ритмы с периодами, измеряемыми минутами и секундами, так и ритмы с периодами, измеряемыми часами. Такие ритмы могут быть, следовательно, и высокочастотными и ультрадианными из среднечастотной зоны. Несмотря на эту условность, или именно при допуске такой условности, квалификационное деление представляется вполне приемлемым для использования.

         Таблица    1.

Классификация биологических ритмов  (по F . Halberg, G.S. Katnas, 1983).

Между перечисленными типами биоритмов существуют переходы, которые образуются ритмами более короткими или более длительными «ультра» - более короткий, «инфра» - более длительный.

        Второй принцип классификации биоритмов учитывает специфику субстрата или уровень организации изучаемой биологической системы. При этом выделяют ритмы отдельных субклеточных структур, ритмы жизнедеятельности клетки, ритмы органов или тканей, ритмы одно- и многоклеточных организмов, ритмы популяций и экосистем.

        В основе третьего принципа классификации лежит динамика регуляторных функций в сложных живых системах. При этом исследуются целостные реакции как половые циклические ритмы, ритмы пищевого поведения, ритмы двигательной активности и другие.

        По степени зависимости от внешних условий биоритмы делятся на:

1. экзогенные
2. эндогенные
3. промежуточные

Экзогенные – полностью зависят от изменения внешней среды. Эндогенные – протекают при постоянных оптимальных условиях внешней среды и имеют широкий диапазон частот: от 2 тыс. циклов в секунду до 1 цикла в год. К ним относятся ритмы сердцебиения, пульса, дыхания, кровяного давления, умственной активности и другие. Промежуточные ритмы, например, серия постепенно затухающих мышечных сокращений, возникающих в результате одиночного внешнего раздражения. Различить экзогенные от эндогенных можно экспериментальным путем. Для этого проводят опыты при постоянных условиях внешней среды – температуре, освещении, влажности, атмосферном давлении и т.д., например, в пещерах. Характерной особенностью эндогенных ритмов является то, что их периодичность близка к суточной, но несколько от них отличается. Их еще называются биологическими часами. Эндогенные ритмы относятся преимущественно к высокочастотным ритмам. К низкочастотным относятся в основном экзогенные ритмы, средние ритмы имеют  и экзогенную, и эндогенную природу.

        В плане взаимодействия организма и среды выделяют два типа таких колебательных процессов:

1. адаптивные ритмы (собственно биоритмы), т.е. колебания с периодами, которые близки к геофизическим циклам. Их роль состоит в приспособлении жизненных процессов и поведенческих реакций организма к периодическим изменяющимся условиям среды.
2. рабочие ритмы – это ритмы, которые отражают текущую деятельность физиологических систем организма (периодичность сокращения сердца, дыхательных движений, импульсация нейронов). Их трудно связать с колебательными процессами среды обитания.

Для человека некоторые ученые выделяют:

1. физический ритм
2. эмоциональный ритм
3. интеллектуальный ритм

Физический, эмоциональный и интеллектуальный биоритмы.

История науки – это история движения к абсолютной истине через накопление ее крупиц – относительных истин. На пути развития любой науки встречаются различные точки зрения, ошибки, заблуждения. Это свойственно и науке о биологических ритмах. Речь идет о теории макробиоритмов, согласно которой человеку присуще особые ритмы: 23-суточный (физический), 28-суточный (эмоциональный) и 33-суточный (интеллектуальный). Предполагают, что в организме человека биологические часы проявляются не только в изменении физиологических процессов, имеющих суточную и сезонную периодичность, но и в регулировании функционального состояния человека с околомесячной периодичностью. С давних времен было замечено, что в различные периоды времени люди чувствуют себя неодинаково. В некоторые дни у них прилив сил и бодрости, хорошее настроение, они внимательны и работоспособны. В другие же – наоборот, упадок сил, вялость, рассеянность – все валится из рук.

        Происхождение теории трех ритмов связывают с именами австрийского психолога Германа Свободы, немецкого врача Вильгельма Флисса и австрийского инженера Альфреда Тельчера. В.Флисс еще в начале века заметил, что у его пациентов, в первую очередь у детей, некоторые заболевания повторяются с правильной периодичностью. Эту периодичность нельзя было объяснить ни структурой недельного расписания в учебных заведениях, ни факторами иного рода. Флисс приступил к подробному исследованию, скрупулезно регистрируя время заболевания и смерти больного (если спасти больного не удавалось), а также даты рождения пациентов. На основе собранных им данных Флисс обнаружил, что у всех людей с момента их рождения действуют два ритма: 23-суточный физический и 28-суточный эмоциональный. Именно от этих ритмов зависит вероятность заболевания или наступления смерти.

