Rhythmen, die in jedem biologischen System erzeugt werden, werden aufgerufen. Tägliche biologische Rhythmen. Herzrhythmus, Durchblutung und Akkumulation der Gesamtenergie

Biologische Rhythmen stellen periodisch wiederkehrende Veränderungen in der Intensität und Art biologischer Prozesse und Phänomene dar. Sie sind allen lebenden Organismen in der einen oder anderen Form inhärent und werden auf allen Organisationsebenen beobachtet: von intrazellulären Prozessen bis hin zu biosphärenbezogenen Prozessen. Biologische Rhythmen sind erblich festgelegt und eine Folge der natürlichen Selektion und Anpassung von Organismen. Rhythmen können intraday, täglich, saisonal, jährlich, mehrjährig und jahrhundertealt sein.

Beispiele für biologische Rhythmen sind: Rhythmizität bei der Zellteilung, DNA- und RNA-Synthese, Hormonsekretion, tägliche Bewegung von Blättern und Blütenblättern in Richtung Sonne, herbstlicher Laubfall, saisonale Verholzung überwinternder Triebe, saisonale Wanderungen von Vögeln und Säugetieren usw.

Biologische Rhythmen werden in exogene und endogene Rhythmen unterteilt. Exogene (äußere) Rhythmen entstehen als Reaktion auf periodische Veränderungen der Umwelt (Wechsel von Tag und Nacht, Jahreszeiten, Sonnenaktivität). Endogene (interne) Rhythmen vom Körper selbst erzeugt. Die Prozesse der DNA-, RNA- und Proteinsynthese, die Arbeit von Enzymen, die Zellteilung, der Herzschlag, die Atmung usw. haben einen Rhythmus. Äußere Einflüsse können die Phasen dieser Rhythmen verschieben und ihre Amplitude verändern.

Unter den endogenen Rhythmen werden physiologische und umweltbedingte Rhythmen unterschieden. Physiologische Rhythmen(Herzschlag, Atmung, Arbeit der endokrinen Drüsen usw.) unterstützen das kontinuierliche Funktionieren von Organismen. Ökologische Rhythmen(Tages-, Jahres-, Gezeiten-, Mond- usw.) entstanden als Anpassung von Lebewesen an periodische Veränderungen in der Umwelt. Physiologische Rhythmen variieren deutlich je nach Körperzustand, Umweltrhythmen sind stabiler und entsprechen äußeren Rhythmen.

Ökologische Rhythmen sind in der Lage, sich an Veränderungen in der Zyklizität äußerer Bedingungen anzupassen, jedoch nur innerhalb bestimmter Grenzen. Diese Anpassung ist dadurch möglich, dass es in jedem Zeitraum bestimmte Zeitintervalle (potenzielle Bereitschaftszeit) gibt. , wenn der Körper bereit ist, ein Signal von außen wahrzunehmen, beispielsweise helles Licht oder Dunkelheit. Wenn das Signal leicht verzögert ist oder zu früh eintrifft, verschiebt sich die Rhythmusphase entsprechend. Unter experimentellen Bedingungen bei konstantem Licht und konstanter Temperatur sorgt der gleiche Mechanismus für eine regelmäßige Phasenverschiebung während jeder Periode. Daher entspricht die Rhythmusperiode unter diesen Bedingungen normalerweise nicht dem natürlichen Zyklus und weicht allmählich von der Phase mit der Ortszeit ab. Die endogene Komponente des Rhythmus gibt dem Körper die Fähigkeit, rechtzeitig zu navigieren und sich im Voraus auf bevorstehende Umweltveränderungen vorzubereiten. Dies sind die sogenannten Die biologische Uhr Körper. Viele lebende Organismen zeichnen sich durch circadiane und circanäre Rhythmen aus. Zirkadiane (zirkadiane) Rhythmen - sich wiederholende Veränderungen in der Intensität und Art biologischer Prozesse und Phänomene mit einem Zeitraum von 20 bis 28 Stunden. Zirkanischer (perannualer) Rhythmus - wiederholte Veränderungen in der Intensität und Art biologischer Prozesse und Phänomene mit einem Zeitraum von 10 bis 13 Monaten. Zirkadiane und zirkane Rhythmen werden unter experimentellen Bedingungen bei konstanter Temperatur, Beleuchtung usw. aufgezeichnet.

Die physischen und psychischen Zustände eines Menschen haben rhythmischen Charakter. Störungen etablierter Lebensrhythmen können die Leistungsfähigkeit beeinträchtigen und sich negativ auf die Gesundheit des Menschen auswirken. Das Studium des Biorhythmus ist von großer Bedeutung für die Organisation menschlicher Arbeit und Ruhe, insbesondere unter extremen Bedingungen (Polarbedingungen, im Weltraum, bei schnellem Wechsel in andere Zeitzonen usw.).

Zeitliche Diskrepanzen zwischen natürlichen und anthropogenen Ereignissen führen häufig zur Zerstörung natürlicher Systeme. Zum Beispiel bei zu häufiger Protokollierung.

Biologische Rhythmen

Alle Lebewesen auf unserem Planeten tragen den Abdruck des für unsere Erde charakteristischen rhythmischen Musters von Ereignissen. Auch der Mensch lebt in einem komplexen System von Biorhythmen, von kurzen – auf molekularer Ebene – mit einer Periode von mehreren Sekunden bis hin zu globalen, verbunden mit jährlichen Veränderungen der Sonnenaktivität. Der biologische Rhythmus ist eines der wichtigsten Instrumente zur Untersuchung des Zeitfaktors in der Aktivität lebender Systeme und ihrer zeitlichen Organisation.

Biologische Rhythmen oder Biorhythmen sind mehr oder weniger regelmäßige Veränderungen in der Art und Intensität biologischer Prozesse. Die Fähigkeit, solche Veränderungen in der Lebensaktivität vorzunehmen, ist vererbt und findet sich in fast allen lebenden Organismen. Sie können in einzelnen Zellen, Geweben und Organen, in ganzen Organismen und in Populationen beobachtet werden. [

Lassen Sie uns die folgenden wichtigen Errungenschaften der Chronobiologie hervorheben:

1. Biologische Rhythmen wurden auf allen Organisationsebenen der lebenden Natur gefunden – von einzelligen Organismen bis zur Biosphäre. Dies weist darauf hin, dass die Biorhythmik eine der allgemeinsten Eigenschaften lebender Systeme ist.

2. Biologische Rhythmen gelten als wichtigster Mechanismus zur Regulierung von Körperfunktionen und gewährleisten Homöostase, dynamisches Gleichgewicht und Anpassungsprozesse in biologischen Systemen.

3. Es wurde festgestellt, dass biologische Rhythmen einerseits endogener Natur und genetischer Regulation sind, andererseits ihre Umsetzung eng mit dem modifizierenden Faktor der äußeren Umgebung, den sogenannten Zeitsensoren, zusammenhängt. Diese Verbindung, die der Einheit des Organismus mit der Umwelt zugrunde liegt, bestimmt weitgehend die Umweltmuster.

4. Bestimmungen zur vorübergehenden Organisation lebender Systeme, einschließlich des Menschen, werden als eines der Grundprinzipien der biologischen Organisation formuliert. Die Entwicklung dieser Bestimmungen ist für die Analyse pathologischer Zustände lebender Systeme von großer Bedeutung.

5. Es wurden biologische Rhythmen der Empfindlichkeit von Organismen gegenüber der Einwirkung chemischer (darunter Medikamente) und physikalischer Faktoren entdeckt. Dies wurde zur Grundlage für die Entwicklung der Chronopharmakologie, d.h. Methoden zur Verwendung von Arzneimitteln unter Berücksichtigung der Abhängigkeit ihrer Wirkung von den Phasen der biologischen Rhythmen der Körperfunktion und vom Zustand seiner temporären Organisation, der sich mit der Entwicklung der Krankheit ändert.

6. Die Muster biologischer Rhythmen werden bei der Prävention, Diagnose und Behandlung von Krankheiten berücksichtigt.

Biorhythmen werden in physiologische und umweltbedingte Rhythmen unterteilt. Physiologische Rhythmen haben in der Regel Zeiträume von Sekundenbruchteilen bis zu mehreren Minuten. Dies sind beispielsweise Rhythmen des Blutdrucks, des Herzschlags und des Blutdrucks. Es gibt Hinweise auf den Einfluss beispielsweise des Erdmagnetfelds auf die Periode und Amplitude des menschlichen Enzephalogramms.

Ökologische Rhythmen stimmen in ihrer Dauer mit jedem natürlichen Rhythmus der Umwelt überein. Dazu gehören tägliche, saisonale (jährliche), Gezeiten- und Mondrhythmen. Dank Umweltrhythmen orientiert sich der Körper rechtzeitig und bereitet sich im Voraus auf die zu erwartenden Existenzbedingungen vor. So öffnen sich manche Blumen kurz vor Sonnenaufgang, als wüssten sie, dass die Sonne bald aufgehen wird. Viele Tiere überwintern oder wandern, noch bevor die Kälte einsetzt. Somit dienen Umweltrhythmen dem Körper als biologische Uhr.

