10518 (Ритмы космоса и здоровье человека)

119Содержание

Введение

1. Ритмы космоса и здоровье человека

2. Цикличность природных и организменных процессов

3. Ритмичность и школьный режим

4. Ритмы Солнца и энергетика организма

5. История и теория биоритмологии

6. Временная организация биологической системы

7. Механизмы биологических ритмов

8. Космос и биологические ритмы

9. Суточные ритмы

10. Сезонные ритмы

11. Индивидуальные биоритмы

12. Биологический ритмы и возраст

Введение

Согласно наиболее универсальному определению, принятому Международным обществом изучения биологических ритмов, хронобиология - наука, объективно исследующая на количественной основе механизмы биологической временной структуры, включая ритмические проявления жизни. Поскольку время наряду с пространством - одна из главных форм бытия, то изучение времени в биологических системах - методология многих наук о жизни. Более 30% мировой литературы по хронобиологии посвящено хронобиологии здорового и больного человека. Поэтому в медико-биологической науке возникло новое направление - хрономедицина, применяющая хронобиологические данные для совершенствования профилактики, диагностики и повышения эффективности лечения людей. К разделам хрономедицины относятся хронопатология, хронофармакология, хронотерапия и хронодиагностика. Выделяют также хронопрофилактику.

Хронопатология - область экспериментальной и клинической хрономедицины, изучающая пути и механизмы возникновения отклонений в биоритмах от их нормального течения и роль этих нарушений в развитии заболеваний. Хронофармакология - область хрономедицины, изучающая зависимость действия лекарственных веществ на организм и его системы от фазы биоритма, а также закономерности влияния вводимых в организм лекарств на параметры его биоритмов. Хронотерапия - проведение лечения заболеваний людей с учетом их биоритмов; выделяют групповую и индивидуальную хронотерапию с использованием двух принципов: имитации вводимыми в организм гормонами естественного суточного ритма их экскреции корой надпочечников и введения больному лекарств за некоторое время до обнаружения у него отклонений от нормальной динамики биоритмов, изучаемых физиологических показателей. Хронодиагностика - новый раздел предмета диагностики (диагноза) заболеваний, включающий временную организацию биологических систем, в том числе организма человека, что повышает вероятность лучшего выявления симптомов и ведущих синдромов нарушений жизнедеятельности, особенно при хроническом течении заболеваний.

В одной из своих работ А.Л. Чижевский писал: "Жизнь в значительно большей степени есть явление космическое, чем земное. Она создана воздействием творческой динамики космоса на инертный материал Земли. Она живет динамикой этих сил, и каждое биение органического пульса согласовано с биением космического сердца-этой грандиозной совокупности туманностей и звезд, Солнца и планет».

Подобное же высказывание встречается и в трудах выдающегося русского ученого В.И. Вернадского, который подчеркивал, что "... разгадка жизни не может быть получена только путем изучения живого организма", ибо биосфера как планетная организация жизни есть часть космической организованности.

Биологические ритмы - живые часы организма. Причем большое число разнообразных биоритмов не просто сосуществует в организме, они взаимосвязаны между собой сложной иерархией взаимозависимостей. Следует подчеркнуть, что среди биоритмов есть как инертные, так и лабильные, которые по-разному относятся к воздействию внешних ритмов.

Дальнейшее углубление в природу биоритмов позволяет определить, какие взаимоотношения внутренних (эндогенных) ритмов с внешними (экзогенными) наиболее значимы для организма, а также оценить допустимые пределы отклонений в биоритмах под воздействием внешних и внутренних факторов. Всем, например, известно, что изменения за пределы определенных границ частоты пульса и дыхания, кровяного давления и ряда других показателей приводят к глубоким функциональным нарушениям и даже гибели.

Одна из глобальных задач науки — решить вопрос, как отодвинуть и "отменить" старость. Предложено несколько путей: генетический ("переделка" генов), органический (поиск способа заблокировать механизм зрелости), волетворческий (с помощью психики — давать команды организму вплоть до уровня клетки). В своей увлекательной книге пишет "Лоция будущих открытий" (1990) Г.И. Гуревич. И вот, говоря о последнем пути, он считает, что в данном случае, по-видимому, придется подкреплять приказы воли каким-нибудь усилителем нервных сигналов. А если так, то скорее всего и тут без биоритмов не обойтись.