        К аналогичным выводам пришел Г.Свобода, проводивший свои наблюдения также в начале XX века. Занимаясь психоанализом, он обратил внимание на то, что способность пациентов реагировать, проявлять эмоции, подвержена ритмическим колебаниям, аналогичным ритму сон-бодрствование. Как и Плисс Свобода стал исследовать вероятность заболевания различными болезнями и независимо от своего немецкого коллеги открыл существование циклов с периодами в 23 и 28 суток. Ф.Тельчер, анализируя результаты экзаменов в высшем учебном заведении, где он преподавал, и сопоставляя оценки с датой рождения экзаменующихся, установил, что успехи студентов колеблются с 33 суточным периодом.

В основе теории трех ритмов лежат следующие положения:

1. Все три ритма возникают одновременно в момент рождения человека.
2. Все три ритма имеют строго синусоидальную форму, не изменяющуюся на протяжении всей жизни человека, следовательно, неизменную частоту (длительность периода).
3. Положительная часть каждой синусоиды (полуволна, расположенная выше так называемой нулевой линии – горизонтали, проведенной по середине между максимумами и минимумами) соответствует периодам подъема физической, эмоциональной и умственной активности, а отрицательная ее часть (полуволна, расположенная ниже указанной горизонтали) – периодам упадка, снижения этих видов активности. В положительной полуволне физического ритма человек ощущает прилив сил, его работоспособность повышается, и он легко справляется с заданиями, требующими таких физических усилий, которые в отрицательный полупериод были бы не по силам. В дни подъема физических сил спортсмен достигает хороших и отличных результатов, а в дни спада спортивные результаты ухудшаются. Положительный период эмоционального цикла, как правило, проявляется в хорошем настроении, бодрости, оптимизме и общительности людей. Наоборот, отрицательный период эмоционального цикла сопровождается плохим настроением и пессимизмом. Для интеллектуального цикла характерна интенсивность работы мозга. При его положительном 16,5-дневном периоде человеку легче дается учеба, решение математических задач и вообще любое интеллектуальное занятие.

Во всех трех биоритмах день перехода от положительного полупериода к отрицательному и обратно называют критическими или нулевыми днями. Именно в эти дни резко снижается надежность организма, падает устойчивость по отношению к любым негативным воздействиям, допускаются различные ошибки в производственных и бытовых ситуациях. А одновременное совпадение критических дней двух или трех ритмов представляет особую опасность. Чаще всего несчастные случаи, эмоциональные срывы могут быть при таких совпадениях.

   Таким образом, теория трех биоритмов в какой-то степени предостерегает от капризов судьбы или, по крайней мере, уменьшает риск, смягчает вред, наносимый «несчастными» днями. Подтверждение правильности этой теории имело бы грандиозное значение. В критические дни работники транспорта и представители опасных профессий имели бы дополнительный отдых, продавцам запрещалось бы становиться за прилавок, члены семьи были бы внимательны и предупредительны друг с другом. Снизилось бы число несчастных случаев, прекратились бы ссоры, жизнь стала бы легче. Учитывая привлекательность теории трех биоритмов, предприимчивые дельцы превратили вычисление ритмов в серьезный «бизнес»: появились различные способы определения, какими будут знаки биоритмов в указанную неделю или месяц.

   Вопрос о наличии трех биоритмов (физического, эмоционального и интеллектуального) поднимался неоднократно. Пока мы еще не знаем, что лежит в основе хода «эмоциональных» и «физических» часов. Но в этом вопросе, как и в любом другом, не было, и нет до сих пор единства мнения. Одни исследователи считают, что их нет, другие, что ион есть, третьи допускают их существование, но критикуют принятую систему расчета критических дней и настаивают на более тщательном изучении этих биоритмов. Первые считают, что для обоснования реальности трех ритмов нет убедительных аргументов в пользу их эндогенности или экзогенности, отрицают утверждение строгой синусоидальности их формы. Другие исследователи выдвигают в пользу теории трех ритмов определенные аргументы: 28-суточный ритм связывают с циклом фаз Луны, и который может быть назван лунным ритмом, а 23- и 33-дневные ритмы, возможно, являются производными 28-дневного биоритма.

   Но даже если физический, эмоциональный и интеллектуальный ритмы представляют собой самостоятельные периодические изменения в организме, трудно согласиться с абсолютно постоянной величиной периода этих изменений на протяжении того или иного срока жизни человека (тем более со дня его рождения, что служит исходным для расчета критических дней).

   Это положение противоречит всем данным, которые на сегодня имеются в науке в отношении многих биоритмов. Если признать неизменность периода трех биоритмов, то этим ритмам надо отказать в выполнении той исключительно важной биологической роли, которые играют все другие биоритмы в процессе адаптации организма. Именно относительная изменчивость и постоянство биоритмов как раз и являются такими их свойствами, которые позволяют наиболее эффективно работать механизмам регуляции различных функций в организме.