Rhythmus ist eine universelle Eigenschaft lebender Systeme. Die Wachstums- und Entwicklungsprozesse des Körpers sind rhythmischer Natur. Verschiedene Indikatoren für die Struktur biologischer Objekte können rhythmischen Veränderungen unterliegen: Orientierung der Moleküle, tertiäre Molekülstruktur, Art der Kristallisation, Wachstumsform, Ionenkonzentration usw. Die Abhängigkeit der Pflanzen innewohnenden täglichen Periodizität von der Phase ihrer Entwicklung wurde gegründet. In der Rinde junger Apfelbaumtriebe wurde ein täglicher Rhythmus im Gehalt des biologisch aktiven Stoffes Phloridzin festgestellt, dessen Eigenschaften sich je nach Blütephase, intensivem Triebwachstum usw. änderten. Eine der interessantesten Erscheinungsformen von Das biologische Zeitmaß ist die tägliche Häufigkeit des Öffnens und Schließens von Blumen und Pflanzen. Jede Pflanze „schläft ein“ und „wacht“ zu genau definierten Tageszeiten auf. Frühmorgens (um 4 Uhr) öffnen Chicorée und Hagebutten ihre Blüten, um 5 Uhr - Mohn, um 6 Uhr - Löwenzahn, Feldnelke, um 7 Uhr - Glockenblume, Gartenkartoffeln, um 8 Uhr - Ringelblumen und Ackerwinde, um 9-10 Uhr - Ringelblumen, Huflattich. Es gibt auch Blumen, die nachts ihre Blütenkrone öffnen. Um 20 Uhr öffnen sich die Blüten des duftenden Tabaks und um 21 Uhr - Adonis und Nachtveilchen. Auch die Blüten schließen sich zu einer genau definierten Zeit: mittags - Ackerdistel, um 13-14 Uhr - Kartoffeln, um 14-15 Uhr - Löwenzahn, um 15-16 Uhr - Mohn, um 16-17 Uhr Uhr - Ringelblumen, um 17 - 18 Uhr Huflattich, um 18 - 19 Uhr - Butterblume, um 19 - 20 Uhr - Hagebutte. Das Öffnen und Schließen von Blumen hängt auch von vielen Bedingungen ab, beispielsweise von der geografischen Lage des Gebiets oder der Zeit von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang.

Die Empfindlichkeit des Körpers gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen verändert sich rhythmisch. In Tierversuchen wurde festgestellt, dass die Empfindlichkeit gegenüber Chemikalien- und Strahlenschäden im Tagesverlauf sehr deutlich schwankt: Bei gleicher Dosis schwankte die Sterblichkeit von Mäusen je nach Tageszeit zwischen 0 und 10 %

Der wichtigste äußere Faktor, der den Rhythmus des Körpers beeinflusst, ist die Photoperiodizität. Bei höheren Tieren wird angenommen, dass es zwei Arten der photoperiodischen Regulierung biologischer Rhythmen gibt: durch die Sehorgane und dann durch den Rhythmus der motorischen Aktivität des Körpers und durch die außersinnliche Wahrnehmung von Licht. Es gibt verschiedene Konzepte der endogenen Regulation biologischer Rhythmen: genetische Regulation, Regulation unter Beteiligung von Zellmembranen. Die meisten Wissenschaftler neigen dazu, über eine polygene Kontrolle von Rhythmen nachzudenken. Es ist bekannt, dass nicht nur der Zellkern, sondern auch das Zytoplasma der Zelle an der Regulierung biologischer Rhythmen beteiligt ist.

Den zentralen Platz unter den rhythmischen Prozessen nimmt der zirkadiane Rhythmus ein, der für den Körper von größter Bedeutung ist. Das Konzept des circadianen (zirkadianen) Rhythmus wurde 1959 von Halberg eingeführt. Der circadiane Rhythmus ist eine Modifikation des circadianen Rhythmus mit einer Periode von 24 Stunden, tritt unter konstanten Bedingungen auf und gehört zu den frei fließenden Rhythmen. Es handelt sich um Rhythmen mit einer Periode, die nicht durch äußere Bedingungen vorgegeben ist. Sie sind angeboren, endogen, d.h. wird durch die Eigenschaften des Organismus selbst bestimmt. Die Periode des zirkadianen Rhythmus dauert bei Pflanzen 23–28 Stunden, bei Tieren 23–25 Stunden. Da sich Organismen normalerweise in einer Umgebung befinden, in der sich ihre Bedingungen zyklisch ändern, verlängern sich die Rhythmen der Organismen durch diese Veränderungen und werden täglicher.

Zirkadiane Rhythmen finden sich bei allen Vertretern des Tierreichs und auf allen Organisationsebenen – vom zellulären Druck bis hin zu zwischenmenschlichen Beziehungen. Zahlreiche Tierversuche haben das Vorhandensein zirkadianer Rhythmen der motorischen Aktivität, der Körper- und Hauttemperatur, der Puls- und Atemfrequenz, des Blutdrucks und der Diurese nachgewiesen. Der Gehalt an verschiedenen Substanzen in Geweben und Organen, zum Beispiel Glukose, Natrium und Kalium im Blut, Plasma und Serum im Blut, Wachstumshormone usw., unterliegt täglichen Schwankungen. Im Wesentlichen sind alle endokrinen und hämatologischen Indikatoren nervös und Muskelindikatoren schwanken im zirkadianen Rhythmus. , Herz-Kreislauf-, Atmungs- und Verdauungssystem. In diesem Rhythmus werden der Inhalt und die Aktivität von Dutzenden Substanzen in verschiedenen Geweben und Organen des Körpers, in Blut, Urin, Schweiß, Speichel, die Intensität von Stoffwechselprozessen, die Energie- und Kunststoffversorgung von Zellen, Geweben und Organen beeinflusst. Die Empfindlichkeit des Körpers gegenüber verschiedenen Umweltfaktoren und die Toleranz gegenüber funktionellen Belastungen unterliegen demselben zirkadianen Rhythmus. Insgesamt wurden beim Menschen bisher etwa 500 Funktionen und Prozesse mit zirkadianen Rhythmen identifiziert.

Der Biorhythmus des Körpers – täglich, monatlich, jährlich – ist seit Urzeiten nahezu unverändert geblieben und kann mit den Rhythmen des modernen Lebens nicht mithalten. Jeder Mensch hat im Laufe des Tages deutlich sichtbare Höhen und Tiefen der wichtigsten Lebenssysteme. Die wichtigsten Biorhythmen können in Chronogrammen aufgezeichnet werden. Die Hauptindikatoren darin sind Körpertemperatur, Puls, Ruheatemfrequenz und andere Indikatoren, die nur mit Hilfe von Spezialisten ermittelt werden können. Die Kenntnis eines normalen individuellen Chronogramms ermöglicht es Ihnen, die Gefahren der Krankheit zu erkennen, Ihre Aktivitäten entsprechend den Fähigkeiten des Körpers zu organisieren und Störungen seiner Arbeit zu vermeiden.

Die anstrengendste Arbeit sollte in den Stunden verrichtet werden, in denen die wichtigsten Systeme des Körpers mit maximaler Intensität arbeiten. Wenn ein Mensch eine „Taube“ ist, erreicht er seine Höchstleistung um drei Uhr nachmittags. Wenn Sie ein „Lerche“ sind, dann fällt die Zeit der größten Aktivität des Körpers mittags. „Eulen“ wird empfohlen, die intensivste Arbeit zwischen 17 und 18 Uhr zu verrichten.

Über den Einfluss des 11-jährigen Zyklus der Sonnenaktivität auf die Biosphäre der Erde ist viel gesagt worden. Aber nicht jeder weiß um den engen Zusammenhang, der zwischen der Phase des Sonnenzyklus und den anthropometrischen Daten junger Menschen besteht. Kiewer Forscher führten eine statistische Analyse des Körpergewichts und der Körpergröße junger Männer durch, die zu Wehrpflichtstationen kamen. Es stellt sich heraus, dass die Beschleunigung sehr anfällig für den Sonnenzyklus ist: Die Tendenz zur Zunahme wird durch Wellen moduliert, die synchron mit der Periode der „Polaritätsumkehr“ des Sonnenmagnetfelds sind (und dies ist ein doppelter 11-Jahres-Zyklus, also 22 Jahre). ). Übrigens wurden längere Zeiträume in der Aktivität der Sonne identifiziert, die sich über mehrere Jahrhunderte erstreckten.

Von großer praktischer Bedeutung ist auch das Studium anderer mehrtägiger (etwa einmonatiger, jährlicher usw.) Rhythmen, deren Zeitsensor periodische Veränderungen in der Natur wie der Wechsel der Jahreszeiten, Mondzyklen usw. sind.

In den letzten Jahren hat die Theorie der „drei Rhythmen“ große Popularität erlangt, die auf der Theorie basiert, dass diese mehrtägigen Rhythmen sowohl von äußeren Faktoren als auch von altersbedingten Veränderungen im Körper selbst völlig unabhängig sind. Der auslösende Mechanismus für diese außergewöhnlichen Rhythmen ist lediglich der Moment der Geburt (nach anderen Versionen der Moment der Empfängnis) eines Menschen. Ein Mensch wurde geboren und es entstanden Rhythmen mit einem Zeitraum von 23, 28 und 33 Tagen, die das Niveau seiner körperlichen, emotionalen und intellektuellen Aktivität bestimmten. Die grafische Darstellung dieser Rhythmen ist eine Sinuswelle. Eintägige Zeiträume, in denen ein Phasenwechsel auftritt („Null“-Punkte in der Grafik) und die sich angeblich durch einen Rückgang des entsprechenden Aktivitätsniveaus auszeichnen, werden als kritische Tage bezeichnet. Wenn zwei oder drei Sinuskurven gleichzeitig denselben „Nullpunkt“ überschreiten, sind solche „doppelten“ oder „dreifachen“ kritischen Tage besonders gefährlich.

