Ритъм в биологията - фактор ритъм ...

Ритъм в биологията - това е един много интересен феномен. Днес много учени, занимаващи се с изследвания на това явление. Ритъм в биологията - е универсален процес, който се отнася за всички живи организми. В това вие ще видите, като прочетете тази статия.

Принципът на единство на организма и околната среда е един от принципите на съвременната наука. Всички живи организми, както и supraorganismal система, които представляват единство с околната среда, в която живеят, имат ритъм всичките си процеси. Жизнените функции на тях е предмет на периодичен ритми, които отразяват ритъма отговор цялата вселена като цяло (включително геофизични, астрономически), както и природата.

PY Соколов, руски социолог, отбелязва, че всички животински и растителен живот, а заедно с него и хората постоянно и вечно изпитват последиците от физическия свят и отговаря на ритмични реакции пулсиращи да туптящото сърце на света.

Какви са биоритмите?

Нека разгледаме понятието интерес за нас. Биологичните ритми са периодични повтарящи се промени в характера и интензивността на биологични явления и процеси. Тези периодичен процес имат широк диапазон от честоти. Те се намират на всяко от нивата на организация на живите системи. В Biosystem по-трудно, така че има по-голям брой биоритми. Те са фиксирани на генетично ниво. Ритъм в биологията - явление, което е много важно за адаптиране и естествен подбор на организми.

Съществуването му се дължи на синхронизация на биохимични процеси. От живия организъм е йерархична система, тя трябва да бъде балансирана с функционирането на различните подсистеми и нива на времето не само във времето, но и в биологичното пространство.

В тази статия ще научите в подробности какво ритъм в биологията. Проявите, свойства и примери са разгледани по-долу.

Хронобиология: възникване и развитие

Науката, която изучава биологичните ритми, се нарича Хронобиология. Добре известно е, че още от древността венчелистчетата и листата на растенията, в зависимост от времето на деня, за да изпълняват определени движения. Карл Лини обратно през 1745 г. изобретява "цвете часовник" (на снимката по-долу), за да се определи времето, за да се разхлаби и закриване на цветя.

През първата половина на 19 век, първото проучване на циркадните ритми при хора са били провеждани, като температурата на тялото, често уриниране и сърдечната честота. Както и в учебниците по физиология на този период се открият признаци за съществуването на ритмични функции, които са ендогенни, т.е. те се случват в тялото. През 1936 г. най-накрая бе създадена ендогенни циркадните ритми на растения и цветя. За тази цел бяха изключени всякакво външно влияние върху тях.

Други постижения в развитието на науката на Хронобиология - откриване на ориентацията на птиците и пчелите по време на полет от слънцето, потвърждение за съществуването на човешкия организъм на ендогенните циркадните ритми. А бе даден нов тласък на тази наука, в резултат на космическите изследвания. Както и преди, основният интерес на учени в изследването на биологичните ритми е изучаването на годишни, лунни и денонощните ритми.

Ритми и физиологичен адаптивна

Разпределяне след тяхната класификация по отношение на взаимодействието между околната среда и организма.

1. Ритми адаптивна (биоритъм) - това трептене периоди, които са близо до критичните геофизични цикли. Тяхната роля е да адаптира различните организми към промените в околната среда, които се случват периодично. Тяхната честота е стабилно.
2. Физиологични ритми (работни) - вибрации, които отразяват активността на физиологични системи на определен организъм. честотата им е много различно и зависи от състоянието на организма.

Ритми на екзогенни и ендогенни

Ритъма на природата вид са разделени на екзогенен и ендогенен. Екзогенни - реакция на организма към промените в околната среда. Ендогенен възникнат в резултат на саморегулиращи процеси се характеризират с забавено обратна връзка. Те подлежат на в същото време на въздействие върху околната среда, които могат да повлияят на техните амплитудата и фазата на смени биоритми.

Ритми на нивата на организация на Biosystem и честота

Ритми също са разделени по ниво на организация на даден Biosystem. Те са разделени в биосферата, население, организъм, орган и клетка.