   Таким образом, вопрос о закономерностях течения трех макробиоритмов и значении их для жизнедеятельности для человека требует дальнейшего изучения, а пока нет никаких оснований для прогнозирования состояния человека на основе этих ритмов.

        Работа по изучению биоритмов проводится по трем направлениям:

1. изучались процессы и закономерности их проявления
2. исследовалось расположение ведущих систем и органов, обуславливающих проявление ритмичности процессов в организме (т.е. локализация ритмических процессов).
3. Исследование природы, физической и химической сущности механизма биоритмов.

1.Характеристика биоритмов человека

1. Циркадианная организация функций человека.

Основным биоритмом для человека считают циркадианный (околосуточный), потому что подавляющее большинство физиологических и биохимических процессов в организме человека и животных связано со световым режимом, изменяются закономерно в течение суток. По этому поводу один из крупнейших ученых в области изучения биологических часов, американский биолог Ю. Ашофф, отмечал, что в организме человека нет ни одного органа и ни одной функции, которые не обнаруживали бы суточной ритмичности.  Изменяется ли число делящихся клеток в той или иной ткани, объем выделения мочи, реакция на лекарство и скорость решения арифметических задач – человек обычно обнаруживает, что максимальное значение соответствует одному времени суток, а минимальное – другому. Появление также циркадианных ритмов позволило живым организмам «измерять время». Отсюда появилось понятие «биологические часы». Если человека поместить в пещеру, то ритм его колеблется около 24 часов (24,5-24,7 час.). Циркодианный биоритм позволил приурочить максимальную биологическую активность организмов к определенному времени суток (животные с выраженной дневной или ночной активностью), наиболее благоприятную для деятельности организма. При этом повышается потенциал активности ,т.к. происходило сочетание акрофаз многих функций в одно и то же время суток,  при одновременной экономичности физиологической регуляции.

   В основе околосуточной организации функций лежит периодическая смена бодрствования и сна. В целом у человека психическая деятельность и физическая работоспособность эффективнее в дневные часы, чем ночью. Днем у человека больше двигательная активность, увеличивается сила мышц, выше умственная работоспособность – повышается скорость переработки информации, более эффективно обучение, повышается электрическая активность мозга. Мозговая деятельность людей имеет два пика: 10-12 часов и 16-18 часов, спад к 14 часам (но это не абсолютно, т.к. существуют индивидуальные различия временного распределения работоспособности).

   В ночные часы умственная работоспособность снижается, но это не значит, что биоритмы исчезают полностью, т.к. сам сон состоит из 5-7 повторяющихся циклов – медленный сон и быстрый.

   Суточные колебания работоспособности четко коррелируют с ритмами отдельных физиологических систем и обменом веществ. К концу дня у человека максимальна частота, глубина и объема дыхания. К концу дня достигают максимального значения сократительная функция миокарда, кровообращение наиболее интенсивно днем в головном мозгу и мышцах, а ночью в сосудах кистей рук и стоп. Днем физическая нагрузка вызывает большой прирост кровообращения, чем ночью (одна и та же физическая нагрузка субъективно ночью кажется тяжелее, чем днем). Работоспособность органов кровообращения в различное время суток тоже неодинакова: два раза в сутки (в 13 часов и в 21 час) она резко снижается. Принимая во внимание то обстоятельство, что работоспособность сердечной мышцы в определенное время суток уменьшается, нецелесообразно в эти часы подвергать человека большим физическим нагрузкам, действию высоких температур, ускорений, кислородной недостаточности и т.д. суточная периодичность работы сердца проявляется в изменении числа сердечных сокращений в различное время суток. Так, во время сна сердце бьется медленно, уменьшается его минутный объем, понижается давление артериальной и венозной крови. наибольшее число сердечных сокращений приходится на 18 часов. В это же время наблюдаются более высокие показатели кровяного давления. Примерно к 4 часам утра отмечена наименьшая частота пульса. К 9 часам снижается до минимума кровяное давление. Капилляры кровеносных сосудов максимально расширены в 18 часов и наиболее сужены к 2 часам ночи. Происходит изменение и внутриглазного давления. Утром оно повышается, а к вечеру падает.

   Костный мозг наиболее активен ранним утром (в 4-5 часов), а селезенка и лимфатические узлы в 17-20 часов. В утреннее время в кровоток поступает наибольшее число молодых эритроцитов. Самое высокое содержание гемоглобина в крови можно наблюдать от 16 до 18 часов. Максимальное количество сахара в крови приходится на 9-10 часов утра, а минимальное на ночное время.