Mehrere Studien, die durchgeführt wurden, um diese Hypothese zu testen, haben die Existenz dieser supereinzigartigen Biorhythmen jedoch nicht bestätigt. Super einzigartig, weil ähnliche Rhythmen bei Tieren nicht identifiziert wurden; kein bekannter Biorhythmus passt in eine ideale Sinuskurve; Biorhythmusperioden sind nicht konstant und hängen sowohl von äußeren Bedingungen als auch von altersbedingten Veränderungen ab; In der Natur wurden keine Phänomene entdeckt, die für alle Menschen synchronisieren und gleichzeitig „persönlich“ vom Geburtstag jedes Menschen abhängig wären.

Spezielle Untersuchungen zu Schwankungen im Funktionszustand von Menschen haben gezeigt, dass diese in keinem Zusammenhang mit dem Geburtsdatum stehen. Ähnliche Studien an Sportlern, die in unserem Land, in den USA und anderen Ländern durchgeführt wurden, konnten den Zusammenhang zwischen Leistungsniveau und Sportergebnissen mit den in der Hypothese vorgeschlagenen Rhythmen nicht bestätigen. Es zeigt sich, dass zwischen verschiedenen Arbeitsunfällen, Unfällen und anderen Verkehrsunfällen kein Zusammenhang mit den kritischen Tagen der für diese Ereignisse verantwortlichen Personen besteht. Es wurden auch Methoden zur statistischen Verarbeitung von Daten getestet, die angeblich auf das Vorhandensein von drei Rhythmen hindeuteten, und der Irrtum dieser Methoden wurde festgestellt. Somit wird die Hypothese der „drei Biorhythmen“ nicht bestätigt. Sein Auftreten und seine Entwicklung haben jedoch eine positive Bedeutung, da sie auf ein dringendes Problem aufmerksam machten – die Erforschung mehrtägiger Biorhythmen, die den Einfluss kosmischer Faktoren (Sonne, Mond, andere Planeten) auf lebende Organismen widerspiegeln und eine wichtige Rolle spielen im menschlichen Leben und Handeln.

Zeit: 2 Stunden.

Lernziel: die Bedeutung des Biorhythmus des Körpers als Hintergrund für die Entwicklung adaptiver Reaktionen verstehen.

1. Chronophysiologie- die Wissenschaft von der Zeitabhängigkeit physiologischer Prozesse. Ein wesentlicher Bestandteil der Chronobiologie ist die Untersuchung biologischer Rhythmen.

Der Rhythmus biologischer Prozesse ist eine integrale Eigenschaft lebender Materie. Lebende Organismen leben viele Millionen Jahre unter Bedingungen rhythmischer Veränderungen der geophysikalischen Parameter der Umwelt. Biorhythmen sind eine evolutionär festgelegte Form der Anpassung, die das Überleben von Organismen bestimmt, indem sie diese an sich rhythmisch ändernde Umweltbedingungen anpassen. Die Fixierung dieser Biorhythmen gewährleistete den antizipatorischen Charakter von Funktionsänderungen, d. h. Funktionen beginnen sich zu verändern, noch bevor entsprechende Veränderungen in der Umwelt auftreten. Die fortgeschrittene Natur von Funktionsänderungen hat eine tiefe adaptive Bedeutung und Bedeutung und verhindert die Spannung der Umstrukturierung der Körperfunktionen unter dem Einfluss bereits auf ihn einwirkender Faktoren.

2. Biologischer Rhythmus (Biorhythmus) nennt man einen regelmäßigen, sich selbst erhaltenden und gewissermaßen autonomen zeitlichen Wechsel verschiedener biologischer Prozesse, Phänomene und Zustände des Körpers.

Klassifizierung biologischer Rhythmen.

Nach der Klassifikation des Chronobiologen F. Halberg werden rhythmische Prozesse im Körper in drei Gruppen eingeteilt. Die erste umfasst hochfrequente Rhythmen mit einer Dauer von bis zu einer halben Stunde. Mittelfrequente Rhythmen haben eine Dauer von einer halben Stunde bis zu 6 Tagen. Die dritte Gruppe besteht aus Rhythmen mit einem Zeitraum von 6 Tagen bis 1 Jahr (wöchentliche, Mond-, Saison-, Jahresrhythmen).

UM zirkadianer Biorhythmus unterteilt in circadian oder circadian (circa – ungefähr, stirbt – Tag, lat). Beispiel: Wechsel von Schlaf und Wachheit, tägliche Veränderungen der Körpertemperatur, der Leistung, des Wasserlassens, des Blutdrucks usw.

Chronotyp- Dies ist eine spezifische Organisation der Arbeit des gesamten Organismus während des Tages. Das glauben Experten der Arbeitsphysiologie maximale Performance(und damit auch die Aktivität) gibt es in zwei Zeiträumen: von 10 bis 12 und von 16 bis 18 Uhr, bei 14 Uhr kommt es zu einem Leistungsabfall, am Abend kommt es auch zu einem Rückgang. Mindestvorstellung um 2 – 4 Uhr. Allerdings weist eine große Gruppe von Menschen (50 %) morgens („Lerchen“) oder abends und nachts („Nachteulen“) Leistungssteigerungen auf. Es wird angenommen, dass es unter Arbeitern und Büroangestellten mehr „Lerchen“ und unter Vertretern kreativer Berufe „Nachteulen“ gibt. Es gibt jedoch die Meinung, dass „Lerchen“ und „Eulen“ durch langjährige, vorzugsweise morgendliche oder abendliche Wachsamkeit entstehen.

Der Widerstand des Körpers ist morgens am höchsten. Die Empfindlichkeit der Zähne gegenüber Schmerzreizen ist in den Abendstunden am höchsten (maximal um 18 Uhr).

Rhythmen mit einer Dauer von weniger als einem Tag- infradian (infra - weniger, lat., d. h. der Zyklus wiederholt sich weniger als einmal am Tag). Beispiel: Phasen des normalen Schlafs, periodische Aktivität des Verdauungstrakts, Rhythmus der Atmung und Herzaktivität usw.

Rhythmen mit einer Dauer von mehr als einem Tag- ultradian (ultra – über, lat., d. h. Häufigkeit mehr als einmal am Tag). Beispiel: der Menstruationszyklus bei Frauen, der Winterschlaf bei manchen Tieren usw.

Nach der Klassifikation von Smirnov V.M. werden alle Biorhythmen klassifiziert nach Herkunftsquelle: physiologische, geophysikalische und geosoziale Biorhythmen.

Physiologische Rhythmen- Kontinuierliche zyklische Aktivität aller Organe, Systeme und einzelner Zellen des Körpers, die die Erfüllung ihrer Funktionen gewährleistet und unabhängig von sozialen und geophysikalischen Faktoren erfolgt.

    Physiologische Biorhythmen entstanden im Laufe der Evolution durch die zunehmende Funktionsbelastung einzelner Zellen, Organe und Systeme.

    Die Bedeutung physiologischer Rhythmen liegt darin, das optimale Funktionieren von Zellen, Organen und Systemen des Körpers sicherzustellen. Das Verschwinden des physiologischen Biorhythmus bedeutet die Beendigung des Lebens. Die Fähigkeit, die Frequenz physiologischer Rhythmen zu verändern, gewährleistet eine schnelle Anpassung des Körpers an verschiedene Lebensbedingungen.

Geosoziale Biorhythmen entstehen unter dem Einfluss sozialer und geophysikalischer Faktoren.

    Die Bedeutung geosozialer Biorhythmen liegt in der Anpassung des Körpers an den Arbeits- und Ruhemodus. Das Auftreten von Selbstschwingungen in lebenden Systemen mit Perioden nahe den Arbeits- und Ruhezyklen weist auf die hohe Anpassungsfähigkeit des Organismus hin.

Geophysikalische Biorhythmen- Dies sind zyklische Veränderungen in der Aktivität von Zellen, Organen, Systemen und dem gesamten Körper sowie Widerstand, Migration und Fortpflanzung, die durch geophysikalische Faktoren verursacht werden. Geophysikalische Biorhythmen sind zyklische Schwankungen physiologischer Biorhythmen, die durch Veränderungen von Umweltfaktoren verursacht werden.

    Geophysikalische Biorhythmen sind unter dem Einfluss natürlicher Faktoren entstanden und hängen weitgehend mit den Jahreszeiten und Phasen des Mondes zusammen.

    Die Bedeutung des geophysikalischen Biorhythmus besteht darin, dass er die Anpassung des Körpers an zyklische Veränderungen in der Natur gewährleistet.

