ЗНАЧЕНИЕ ХРОНОБИОЛОГИИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

Наука » Биология » Биологические ритмы
Медицина и биология в настоящее время вплотную подошли к концепции хронопсии (от греч «chronos» – время, «opsis» - рассмотрение), т.е. к рассмотрению процессов нормы и патологии в проекции на определённые отрезки времени (в течение суток, месяцев, сезонов и т.д.).
Рассогласование биоритмов (десинхроноз) является, как показывают исследования, первым сигналом о биологическом неблагополучии, которое может рассматриваться как предпатология или патология. Это позволяет обеспечить раннюю диагностику заболеваний, более эффективное лечение и профилактику.
Важным показателем нормы и патологии функций организма является такой параметр как хронодесм (доверительный интервал) - диапазон суточных колебаний функции в норме. Это значит, что в разное время суток показатель нормы колеблется в разных пределах, и, следовательно, один и тот же показатель функции в одно время суток в норме будет иметь одну количественную характеристику, а в другое время – другую.

МЕХАНИЗМЫ ЦИРКАДИАННОЙ ВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ

Наука » Биология » Биологические ритмы
Существует три модели функционирования циркадианной временной организации:
1-я модель: Моноосцилляторная иерархическая. Суть её: один центральный циркадный осциллятор (пейсмекер) регулирует на ритмы внешней среды и задает по нервно-гуморальным путям регуляции ритмы другим органам и системам органов.
Центральный циркадианный осциллятор у млекопитающих – это супрахиазменные ядра гипоталамуса. У птиц такой осциллятор – эпифиз (шишковидное тело, рудимент третьего глаза).
2-ая модель: Мультиосцилляторная иерархическая (много осцилляторов).
Согласно этой модели, наряду с центральным осциллятором (в головном мозге), имеются периферические автономные осцилляторы в нервных центрах, ганглиях, железах внутренней секреции, а также в органах и клетках, управляемых сверху-вниз без обратимой связи с внешней средой.
3-я модель: Мультиосцилляторная неиерархическая. Существует несколько групп автономных осцилляторов, связанных между собой. В каждой группе имеется свой центральный водитель ритмов (пейсмекер), связанный с ритмами внешней среды и синхронизирующий колебания внутри своей подсистемы по принципу прямых и обратных связей.
Большинство ученых считает, что, несмотря на наличие автономных осцилляторов (органных), видимо, существует центральный осциллятор, которым у млекопитающих и человека являются супрахиазменные ядра гипоталамуса и эпифиз. Функция последнего во многом определяется супрахиазменными ядрами, так как через эти ядра эпифиз получает главную информацию о состоянии внешней среды.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ БИОРИТМОВ

Наука » Биология » Биологические ритмы
Биологические ритмы начали формироваться одновременно с зарождением жизни на Земле. Поначалу ритмичность выражалась в автоколебаниях химических реакций. В дальнейшем по мере организации примитивных животных систем ритмы биохимических реакций синхронизировались между собой и с окружающей средой. Возникла определенная упорядоченность реакций во времени и пространстве. В процессе естественного отбора получали преимущество и дальнейшего развития только те примитивные живые системы, внутренние биохимические циклы которых имели устойчивый характер и совпадали с ритмами внешней среды (геофизическими датчиками времени: свет, температура, магнитное поле, электромагнитные излучения). Среди всей суммы внешней среды наибольшее значение для адаптации примитивных живых систем к жизни на Земле имели суточные ритмы, связанные с вращением Земли вокруг своей оси. В процессе эволюции сохранились и получили развитие только те живые системы, в которых внутренние ритмы биохимических реакций синхронизировались с ритмами внешней среды и, в первую очередь, с суточными ритмами.
Таким образом, если рассматривать природу ритма, то ритм имеет эндогенное происхождение, однако формирование этих ритмов шло под воздействием среды. В настоящее время установлено, что организм и любого другого живого существа – это система жизнедеятельности, подчиняющаяся ритму.
Наиболее важное практическое значение имеют суточные ритмы, которые интегрированы (объединены) в единую, сложную систему, называемую циркадианной временной системой. Эта система обеспечивает временное согласование функций внутри организма и временную адаптацию организма к внешней среде.

ПАРАМЕТРЫ БИОРИТМОВ

Наука » Биология » Биологические ритмы
Среди многих параметров, свойственных биологическим ритмам, прежде всего, следует выделить период. Он представляет собой тот промежуток времени, через который в организме происходит воспроизведение (повторение) событий. Иными словами, ритм – это длительность одного колебательного цикла.
Биологический ритм характеризует его амплитуда, отражающая размах колебаний биологического процесса между его кратными значениями.
Очень важной характеристикой служит также и мезор – средний уровень колебательного процесса. Амплитуда по существу – это максимальное отклонение от мезора.
В биоритмах выделяют также то положение функций во времени, когда она достигает кратных значений. Время, когда функция имеет максимальное значение, называется акрофазой, а когда минимальное – батифазой. Они выражаются в часах или градусах.