   Суточная периодичность наблюдается также в изменении скорости реакции оседания эритроцитов (РОЭ). Наибольшая скорость отмечена вечером между 21-22 часами, наименьшая – утром.

   Определенным ритмам подчиняется и секреция пищеварительных желез, достигая максимума к середине периода бодрствования. Именно на этом наблюдении базируется пожелание физиологов, чтобы 50-60% суточного рациона поступало в желудок до 16 часов. В вечерние часы секреторная активность желудка минимальна, а ночью почти равна нулю.  

   Деятельность желудочно-кишечного тракта людей – секреция пищеварительных соков (слюны, желудочного, поджелудочного соков, двигательная активность желудка и кишечника, днем выше, чем ночью и у людей, которые работают ночью).

   Желчь – вырабатывается непрерывно, но в первой половине дня – больше, а в вечерние часы меньше. Это способствует лучшему перевариванию жиров в первую половину дня, т.е. в период суток, когда человеку необходимо энергетическое обеспечение его функций. В первой половине дня более активен и распад гликогена в печени с образованием глюкозы – важного энергетического субстрата организма. Во второй половине дня и ночью усиливается в печени процесс синтеза гликогена – создается резерв для последующего дня.

   У человека в дневное время активизируется процесс катаболизма в углеводном и белковом обменах, а в ночное время усиливается синтез – анаболические процессы.

   Почки – в утренние часы особенно активно протекает реадсорбция глюкозы, фосфатов и других веществ, необходимых для поддержания энергетических расходов организма. Обратное всасывание воды в канальцах происходит в ночное время – ночью меньше выведение мочи.

   Во время бодрствования преобладает активность симпатоадреналовой системы (синтез адреналина). Отмечена четкая суточная периодичность содержания адреналина в крови. максимальное количество его в 9 часов утра, минимальное – в 18 часов. Адреналин учащает пульс, повышает артериальное давление, активирует весь организм. Накопление адреналина в крови происходит еще до начала активной деятельности, что способствует заблаговременному подготовлению к деятельности всего организма.

   Циркадианные ритмы характерны и для желез внутренней секреции – в первой половине ночи увеличена секреция СТГ, пролактина и тиреотропина. АКТГ (кортикотропин) максимально выделяется во второй половине ночи, а кортикостероиды – максимально ранним утром – в предпробудный период – это создает хорошие условия для высокой работоспособности. А териодных гормонов выделяется больше во второй половине ночи, ТТГ – в первой.

   Экспериментально установлено, что суточная динамика температуры тела имеет волнообразный характер. Примерно к 18 часам температура достигает максимума, а к полуночи снижается: минимальное ее значение между часом ночи и 5 часами утра. Таким образом , температура тела днем и ночью отличается на 0,6-1,3 0С.

    Биоритмы человека могут в определенной мере перестраиваться при изменении условий работы, при переходе из дневной смены в ночную. Особенно значительна роль социальных факторов в условиях Крайнего Севера, где структура световых суток необычна (полярный день сменяется длинной полярной ночью, их длительность месяцы). Поддержание циркадианного ритма происходит здесь главным образом благодаря действию факторов, которые определяют режим труда и отдыха: начало и конец рабочего дня, или занятий в школе, время принятия пищи, проведение культурных мероприятий и др. Следовательно, у человека наблюдается

социальная детерминированность биологических колебаний физиологических и биохимических процессов.

1.2 Сезонные биоритмы

    Сезонные биоритмы у животных сформировались в ответ на изменения продолжительности светового дня, температуры окружающей среды, кислородного обеспечения, наличия пищи и воды в разные периоды года. По своей сути сезонные биоритмы носят адаптивный характер.

   Примером генетически закрепленного биоритма у животных служат весенние прилеты и осенние отлеты. У мышей продолжительность активности выше летом, чем зимой. Н.А. Агаджанян с сотрудниками (1987 г.) показал, что спонтанная электрическая активность нейронов, мозжечка и коры больших полушарий мышей и крыс для всех сезонов года была выше вечерне-ночное и раннее утреннее время, а днем – ниже. Но максимально активное количество нейронов было больше весной (апрель), а осенью (октябрь) – было меньше, а летом (июнь) и зимой (январь) – была еще ниже. Эти результаты совпадают с сезонной двигательной активностью. У животных также четко выражена зимняя спячка, сезонная линька, сезонность репродуктивной функции. Это, несомненно, связано с метеорологическими факторами, действующими в разное время года.

   У человека, жизнедеятельность которого меньше зависит от метеорологических условий, сезонные биоритмы выражены слабее, чем у животных. Но, тем не менее, они есть. Например, у детей прибавка в росте за четыре недели максимальна весной и ранним летом, а минимальна – зимой. Зимой содержание общих липидов, свободных жирных кислот в плазме и эритроцитах крови больше, чем летом (имеет энергетическое значение).