Tabelle 1. Eigenschaften des menschlichen Biorhythmus

Arten von Biorhythmen

Erblichkeit

Nachhaltigkeit

Artenspezifität

Physiologisch

Angeboren

Im Ruhezustand konstant, schnell (Sekunden-Minuten) wechselnd bei Veränderungen der Intensität der Körperarbeit

Charakteristisch

Geophysikalisch

Angeboren

Sehr stabil, kann sich über mehrere Generationen hinweg langsam verändern, wenn sich die Umgebung ändert. Einige (Menstruationszyklus) ändern sich überhaupt nicht

Charakteristisch für bestimmte Biorhythmen (zum Beispiel den Menstruationszyklus)

Geosozial

„Verschmelzung“ angeborener und erworbener Rhythmen, wobei letztere vorherrschen

Stabil, kann sich jedoch aufgrund von Änderungen der Arbeits- und Ruhezeiten sowie des Wohnorts langsam ändern

Nicht typisch

Tabelle 2. Klassifizierung des menschlichen Biorhythmus

Name des Biorhythmus

Biorhythmusfrequenz

Grundlegende physiologische Rhythmen

Elektroenzephalogramm-Zyklen: Alpha-Rhythmus

Zyklen der Herzaktivität

60 – 80 /min

Atemzyklen

Zyklen des Verdauungssystems:

    basale elektrische Rhythmen

    peristaltische Wellen des Magens

    hungrige periodische Magenkontraktionen

Geosoziale Biorhythmen

Zirkadian (zirkadian):

Ultradian (Leistungsniveau, hormonelle Veränderungen etc.)

0,5 – 0,7 /Tag

zirkadian (Leistungsniveau, Intensität des Stoffwechsels und Aktivität innerer Organe usw.)

0,8 – 1,2 /Tag

Infradian (zum Beispiel die Freisetzung bestimmter Hormone im Urin)

1 / (28 Stunden – 4 Tage)

Wöchentlich (zirkaseptal), zum Beispiel Leistungsniveau

1 / (7±3 Tage)

Geophysikalische Biorhythmen

Perimenstruell (zirkatrigyntan), z. B. Menstruationszyklus)

1 / (30±5 Tage)

Rundjährlich (rundjährlich):

ultraannular (Atemwegswiderstand bei Frauen)

1/ (mehrere Monate)

zirkanular (Atemwegswiderstand beim Mann, B-Lymphozytengehalt beim Menschen, Stoffwechsel)

1/(ungefähr ein Jahr)

Veränderungen der menschlichen Leistungsfähigkeit erfolgen in drei Zyklen:

1.körperlicher Rhythmus (Dauer - 23 Tage); 2. emotionaler Rhythmus (Dauer - 28 Tage).

In der positiven Phase sind die Menschen meist gut gelaunt und sehr kontaktfreudig. 3. Intellektueller Rhythmus (Dauer - 33 Tage).

Diese Rhythmen werden im Moment der Geburt „gestartet“ und bleiben dann ein Leben lang mit erstaunlicher Konstanz bestehen. Die erste Hälfte der Periode jedes Rhythmus ist durch eine Zunahme gekennzeichnet, die zweite durch eine Abnahme der körperlichen, emotionalen und intellektuellen Aktivität. Der Tag des Übergangs von der positiven zur negativen Zyklushälfte oder umgekehrt wird als kritisch oder Null bezeichnet. An diesem Tag passieren Menschen häufiger Unfälle.

3 . Biorhythmus-Parameter :

Zeitraum(T) – die Dauer eines Zyklus, also die Länge des Zeitintervalls vor der ersten Wiederholung. Wird in Zeiteinheiten ausgedrückt.

Frequenz- Die Anzahl der pro Zeiteinheit durchgeführten Zyklen ist die Häufigkeit des Prozesses.

Mezor(M) - Niveau des Durchschnittswerts der Indikatoren des untersuchten Prozesses (Durchschnittswert des Nutzsignals). Ermöglicht die Beurteilung des durchschnittlichen Tageswerts des Indikators, da zufällige Abweichungen ignoriert werden können.

Amplitude(A) – die größte Abweichung des Signals vom Mesor (in beide Richtungen vom Durchschnitt). Charakterisiert die Kraft des Rhythmus.

Rhythmusphase(Φ, φ,∅) – irgendein Teil des Zyklus, ein momentaner Zustand, der Moment des Zyklus, in dem ein bestimmter Signalwert aufgezeichnet wird. In diesem Fall wird die Zyklusdauer üblicherweise mit 360 °C oder 2π Bogenmaß angenommen.

Akrophase- der Zeitpunkt im Zeitraum, der dem Maximum der Sinuskurve entspricht, - wenn der Maximalwert des untersuchten Parameters festgestellt wird. Es ist von großer Bedeutung für die pharmakologische Korrektur.

Badephase- Zeitpunkt im Zeitraum, an dem der Minimalwert des untersuchten Parameters festgestellt wird.

Es gibt eine Vielzahl verschiedener Faktoren, die für die Bildung biologischer Rhythmen sorgen.

Die wichtigsten sind die folgenden:

    Photoperiode (Wechsel von Licht und Dunkelheit), die die motorische Aktivität beeinflusst;

    zyklische Schwankungen des Erdmagnetfeldes;

    zyklische Diäten;

    zyklische Änderungen der Umgebungstemperatur (Tag-Nacht, Winter-Sommer) aufgrund der Rotation der Erde um ihre Achse sowie um die Sonne;

    zyklische Mondphasen;

    zyklische (wenn auch geringfügige) Änderungen der Schwerkraft der Erde.

Bei der Bildung des menschlichen Biorhythmus spielen soziale Faktoren eine besonders wichtige Rolle; Dabei handelt es sich hauptsächlich um zyklische Regime von Arbeit, Ruhe und sozialen Aktivitäten. Der wichtigste (primäre) Faktor bei der Bildung des menschlichen Biorhythmus ist jedoch geophysikalischer Faktor (Photoperiodismus)- Wechsel von hellen und dunklen Tageszeiten, der im Rahmen des Tag-Nacht-Zyklus die motorische und schöpferische Aktivität eines Menschen vorgibt.

Die Schwerkraft spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Biorhythmen und dem Leben selbst. Das Leben auf der Erde entwickelte sich unter dem Einfluss der Schwerkraft. Das überzeugendste Beispiel für die Reaktion pflanzlicher Organismen auf die Schwerkraft ist der Geotropismus von Pflanzen – das Wachstum der Wurzeln nach unten und der Stängel nach oben unter dem Einfluss der Schwerkraft. Aus diesem Grund wird das Pflanzenleben im Weltraum gestört: Wurzeln wachsen in verschiedene Richtungen und nicht in den Boden.

B iologische Uhr - Dies sind Strukturen und Mechanismen biologischer Rhythmen, die unter dem Einfluss geophysikalischer und sozialer Faktoren gebildet und gefestigt werden.

Hypothesen zur Uhrenlokalisierung:

Die biologische Uhr ist lokalisiert in der Zirbeldrüse. P Die Produktion von Melatonin steht in engem Zusammenhang mit Veränderungen der Beleuchtung (Tag-Nacht) und der Sexualhormone. Im Dunkeln erhöht sich die Produktion von Melatonin in der Zirbeldrüse und im Licht Serotonin.

Die biologische Uhr ist im Nucleus suprachiasmaticus (SCN) des Hypothalamus lokalisiert.

Die Rolle einer Uhr übernehmen Zellmembranen (Membrantheorie).

Die Rolle der Uhr übernimmt die Großhirnrinde. Bei Tieren, denen die Großhirnrinde entfernt wurde, ist der Schlaf-Wach-Rhythmus gestört.

Weit verbreitet Chronon-Hypothese. Nach der Chronon-Hypothese ist die Zelluhr der Proteinsynthesezyklus, der etwa 24 Stunden dauert.

Es gibt eine „große“ biologische Uhr, die die Lebensdauer zählt. Sie geben die gesamten Veränderungen in der Homöostase des Körpers vom Moment seiner Geburt bis zum Tod an. Die „große“ biologische Uhr „läuft“ ungleichmäßig. Viele Faktoren beeinflussen sie, beschleunigen sie (Risikofaktoren) oder verlangsamen sie, verkürzen oder verlängern ihr Leben.

Der rhythmisierende Reiz kann auch äußerlich sein. Es stellte sich heraus, dass der „Mondmonat“ evolutionär im Rhythmus physiologischer Prozesse (Menstruationszyklus) verankert war, da der Mond eine Reihe irdischer Phänomene beeinflusst, die wiederum lebende Organismen beeinflussen und ihre Funktionen adaptiv verändern. Zu den physikalischen Synchronisierern gehören auch Schwankungen der Lufttemperatur und -feuchtigkeit, des Luftdrucks sowie der Stärke der elektrischen und magnetischen Felder der Erde, die sich auch im Zusammenhang mit der Sonnenaktivität ändern, die ebenfalls eine Periodizität aufweist. A. L. Chizhevsky hat das „Echo von Sonnenstürmen“ – einer Reihe menschlicher Krankheiten – zu Recht mit der Sonnenaktivität in Verbindung gebracht.

Unter natürlichen Bedingungen ist der Rhythmus der physiologischen Aktivität eines Menschen mit seiner sozialen Aktivität synchronisiert, normalerweise tagsüber hoch und nachts niedrig. Wenn sich eine Person über Zeitzonen hinweg bewegt (besonders schnell im Flugzeug durch mehrere Zeitzonen), wird dies beobachtet Desynchronisation von Funktionen. Dies äußert sich in Müdigkeit, Reizbarkeit, Schlafstörungen, geistiger und körperlicher Depression; Manchmal werden Verdauungsstörungen und Blutdruckveränderungen beobachtet. Diese Empfindungen und Funktionsstörungen entstehen durch die Desynchronisation der zirkadianen festen Rhythmen physiologischer Prozesse mit der veränderten Tageszeit (astronomisch) und der sozialen Aktivität am neuen Wohnort einer Person.

