Реферат Біологічні ритми

Біологічні ритми — фундаментальне властивість органічного світу, забезпечує його спроможність адаптації й виживання в циклічно мінливих умовах довкілля. Проблеми, які вирішує биоритмология, важливі для пізнання життя, як особливої форми руху матерії в часі та мають істотною значення для теоретичної і з практичної медицини. Бо у биоритмологическом аспекті здоров'я є оптимальне співвідношення взаємозалежних ритмів фізіологічних функцій організму, що відповідність закономірним коливань умов довкілля, аналіз змін цих ритмів та його неузгодженості допомагає глибше зрозуміти механізми виникнення та розвитку патологічних процесів, поліпшити ранню діагностику хвороб Паркінсона й визначити найбільш доцільні тимчасові схеми терапевтичних заходів.

Оскільки майже всі показники життєдіяльності (біохімічні, фізіологічні і поведінкові) виявляють ритмічність, і циркадианные околосуточные ритми, йдеться про тому, як змінюються в онтогенезі тимчасова організація різних функцій і станів організму, що чи можуть ці зміни послужити критеріями вікових етапів? Чи не можна у вигляді аналізу ритмічною організації біологічних процесів різними етапах онтогенезу підійти до вивчення таких централізованих понять біології, як гомеостаз і адаптація.

Эндогенная природа біологічних ритмів, зокрема добових, переконливо показано зізнається сьогодні більшість дослідників. Проте між живої системою та навколишнім середовищем змінюються складні взаємозв'язку. Вони виявляються насамперед у ролі зовнішніх периодичностей як датчики часу тобто у встановленні відповідних фазових і частотних співвідношень функцій організму з довкіллям. Залежно та умовами проживання такої ролі можуть виконувати різні екзогенні чинники. Особливо важливо щодо онтогенетического розвитку організму коли лише встановлюється тимчасова організація функцій. Яка значимість зовнішніх периодичностей у розвиток? Чи є для циркадианной системи феномен имкринтинга? Чи можна шляхом значного підвищення затягивающей сили датчиків часу, чи з допомогою додаткового датчика підтримати тимчасову упорядкованість старечого організму? Усі ці питання представляють надзвичайно велика теоретична практичним інтерес.

Останнім часом біосистеми інтенсивно досліджуються з позицій теорії надійності.

Інтерес Вільгельма до пізнання особливостей тимчасової організації біосистем в онтогенезі зростає у зв'язки України із потребою розв'язання питання у тому, що є визначальною для онтогенезі — зміна фізіологічного стану із віком, що призводить до зміни тимчасової організації, чи, навпаки, зміна ієрархічної структури тимчасової організації, що змінює функціональне стан організму.

Практичне знання хронологічного вивчення онтогенезу полягає у пошуку шляхів оптимізації розвитку й підтримки циркадианной системи на старості. Такі дослідження допоможуть встановити нормативи до різних етапів пре- і постнатального розвитку, краще вирішувати питання розмежування норми від патології, діагностику і терапії, профотбора та інші. Але вивчаючи розвиток циркадианной системи, слід враховувати крім самих циркадианных ритмів і ультрадианные, і инфрадианные складові, не забуваючи у своїй, всі ці ритми лише відбивають діяльність цією системою, що включає у собі, крім осцилляторов, рецептори зовнішніх сигналів й формує відповідні шляху між самими осциляторами і рецепторами.

Тільки після пізнання специфіки хронологічної структури на окремих етапах онтогенезу може бути вихід медицину, на вивчення біоритмів індивідуумів, тобто ту свідомість хрономедицины.

Становлення добової ритміки у зростаючих організмів.

Добові ритми є ендогенними, генетично запрограмованими. Це неодноразово доводилося прямими і непрямими методами.

Вже 1932г Еге. Бюннинг описав гібрид квасолі, що б за довжиною періоду циркадианного ритму.

Особливо інтенсивно велися дослідження на дрозофілі. Були знайдено кілька генів, що з циркадианным ритмом, найцікавішим у тому числі представляється так званий период-ген, який було виділено і клонирован. Последовательности, подібні период-гену дрозофіли, знайдено в генетичному матеріалі, курей, мишей і совість людини, і навіть рослин. Про уродженому характері циркадианных ритмів свідчать і досліди, у яких тварини розвивалися у постійних умовах, тобто за відсутності зовнішніх датчиків часу найбільш переконливі результати, отримані на птахів. На 19-й день інкубації в генатоцитах курячого ембріона показано становлення добового ритму змісту глікогену, тканинного дихання, деяких цитометрических і кариометрических показників. У ящірок, що проходили ембріональне і постэмбриональное розвиток за умов винятку датчиків часу, з'являвся циркадианный ритм рухової активності.