   Человек не относится к живым существам с выраженным сезонным ритмом размножения. Но все известно, что половая активность мужчин снижается в конце зимы, и в это же время обнаруживается максимально нежизнеспособных половых клеток. С наступлением весны начинается активирование половой функции. Увеличение концентрации тестостерона происходит у мужчин в конце лета и начале осени, акрофаза наблюдается в сентябре.

   Статистический анализ показывает, что больше двоен и троен в Англии рождается чаще в декабре, т.е. если зачатие произошло весной. Это обусловлено активностью не только сперматозоидов, но и яйцеклетки, т.е. повышенной пропускной способностью их мембран для сперматозоидов

   Зимой увеличивается активность симпатоадреналовой и гипофизарно-тиреоидной систем. Это обеспечивает усиление энергетической базы организма в условиях снижения температуры окружающей среды. И это способствует сохранению нормальной температуры тела.

   В летнее время у человека максимальна продукция вазопрессина – нейрогормон, который удерживает в организме воду. Это предохраняет организм от обезвоживания в жаркое время года.

   Система кровообращения более напряженно функционирует в холодное время года. С этим связана цикличность протекания сердечно-сосудистой патологий – у северян акрофаза смертности от сердечно-сосудистых заболеваний – приходится на январь, в южном полушарии – на июнь.

    Иммунная система больше напряжена зимой.

    Наиболее благоприятна для человека ранняя осень. Осенью у человека повышается обмен веществ и потребление кислорода, организм насыщен витаминами и это улучшает метаболические процессы. Прохлада после летней жары повышает тонус нейроэндокринных реакций. Анализаторы воспринимают яркие краски осенних растений (в багрец и золото одеты леса, что благоприятно влияет на организм). (3)

1.3 Синхронизация биоритмов, десинхроноз

   Существует синхронизация биоритмов, т.е. их согласованность во времени. Дело в том, что множество суточных ритмов биохимических процессов и физиологических функций не являются хаотичными, а строго взаимно организованы. Так, например, ЧСС и ЧД относятся как 4/1 (72/18, 80/20). Именно это соотношение обеспечивает оптимальное снабжение тканей кислородом. В свою очередь, это отношение согласуется с ритмами обмена веществ. Эта организованность биоритмов дала основание предполагать, во-первых, наличие эндогенных механизмов, обеспечивающих наследственно закрепленные ритмы, «водители ритма», и, во-вторых, существование экзогенных факторов, которые играют роль «датчиков времени» (смена освещения, трудовой деятельности, информация о событиях внешнего мира). Эксперимент со 100 человек в пещерах – спелеологов. До изоляции у этих людей наблюдается синхронизация, т.е. согласованность во времени суточных ритмов сна и бодрствования, температура тела, экскреции с мочой кальция, калия и кортизона. При изоляции изменились, и субъективные ощущения времени, цикл сон-бодрствования. Так, у одного участника эксперимента длительность бодрствования продолжалось 45 часов, а сон 20, а он оценил бодрствование в 14 часов, а сон в 8-10 часов. В то же время циркадианные ритмы температуры тела изменились мало. Такое рассогласование ритма – называется десинхронизация, и объяснить его можно только с позиций признания внутренних «водителей ритма» и «внешних датчиков времени». Наличие этих механизмов ни у кого не вызывает сомнения, но представления об их природе неоднозначны.

   В 1967 г. Эрн и Тракко выдвинули так называемую «хронон-гипотезу» - в структуре ДНК имеется участок – «хронон», который контролирует биоритмы, т.е. биоритмы генетически обусловлены. Например, крыс после рождения содержали при постоянной температуре и световом режиме, все равно наблюдались сезонные колебания в крови гормонов – вазопрессин и тиреотропина. Если применить актиномицин Д, который блокирует синтез ДНК-зависимой РНК, контролирующей состояние нейронной мембраны – это приводит к нарушению ритмической активности нейронов. Связанной со сменой света и темноты.

   Другие исследователи на первый план выдвигают для объяснения «биологических часов» состояние клеточных мембран. Это мембранная теория биоритмов – цикличность многих процессов жизнедеятельности регулируется состоянием липидно-белковых мембран и их проницаемостью для калия. Под влиянием светового фактора, температуры и других внешних условий – это состояние изменяется, и это находит отражение в циклическом протекании функций.

   Наибольшим признанием пользуется в настоящее время мультиосцилляторная модель биоритмов – в организме существует множество водителей ритма – пейсмекеров. Они генерируют колебания, т.е. являются осцилляторами. Эти пейсмекеры могут находиться в клетках органов (в миокарде сердца), а могут вне ( клетки коры надпочечников).

