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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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».
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».
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.
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.
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).
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.
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).
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).
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.
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.