Rytm i biologi - en rytm faktor ...

Rhythm i biologi - det är en mycket intressant fenomen. Idag är många forskare som bedriver forskning på detta fenomen. Rytm i biologi - är en universell process som berör alla levande organismer. I detta kommer du att se genom att läsa den här artikeln.

Principen om enhet organismen och miljön är en av principerna för den moderna vetenskapen. Alla levande organismer, samt supraorganismal systemet, som står för enighet med den miljö där de lever, har en rytm alla sina processer. Vitala funktioner dem är föremål för återkommande rytmer som speglar svarsrytmer hela universum som helhet (inklusive geofysiska, astronomiska), liksom naturen.

PY Sokolov, ryska sociologen konstaterar att alla djur- och växtliv, och med det, och människor ständigt och evigt upplever effekterna av den fysiska världen och uppfyller de rytmiska pulserande reaktioner på hjärtat i världen.

Vad är biorytmer?

Låt oss betrakta begreppet av intresse för oss. Biologiska rytmer är återkommande repetitiva förändringar i karaktären och intensiteten i biologiska fenomen och processer. Dessa periodiska processer har ett brett spektrum av frekvenser. De finns på var och en av organisationsnivåer av levande system. Den biosystem hårdare, så det har ett större antal biorytmer. De är fixerade på genetisk nivå. Rhythm i biologi - ett fenomen som är mycket viktigt för anpassning och naturligt urval av organismer.

Dess existens beror på synkronisering av biokemiska processer. Eftersom den levande organismen är ett hierarkiskt system, måste det balanseras med funktion dess olika delsystem och tidsnivåer, inte bara i tid, men också i den biologiska rymden.

I den här artikeln lär du dig i detalj vad en rytm i biologi. Manifestationer, egenskaper, och exempel diskuteras nedan.

Krono: uppkomst och utveckling

Vetenskap som studerar de biologiska rytmer kallas krono. Det är väl känt sedan urminnes tider som kronblad och blad av växter, beroende på vilken tid på dagen för att utföra vissa rörelser. Karl Linney tillbaka i 1745 uppfann "blomman klockan" (bilden nedan) för att bestämma tid att lossna och stängning av blommor.

I den första halvan av 19-talet, har den första studien av dygnsrytmen i människor utförts, såsom kroppstemperatur, frekvens av urinering och hjärtfrekvens. Liksom i fysiologi läroböcker i denna period finns indikationer på att det finns rytmiska funktioner som är endogena, dvs de förekommer i kroppen. År 1936 var det slutgiltigt fastställda endogena dygnsrytm av växter och blommor. För detta ändamål någon yttre påverkan på dem uteslöts.

Andra milstolpar i utvecklingen av vetenskapen om krono - öppnandet av orienteringen av fåglar och bin i flykten av solen, en bekräftelse på förekomsten av den mänskliga kroppen av endogena dygnsrytm. Nya impulser gavs till denna vetenskap som ett resultat av rymdforskning. Liksom tidigare är det främsta intresset av forskare i studier av biologiska rytmer studiet av årliga, lunar och dygnsrytmer.

Rytmer och fysiologiska adaptiva

Fördela efter deras klassificering med avseende på samspelet mellan miljö och organismen.

1. Rhythms adaptiv (biorytm) - detta svängningsperioder som ligger nära kritiska geofysiska cykler. Deras roll är att anpassa de olika organismer till miljöförändringar som sker med jämna mellanrum. Deras frekvens är stabil.
2. Fysiologiska rytmer (arbets) - vibrationer som speglar aktiviteten hos de fysiologiska systemen i en särskild organism. deras frekvens varierar kraftigt och beror på tillståndet hos organismen.

Rytmer exogena och endogena

Naturens rytm utseende är indelade i exogena och endogena. Exogen - reaktion av organismen till miljöförändringar. Endogena uppstå som ett resultat av självreglerande processer som kännetecknas av fördröjd återkoppling. De är föremål för samtidigt miljöeffekter som kan påverka deras amplitud och fas skift biorytmer.

Rytmer organisationsnivåer av biosystem och frekvens

Rytmer är också uppdelat genom organisationsnivån för en viss biosystem. De är uppdelade i biosfären, befolkning, organism, organ och celler.