   Таким образом, существуют множественные внутренние механизмы «биологических часов». Они объединяются в отдельные группы, независимые друг от друга. Возможно, что все теории имеют место и не противоречат друг другу.

   Общая синхронизация осуществляется внешними факторами. Прежде всего, к ним относятся геофизические факторы: фотопериоды (день-ночь), колебания магнитного поля Земли, значительные изменения температуры среды и другие. Важнейшее место занимает фотопериодизм. Именно он контролирует у животных репродуктивную функцию, терморегуляцию, обмен веществ и энергию.

   Например, крысы и мыши по своей природе – животные ночной активности, но, попадая в лабораторные условия, где их кормят только днем, они становятся активными днем – ожидают кормление в светлое время суток.

   Для современного человека имеет немаловажное значение изменение филогенетически сложившегося стереотипа. Человек существо дневной активности, но в современных условиях он нередко вынужден работать в ночную смену, спортивные тренировки проводить в интервале от 6 часов до 22 часов, практические занятия в вечернее время. Свойственный современному человеку дефицит времени сдвигает на вечерние, или даже на ночные часы многие бытовые проблемы. Это социальные факторы, которые изменяют эволюционно свойственные человеку биоритмы.

   Таким образом, живому организму свойственны биоритмы многих физиологических функций, которые наследственно закреплены. Но в целостной организации биоритмов, в их интеграции имеют важное значение экзогенные факторы – геофизические (для животных и человека) и социальные (для человека).

   Установлено, что может наблюдаться рассогласование ритмов – десинхроноз, как правило, он сопровождается неприятными ощущениями, ухудшением самочувствия, а последующее согласование к улучшению общего состояния. Десинхронизацию сравнивают со стрессовым состоянием, при которой в организме происходят изменения, вызываемые действием так называемых стрессов, или факторов напряжения.

   Причина десинхронизации ритмов является: необычно поздний отход ко сну, необычно ранний подъем, при сменной работе – сбой ритмов и стрессового состояния. Например, есть производства с трех сменной работой – непрерывное производство. Адаптация идет, но не до конца, т.к. частая смена смен и организм не успевает адаптироваться. Все это мешает большинству ритмов приспособиться к работе по сколькому графику. Кроме того, около 2 часов ночи температура, физическая и умственная работоспособность минимальна.

   Десинхронизация может вызываться дальними путешествиями. Реактивные самолеты за сравнительно небольшой отрезок времени переносят пассажиров через несколько часовых поясов и человек не успевает приспособиться к новому времени. Несколько суток человек переживает стрессовое состояние  - быстро утомляется, раздражителен, все валится из рук (ритмы человека лишь постепенно и не одновременно приходят в соответствие с местным временем). Если туристы – то впечатления от чудес незнакомого края, радость смягчают неприятные последствия резкого сдвига фаз. Иное дело – спортсмены, артисты. Нужно приехать заранее, чтобы успеть адаптироваться в новых условиях.

   Десинхронизация – первый симптом неблагополучия организма, предвестник заболевания.  

   Имеются и индивидуальные различия в чувствительности. Например, у пожилых людей способность к синхронизации ритмов ослабевает под действием социальных факторов, что приводит к десинхронизации, заболеванию. (4)

4.  Биоритмологическая индивидуальность человека

   Всем живым существам присущи биологические ритмы, но они не полностью однотипны в пределах каждого вида. По индивидуальному расположению акрофаз биоритмов люди  делятся на 3 основные хронотипа:

1. «жаворонки» - утренние люди – 25%;
2. «совы» - вечерние люди – 30%;
3. «голуби» - аритмики – 45%.

   «Жаворонки» легко просыпаются и встают, испытывают чувство голода по утрам, предпочитают готовиться к экзаменам в первой половине дня, а ложиться спать пораньше. «Совы», напротив, с трудом просыпаются и встают, не испытывая чувства голода по утрам, предпочитают готовиться к экзаменам ближе к вечеру, а ложиться спать попозже. Тех, у кого ритмы работоспособности не имеют выраженных колебаний, называют «голубями» или «аритмиками». В последнее время получены сведения о меньшей способности к адаптациям представителей утреннего типа. Они чаще болеют, хуже сопротивляются стрессам. «Совы» легче приспосабливаются к неблагоприятным условиям среды, устойчивее эмоционально. Исследования показали, что «совы» в утренние часы делают в 1,5 раза больше ошибок при чтении корректур, чем «жаворонки» в это же время, во 2-ю половину дня допускают «совы» меньше ошибок. Специально для «сов» за рубежом есть ночные библиотеки, на ночную работу больше берут «сов».

   У «жаворонков», работающих ночью больше заболевания желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистые, чем у «сов». У студентов среди «жаворонков» с гипертонией 48-50%, у «сов»-29%.

