Понятие о биологических ритмах и биоритмологии
Введение
Экологические и физиологические ритмы в природе
При обсуждении проблемы организации биологических систем в качестве ее основных принципов выделяют пространственный и временной. Но пространственная организация не исчерпывает полностью специфику живого. К структурному трехмерному фактору добавляется четвертое измерение - время, вносящее совершенно новый, независимый, непредсказуемый элемент.
Пространственную организацию живых систем изучают морфологи, а временная организация биологических систем представляет собой центральную проблему в области биологии, получившей название хронобиологии. Основная задача хронобиологии – выяснение роли фактора времени в существовании и развитии биологических систем. К закономерностям течения времени в живых системах самое непосредственное отношение имеет особый класс периодических изменений деятельности и поведения этих систем, названных биологическими ритмами.
Все живое на нашей планете несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для нашей Земли. В сложной системе биоритмов - от коротких (на молекулярном уровне) с периодом в несколько секунд, до глобальных, связанных с годовыми изменениями солнечной активности - живет и человек. Биологический ритм представляет собой один из важнейших инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.
В данном разделе раскрываются основные проблемы учения о биологических ритмах – биоритмологии и пути их решения.
Развитие биоритмологии – задача большой практической важности, имеющая отчетливое социально-экономическое звучание. Биоритмологические исследования и разработки нужны для обеспечения надежности и эффективности ночного труда, в частности, в сфере критических профессий (космонавты, летчики, операторы) для оптимизации распорядка труда и отдыха представителей различных специальностей в условиях круглосуточной работы на производстве, для установления периодов наибольшей и наименьшей поражаемости человека различными повреждающими факторами.
Биологические ритмы – это периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера процессов жизнедеятельности биологических систем.
Биологические ритмы, или биоритмы – это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов. Способность к таким изменениям жизнедеятельности передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях.
Согласно одному из основных принципов материалистического естествознания – принципу единства организма и среды: организм не может существовать без внешней среды. Но внешняя среда, все сферы мировоздания охвачены колебательными ритмическими движениями. Неудивительно поэтому, что одним из неотъемлемых свойств живого является ритмичность всех процессов. "Весь растительный и животный мир, а с ним и человек, извечно и непрестанно испытывают на себе ритмические воздействия внешнего физического мира и извечно отвечают на биение мирового пульса ритмическими пульсирующими реакциями", - писал русский социолог П. Я. Соколов.
Учение о биологических ритмах в узком смысле получило название биоритмологии, которая входит в более широкую дисциплину – хронобиологию.
Выделим следующие важные достижения хронобиологии:
1. Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы – от одноклеточных до биосферы. Это свидетельствует о том, что биоритмика – одно из наиболее общих свойств живых систем.
2. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.
3. Установлено, что биологические ритмы, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой - их осуществление тесно связано с модифицирующим фактором внешней среды так называемых датчиков времени. Эта связь в основе единства организма со средой во многом определяет экологические закономерности.
4. Сформулированы положения о временной организации живых систем, в том числе – человека – одним из основных принципов биологической организации. Развитие этих положений очень важно для анализа патологических состояний живых систем.
5. Обнаружены биологические ритмы чувствительности организмов к действию факторов химической (среди них лекарственные средства) и физической природы. Это стало основой для развития хронофармакологии, т. е. способов применения лекарств с учетом зависимости их действия от фаз биологических ритмов функционирования организма и от состояния его временной организации, изменяющейся при развитии болезни.
6. Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний.