Биологические часы в жизни человека

Всероссийская конференция учащихся «ШАГИ В НАУКУ - КАЛУГА»

Секция: Биология

Биологические часы в жизни человека

Автор работы: 

Маевский Михаил

Класс: 3 "А"

Образовательное учреждение:

МБОУ "Средняя общеобразовательная школа №7"города Калуги.

Научный руководитель:

Финашина Оксана Анатольевна,

учитель начальных классов

Калуга, 2019

ВВЕДЕНИЕ

        Интересно, можно ли определить время , не используя специальные механизмы, созданные человеком , часы, а опираясь на живые часы (цветы или животные ) или  на свой организм? Почему же наш организм в течение суток часто испытывает усталость? Мы не всегда можем сосредоточиться, и выполнить важное задание, если поздно ложимся спать, то утром с трудом включаемся в работу?

         Ответы на эти вопросы послужили основой для моей исследовательской работы         Каждый человек, животное, растение не повторимо, для них будет характерен соответствующий только им образ жизни: время сна и бодрствования, режим и состав питания, соответствующая окружающая среда и многое другое. Проект «Биологические часы в жизни человека» объяснит, какую роль биологические часы играют в жизни школьника.

Цель исследовательской  работы: выяснение влияния биологических часов на успеваемость школьников.

Задачи:

1. Рассмотреть понятие "биологические часы".
2. Познакомиться с биологическими часами разных организмов и человека.
3. Узнать, как биологические часы влияют на активность организма младшего школьника.
4. Определить свой суточный  хронотип  и хронотипы одноклассников, соотнести с успеваемостью, сделать выводы.

Гипотеза: Биологические часы влияют на режим дня и успеваемость школьников.

        Для доказательства предположения была изучена литература, проведены исследования в 3 "А"классе.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

         Глава Ι. Биологические часы.

Люди уже давно заметили, что многие живые организмы очень точно определяют время. Например, крик петуха для людей всегда был ориентиром времени, сигналом пробуждения. Не случайно в народе говорят: «Он встает с первыми петухами».

        Выходит, что растения и животные «знают» время? Да, только измеряют его особые часы ⎯ биологические. Биологическими часами обладают все организмы ⎯ растения, насекомые, птицы, рыбы, млекопитающие, в том числе и человек.

        Биологическими часами называют способность организмов ориентироваться во времени. В основе этой способности лежит строгая повторяемость биологических процессов и явлений – биологические ритмы.

        Что мы знаем о биологических часах сейчас, в начале XXI века?

        Знаем, что биологические часы «идут» сами – внутри каждой живой клетки и что  «часовой механизм» передается по наследству.

        Различают внешние и внутренние биологические ритмы.

        Внешние ритмы имеют географическую природу, связанную с вращением Земли. Так, вращение Земли вокруг Солнца имеет период один год, вращение Земли вокруг своей оси — период около 24 часов, вращение Луны вокруг Земли — 28 дней. Эти ритмические процессы служат указателями времени для «биологических часов» живых организмов. Различают суточные и годовые ритмы активности живых организмов. А для жителей побережий морей и океанов, где наблюдаются такие явления как прилив и отлив, характерны приливно-отливные ритмы.

        Суточные ритмы приспосабливают организмы к смене дня и ночи. Причиной суточных ритмов является вращение Земли вокруг своей оси.

        Годовые ритмы – это ритмы, которые приспосабливают организмы к сезонной смене условий. Причина: движение Земли вокруг Солнца.

        Приливно-отливные ритмы характерны для обитателей прибрежной зоны морей и океанов. Причина: движение Луны вокруг Земли. Максимальной высоты приливы достигают примерно раз в 14 дней, когда Солнце и Луна находятся на одной прямой с Землей и оказывают максимальное воздействие на воды океанов.

        Внутренние  ритмы составляют основу жизни. Одни ритмы поддерживаются в течение всей жизни, и даже кратковременное их прерывание приводит к смерти (ритм работы  сердца). Ритмические процессы взаимодействуют друг с другом и с внешней средой. Поэтому человек должен знать действие своих биологических часов, так как все процессы организма взаимосвязаны. Жизнь нашего организма зависит от работы его биологических часов.

        Глава ΙΙ. Биологические часы разных организмов.

 Биологические часы растений

         Каждое растение "засыпает" и "просыпается" в строго определенное время суток. Например, шиповник раскрывает свои цветки рано утром в 4 часа, закрывает в 19-20 часов. Такая периодичность цветения определяется не только солнечным ритмом, но и ритмом жизни насекомых, которые опыляют цветки.