   Бальзак любил работать ночью, Моцарт активно работал днем и ночью, Л.Н. Толстой с 9-10ч утра до 14ч дня. Предполагают, что различия в хронотипе появились уже у древних предков человека, некоторые охраняли ночью, другие ухаживали за детьми. Охотились днем. Это закрепилось.

   Обычно, когда человек согласует режим дня со своими биоритмами, уровень его физической и умственной работоспособности значительно выше. Биологические ритмы являются основой рационального распорядка дня, т.к. высокая работоспособность, хорошее самочувствие могут быть достигнуты лишь в том случае, если ритм жизни соответствует свойственному организму ритму физиологических функций. Например, если человек соблюдает режим питания, то его желудок может «измерять» время, ритмически, с определенным периодом, выделяя желудочный сок и тем самым подготавливаясь к наилучшему перевариванию пищи. Кстати, не случайно врачи рекомендуют, есть через каждые 4-5 часов, причем в определенное время. Назначение четырехразового, а не трехразового режима питания связано с тем, что примерно с такой периодичностью заканчивается переваривание пищи, и она покидает желудок. (5)

2. Исследовательская часть

1. 2.1 Определение биоритмологической организации функций на примере исследования сердечно-сосудистой системы.

Ход исследования:

1. За 3 недели до выполнения работы по указанию учителя дал задание одноклассникам провести исследование по определению частоты пульса.
2. В выбранный период времени учащиеся в течение 10 дней с относительно равномерной загруженностью, начиная с понедельника ежедневно в 7ч, 10ч, 13ч, 16ч, 19ч, 22часа подсчитывают пульс за 1 минуту. Подсчет ведется в позе сидя через 4-5 мин после прекращения любой деятельности.
3. Результаты я занес в таблицу №2.

Таблица №2.

Данные измерения пульса у ученика 9 класса Даниленко Д.А. в суточном и недельном циклах.

4. Далее рассчитал средние данные за каждый час и каждый день.

5. По средним данным построил графики, иллюстрирующие, как изменяется ЧСС в разные периоды суточного и недельного циклов.

6. Проанализировал, полученные на графике кривые измерения пульса в течение суток и недели, сделал вывод об индивидуальной особенности биоритма.

Вывод: 1)собственный тип биоритмологической организации «жаворонок».

Работоспособность проявляется в утренние часы, поэтому именно в это время необходимо планировать большой объем работы. В вечерние часы - спад работоспособности.

2)Более активна вторая половина недели, поэтому все дела нужно планировать на период с пятницы по воскресенье.

2. 2.2 Определение биоритмологической индивидуальности человека (собственного хронотипа) по И.В. Московченко

Тестовая методика определения  хронотипа человека.

1. Трудно ли вам рано утром вставать?

а) да, почти всегда – 3

б) иногда – 2

в) редко – 1

г) очень редко – 0

2. В какое время вы предпочли бы ложиться спать?

а) после 1 часа ночи – 3

б) с 23 до 1 ч ночи – 2

в) после 22ч – 1

г) до 22ч – 0

3. Вы недавно проснулись. Какой завтрак вам больше по душе?

а) плотный – 3

б) менее плотный – 2

в) бутерброд или вареное яйцо – 1

г) достаточно чая или кофе – 0

4. Вспомните ваши недавние конфликты. Когда они обычно происходят?

а) в первой половине дня – 0

б) во второй половине дня – 2

5. От чего вам легче отказаться?

а) от утреннего чая или кофе – 2

б) от вечернего чая – 0

6. Легко ли вам переменить свои привычки, связанные с едой?

а) очень легко – 0

б) достаточно легко – 1

в) трудно – 2

г) не меняю – 3

7. Утром вас ждут важные дела. На сколько раньше обычного вы ляжете спать?

а) более чем на 2ч раньше – 3

б) на 1-2 ч раньше – 2

в) менее чем на 1ч – 1

г) как обычно – 0

8. На сколько точны ваши внутренние часы? Засеките время, и когда по вашему мнению пройдет минута посмотрите на часы снова.

а) вы поторопились - 0

б) вы опоздали – 2.

Обработка результатов:

Необходимо подсчитать количество баллов, оценить полученный результат, учитывая следующее:

- если в сумме от 0 до 7 баллов – «жаворонки»;

- если в сумме от 8 до 13 баллов – «голуби»;

- если в сумме от 14 до 21 баллов – «совы».

Далее я сделал вывод о присущем мне хронотипе работоспособности – 6 баллов «жаворонок».

Таблица №3.

Определение хронотипа у учащихся 9 «А» класса

В классе: 10 «голубей» - 40,7%

                 8 «сов» - 33,3%

                 7 «жаворонков» - 26%.