ПАРАМЕТРЫ БИОРИТМОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ БИОРИТМОВ

Наука » Биология » Биологические ритмы
Биоритмы классифицируются, прежде всего, на основании длины периода, под которым понимается длительность одного полного цикла ритмического колебания. С учётом длины периода выделяют: высокочастотные, среднечастотные и низкочастотные ритмы.
Высокочастотные ритмы это те, у которых период менее 30 минут. Такой период имеют у человека дыхание, биологическая активность головного мозга и сердца, перестальтика желудка и кишечника и др.
Среднечастотные ритмы - от 30 минут до 5 суток. Они делятся на: ультрадианные, циркадианные, инфрадианные. Ультрадианные имеют период колебаний от 30 минут до 20 часов. Циркадианные (околосуточные) – это те, у которых период составляет от 20 до 28 часов. Инфрадианные – с периодом от 28 часов до 5 суток.

УЧЕНИЕ О БИОЛОГИЧЕСКИХ РИТМАХ

Наука » Биология » Биологические ритмы
Одним из фундаментальных свойств всего материального мира, как живого, так и неживого, является цикличность (периодичность) процессов и явлений. Это свойство присутствует на всех уровнях организации живой материи, начиная от клетки и кончая биосферой. Источники учения о биоритмах уходят в глубь веков, однако первые экспериментальные наблюдения по биологическим ритмам появились в 18-19 веках. Основоположником учения о биоритмах считают немецкого учёного Кристофера Гуфелянда. В 1797 году он опубликовал статью о существовании в живых организмах «внутренних часов», ход которых совпадает со временем вращения Земли вокруг своей оси, и рассогласованность таких внутренних ритмов является причиной ряда заболеваний.
На ритмичность биологических процессов позже указывали такие отечественные учёные, как И.И.Сеченов, В.М.Бехтерев и И.И.Павлов. Павлов писал: «В жизни человека нет ничего более властного, чем ритмы».

Экологические принципы охраны природной среды

Наука » Экология
Окружающая среда и здоровье населения. Экология человека. Социально-экологические аспекты здоровья городских жителей. Городская среда и растения. Экологические болезни.
Экосистемы заповедных и других охраняемых территорий ( заповедники, биосферные заповедники, национальные парки, заказники и др. ). Роль особо охраняемых природных территорий (ООПТ) в деле охраны генофонда живой природы Земли.
Мониторинг окружающей среды. Основные типы мониторинга (экологический, климатический, биологический и др.). Эколого-правовые основы природопользования и охраны окружающей среды.

Антропогенные воздействия на морские экосистемы

Наука » Экология
Антропогенная экология океана. Источники поступления и особенности распределения загрязняющих веществ в Мировом океане. Биологические последствия воздействия токсикантов на морские организмы. Основы природопользования и охраны биологических ресурсов океана. Марикультура. Современные экологические проблемы южных морей России (Азовское, Черное, Каспийское).

Экологические проблемы пресноводных экосистем

Наука » Экология
Загрязнение континентальных вод. Экологические проблемы пресноводных водоемов (Байкал, Ладожское, Женевское, Балатон). Антропогенное эвтрофирование озер. Водохранилища: экологический аспект. Антрапогенные воздействия на речные экосистемы. Проблема малых рек. Болотные экосистемы.

Влияние человека на наземные экосистемы

Наука » Экология
Антропогенные воздействия на почвенный покров (эрозия, орошение, вторичное засоление и др.) Экологические последствия применения пестицидов и минеральных удобрений. Экологические основы охраны земельных ресурсов (рекультивация земель, водосберегающие технологии ирригации и др.)
Лесной фонд России и лесохозяйственная классификация. Воздействие человека на растительный покров. Лесовосстановление. Охрана редких и исчезающих видов растений. Рационально использование и охрана лесных ресурсов.
Влияние хозяйственной деятельности человека на животных. Обеднение генофонда, вымершие и редкие виды животных. Экологические принципы охраны животных (интродукция, Красные книги, ООПТ).

Антропогенные воздействия на атмосферу и климат

Наука » Экология
Источники и характер загрязнения атмосферы (естественные, антропогенные). ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов. Антропогенные воздействия на атмосферу и климат (парниковый эффект, кислотные дожди, истощение озонового слоя, фотохимический смог). Биоиндикация загрязнений атмосферы с помощью растений. Основные растения-индикаторы загрязняющих веществ в атмосфере (диоксид углерода, диоксид серы, фтористый водород, озон). Поглотительная способность лесных фитоценозов.

Основные типы загрязнения окружающей среды

Наука » Экология
Загрязнение окружающей среды как экологическая проблема. Классификация основных типов загрязнений среды (физическое, химическое, биологическое). Проблема радиоактивного загрязнения биосферы. Отходы, их типы и негативные воздействия на природную среду. Биологическое накопление загрязняющих веществ (пестициды, тяжелые металлы и др.) по пищевым цепям. Антропогенные воздействия на земную поверхность. Экологические последствия влияния горного производства на окружающую среду.