1. Ритмы космоса и здоровье человека

Биологические ритмы — это один из механизмов, которые позволяют организму приспосабливаться к меняющимся условиям жизни. Подобная адаптация происходит в течение всей нашей жизни, ибо постоянно происходит и изменение внешней среды. Сменяют друг друга времена года, циклон приходит на смену антициклону, нарастает и уменьшается солнечная активность, бушуют магнитные бури, люди переезжают из степной зоны в Заполярье – и все это требует от организма способности к адекватному приспособлению. Только при "исправности" этого "механизма" возможна полноценная жизнь. Вот почему, в частности, сведения о биологических ритмах необходимы и для разумного, целесообразного построения режима труда и отдыха, и для сохранения здоровья, и для поддержания высокой жизненной активности.

Еще на заре истории человечества наши далекие предки, интуитивно признавая свою нерасторжимую связь с дневными и ночными светилами, наделили их чертами могучих богов. Вне "конкуренции" тут было, бесспорно, Солнце — многие народы почитали его главным божеством. В древнейшей колыбели земной цивилизации Древнем Египте, богу Солнца Атону-Ра возводили грандиозные храмы, в его честь слагались поэтические гимны. Один из таких гимнов перевел замечательный русский ученый А.Л. Чижевский, посвятивший свою жизнь изучению солнечно-земных связей: "Я сын твой родимый, о Атон, возносящий священное имя до крайних высот мироздания, где в песнях ты вечно воспет. Даруй же мне силы, о Атон, с твоими сынами благими дорогой единой стремиться в твой вечно ликующий свет".

Наблюдая за ликом божества, люди не могли не заметить, что он периодически изменяется. А когда на нем появляются темные пятна, на Земле происходят различные беды. Но если древнему человеку этого было достаточно, то ученые нового времени, как и во всех науках, пошли дальше. В прошлом веке была открыта цикличность возникновения пятен на Солнце (а также вспышек, протуберанцев и других явлений). Это позволило начать активное изучение и земных явлений, сопровождающих эти процессы на Солнце. Было установлено, что увеличение солнечной активности сопровождается усилением не только световой радиации, но — и излучений в рентгеновской и радиообластях спектра, а также потоков протонов и электронов. А Земля на эти воздействия отвечает полярными сияниями, магнитными бурями, усилением ионизации атмосферы и другими явлениями. Да и земная жизнь не остается ко всему этому безучастной. Так, А.Л. Чижевский установил связь между периодичностью эпидемий и периодичностью явлений на Солнце. Были, конечно, и сомневающиеся в его выводах — новое нелегко прокладывает путь. Но начиная с 1960 года над темой "Солнце — биосфера" начали активно работать крупные научные коллективы. Так родилась новая область знания — гелиобиология.

Рис 1. Средняя длительность некоторых ритмических процессов организма человека

Так что же такое биоритмы, изучением которых (на количественной основе) занимается новая наука хронобиология? Это колебания, максимальные и минимальные значения которых наступают через приблизительно равные промежутки времени (циклы). Каждый цикл несколько отличается по своим показателям, но воспроизводится на основе тех же закономерностей, что и другие. Так что биоритмы можно назвать и упорядоченными во времени и предсказуемыми изменениями биологического процесса.

Любой биологический процесс в организме потому и называется процессом, что он находится в постоянном движении, имеющем циклический характер. Циклические процессы, происходя всех уровнях организации живых систем. В настоящее время данный вопрос стал предметом серьезного изучениям — ибо, в частности, как полагают исследователи, это необходимо учитывать при лечении и нормализации работы различных органов (имеющих собственную цикличность процессов жизнедеятельности).

Биологические ритмы различны, в одном случае биоритм может быть устойчивым к случайным воздействиям внешней среды, даже независимым от них, а в другом — обеспечивать адаптацию, а организма, подстраиваясь к конкретным условиям среды. Следовательно, в организме существуют биоритмы, которые «работают» по собственной программе роста и развития организма (инертные) и биоритмы, обеспечивающие жизнеспособность организма воздействии факторов окружающей среды (лабильные).

Считают, что каждый человек со дня рождения живет по своим биоритмам (биологическим часам), которые со строгой периодичностью влияют на физическое состояние и проявление интеллектуальных способностей, эмоциональность. Многие ученые выделяют биоритмы с длиной периода в 23 дня (физический цикл), 28 дней (эмоциональный цикл) и 33 дня (интеллектуальный цикл), которые позволяют с достаточной точностью прогнозировать стояние здоровья и динамику работоспособности человека. Первая (положительная) половина каждого из трех биоритмов характеризуется нарастанием, а вторая (отрицательная) — спадом активности. Дни перехода положительной фазы в отрицательную называют критическими, и в случае их совпадения во всех трех ритмах наиболее вероятны различные заболевания.