Според честотата им те са:

• висока честота ритми (от част от секундата до 30 минути);
• среда (от 30 минути до 28 часа);
• mezoritmami (от 28 часа до 7 дни);
• makroritmami (от 20 дни до една година);
• megaritmami (периодичност - десет години).

Природа биоритми

Един организъм, в съответствие с най-често срещаната хипотеза е независима вибрационно система, характеризираща се с набор от ритми вътрешно свързани. Цикли метаболизъм (метаболизъм и катаболизъм) в клетките непрекъснато се случи. Тези комплекси на различни биохимични реакции - синтеза и разцепване средства. В клетките, като последица, в съответствие с метаболитни цикли непрекъснато настъпят промени концентрации на различни вещества (метаболитни продукти, ензими и матрица трансфер РНК, и т.н.), които участват в биохимични реакции. Параметри биосистеми вътрешна среда в резултат на реакции правят непрекъснато трептене, заминаващи от средните стойности.

В живи организми, сензори, които определят естеството и степента на метаболитни процеси, са хормоните и алостерични модулатори поддържащи ритмичност в биологията. Това те непрекъснато следи за състоянието на организма. И тя е склонна да поддържа постоянството (хомеостаза) вътрешна среда -. РН, температура, осмотично налягане, концентрация на веществата и т.н. Много механизми участват в поддържането на хомеостазата. Те са изградени предимно на принципа на обратната връзка. Например, излишък на глюкоза в кръвта започва съхраняване механизъм от този материал (под формата на гликоген). Напротив, липсата му води до увеличаване на гликоген разбивка.

Сключването на това може да се направи по-нататък. В живите организми, без процес е непрекъснат. Тя трябва да е задължително заместник противоположна посока с: .. А работата почивка, въздух за дишане, синтеза разделяне събуждане състояние спане и т.н. на живия организъм, като по този начин, не може да бъде статична. Тя се характеризира с термин като ритъм. Определяне дали този имот на жив организъм може да бъде произведен дори чрез просто наблюдение. Може да забележите, че някои (всъщност всички) от своята енергия и физиологични параметри винаги са в състояние да се ангажират колебания както амплитудата и честотата спрямо средните стойности.

Тези колебания и имат биоритми. С помощта на тези организми се осигури неговата термодинамична стабилност на държавата. За да се адаптира успешно към околната среда, това е ритъмът на цикличните промени. Определянето на това явление, ние цитирани по-рано в тази статия.

Вътрешният часовник

Външно таймер не е необходимо да се синхронизира системата с висока степен на свързване на всички нейни подсистеми. В развитието на вродени функции програма за поръчка на организма с течение на времето се променя, което му позволява да се адаптира към времеви профил на околната среда. Този организъм е в състояние да "предскаже" от времето на деня. Това позволява да се свърже предварително различни ефектори, които са включени в отговор веднага. Например, температурата на тялото, както и съдържанието на кортикостероиди в плазмата в нормален сън започне много преди неговото закриване да се покачва. Ето защо, пробуждане често се случва, преди светлината да се включи.

Това са други примери за ритъм. Само тези организми оцеляват в процес на естествен подбор, който има способността не само да изравнят в дивата разнообразие от промени, но също така се регулира ритъма на външни вибрации своя ритъм машината. Така например, животни заместник ритми на будност и сън, така че тя помага да се осигури благоприятни условия за производство на храни. В природата, репродуктивната система (периодите на плодовитостта и безплодие) също пригодени към условията на околната среда, които са най-оптимално да растат потомство. Много птици летят на юг през есента. Това е един пример за това как да се прояви ритъм. Биология знае много други примери. Така че, хибернация някои животни. Това им помага да оцелеят, въпреки факта, че външни за условия на околната среда са екстремни.

дневни биоритми

Циркадианната ритмичност в биологията - какво е това? Нека си го кажем. Чрез дневно (циркадианни) биоритми включват такива явления и променят характера и интензивността на биологични процеси, от които честотата на повторение е 24 ± 4 часа. Повечето от физиологични и биохимични процеси на метаболизма, движение, развитие, растеж, е предмет на тези ритми, които са причинени от циркадианния (ежедневно) ритъма на външната среда. Той, от своя страна, е свързан с въртенето около оста на планетата. Примери за такива процеси са: метаболизма, колебания в телесната температура, честотата на клетъчното делене. За всички тях се характеризира с ежедневна ритъм.