Enligt deras frekvens är de:

• Högfrekventa rytmer (från en bråkdel av en sekund till 30 minuter);
• medium (från 30 minuter till 28 timmar);
• mezoritmami (från 28 timmar till 7 dagar);
• makroritmami (från 20 dagar till ett år);
• megaritmami (periodicitet - tio år).

Natur biorytmer

En levande organism, enligt den vanligaste hypotes är oberoende oscillerande systemet, kännetecknad av en uppsättning av rytmer internt anslutna. Cykler metabolism (metabolism och katabolism) i cellerna ske kontinuerligt. Detta komplex av olika biokemiska reaktioner - syntes och klyvningsmedel. I cellerna som en konsekvens, i enlighet med de metaboliska cykler kontinuerligt förändringar sker koncentrationer av olika ämnen (metaboliska produkter, enzymer och matrisöverföring RNA, etc.) De deltagande i biokemiska reaktioner. Parametrar Biosystems interna miljön till följd av reaktioner gör kontinuerlig svängning, att avvika från medelvärdena.

I levande organismer, sensorerna som bestämmer karaktären och graden av metaboliska processer, är de hormoner och allosteriska modulatorer som stöder rytmicitet inom biologin. Denna de kontinuerligt övervaka tillståndet i kroppen. Och det tenderar att bibehålla beständig (homeostas) inre miljö -. PH, temperatur, osmotiskt tryck, koncentration av ämnen etc. Många mekanismer är involverade i upprätthållande av homeostas. De är byggda i huvudsak på principen om feedback. Till exempel, startar ett överskott av glukos i blodet lagringsmekanism av detta material (i form av glykogen). Tvärtom, bristen på det leder till ökad glykogennedbrytning.

Slutsatsen av detta kan göras härnäst. I levande organismer är ingen process kontinuerligt. Det måste med nödvändighet alternerar motriktade med: .. Ett arbete vila, andas att andas, syntes dela vakna sovande tillstånd, etc. av den levande organismen, alltså inte kan vara statisk. Den kännetecknas av ett uttryck, såsom rytm. Fastställande av huruvida denna egenskap hos en levande organism kan produceras även av enkel observation. Du kanske märker att en del (faktiskt alla) av sin energi och fysiologiska parametrar är alltid i stånd att begå fluktuationer i både amplitud och frekvens i förhållande till medelvärdena.

Sådana variationer och har biorytmer. Med hjälp av dessa organismer ger sin termodynamiska stabiliteten hos staten. För att framgångsrikt anpassa sig till miljön, är det rytmen av cykliska förändringar. Definitionen av detta fenomen, tidigare i denna artikel kommer vi citerade.

Den interna klockan

Extern timer är onödigt att synkronisera systemet med en hög grad av konjugering av alla dess undersystem. I utvecklingen av kroppens inneboende program beställningsfunktioner med tiden ändras, så att den anpassas till den temporala profilen av miljön. Denna organism kan "förutsäga" tid på dygnet. Detta gör att den kan anslutas i förväg olika effektenheter, som ingår i ett svar direkt. Till exempel, kroppstemperatur, och innehållet av kortikosteroider i plasma i normal sömn börjar långt innan dess stängning att stiga. Därför uppstår uppvaknande ofta innan ljuset tänds.

Här är andra exempel på rytm. Endast de organismer att överleva i färd med naturligt urval, som har förmågan att inte bara fånga i det vilda olika förändringar, men även justera takten externa vibrationer dess rytm maskin. Till exempel djur alternativa rytmer vakenhet och sömn, så att det bidrar till att säkerställa goda förutsättningar för produktion av livsmedel. I naturen, är det reproduktiva systemet (de perioder av fertilitet och infertilitet) också anpassas till de miljöförhållanden som är den mest optimala för att växa avkomma. Många fåglar flyga söderut på hösten. Detta är ett exempel på hur man manifestera rytm. Biologi vet många andra exempel. Så övervintra vissa djur. Det hjälper dem att överleva, trots att de yttre miljöförhållandena är extrema.

dagliga biorytmer

Dygnsrytm rhythmicity i biologi - vad är det? Låt oss inse det. Genom daglig (dygnsrytm) biorytmer inkluderar sådana fenomen och ändra arten och intensiteten av biologiska processer, av vilka repetitionsfrekvensen är 24 ± 4 timmar. De flesta av de fysiologiska och biokemiska processer metabolism, rörelse, utveckling, tillväxt, är föremål för dessa rytmer, som orsakas av dygnsrytm (dagligen) rytmen i den yttre miljön. Han i sin tur är kopplad till rotation kring axeln av planeten. Exempel på sådana processer är: ämnesomsättning, fluktuationer i kroppstemperatur, frekvensen av celldelning. För alla dem som kännetecknas av en dygnsrytm.