Eine häufige Art der Desynchronisation biologischer und sozialer Aktivitätsrhythmen ist die Arbeit in Abend- und Nachtschichten in Betrieben mit Rund-um-die-Uhr-Betrieb. Beim Wechsel von einer Schicht zur anderen kommt es zu einer Desynchronisation des Biorhythmus, der bis zur nächsten Arbeitswoche nicht vollständig wiederhergestellt ist. denn im Durchschnitt dauert es etwa zwei Wochen, bis sich der Biorhythmus eines Menschen angepasst hat. Bei Arbeitnehmern mit intensiver Arbeit (z. B. Fluglotsen, Piloten von Fluggesellschaften, Nachttransportfahrern) und wechselnden Arbeitsschichten kommt es häufig zu einer vorübergehenden Fehlanpassung – Desynchronose. Diese Menschen haben oft verschiedene Arten von stressbedingten Pathologien – Magengeschwüre, Bluthochdruck, Neurosen. Dies ist der Preis für die Störung des zirkadianen Biorhythmus.

Desynchronose ist eine Störung des zirkadianen Biorhythmus.

1. Nichtübereinstimmung (mehrere Tage);

2. allmähliche Bildung neuer Biorhythmen (7 – 10 Tage);

3. Vollständige Genesung (H/W 14 Tage).

Fragen zum Selbststudium

    Das Konzept der Chronophysiologie.

    Menschlicher Biorhythmus, ihre Klassifizierung.

    Eigenschaften der Hauptparameter des Biorhythmus.

    Faktoren, die den Biorhythmus bestimmen.

    Kontrolle innerer Schwingungsvorgänge im Körper

    Das Konzept der Desynchronose.

Hausaufgaben

      Erstellen Sie eine Tabelle der rhythmischen Prozesse des Körpers nach folgendem Schema:

      Zeichnen Sie eine Biorhythmuskurve und geben Sie ihre Phasen an.

      Zeichnen Sie ein Diagramm des täglichen Rhythmus der menschlichen Leistung.

Selbstständiges Arbeiten im Unterricht

Tabelle 7.2

Aktionsprogramm

Handlungsleitlinien

1. Erstellen Sie Diagramme des physischen, emotionalen und intellektuellen Biorhythmus

Erstellen Sie Diagramme des physischen, emotionalen und intellektuellen Biorhythmus.

Füllen Sie dazu die Tabelle „Indikatoren der physischen, emotionalen und intellektuellen Zyklen“ aus.

Analysieren Sie die resultierenden Diagramme des physischen, emotionalen und intellektuellen Biorhythmus anhand der Tabellen 34, 35, 36. Ziehen Sie eine Schlussfolgerung.

Tabelle „Indikatoren für physische, emotionale und intellektuelle Zyklen“

Index

Körperlich

Emotional

Intellektuell

A - laut Tabelle. 30 Finden Sie den Rest, indem Sie die Anzahl der gelebten Jahre durch die Periode des entsprechenden Zyklus dividieren. Die Anzahl der gelebten Jahre wird wie folgt ermittelt: Vom aktuellen Jahr wird das Geburtsjahr abgezogen und ein weiteres abgezogen.

B – Bestimmen Sie anhand von Tabelle 31 die Anzahl der Schaltjahre. Es handelt sich um ganze Jahre, wobei das Geburtsjahr und das laufende Jahr nicht berücksichtigt werden.

B – Bestimmen Sie mithilfe von Tabelle 32 den Rest der Division der Anzahl ganzer Monate, die im Geburtsjahr gelebt wurden. Wenn es sich um ein Schaltjahr handelt und der Februar vollständig gelebt wird, addieren Sie 1.

D – Ermitteln Sie anhand von Tabelle 33 den Rest der Division der Anzahl ganzer Monate, die Sie im laufenden Jahr gelebt haben.

D – 1 hinzufügen, wenn das aktuelle Jahr ein Schaltjahr ist und der Monat Februar vergangen ist.

E – Notieren Sie die Anzahl der Tage, die Sie in einem bestimmten Monat gelebt haben.

Teilen Sie dann die Summe jedes Zyklus durch die Länge der Periode desselben Zyklus. Teilen Sie also den im physischen Zyklus erhaltenen Betrag durch 23, im emotionalen Zyklus durch 28, im intellektuellen Zyklus durch 33. Addieren Sie dann eins zum resultierenden Saldo und erhalten Sie den Tag des Zyklus.

Erstellen Sie ein Diagramm basierend auf Ihren Ergebnissen.

heutiges Datum

2. Definition

Chronotyp

Person

Bestimmen Sie Ihren Chronotyp mit dem vorgeschlagenen Test. Wählen Sie für jede Testfrage eine Antwortmöglichkeit.

1. Fällt es Ihnen schwer, morgens früh aufzustehen: a) ja, fast immer; b) manchmal; c) extrem selten?

2. Wenn Sie die Möglichkeit hätten, zu wählen, wann Sie zu Bett gehen würden: a) nach 1 Uhr morgens; b) von 23:30 bis 13:00 Uhr; c) von 22 Stunden bis 23 Stunden 30 Minuten; d) bis 22 Uhr?

3 . Welche Art von Frühstück bevorzugen Sie in der ersten Stunde nach dem Aufwachen: a) herzhaft; 6) weniger dicht; c) Sie können sich auf ein gekochtes Ei oder ein Sandwich beschränken; d) Reicht eine Tasse Tee oder Kaffee?

4. Wenn Sie sich an Ihre letzten Meinungsverschiedenheiten bei der Arbeit und zu Hause erinnern, dann hauptsächlich zu der Zeit, zu der sie auftraten: a) in der ersten Tageshälfte; 6) nachmittags?

5. Auf was könnten Sie leichter verzichten: a) Morgentee oder -kaffee; b) vom Abendtee?

6. Wie leicht werden Ihre Essgewohnheiten im Urlaub gestört: a) sehr leicht; b) ganz einfach; c) schwierig; d) unverändert bleiben?

7 . Wenn Sie frühmorgens wichtige Dinge zu erledigen haben, wie viel früher gehen Sie im Vergleich zu Ihrer üblichen Routine zu Bett: a) mehr als 2 Stunden; 6) für 1-2 Stunden; c) weniger als 1 Stunde; d) wie immer?

8. Wie genau können Sie einen Zeitraum von einer Minute abschätzen: a) weniger als eine Minute; b) länger als eine Minute?

Tabelle 1

Antwortmöglichkeiten

Tabelle 2

Testkontrolle

    Der Hauptfaktor bei der Bildung von Biorhythmen

1) sozial;

2) geophysikalisch (Photoperiodismus);

3) physiologisch.

    Biorhythmen sind grundlegend

1) physiologisch;

2) geosozial;

3) geophysikalisch

    Physiologische Biorhythmen

1) eine Verschmelzung angeborener und erworbener Biorhythmen;

2) genetisch programmiert, artspezifisch;

3) zyklische Veränderungen der Aktivität von Zellen, Organen und Systemen aufgrund geophysikalischer Faktoren.

    Geophysikalische Faktoren umfassen

1) Regime von Arbeit, Ruhe, sozialen Aktivitäten;

2) Schwerkraft, Magnetfeld der Erde, Photoperiodismus.

    Geosoziale Biorhythmen

1) genetisch programmiert;

2) Speziesspezifität aufweisen;

3) kann sich während der Ontogenese ändern.

    Nach der Chronohypothese ist es die Zelluhr

1) Zirbeldrüse und suprachiasmatischer Kern des Hypothalamus;

2) Großhirnrinde;

3) Proteinsynthesezyklus.

    Die Zirbeldrüse produziert Melatonin in großen Mengen.

3) abends.

    Wählen Sie die richtige Reihenfolge der Desynchronosestadien

1) Umstrukturierung, Stabilisierung, Inkongruenz;

2) Stabilisierung, Inkongruenz, Umstrukturierung;

3) Inkongruenz, Umstrukturierung; Stabilisierung.

    Beim Menschen entwickelt sich ein neuer zirkadianer Biorhythmus

1) nach 24 Stunden;

2) nach 6 Monaten;

3) nach 3 – 4 Wochen.

    Der Widerstand des Körpers ist am höchsten...

1) morgens;

2) in den Abendstunden;

Antworten

1 -2; 2 – 1; 3 – 2; 4 – 2; 5 – 3; 6 – 3; 7 – 2; 8 – 3; 9 – 3; 10 – 1.

Aufgaben

    Die Zirbeldrüse produziert das Hormon Melatonin, das die Wirkung gonadotroper Hormone hemmt. Licht hemmt die Melatoninsynthese. Kann man auf dieser Grundlage behaupten, dass die Zirbeldrüse an der Regulierung des Jahresrhythmus der Fruchtbarkeit von Säugetieren beteiligt ist?

    In den Sommerferien flogen die Studierenden von Wladiwostok nach Moskau. Bei einem starken Wechsel der Zeitzonen wurde die Körperfunktion gestört: Der Appetit verschlechterte sich, die Leistungsfähigkeit ließ nach, Schläfrigkeit am Tag und Schlaflosigkeit in der Nacht wurden beobachtet, der Blutdruck sank leicht (≈ 115/60 mmHg). Wie nennt man diesen Zustand? Welchen Rat würden Sie Studierenden geben?