Наиболее изучены околосуточные (циркадианные, или циркадные) биоритмы с периодом 20-28 часов. Они присущи почти всем живым организмам и охватывают наиболее важные процессы жизнедеятельности, включая динамику работоспособности человека. Разнообразные околосуточные ритмы (по отношению к ним чаще пользуются термином «суточные ритмы») образуют слаженную систему рассогласование, которой может вызвать заболевание — десинхроноз ("конфликт со временем"). У человека установлено свыше 300 процессов, протекающих в суточном биоритме и составляющих физиологическую основу для рациональной организации режима труда и отдыха.

2. Цикличность природных и организменных процессов

Все материальные объекты во Вселенной совершают циклические движения. Так, Луна обращается вокруг Земли приблизительно за 30 суток, а Земля вокруг Солнца — за 365 суток. Период обращения Солнца вокруг центра Галактики составляет около 200 миллионов лет.

С переменой местонахождения каждого космического объекта изменяются и условия обитания на нем: плотность межзвездной материи, интенсивность космических излучений, гравитационные силы, силы электрического и магнитного взаимодействия.

Ритмы присущи также всем объектам микромира. Они пронизывают и все живое на Земле: на клеточном, тканевом, органном, функциональном уровнях.

Известный хронобиолог Ф. Хальберг разделил все биологические ритмы на три группы.

1. Ритмы высокой частоты с периодом, не превышающим получасового интервала. Это ритмы сокращения сердечной мышцы, дыхания, биотоков мозга, биохимических реакций, перистальтики кишечника.

2. Ритмы средней частоты с периодом от получаса до семи суток. Сюда входят смена сна и бодрствования, активности и покоя, суточные изменения в обмене веществ, колебания температуры, артериального давления, частоты клеточных делений, колебаний состава крови.

3. Низкочастотные ритмы с периодом от четверти месяца до одного года: недельные, лунные и сезонные ритмы. К биологическим процессам этой периодичности, относятся эндокринные изменения, зимняя спячка, половые циклы.

Наряду с ритмами обменных процессов, размножения и поведения живых организмов существуют годовые и многолетние вариации численности популяций, урожайности и другие проявления "волн жизни".

Наименьший отрезок времени, на который может реагировать мозг человека и его нервная система, составляет от 0,5 до 0,8 секунды. Не случайно поэтому сокращения нашего сердца в среднем составляют 0,8 секунды. Приблизительно таков же темп движения наших ног и рук при ходьбе. Интервал времени в 0,5-0,7 секунды соответствует скорости наших слуховых и зрительных рецепторов. Суточные биоритмы человека интересны прежде всего тем, что максимумы и минимумы активности различных биологических процессов не совпадают по времени. Так, максимальные показания температуры тела и давления крови наблюдаются в 18 часов, веса тела — в 20, минутного объема дыхания — в 13, лейкоците крови — в 23 часа.

Особо важное значение имеет характер периодических изменений температуры тела, поскольку от этого, а также от ритма дыхания зависит уровень обмена веществ. Установлено, что снижение температуры тела способно вызвать перестройку физиологических ритмов и тем самым увеличить срок жизни. При повышении же температуры тела, например, при заболевании гриппом, биологические часы человека, наоборот, начинают спешить.

Работоспособность органов кровообращения в различное время суток также неодинакова. Дважды в день она резко снижается: около 13 часов и около 21 часа. В это время нежелательно подвергать человека большим физическим нагрузкам, действию высоких температур, кислородной недостаточности, большим ускорениям.

Кроветворные органы проявляют наибольшую активность в следующее время суток: костный мозг — в ранние утренние часы, селезенка и лимфатические узлы — около 17-20 часов. В утренние часы в кровоток поступает наибольшее число молодых эритроцитов. Максимум гемоглобина в крови наблюдается с 11 до 13 часов, а минимум — с 16 до 18 часов. Максимум сахара в крови приходится на 9-10 часов утра, а минимум — на вечернее и ночное время. После 12 часов дня проходит первый период дневной активности. В кровь из печени поступает меньше глюкозы. Начинает чувствоваться усталость. Нужен отдых. После 13 часов кривая энергии идет вниз, наши реакции все замедляются. Это вторая нижняя точка в суточном цикле.