Biologi - den vetenskap som studerar inte bara djur utan även växter. Den senare, i synnerhet observeras under natten rytmiska cykler att sänka och stänga bladen av blommor. Under dagen de avslöjas. Rytmer bevaras även när det inte finns någon solljus. Detta bekräftades av sina experiment SE Shnol, Russian biofysiker. Han nämnde som exempel borgmästaren i bönor. Dess blad steg och sjönk på morgonen och kvällen, även om anläggningen är i ett mörkt rum. Det kändes som om tid och interna fysiologiska klocka för att definiera det.

Växter definierar typiskt varaktighet av dagen om övergången från en form till en annan vid byte pigment fytokrom solljus egenskaper (dess spektrala sammansättning). Till exempel är solen vid solnedgången röd eftersom rött ljus har den längsta våglängden och mindre än den blå, utspridda. Vid skymning eller solnedgång tända en hel del rött och infraröd strålning. Detta uppfattar anläggningen, visar den dagliga rytmen.

Biologi - vetenskapen, som hittills har fått en hel del erfarenhet observera olika djur. Det har visat sig särskilt att de interfolie perioder av vila och aktivitet hos djuren (dag och natt) avser även dygnsrytm. För dem är en viktig bestämning av tiden är inte absolut utan relativ. De måste veta när solen stiger och sitta som dagtid varelser födosök för användning av ljus dag och natt - mörker.

Här är ett exempel - titta på den dagliga rytmen av bostad på Atlantkusten vinkarkrabbor. Det ändrar färg och visar den dagliga rytmen. Biologi - en vetenskap som, liksom andra, att identifiera mönster. För vad krabba ändrar färg? Låt oss inse det.

Crab morgonen mer ljus, men när solen går upp högre på himlen, det blir mörkare. Att spela en skyddande roll skyddar pigment lockande krabba från den brännande solen. Om detta är lågvatten, då det bidrar till att vara en mörk färg på den kustnära sand obemärkt. Och det är där på jakt efter mat skickas till krabba.

Dygnsrytm hos människor

Omkring 300 av de fysiologiska funktioner som har dygnsrytmen som observerats i den mänskliga kroppen. Kroppsvikt, baserat på den mänskliga cirkadiska systemet är maximal vid 18-19 timmar, andningshastighet - 13-16 timmar, hjärtfrekvens - 15-16 timmar, nivån av erytrocyter blod - 11-12 timmar leukocyter - 21 -23 timmar och t. d.

Mentala processer accelereras och långsammare på kvällen på morgonen. Till rytmer mentala och fysiologiska funktioner i sin tur påverka vakenhet och sömn skift, vila och aktivitet. Beror på många faktorer under vakenhet effektivitetskurvan parametrar: motivation, födointag, allmän situation, såsom personlighet, etc ...

Termen "desynchronosis" betecknar störningar i ett biologiskt system tid att beställa rytmer. Studien av dess mekanismer är av stor betydelse för arbetsorganisationen och resten av personalen, för att utföra olika förebyggande åtgärder för att skydda hälsan. Desinhroz särskilt observerats hos individer som har gjort långdistansflyg (i 4-5 tidszoner), genom att ändra arbetssättet från dag till natt och astronauterna i uppdrag av rymdfärder.

lunar biorytmer

Tsirkalunarnye (lunar) biorytmer - rytmer, vars period är ett genomsnitt av 29.53 dagar. Dessa rytmer i biologi motsvarar månens månaders cykel, dvs cykeln av månens faser.

Många geofysiska processer påverkar frekvensen av rotation av månen runt planeten. Till exempel, ändra belysning på natten, temperatur, lufttryck, det magnetiska fältet av jorden, vindriktningen. Alla dessa fenomen för tsirkalunarnyh rytmer är tillfälliga pekare.