    Warum stehen Ihrer Meinung nach manche Menschen morgens problemlos auf und schlafen abends ein, während andere Schwierigkeiten haben?

    Warum nehmen Indien und China Ihrer Meinung nach den Mondzyklus in den bürgerlichen Kalender auf?

Antworten

    Je mehr Licht (langer Tag), desto höher ist die Aktivität der gonadotropen Hormone und damit der Sexualhormone, die das Sexualverhalten regulieren. Daher finden Brutperioden im Frühjahr und Sommer statt.

    Dieser Zustand wird Desynchronose genannt. Sie tritt auf, wenn der normale Rhythmus versagt, was sich nachteilig auf das Wohlbefinden einer Person auswirkt. Um sich schnell an veränderte Bedingungen anzupassen, müssen Sie an Ihrem gewohnten Tagesablauf festhalten.

    Der Grund dafür ist, dass die biologische Uhr, die den Schlaf-Wach-Rhythmus bestimmt, von Mensch zu Mensch unterschiedlich ist. Untersuchungen zeigen, dass Frühaufsteher kürzere innere Uhrzyklen haben als Nachtschwärmer. Das bedeutet, dass Frühaufsteher genau dann schlafen, wenn ihr Schlafzyklus seinen Höhepunkt erreicht hat, sodass sie wachsam und erholt aufwachen. Nachteulen sind normalerweise gezwungen, auf dem Höhepunkt ihres Schlafzyklus aufzuwachen. Zu diesem Zeitpunkt ist ihr Melatoninspiegel erhöht und sie fühlen sich schläfrig und müde.

    Einer der wichtigsten Biorhythmen ist die Menstruation. Der monatliche Biorhythmus bezieht sich auf den Mondzyklus, dessen Dauer 29,5 Tage beträgt. Der Mondzyklus hat einen großen Einfluss auf alle Prozesse, die auf unserem Planeten ablaufen: Ebbe und Flut im Meer, Brutzeiten bei Tieren, die Intensität der Sauerstoffaufnahme durch Pflanzen usw. Der Wechsel der Mondphasen ist für die Menschen besonders deutlich zu spüren Gesundheitsprobleme. An Neumondtagen beispielsweise, wenn die Gravitationswirkung des Mondes auf die Erdhülle besonders stark ist, nimmt die Zahl der Rückfälle von Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems zu, die Gehirnaktivität nimmt ab und die Zahl der psychischen Störungen nimmt zu.

Fragen zur Selbstkontrolle

    Was ist die Chronon-Hypothese?

    Was ist Akrophase, Bathyphase, Mesor, Periode, Frequenz, Amplitude des Biorhythmus?

    Wie unterscheiden sich geosoziale Biorhythmen von geophysikalischen?

    Was ist der Unterschied zwischen physiologischem und geosozialem Biorhythmus?

    Was ist eine biologische Uhr und wo befindet sie sich?

    Zu welcher Tageszeit ist der Widerstand des Körpers am höchsten?

Literatur

Hauptsächlich:

    Normale Physiologie. Lehrbuch. / Ed. V.M. Smirnova. – M.: Akademie, 2010

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Zusätzlich:

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    Situative Aufgaben in der normalen Physiologie; herausgegeben von L.D. Markina. - Wladiwostok: Medizin Fernost, 2005

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Der menschliche Körper ist nicht nur eine Ansammlung von Zellen. Dabei handelt es sich um ein komplexes, voneinander abhängiges System physiologischer Prozesse und Zusammenhänge. Damit dieser Mechanismus reibungslos funktioniert, sind ein klares Programm und ein korrekter Arbeitsplan erforderlich. Die Funktion dieses lebenswichtigen Programms wird durch den biologischen Rhythmus des Menschen übernommen.

Wissenschaftler haben nachgewiesen, dass sich der menschliche Biorhythmus mit zunehmendem Alter erheblich verändert. Beispielsweise ist der biorhythmische Zyklus von Säuglingen recht klein. Ihr Aktivitäts- und Entspannungswechsel erfolgt alle 3–4 Stunden. Bis zum Alter von etwa 7–8 Jahren wird es nicht möglich sein, die „Lerche“ oder „Nachteule“ eines Babys zu verstehen. Je älter das Kind, desto länger werden die Biorhythmuszyklen. Am Ende der Pubertät werden sie tagaktiv.

Was sind die Biorhythmen?

Aufgrund ihrer Dauer lassen sich alle biologischen Rhythmen in mehrere Gruppen einteilen:

  • Hochfrequenz, deren Intervall nicht mehr als 30 Minuten beträgt;
  • mittelfrequent, sind länger, das Intervall variiert zwischen 30 Minuten und 7 Tagen;
  • niederfrequent - von einer Woche bis zu einem Jahr.

Magenmotilität, Veränderungen des emotionalen Hintergrunds und der Konzentration, Schlafzyklen, sexuelle Aktivität sind streng festgelegte Rhythmen, ihr Intervall beträgt 90 Minuten.
Fakt ist: Die Natur des rhythmischen Feldes eines Menschen wird vererbt.
Unter den zahlreichen Biorhythmen des menschlichen Körpers sind die folgenden die wichtigsten:

  1. Eineinhalb Stunden. Es äußert sich in einer Veränderung der neuronalen Aktivität des Gehirns. Tritt sowohl im Schlaf als auch im Wachzustand auf. Beeinflusst Schwankungen der geistigen Fähigkeiten. So kommt es alle 90 Minuten zu geringer und hoher Erregbarkeit, Ruhe und Angst.
  2. Zirkadian – der Rhythmus von Schlaf und Wachheit.
  3. Monatlich. Bezog man sich bis vor Kurzem nur auf den Menstruationszyklus von Frauen, so zeigen neuere Studien, dass auch Männer anfällig für Leistungs- und Stimmungsschwankungen sind.
  4. Jährlich. Jahreszeiten haben einen Einfluss auf den Hämoglobin- und Cholesterinspiegel. Frühling und Sommer bringen eine erhöhte Muskelerregbarkeit sowie eine größere Lichtempfindlichkeit mit sich.

Es gibt eine Theorie, dass es auch Rhythmen mit einer Zyklizität von 2, 3, 11 und 22 Jahren gibt. Sie werden durch meteorologische und heliogeographische Prozesse beeinflusst.


Menschen sind soziale Wesen, denen es über viele Jahre hinweg gelungen ist, sich an den Wochenrhythmus anzupassen.

Da sie es schon lange gewohnt sind, 5–6 Tage in der Woche zu arbeiten und 1–2 Tage zu ruhen, schwankt ihr Leistungsniveau ständig. Darüber hinaus ist der Montag durch eine verminderte Arbeitslust gekennzeichnet, wobei der maximale Anstieg von Dienstag auf Donnerstag erfolgt.

Funktionen des Biorhythmus

Biologische Rhythmen haben einen großen Einfluss auf die lebenswichtigen Funktionen des Körpers, da sie sehr wichtige Funktionen erfüllen.

  1. Optimierung der lebenswichtigen Funktionen des Körpers. Jeder biologische Prozess kann nicht ständig in der aktiven Phase ablaufen, sondern erfordert eine regelmäßige Wiederherstellung. Daher kommt es zur Ressourcenschonung zu einer Änderung der minimalen und maximalen Aktivierung der Zyklusphasen.
  2. Zeitfaktor. Diese Funktion beeinflusst die Fähigkeit des menschlichen Körpers, unabhängig von seinem Bewusstsein zu funktionieren. Es hilft, sich an Veränderungen der äußeren Umgebung und der Wetterbedingungen anzupassen.
  3. Regulatorisch. Eine normale Funktion des Zentralnervensystems ist ohne das Auftreten einer sogenannten Dominante nicht möglich. Es handelt sich um eine Gruppe von Nervenzellen, die zu einem System zusammengefasst sind, wodurch für jeden Menschen ein individueller Rhythmus entsteht.
  4. Vereinigend. Diese Funktion, gepaart mit dem Prinzip der Multiplizität, beeinflusst die Fähigkeit eines Menschen, seinen Biorhythmus an den täglichen anzupassen.

So stellen Sie Ihre biologische Uhr ein

Wenn Schlaf- und Ruhezeiten nicht eingehalten werden, es zu Stresssituationen, Zeitzonenänderungen und unregelmäßiger Ernährung kommt, kommt es zu Fehlfunktionen der biologischen Uhr, die sich zwangsläufig auf das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit eines Menschen auswirken. Um sie zu konfigurieren, müssen Sie die folgenden Regeln beachten:

  • maßvoller Lebensstil;
  • gleichzeitig essen und schlafen;
  • Ablehnung schlechter Gewohnheiten;
  • Überarbeitung vermeiden;
  • Phototherapie – tagsüber zusätzliche Beleuchtung schaffen, insbesondere bei bewölktem Wetter;
  • Ein Wecker wird eine große Hilfe sein, um „in Stimmung zu kommen“, Hauptsache nicht faul sein;
  • Sunrise synchronisiert Ihren eigenen Biorhythmus auf natürliche Weise mit dem natürlichen.

Welches Organ ist für den Biorhythmus „verantwortlich“?

Der wichtigste „Chronometer“ des Körpers ist der Hypothalamus. Dieses winzige Organ, bestehend aus 20.000 Neuronen, beeinflusst die Funktion aller Systeme. Obwohl die moderne Forschung die Frage, wie dieser Mechanismus genau funktioniert, noch nicht beantwortet hat, gibt es eine Theorie, dass das Hauptsignal Sonnenlicht ist.
Jeder weiß seit langem, dass das Aufstehen mit der Sonne und das Zubettgehen direkt nach Sonnenuntergang äußerst gesundheitsfördernd und leistungsfördernd ist.