        Карл Линней разработал так называемые цветочные часы, сгруппировав растения по времени раскрывания и закрывания. Первые такие часы были установлены в городе Упсала в Швеции.

        В 1729 году Жан-Жак де Меран, французский астроном, сделал открытие: растения складывают и опускают свои листья точно так же и в темной, изолированной от солнца комнате.

        Швейцарский ботаник Декандоль провел опыты с мимозой: он освещал ее и днем и ночью, но она засыпала ночью и оживала утром. Тогда Декандоль стал освещать мимозу только ночью. Растение перестроилось на новый ритм – спала днем и бодрствовала ночью. По окончанию опыта, мимоза вернулась к прежним привычкам. Из этих исследований можно сделать вывод, что растения обладают наследственной памятью.         Биологические часы растений позволяют им не только распознавать день и ночь, но и подготовиться к смене сезонов.  

        Важно знать биологические ритмы жизни растений. Можно заставить южные растения цвести на севере, создав им те условия, к которым они приспособились у себя на родине.

        Биологические часы животных.

        Птицы подобны живым часам. Каждая птица в строго определенное время просыпается и начинает петь. Например, соловей – в 2 часа ночи, жаворонки, кукушки, иволги – в 3 часа, скворцы и трясогузки – в 4 часа, воробьи – в 6 часов. В Панаме обитает шляпковый тинаму. Он заводит свою песню каждые три часа – днем или ночью, круглый год. Его панамцы называют трехчасовиком и считают, что внутри птицы спрятаны часы. Крапивник, самая маленькая птичка планеты, тоже очень пунктуален. Он начинает петь каждый день в 5 ч 57 минут, независимо от восхода солнца, который смещается ежедневно на четыре с лишним минуты.

        У животных сильно меняется активность в течение суток. По этому признаку различают дневных и ночных животных.

        Благодаря биологическим часам, животные распознают изменение погодных условий при смене времен года, это позволяет им перестроиться на другой жизненный ритм заранее. Знать ритмы жизни домашних животных необходимо для того, чтобы правильно ухаживать за ними. Знать ритмы жизни у диких животных полезно охотникам и рыболовам для успешной охоты и рыбной ловли.

        Биологические часы человека

        Биологические часы человека - уникальный внутренний механизм, позволяющий организму не только чувствовать течение времени, но и с удивительной точностью измерять его промежутки. Хорошо известно, что мировые рекорды ставятся обычно в вечернее время, что детям очень трудно вставать по утрам, а пожилые люди просыпаются гораздо раньше, чем им хотелось бы. Есть ли научное объяснение этим явлениям?

        Работа биологических и обычных часов схожа,  но биологические часы управляют организмом изнутри. Открытый в 1958 году учеными мелатонин – «гормон времени», вызывает чувство сонливости и подготавливает организм ко сну. Кортизол, способствуют пробуждению организма.

        Важные восстановительные процессы происходят в организме, когда мы спим. Сон должен быть не только достаточно продолжительным, но и качественным: спокойным, глубоким, без беспричинных пробуждений и храпа. Мелатонин в организме человека вырабатывается только в темноте. Причем, постоянно и в определенном ритме, что обеспечивает такой снотворный эффект, какого никакими аптечными препаратами не добьешься. Поэтому тем, кто хочет быть здоровым, врачи советуют не спать при свете.

        Хронотип человека.

        Биологические часы  каждого человека имеют индивидуальные особенности.         Суточные биологические часы  называются хронотипом. Современное учение о хронотипах зародилось в Европе примерно в 1970-х годах. Данные о хронотипах подтверждены многочисленными научными исследованиями.

        По характеру суточных биоритмов активности можно разделить всех людей на три типа: утренний («жаворонки»), вечерний («совы») и дневной («голуби»).

        «Совы» - люди, у которых время наибольшей активности приходится на вечерние часы. Они засыпают далеко за полночь, просыпаются поздно и встают с трудом.

        «Жаворонки» - люди, которые чувствуют себя работоспособными и бодрыми в первой половине дня. Они рано просыпаются и рано ложатся спать.

        Большинство людей не имеют четко выраженных пиков работоспособности в утреннее и вечернее время. Они легко приспосабливаются и к утреннему, и к вечернему режиму труда. Их называют «голубями». Это преимущественно люди, занятые физическим трудом.