Терміни появи добових ритмів відрізняються залежно від виду тварин і звинувачують від досліджуваної функції. Становлення циркадианных біоритмів в онтогенезі, мабуть, передусім пов'язане із вмістом морфофункціональної організації відповідної системи органу. То в 19-дневных курячих ембріонів деякі показники печінки (наприклад, глікоген, РНК) виявляють добові коливання, тоді як ритми тих самих параметрів у мишей і пацюків виникають до 3-недельному постнатальному віку. Це, зокрема, можна пояснити різною мірою зрілості організмів відразу після народження: якщо що вилупилося з яйця курча готовий піти на самостійного життя, то мишеня чи крысенок — безпорадні, сліпі істоти, нездатні після появи світ до самостійного життя без матері. Якщо ж порівнювати різні функції, то становлення добових ритмів, очевидно, залежить від дозрівання відповідного органу. А ще вказують і на численні дані на людях.

Однак це, означає, що ендогенні періодичності можуть прискорити чи уповільнити становлення циркадианного ритму.

Становлення в онтогенезі фазових співвідношень биопроцессов.

У процесі онтогенезу відбувається становлення та розвитку циркадианных ритмів, а й циркадианной архітектоніки біоритмів, становлень фазових співвідношень у визначений циркадианный ансамбль.

Вже в новонароджених встановлено циркадианный ритм температури тіла, акрофазы якого, проте, принципово різняться. До 4-й тижню відбувається процес синхронізації. Це засвідчує тому, що добові ритми виникають раніше, ніж відбувається їх захоплювання зовнішніми періодичними процесами. Передумовою цього є дозрівання відповідних механізмів, які включають у собі рецептори зовнішніх датчиків часу й проводять шляху. Так, акрофазы циркадианных ритмів у немовлят від таких і дорослі організмів.

Протягом постнатального онтогенезу може й зміна датчиків часу. Напрочуд цікаві цьому плані дослідження добового ритму рухової активності пацюків. Показано, що рухової активності пацюченяти переважає у нічний доби. При штучному ж годівлі через зонд формування добового ритму рухової активності затримується до переходу на самостійне харчування.

Функціональна асинхронність на ранніх етапах онтогенезу встановлено як між ритмами різних органів, а й у однієї й того органу. Т. Хельбрюгге показав, що в дітей ритм виділення сечі, що характеризує діяльність клубочков нирок, розвивається вже з 2-3 тижня, тоді як ритм виділення калію і натрію з сечею, який відбиває функцію канальцев, спостерігається тільки з 3-го місяці постнатальной життя.

Відмінності у часі становлення добового ритму між окремими функціями в дітей віком Т. Хельбрюгге назвав "фізіологічної дисхронией", цим підкреслюючи, що тут є місце не якесь патологічне стан, а норма, відповідна віку.

З усієї вище сказаного слід, що з розвитку циркадианной системи дотримується певна послідовність. Передусім з урахуванням дозрівання відповідних органів прокуратури та функцій формується сам добовий ритм. Надалі виникає можливість сприйняття зовнішніх датчиків, з урахуванням чого встановлюється відповідні фазові відносини з довкіллям; той процес може повторюватися у зв'язку з зміною значимості ендогенних чинників.

Завершальним етапом є створення внутрішніх перетинів поміж окремими функціями і осциляторами.

Отже, протягом онтогенетического розвитку підвищується як экзогенная (адаптація до биотическим і абиотическим периодичностям середовища), і ендогенна (всередині- і міжсистемна координація функцій) упорядкованість циркадианной системи. Выражением цього є і підвищення амплітуд більшості добових ритмів.

Отже, терміни прояви циркадианных ритмів передусім залежить від досягнутої ступеня зрілості. Наявні факти дозволяють зробити висновок, що для становлення циркадианной тимчасової системи йде з певної генетичної програмі.

Біоритми у зрілому і похилому віці.

Розвиток циркадианного ритму біологічних процесів в онтогенезі є результатом реалізації спадкової інформації, тобто генотипу певному етапі індивідуального життя, оскільки ритм — це - ознака. Відомо, що не ознаки формуються відразу при народженні. Зокрема, добова ритмічність процесу життєдіяльності, необхідна для зрілого організму, а чи не в останній момент народження. І. І. Шмальгаузен вказував, що найбільшої труднощі й водночас найбільшої цілісності організм сягає в зрілої фазі свого розвитку.

Максимальна надійність біосистем у віці обумовлена специфічної хронобиологичностью організації та передусім максимальної величиною циркадианных амплітуд. У віці протягом досить багато часу зберігається відносна стабільність амплітуд, спектрального складу і акрофаз циркадианных ритмів.

У процесі старіння організмів їх хроноструктура змінюється. Для чоловіки й тваринам зазначено як зниження амплітуд біоритмів у процесі старіння, але й усунення спектрального складу убік ультрадианных складових та акрофаз.