2.3 Гигиеническая оценка расписания уроков и режима дня школьников с учетом биологических ритмов

Ход исследования:

1. Ознакомился с действующим расписанием уроков в 9  классе

МБОУ СОШ №8

Понедельник                             Вторник                             Среда

1. География                         1.Кубановедение                 1.География
2. Литература                            2.История                         2. Физкультура    
3. Химия                                    3.Геометрия                      3.История
4. Алгебра                                  4.Биология                        4. Русский язык
5. Обществознание                   5.Физика                            5. Алгебра                    6. Английский  язык             6.Физкультура                   6. Литература

                                                      7.Алгебра (факульт.)

Четверг                                      Пятница

1.  Физкультура                     1. Химия  

2. Английский  язык             2.ОБЖ

3.Технология                         3. Физика

4. Технология                        4. Литература

5. Геометрия                          5. История

6.Информатика                      6. Алгебра

2.Сравнил расписание уроков с ходом биоритмологической кривой (суточной, недельной) изменение умственной работоспособности.

3.На основании сравнительного анализа расписания уроков и с учетом биоритмов дал гигиеническую оценку и сделал предложение о внесении  корректив в действующее  расписание уроков на III четверть.

4.Сделал гигиеническую оценку своего режима дня с учетом биоритмов.

Даниленко Данил – 15 лет, 9 класс, 1 смена

1.Подъем – 7 ч 00мин

2.Самообслуживание – 15 минут.

3.Завтрак – 15 минут.

4.Дорога в школу – 25минут

5.Учебные занятия – 5,5 часов

6.Обед – в 14ч 30мин.

7.Отдых на свежем воздухе бывает регулярно 1-2 ч

8.Выполнение д/з – 2-3 часа

9.Помощь в домашнем хозяйстве – 1 час

10.Время ужина – 19 часов

11.Вечерний туалет – 15 -20мин.

12.Чтение научной литературы - 1-2 ч

13.Сон – в 22, 23ч. Продолжительность сна 8-9ч.

Заключение

В ходе выполнения работы:

1) изучена характеристика биоритмов человека;

2) проведено сравнение биологических хронотипов человека;

3) проведены исследования по определению биоритмологической организации функции на примере исследования сердечно- сосудистой системы, а также тестовая методика по определению собственного хронотипа и хронотипа одноклассников;

4) проведена гигиеническая оценка своего расписания уроков и режима дня с учетом биологических ритмов.

Выводы:

1. Наибольшую работу при минимальной затрате сил можно выполнить в пик максимальной работоспособности – в интервалах между 10-12 и 16-18ч.
2. Всякую работу стараться делать ритмично, чередуя труд и отдых.
3. На основании сравнительного анализа расписания уроков я пришел к тому, что в среду алгебру необходимо поменять местами с физкультурой, в пятницу с ОБЖ, и,  предложенные мною коррективы были учтены завучем в III четверти.
4. В связи с внесением коррективов можно судить, что расписание составлено не совсем верно по степени трудности предметов. В понедельник необходимо ставить предметы средней сложности, т.к. учащиеся начинают врабатываться в учебный процесс, а более сложные во вторник и среду.
5.  Первый урок должен быть средней сложности, второй, третий – сложные, а последние – легкие, что не очень прослеживается в проанализируемом расписании.
6. После анализа своего режима с учетом биоритмов, я выяснил, что необходимо увеличить сон на 1 час, а также побольше быть на свежем воздухе.

 Послесловие

К сожалению, жизнь современного человека такова, что нарушения биоритмов для него практически неизбежны, поскольку режим трудового дня часто не совпадает с индивидуальными потребностями, а командировки требуют частых переездов.  Нарушение биоритмов вызывает неврозы, раздражительность, приводит к глубоким расстройствам физиологических процессов. Одним из основных их проявлений является постоянное ощущение усталости. Для  этого необходимы выезды в природные ландшафты –  лучшие места отдыха. Природные ландшафты воздействуют на организм человека психологически целостно, одновременно через все органы чувств, вызывая ощущение прекрасного. Врачи все больше обращаются к природе как к немедикоментозному лечебно-профилактическому средству воздействия на человека. Особенно сильным оздоровительным эффектом обладают леса  с их прохладой, тишиной, мягким освещением, гармонией звуков и красок , приятным запахом.

\

Список литературы

1. И.А. Држевецкая «Биологические ритмы» М. 1990г. с.3-13
2. Л. Детари, В. Карцаги, Биоритмы. Москва, 1984г, с.138-153
3. Б.И. Ткаченко. Основы физиологии человека, М. 1994г. т.2, с.233-236.
4. Журнал. Биологические часы; М.: Мир, 1981г
5. Учебник ОБЖ -9класс под редакцией  М.П. Фролова, Е.Н. Литвинова, Москва, Астрель Аст 2002 с.34-38.