        В мире больше всего людей с типом "голуби", затем идут "совы " и на последнем месте "жаворонки".

        Сезонные и годовые ритмы свойственны всем живым организмам, в том числе и человеку. Активность  у взрослых и детей выше весной и в начале лета. Всем известно, что летом дети растут быстрее. Это связано с активностью солнца и получения витамина Д, с употреблением пищи богатой витаминами.

        Глава ΙΙΙ. Суточные биоритмы младшего школьника.

        Как и все системы и функции организма, биоритмы не остаются неизменными в течение всей жизни человека.

        У детей биоритмы регулируют не только время и продолжительность сна, но и скорость роста, прибавку в весе, развитие интеллекта и другие параметры детского развития.

        Ученые выяснили, что именно происходит в организме ребенка (и человека) в каждый час суток.  Я составил таблицу "Режим дня школьника и биологические часы"

        Выводы:

        Педагоги знают о биоритмах, поэтому расписание занятий в школе их в основном учитывает. Так, начинаются занятия в 8:00, когда ребенок уже полностью проснулся, самые сложные уроки проходят, когда у детей пик способности усваивать информацию.         

        Помимо суточного, существует и недельный ритм работоспособности. В понедельник она невелика: за воскресенье дети "выключились" из работы, и им нужно определенное время, чтобы в нее втянуться. Во вторник и среду работоспособность высока, в четверг она ниже и постепенно снижается к концу недели. Это тоже учитывают педагоги при составлении расписания. Хорошая прогулка в выходной день с выездом за город и занятиями спортом даст ребятам запас бодрости на предстоящую неделю.

        Если стараться соблюдать режим дня и дома после занятий, и в выходные дни, то и успеваемость будет выше, и здоровье крепче. Надо уважительно относиться к своему организму.

        Разные уровни работоспособности школьников отмечаются и на протяжении всего года. В первые дни осени она невелика. В ноябре работоспособность становится высокой, затем держится более или менее на одном уровне, а с января по март начинает постепенно снижаться. С началом весенних дней дети, казалось бы, вновь становятся более активными и подвижными. Однако весна ⎯ не самое благоприятное время года, так как  сказывается снижение содержания витаминов в пище.

        При нарушении биоритмов у детей может наблюдаться снижение аппетита, появление головных болей, раздражительность, чрезмерная возбудимость и даже задержка роста и развития.

        По-видимому, не случайно есть так много пословиц и поговорок на эту тему. Например, говорят: «Береги платье снову, а здоровье смолоду». У русских есть поговорка: «Кто рано встает, тому Бог подает», а у англичан существует пословица: «Рано ложись и рано вставай ⎯ будешь здоровым, богатым и мудрым».

Глава ІV. Практическая часть

        Часто общаясь с одноклассниками и наблюдая за их деятельностью на уроках, выявились некоторые закономерности в изменении их эмоционального настроя, интеллектуальной деятельности и физической активности.

        Некоторые из них совершенно спокойно и бодро приступают к занятиям, а другие приходят в школу раздраженными и не выспавшимися, причем первые более успешно работают на первых уроках, вторые более активны на последних.

        Цель исследования: определить свой суточный хронотип и хронотипы одноклассников, соотнести с успеваемостью, сделать выводы.

         В исследовании приняли участие 27 учеников  3 "А" класса.

        Для проведения исследования были использованы следующие методы: анкетирование, наблюдение.

        Исследование проведено с использованием  психологического теста ( см. Приложение 1). В результате исследования хронотипов учащихся были получены следующие данные:

        Суточные хронотипы учащихся 3 "А" класса

        Среди учащихся класса численно доминируют «голуби» - 18 человек, затем следуют «совы»  - 5 человек  и «жаворонки» - 4 человека.

 Хронобиологический тип одноклассников был соотнесен с успеваемостью по результатам 1-2 четверти 2018-2019 учебного года. Данные получены у нашего учителя начальных классов- Финашиной Оксаны Анатольевны.  

В нашем классе 2 человека успевают только на "5" (отличницы), 17 человек - на "4" и "5" (хорошисты), 8 человек - на "3", "4" и "5"

         Выводы.