Биология - науката, която изучава не само животните, но също така и растения. Последният, по-специално, се вижда през нощта оставя ритмични цикли на намаляване и закриване на цветя. През деня те са разкрити. Ритми се запазват, дори когато няма слънчева светлина. Това бе потвърдено от експериментите си SE Shnol, руски биофизик. Той цитира като пример кмета на боб. Листата му се надигаха в сутрин и вечер, дори и ако централата е в тъмна стая. Тя имаше чувството, че времето и вътрешни физиологични часовник да го определят.

Растенията обикновено се определят продължителността на деня на преход от една форма в друга при смяна характеристики пигмент фитохром слънчева светлина (си спектрален състав). Например, слънцето при залез слънце е червена, защото червената светлина има най-дългия дължина на вълната и по-малък от ясно небе, разпръснати. Довечера или залез запали много червени и инфрачервени лъчи. Това възприемат централата, показваща дневен ритъм.

Биология - науката, която до този момент е натрупала доста опит при спазване на различни животни. Установено е, по-специално, че сроковете за разпределяне на почивка и активност на животните (дневна и нощна) също се отнася до циркадните ритми. За тях е важен определяне на времето не е абсолютно, но относително. Те трябва да знаят, когато слънцето ще се повиши и да седне като дневни същества, хранещи се за използване на светлината на деня и през нощта - тъмно.

Ето един пример - погледнете дневния ритъм на жилище на брега на Атлантическия океан цигулар раци. Тя променя цвета си, показвайки дневния ритъм. Биология - наука, която, подобно на другите, за да видите какви модели. За какво раци променя цвета си? Нека си го кажем.

Раци сутрин, повече светлина, но когато слънцето изгрява по-високо в небето, тя става по-тъмно. Възпроизвеждане на защитна роля, пигмент защитава съблазнителен раци от жаркото слънце. Ако това е отлив, а след това тя помага да бъде тъмен цвят на крайбрежната пясък незабелязано. И това е там в търсене на храна, изпратено до рак.

Дневни ритми при хора

Около 300 от физиологичните функции, които имат циркадните ритми, наблюдавани в човешкото тяло. Телесното тегло, въз основа на циркадния система на човека достига своя максимум на 18-19 часа, скорост на дишане - 13-16 часа, сърдечната честота - 15-16 часа, нивото на еритроцитите в кръвта - 11-12 часа левкоцити - 21 -23 часа и т. г.

Психичните процеси се ускоряват и забавят през вечерта на сутринта. За ритъма на психични и физиологични функции, от своя страна, се отрази на бодърстване и сън смени, почивка и активност. Зависи от много фактори по време на параметрите на кривата будност ефективност: нивото на мотивация, приемане на храна, обща ситуация, като личност, и т.н. ...

Терминът "desynchronosis" означаваме смущения в биологична система път поръчване ритми. Проучването на неговите механизми е от голямо значение в организацията на труд и почивка на персонала, при провеждането на различни превантивни мерки, насочени към опазване на здравето. Desinhroz по-специално наблюдава при хора, които са направили междуселищни полети (в 4-5 часови зони), чрез промяна на начина на работа от сутрин до вечер, а астронавтите в извършването на космически полет.

лунни биоритми

Tsirkalunarnye (лунен) биоритмите - ритми, чиито период е средно 29.53 дни. Тези ритми в биологията съответстват на лунно-месечен цикъл, т.е. цикъла на лунните фази.

Много геофизични процеси влияят на честотата на въртене на Луната около планетата. Например, промяна на осветление през нощта, температура, атмосферно налягане, магнитното поле на Земята, посока на вятъра. Всички тези явления за tsirkalunarnyh ритми са временни насоки.

В морски организми се срещат най-впечатляващите примери за това как тези ритми повлияят жизнените процеси. Например, морски червеи Palolo живеещи на кораловите рифове, през октомври и ноември, крайните десет дни на лунния цикъл, а в същото време в определено време на деня, като водата се разделя на гърба си, която е изпълнена с продуктите на репродуктивната система. Той е необходим за създаване на потомство.