За підсумками літературних даних, і навіть теоретичних міркувань можна вважати, що розпад циркадианной системи відбувається у зворотної послідовності проти її становленням. Передусім очевидно, погіршується внутрішня й зовнішня координація функцій, що піти може вилитися в зсуві акрофаз. Зміщення акрофаз біоритмів на старості щодо різноманітних функціональних систем і биопроцессов може істотно відрізнятимуться. У результаті змінюються, й внутрішні, і його зовнішні фазові співвідношення, що зумовлює повної десинхронизации ритмів сну й неспання, і навіть температури тіла.

У процесі старіння постійно погіршуються пристосувальні можливості. Повна ж втрата адаптованої здібності призводить до загибелі. Приклад добового ритму рухової активності мишей показано, що з 1-2 тижня на смерть спостерігається повне неузгодженість з зовнішнім датчиком часу.

Акрофаза рухової активності зміщується до середини світлового періоду у зв'язку з скороченням періоду рухової активності до 22-23 годин.

Повний розпад добового ритму спостерігається лише 2-3 дні смерті. Це підтверджує, що саме ритмічність зберігається дуже довго. Встановлений факт вкотре ілюструє відзначене вище становище, що передусім зникає координація різних циркадианных ритмів (ті є внутрішніх акрофаз) в 24-часовом циклі.

Укладання.

У процесі розвитку формується тимчасова організація функцій організму. Нині найважливішим не констатація феноменології ритмів, а біологічна оцінка значимості особливостей циркадианной тимчасової організації організмів різними етапах онтогенезу як і нормі, і при патології. У цьому вся аспекті можна навчитися не приймати випадкові быстрозатухающие коливання за істинні ритми, властиві биосистеме поки що онтогенезу.

Відомо, що життєздатність з погляду вікової фізіології — це діапазон адаптаційних можливостей організму, тобто подвійна амплітуда біоритмів.

Основне значення щодо оцінки життєздатності належить саме циркадианной амплітудою биопроцессов різних рівнях організації живих систем (від клітинного до организменного). Слід погодитися, що "24-часовая періодичність — це воістину єдність нашої природною хронології".

У цьому світлі викладеного вище старіння — це зміна негэнтропийной тенденції розвитку на энтропийную , у період гальмується здатність повертатися до вихідному стану, йде звуження кордонів розвитку, фізіологічного стресу, надійність організму зменшується.

Необоротний онтогенетический процес іде у період розвитку і в так званому стаціонарному стані, тобто в дорослому (зрілому) віці, не зі знаком мінус, а зі знаком плюс. Отже, переважають негэнтропийные процеси.

Постає фундаментальне запитання — а коли закінчується стаціонарний період зрілого віку і її починається старечий?

Відповідь це питання відкриває перспективу визначення біологічного віку і її його маркерів, а методологічному плані просуває нас пізнання біологічного часу.

Проблема біологічного віку — найважливіша у сучасній вікової фізіології загалом й у геронтології зокрема — залишається досі невирішеною. Визначення біологічного віку важливо передусім на виявлення точку відліку, від яких можна кількісно оцінювати дійсний фізіологічний вік.

Пространственно-временная організація процесів біосистеми розвивається у онтогенезі, досягаючи у зрілому (стаціонарному) віці оптимуму адаптивності, максимуму надійності і впорядкованості, мінімуму ентропії.

Отже, до цього період онтогенезу досягається вдосконалення циркадианной тимчасової організації, а циркадианные ритми — провідне ланка в цілісної ритмічною системі організму, яке роль загального початку, що об'єднує все фрагменти організму у єдине ціле. На думку багатьох авторів, хронологічним маркером старіння, критерієм біологічного віку є початок зміни циркадианной хроноструктуры зрілого віку, які мають проявитися у зменшенні амплітуд биопроцессов, зміні конфігурації акрофаз, посиленні спектра ультрадианных складових в ритмічною структурі біосистеми.

Список літератури

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту http://med-lib.ru/

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Біль
    Біль це неприємне сенсорне і емоційний стан, обумовлене справжнім або можливим пошкоджуючою впливом
  • Реферат на тему: Лікарська хвороба
    Лікаря і пацієнти який завжди усвідомлюють, що будь-який симптом люди віку може бути чи посилено
  • Реферат на тему: Кофеїн
    Кофеїн належить до психостимуляторам. Вони підвищують настрій, здатність до зовнішніх подразнень,
  • Реферат на тему: Кесарів перетин
    Кесарів перетин - це хірургічна операція, у якої спочатку розтинають передня черевна стінка
  • Реферат на тему: Сучасні кошти гігієни ротовій порожнині
    Аби зберегти зуби, потрібно правильно доглядати по них. Цю прописну істину кожному відомо з

Навігація