Was ist ein „Chronotyp“?

Es gibt Situationen, in denen man die ganze Nacht wach bleiben muss. Allerdings sollten Sie die Ressourcen des Körpers nicht missbrauchen. Im Wachzustand besteht seine Hauptaufgabe darin, angesammelte Nährstoffe zu verarbeiten. Dieser Prozess ist für eine gute Leistung während des Tages notwendig.

Nachts wird die Produktion von Wachstumshormonen aktiviert. Es löst anabole Prozesse aus. Regelmäßiger Schlafmangel macht hungrig. Menschen fühlen sich zu Süßigkeiten und fetthaltigen Lebensmitteln hingezogen, ihr Stoffwechsel verlangsamt sich und das ist ein direkter Weg zur Fettleibigkeit!

Darüber hinaus unterscheiden sich alle Menschen im Chronotyp. „Lerchen“ sind bereits von 6 bis 7 Uhr morgens auf den Beinen, aber um 21 bis 22 Uhr versiegt ihre Energie. „Eulen“ fällt es morgens schwer aufzustehen, ihre Leistungsfähigkeit steigert sich erst abends.

Moderne Forscher identifizieren auch „Tauben“. Diese Menschen werden mitten am Tag aktiver.
Tatsache: Laut Statistiken sind weltweit bis zu 40 % „Eulen“, ein Viertel der Bevölkerung bezeichnet sich als „Lerchen“, der Rest sind „Tauben“. Meistens handelt es sich jedoch um gemischte Arten.

Welcher der „gefiederten Vögel“ hat ein leichteres Leben?

Betrachtet man moderne Arbeits- und Ruhezeiten, wird deutlich, dass Tauben die glücklichsten Menschen von allen sind. Ihr Biorhythmus ermöglicht es ihnen tatsächlich, sich besser an das moderne Leben anzupassen.
Lerchen sind gesünder als Eulen und Tauben, aber es fällt ihnen schwerer, sich an Regimeänderungen anzupassen.

Beeilen Sie sich nicht, Mitleid mit den Eulen zu haben. Ja, ihre Leistung erfolgt verzögert und erscheint erst am Ende des Arbeitstages. Im Alter von 50 Jahren sind ihre Gesundheitsmerkmale jedoch deutlich besser als die von Frühaufstehern. Dies erklärt sich aus ihrer hohen Anpassungsfähigkeit. Es wird auch angenommen, dass es unter Eulen viele Optimisten gibt, was man von Lerchen nicht sagen kann.

Es stellt sich heraus, dass sich nicht nur Wissenschaftler für Chronotypen interessieren. Europäische Arbeitgeber verlangen bei der Einstellung von Arbeitnehmern die Angabe ihrer biorhythmischen Parameter. Nachtarbeit eignet sich beispielsweise besser für Eulen, da ihre Effizienz und Produktivität zu dieser Zeit höher ist als die von Lerchen. Dadurch wird die Zahl der Mängel und Unfälle deutlich geringer.

Wir haben nicht so viel Glück wie die Europäer. Es besteht jedoch die Hoffnung, dass in naher Zukunft jeder „Gefiederte“ seinen eigenen Zeitplan haben wird.

Der Einfluss des Tageszyklus auf innere Organe

Für jeden Menschen ist es wichtig zu wissen, wann und wie die Arbeit der inneren Organe aktiviert wird, denn davon hängt die Wahl des optimalen Zeitpunkts für die Einnahme von Medikamenten und die Durchführung von Reinigungsvorgängen ab.

  1. Herz. Es ist besser, emotionalen und körperlichen Stress auf den Tag (von 11 bis 13 Uhr) zu verlagern. Belasten Sie den Motor nicht zwischen 23:00 und 1:00 Uhr.
  2. Doppelpunkt. Die maximale Leistungsfähigkeit der Orgel liegt von 5 bis 7 Uhr, von 17 bis 19 Uhr befindet sie sich in der Ruhephase.
  3. Blase. Von 15 bis 17 Uhr kommt es zur Flüssigkeitsansammlung, von 3 bis 5 Uhr ist die Aktivität minimal.
  4. Lunge. Öffnen Sie das Fenster von 3 bis 5 Uhr morgens. Zu dieser Zeit ist es wichtig, dass der menschliche Körper „atmet“. Die Mindestaktivität findet zwischen 15:00 und 17:00 Uhr statt.
  5. Leber. Die aktive Regulierung von Blut und Galle erfolgt von 1 bis 3 Uhr, eine schwache Aktivität wird zwischen 13 und 15 Uhr beobachtet.
  6. Vision. Diese Informationen werden für Autofahrer von Interesse sein. Besonders schwierig ist das Autofahren um 2 Uhr morgens.
  7. Magen. „Iss dein Frühstück selbst...“, sagt das berühmte Sprichwort, und das aus gutem Grund! Schließlich erreicht der Magen zwischen 7 und 9 Uhr morgens seine Höchstleistung. Von 19:00 bis 21:00 Uhr sollte der Magen ruhen.
  8. Gallenblase. Von 23 bis 1 Uhr morgens findet eine aktive Gallenproduktion statt, minimal - von 11 bis 13 Uhr.

Interessant! Die schwierigste Zeit, die Einsamkeit zu bewältigen, liegt zwischen 20 und 22 Stunden.
Was sollte also das optimale Biorhythmus-Regime sein? Wir stehen um 4 Uhr auf, frühstücken um 5 Uhr, Mittagessen um 10 Uhr, Mittag um 15 Uhr, Abendessen um 19 Uhr. Wir gehen um 21 Uhr ins Bett!
Die Hauptsache ist, auf Ihre biologische Uhr zu hören und sie mit dem Biorhythmus der Natur in Einklang zu bringen!

Viele biologische Prozesse in der Natur laufen rhythmisch ab, d.h. Verschiedene Zustände des Körpers wechseln sich mit ziemlich deutlicher Periodizität ab. Beispiele für schnelle Rhythmen- Kontraktionen des Herzens oder Atembewegungen mit einer Dauer von nur wenigen Sekunden. Andere lebenswichtige Rhythmen, wie der Wechsel von Wachheit und Schlaf, haben einen Zeitraum von etwa einem Tag. Wenn biologische Rhythmen mit dem Einsetzen von Flut und Ebbe (alle 12,4 Stunden) oder nur einer dieser Phasen (alle 24,8 Stunden) synchronisiert sind, spricht man von Gezeiten. Bei biologischen Mondrhythmen entspricht die Periode der Dauer des Mondmonats und bei jährlichen Rhythmen einem Jahr. Herzschläge und andere Formen schneller rhythmischer Aktivität, die nicht mit natürlichen Veränderungen in der Umwelt korrelieren, werden normalerweise von der Physiologie untersucht und werden in diesem Artikel nicht behandelt.

Biologische Rhythmen sind interessant, weil sie in vielen Fällen auch bei konstanten Umweltbedingungen erhalten bleiben. Solche Rhythmen nennt man endogen, d.h. „von innen kommend“: Obwohl sie normalerweise mit rhythmischen Veränderungen äußerer Bedingungen, beispielsweise dem Wechsel von Tag und Nacht, korrelieren, können sie nicht als direkte Reaktion auf diese Veränderungen angesehen werden. Endogene biologische Rhythmen finden sich in allen Organismen außer Bakterien. Ein interner Mechanismus, der den endogenen Rhythmus aufrechterhält, d. h. Wenn man es dem Körper ermöglicht, nicht nur den Lauf der Zeit zu spüren, sondern auch seine Zeitabstände zu messen, nennt man das eine biologische Uhr.

Die Funktionsweise der biologischen Uhr ist mittlerweile gut verstanden, die ihr zugrunde liegenden inneren Prozesse bleiben jedoch ein Rätsel. In den 1950er Jahren bewies der sowjetische Chemiker B. Belousov, dass selbst in einer homogenen Mischung einige chemische Reaktionen periodisch beschleunigt und verlangsamt werden können. Ebenso wird die alkoholische Gärung in Hefezellen in Abständen von ca. 10 Minuten entweder aktiviert oder unterdrückt. 30 Sekunden. Irgendwie kommunizieren diese Zellen miteinander, so dass ihre Rhythmen synchronisiert sind und die gesamte Hefesuspension zweimal pro Minute „pulsiert“.

Es wird angenommen, dass dies in der Natur aller biologischen Uhren liegt: Chemische Reaktionen in jeder Zelle des Körpers laufen rhythmisch ab, die Zellen „passen“ sich aneinander an, d. h. synchronisieren ihre Arbeit und pulsieren dadurch gleichzeitig. Diese synchronisierten Aktionen können mit den periodischen Schwingungen eines Uhrpendels verglichen werden.

Tagesrhythmus. Von großem Interesse sind biologische Rhythmen mit einer Periode von etwa einem Tag. Sie heißen circadian, circadian oder circadian – aus dem Lateinischen. circa – um und stirbt – Tag.