Лунните цикли и плодовитост периоди осеменяване могат да бъдат не само синодик (както в предишния пример). Има и sigisic през интервал от 14.7 дни. Например, един вид риби, живеещи на брега на залива на Калифорния, пълнолуние и новолуние (при прилив) снася яйцата на плажа. Тя се развива в рамките на 14 дни на плажа и във водата пада със следващата вълна.

Moonlight, както вече споменахме, предизвиква различия за осветление през нощта. Това гарантира, че дейността на животните, които водят вечерни или нощни промените в начина на живот. Дори и да се изключи влиянието на лунна светлина в лабораторията, честотата tsirkalunarnyh процеси се поддържа. Тя може да се дължи на други фактори, свързани с лунния цикъл. Например, това е колебания в магнитното поле на нашата планета.

В лунен цикъл също влияе на растежа на растенията. Това може да бъде показано с примера на колебания добив ряпа, картофи и бобови растения. За дълго време, лунните календари, използвани, за да определи оптималното време за селскостопански дейности и озеленяване.

годишните биоритми

Циркануална (годишни) биоритми в биологията имат трептене период е 1 година ± 2 месеца. Те са свързани с въртенето на Слънцето около нашата планета.

Тези ритми са наблюдавани при всички организми, от тропиците на полярен зона. Интензивността на тях изгражда като ширината нараства. Ритъм анализ позволи на изследователите да заключат, че организмите, обитаващи полярната и умерения пояс, в който най-забележимите сезонни различия, е ясно манифест. Ежегодно биоритми включват, от една страна, адаптивни реакции, проявяващи се в отговор на промяна в най-важните параметри на околната среда (режим вода, количествен и качествен състав на храна, температура).

На второ място, е отговор на организма към факторите на сигнала на околната среда (например, промени в интензитета на геомагнитното поле, Фотопериодът, появата на някои химични компоненти). Извършват годишен биоритъм например в nomading явления, свързани с миграцията, лятото и зимата латентност, репродуктивните процеси, и така нататък. Г.

Много животински зимен сън помага да оцелеят неблагоприятната период. Изненадващо се определи точно времето на животни за нея. Bear, например, в леговището си винаги се поберат в навечерието на снеговалеж. И той е бил заспал след това до края на април, докато температурата е 12 ° C (т.е. 5,5 месеца). По това време, тя съществува за сметка на мазнините, натрупани през есента. Неговият състав е почти една трета от телесното тегло на животното. носят телесната температура по време на сън се намалява с около 10 ° С, 3-кратно намаляване честотата на дишането. Това помага да се спаси жизненоважни ресурси, натрупани в топлите месеци на годината. Това е проява на ритъма на мечката тяло. Ако нарушите ритъма, и животното не се съдържат в рова по някаква причина или внезапно се събуди в средата на зимата, той е почти обречен. Мотовилката ще бъде твърде силен за много паразити, които отслабват организма, страдащи от глад, са във възход.

Толкова много примери за ритъм са били представени в тази статия. Те потвърждават, че той е универсален феномен в животинския свят. Биоритмите, освен това, са определящ фактор в съществуването на живи организми. Принципът на ритъма се намира на всички нива на организация на биологичните системи. Тя служи за адаптиране на организма за по-доброто функциониране на околната среда.

фактор

По този начин, ние разгледахме ритъма в биологията, това, което е, че сега вие знаете. Въпреки това, ние се интересуваме от концепцията е намерена не само в тази наука. По-специално, икономисти са заключили, че това се наблюдава в сектора на промишлеността. Като направи това откритие, те въведоха понятието "ритъм фактор." Той винаги се стреми към единство. Обикновено фактор ритъм се определя на ден, десет дни един месец, и т.н. С него може да се опише по-специално степента на използване в производството на работното време. Въпреки по-високата ставка на ритъм, производственият цикъл е по-плътни и икономически ресурси (най-вече на работното време) се изразходват рационално.