I marina organismer finns mest imponerande exempel på hur dessa rytmer påverkar livsprocesser. Till exempel Palolo marina maskar lever på korallrev, i oktober och november, de sista tio dagarna av måncykeln och samtidigt vid en viss tid på dagen, separerar vattnet i dess bakre del, som är fylld med produkter från det reproduktiva systemet. Det är nödvändigt för fortplantning.

Månens cykler och fertiliteten insemination perioder kan vara inte bara synodic (som i föregående exempel). Det finns också sigisic med ett intervall på 14,7 dagar. Till exempel, en fiskart som lever vid stranden av Gulf of California, fullmånen och nymåne (vid högvatten) lägger ägg på stranden. Det utvecklas inom 14 dagar på stranden och i vattnet faller med nästa tidvattnet.

Moonlight, som vi redan har nämnt orsakar skillnader i belysning på natten. Detta säkerställer att aktiviteten hos djuren, som leder på kvällen eller natten livsstilsförändringar. Även om vi utesluter effekten av månskenet i laboratoriet, är frekvensen tsirkalunarnyh processer upprätthålls. Det kan bero på andra faktorer relaterade till månens cykel. Till exempel är det svängningar i magnetfältet på vår planet.

Måncykeln påverkar också tillväxten hos växter. Detta kan visas av exemplet med rädisa avkastningsfluktuationer, potatis och baljväxter. Under en lång tid, månens kalendrar som används för att avgöra den optimala tiden för jordbruksverksamhet och plantering.

årliga biorytmer

Circannual (årliga) biorytmer i biologi har svängning period är 1 år ± 2 månader. De är förknippade med rotationen av solen runt vår planet.

Dessa rytmer observeras i alla organismer, från tropikerna till polarområdet. Intensitet av dem bygger upp som latitud ökar. Rytmanalys tillät forskarna att dra slutsatsen att organismerna lever Polar och tempererade zonen, där de mest märkbara säsongsmässiga skillnader, är det klart uppenbart. Årsbasis biorytmer innefattar, för det första, adaptiva reaktioner som inträffar som svar på en förändring i de viktigaste miljöparametrar (vatten-läge, kvantitativa och kvalitativa sammansättningen av mat, temperatur).

Det andra är det kroppens svar på signalfaktorer (t ex förändringar i det jordmagnetiska fältets intensitet, fotoperiod, förekomsten av vissa kemiska komponenter). Inträffar årligen biorytm exempel nomading fenomen migration, sommar och vinter dvala, reproduktiva processer, och så vidare. D.

Många djur viloläge bidrar till att överleva den ogynnsamma perioden. Förvånansvärt exakt bestämma djur tid för henne. Bear, till exempel i sin lya alltid passa på tröskeln till ett snöfall. Och han sov efter detta till april, tills temperaturen är 12 ° C (dvs 5,5 månader). Vid denna tid, finns det på bekostnad av fett ackumulerats under hösten. Dess lager är nästan en tredjedel av djurets kroppsvikt. bära kroppstemperaturen under sömnen är reducerad med ca 10 ° C, 3-faldigt minska dess frekvens av andning. Detta bidrar till att spara viktiga resurser samlats i den varma årstiden. Detta är en manifestation av kroppen rytm björnen. Om du bryter rytmen, och djuret inte fastställs i den av någon anledning plötsligt vaknade upp mitt i vintern, är det nästan dömd. Vevstaken blir för stark för många parasiter, som försvagar kroppen, som lider av hunger, blomstrar.

Så många exempel på rytm har presenterats i den här artikeln. De bekräftar att det är ett universellt fenomen i djurvärlden. Biorytmer dessutom är den avgörande faktorn på existensen av levande organismer. Principen om rytmen finns på alla nivåer i organisationen av biologiska system. Det tjänar till att anpassa kroppen för bättre fungerande i miljön.

faktor

Således undersökte vi rytmen i biologi, vad är det, nu vet du. Men vi är intresserade av konceptet finns inte bara i denna vetenskap. I synnerhet har ekonomer slutsatsen att det har observerats i industrisektorn. Efter att ha gjort denna upptäckt, introducerade de begreppet "rytm faktor." Han strävar alltid efter enhet. Normalt är rytmen faktorn bestäms per dag, tio dagar, en månad, etc. Med den kan beskrivas, i synnerhet användningsgrad i produktionen av arbetstiden. Ju större graden av rytm, är produktionscykeln tätare och ekonomiska resurser (främst arbetskraft tid) spenderas rationellt.