1. Сравнительный анализ хронотипов одноклассников и успеваемости , а следовательно и работоспособности  на уроках не дал четких результатов, так как среди учащихся, которые успевают на "3", "4" и "5", встречаются и "голуби", и "совы", и "жаворонки". На мой взгляд , на данный показатель еще влияет и качество подготовки домашних заданий.  Но учитывать биологические часы учащимся необходимо, хотя бы,  с целью сохранения и укрепления здоровья

2. Две успешные ученицы (отличницы) имеют хронотип "голуби". Следовательно, лучшую работоспособность на уроках имеют учащиеся с типом биоритма "голубь". Я думаю, что это тип людей, может жить по любому  распорядку.

        Таким образом, из проведенного исследования можно сделать вывод, что биоритмы  не совсем влияют на учебный процесс,  но  их необходимо учитывать при составлении режима дня с целью укрепления и сохранения здоровья.

        ЗАКЛЮЧЕНИЕ

        Человеческий организм подчиняется ритмам, заложенным самой природой. Эти ритмы оказывают влияние на все процессы, происходящие в организме, и уважительное отношение к ним — основа нашего здоровья. Это понимают многие ученые и в России, и во всем мире.

        В результате полученных знаний о биоритмах,  анкетирования одноклассников сделан вывод: соблюдение режима дня, соответствующего внутренним биоритмам человека, способствует улучшению здоровья детей.

        Одноклассники были познакомлены с особенностями биоритмов и важностью соблюдения режима дня для их роста, здоровья и успеваемости в школе.

        На родительском собрании наша учительница рассказала родителям о правильном режиме дня и о пользе его соблюдения для детей.

        БИБЛИОГРАФИЯ

1. Антропова М.В. Работоспособность учащихся и ее динамика в процессе учебной трудовой деятельности. Издательство М.:«Просвещение», 1968г.
2. Гриневич В. Биологические ритмы здоровья. Издательство М.: Мир, 1984г.
3. Интернет-ресурсы www.u-lekar.ru.
4. Матюшонок М.Т., Турик Г.Г., Крюкова А.А. Физиология и гигиена детей и подростков. Издательство М.: Медицина, 1998г.
5. Уинфри А. Т. Время по биологическим часам. Издательство М: Мир, 1990г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Психологический тест  «Сова» или «Жаворонок»

Инструкция: «Прочитайте вопрос и выберите один вариант ответа.  Подсчитайте количество баллов и определите свой хронотип.

1.Трудно ли тебе вставать рано утром?
а) да, почти всегда - 3
б) иногда - 2
в) редко - 1
г) крайне редко - 0
2. В какое время ты бы хотел ложиться спать?
а) после 1 часа ночи - 3
б) с 23 часов 30 минут до 1 часа - 2
в) с 22 часов до 23 часов 30 минут - 1
г) до 22 часов - 0
3. Какой завтрак ты предпочитаешь в течение первого часа после пробуждения?
а) плотный - 3
б) менее плотный - 2
в) вареного яйца или бутерброда хватит - 1
г) достаточно чашки чая или кофе - 0
4. Вспомни свои последние ссоры дома. Преимущественно, в какое время они происходят?
а) в первой половине дня - 1
б) во второй половине дня - 0
5. От чего ты мог бы отказаться с большей легкостью?
а) от утреннего чая или кофе - 2
б) от вечернего чая - 0
6. Насколько легко можешь нарушить во время каникул свои привычки, связанные с принятием пищи?
а) очень легко - 0
б) достаточно легко - 1
в) трудно - 2
г) остаются без изменений - 3
7. Утром тебя ждут важные дела. Насколько раньше обычного проснёшься?
а) более чем на 2 часа - 3
б) на 1-2 часа - 2
в) меньше чем на 1 час -1
г) как обычно - 0
8. Насколько точно ты можешь оценить промежуток времени, равный минуте? 
а) меньше минуты – 0
б) больше минуты – 2

в)почти точно в минуту – 1

       0 до 7 баллов -  «жаворонок»

        Выполняйте важные дела в первой половине дня, а вечерние часы посвятите отдыху. Не переоценивайте запас прочности своего организма – переход на ночной образ жизни может выбить вас из колеи и неблагоприятно отразится на здоровье.

        8 до 13 –«голубь»

        Вы можете жить по любому распорядку, однако резкая смена режима нежелательна. Чтобы постепенно перейти на новое расписание, потребуется не меньше месяца.

       14 до 20 - «сова».  

        Блестящие идеи начинают приходить в вашу голову, когда день уже заканчивается. Не ломайте себя. Из вас получится идеальный дежурный врач, астроном, журналист и диспетчер ночных полетов.