Biologische Prozesse mit zirkadianer Periodizität sind sehr vielfältig. Beispielsweise verstärken und verringern drei Arten von Leuchtpilzen ihr Leuchten alle 24 Stunden, selbst wenn sie künstlich im konstanten Licht oder in völliger Dunkelheit gehalten werden. Das Leuchten einer einzelligen Meeresalge verändert sich täglich

Gonyaulax . In höheren Pflanzen laufen verschiedene Stoffwechselvorgänge, insbesondere Photosynthese und Atmung, im zirkadianen Rhythmus ab. Bei Zitronenstecklingen schwankt die Intensität der Transpiration über einen Zeitraum von 24 Stunden. Besonders offensichtliche Beispiele sind die täglichen Bewegungen der Blätter und das Öffnen und Schließen von Blüten.

Auch bei Tieren sind verschiedene zirkadiane Rhythmen bekannt. Ein Beispiel ist das Hohltier, das den Seeanemonen nahe steht – der Seestift (

Cavernularia obesa ), eine Kolonie aus vielen winzigen Polypen. Der Meeresstift lebt in sandigen, flachen Gewässern, zieht sich tagsüber in den Sand zurück und dreht sich nachts um, um sich von Phytoplankton zu ernähren. Dieser Rhythmus wird im Labor unter konstanten Lichtverhältnissen eingehalten.

Die biologische Uhr der Insekten funktioniert präzise. Bienen wissen beispielsweise, wann sich bestimmte Blumen öffnen und besuchen sie jeden Tag zur gleichen Zeit. Bienen lernen auch schnell, zu welchem ​​Zeitpunkt ihnen Zuckersirup im Bienenstand ausgesetzt ist.

Beim Menschen unterliegen nicht nur der Schlaf, sondern auch viele andere Funktionen dem zirkadianen Rhythmus. Beispiele hierfür sind Anstieg und Abfall des Blutdrucks und der Ausscheidung von Kalium und Natrium über die Nieren, Schwankungen der Reflexzeit, Handflächenschweißen usw. Besonders auffällig sind Veränderungen der Körpertemperatur: Nachts liegt sie bei etwa 1

° Mit weniger als tagsüber. Biologische Rhythmen bilden sich beim Menschen im Laufe der individuellen Entwicklung nach und nach aus. Bei einem Neugeborenen sind sie ziemlich instabil – Schlafphasen, Fütterungsphasen usw. nach dem Zufallsprinzip abwechseln. Regelmäßiger Wechsel von Schlaf- und Wachphasen nach 24- Der 25-Stunden-Zyklus beginnt erst im Alter von 15 Wochen.Korrelation und „Tuning“. Obwohl biologische Rhythmen endogen sind, entsprechen sie Veränderungen der äußeren Bedingungen, insbesondere dem Wechsel von Tag und Nacht. Dieser Zusammenhang ist auf das sogenannte zurückzuführen. „ergreifen“. Beispielsweise bleiben die zirkadianen Bewegungen der Blätter von Pflanzen in völliger Dunkelheit nur wenige Tage bestehen, während sich andere zyklische Prozesse trotz der Konstanz der äußeren Bedingungen weiterhin hunderte Male wiederholen können. Als die im Dunkeln gelagerten Bohnenblätter endlich aufhörten, sich auszudehnen und zu fallen, genügte ein kurzer Lichtblitz, um diesen Rhythmus wiederherzustellen und noch mehrere Tage anzuhalten. Im zirkadianen Rhythmus von Tieren und Pflanzen ist der zeitliche Reiz meist eine Veränderung der Beleuchtung – im Morgengrauen und am Abend. Wenn ein solches Signal periodisch und mit einer Frequenz wiederholt wird, die der eines bestimmten endogenen Rhythmus nahekommt, kommt es zu einer präzisen Synchronisierung der inneren Prozesse des Körpers mit den äußeren Bedingungen. Die biologische Uhr wird durch die sie umgebende Periodizität „eingefangen“.

Durch phasenweises Ändern des äußeren Rhythmus, beispielsweise durch Einschalten des Lichts in der Nacht und Aufrechterhaltung der Dunkelheit während des Tages, ist es möglich, die biologische Uhr auf die gleiche Weise wie eine normale Uhr zu „übersetzen“, obwohl eine solche Anpassung einige Zeit in Anspruch nimmt. Wenn ein Mensch in eine andere Zeitzone wechselt, ändert sich sein Schlaf-Wach-Rhythmus im Rhythmus von zwei bis drei Stunden am Tag, d. h. An einen Unterschied von 6 Stunden gewöhnt er sich erst nach zwei bis drei Tagen.

In gewissen Grenzen ist es möglich, die biologische Uhr auf einen anderen Zyklus als 24 Stunden umzustellen, d. h. Lassen Sie sie mit einer anderen Geschwindigkeit fahren. Beispielsweise passten sich bei Menschen, die lange Zeit in Höhlen mit einem künstlichen Wechsel von hellen und dunklen Perioden lebten, deren Summe deutlich von 24 Stunden abwich, der Schlafrhythmus und andere zirkadiane Funktionen an die neue Länge des „Tages“ an „, die zwischen 22 und 27 Stunden lag, aber die Änderung war größer, es war nicht mehr möglich. Das Gleiche gilt auch für andere höhere Organismen, allerdings können sich viele Pflanzen an „Tage“ anpassen, deren Dauer einen ganzen Bruchteil der üblichen beträgt, zum Beispiel 12 oder

8 Uhr. Gezeiten- und Mondrhythmen. Meerestiere an der Küste weisen häufig Gezeitenrhythmen auf, d. h. periodische Aktivitätsänderungen, die mit dem Anstieg und Abfall des Wassers synchronisiert sind. Gezeiten werden durch die Schwerkraft des Mondes verursacht, und in den meisten Regionen des Planeten gibt es an einem Mondtag (dem Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mondaufgängen) zwei Fluten und zwei Ebbe. Weil sich der Mond in derselben Richtung wie unsere um die Erde bewegt Planet um seine eigene Achse, ein Mondtag, der etwa 50 Minuten länger ist als der Sonnentag, d. h. Gezeiten treten alle 12,4 Stunden auf. Gezeitenrhythmen haben die gleiche Periode. Beispielsweise versteckt sich der Einsiedlerkrebs bei Ebbe vor dem Licht und kommt bei Flut aus dem Schatten; Mit Beginn der Flut öffnen Austern ihre Schalen, entfalten die Tentakel von Seeanemonen usw. Viele Tiere, darunter auch einige Fische, verbrauchen bei Flut mehr Sauerstoff. Die Farbveränderungen der lockenden Krabben werden mit dem Steigen und Fallen des Wassers synchronisiert.

Viele Gezeitenrhythmen bleiben teilweise über mehrere Wochen bestehen, selbst wenn Tiere im Aquarium gehalten werden. Dies bedeutet, dass sie im Wesentlichen endogen sind, obwohl sie in der Natur durch Veränderungen in der äußeren Umgebung „eingefangen“ und verstärkt werden.

Bei einigen Meerestieren korreliert die Fortpflanzung mit den Mondphasen und erfolgt normalerweise einmal (selten zweimal) während des Mondmonats. Der Vorteil einer solchen Periodizität für die Art liegt auf der Hand: Wenn Eier und Sperma von allen Individuen gleichzeitig ins Wasser abgegeben werden, sind die Chancen auf eine Befruchtung recht hoch. Dieser Rhythmus ist endogen und wird vermutlich durch den „Schnittpunkt“ des zirkadianen 24-Stunden-Rhythmus mit dem Gezeitenrhythmus bestimmt, der eine Periode von 12,4 oder 24,8 Stunden hat. Ein solcher „Schnittpunkt“ (Koinzidenz) findet in Abständen von 14 statt

- 15 und 29–30 Tage, was dem Mondzyklus entspricht.

Der bekannteste und vielleicht sichtbarste Gezeiten- und Mondrhythmus ist der mit der Fortpflanzung des Grunion verbunden, eines Salzwasserfisches, der an den Stränden Kaliforniens laicht. In jedem Mondmonat werden zwei besonders hohe Gezeiten beobachtet – Springfluten, wenn sich der Mond auf derselben Achse mit der Erde und der Sonne befindet (zwischen ihnen oder auf der dem Himmelskörper gegenüberliegenden Seite). Bei einer solchen Flut laichen die Grunions und vergraben ihre Eier im Sand am äußersten Rand des Wassers. Innerhalb von zwei Wochen entwickeln sie sich fast an Land, wo Meeresräuber keinen Zugang haben. Bei der nächsten Springflut, wenn das Wasser den buchstäblich mit ihnen gefüllten Sand bedeckt, schlüpfen alle Eier in wenigen Sekunden zu Jungtieren, die sofort ins Meer schwimmen. Offensichtlich ist eine solche Fortpflanzungsstrategie nur möglich, wenn erwachsene Jungtiere den Beginn einer Springflut spüren.

Der Menstruationszyklus der Frau dauert vier Wochen, obwohl er nicht unbedingt mit den Mondphasen synchronisiert ist. Wie Experimente zeigen, kann man in diesem Fall jedoch vom Mondrhythmus sprechen. Es ist einfach, den Zeitpunkt der Menstruation zu verschieben, beispielsweise mithilfe eines speziellen künstlichen Beleuchtungsprogramms; Sie treten jedoch mit einer Häufigkeit von sehr nahe bei 29,5 Tagen auf, d. h. bis zum Mondmonat.

Niederfrequenzrhythmen. Biologische Rhythmen mit Perioden deutlich länger als einen Monat lassen sich nur schwer auf der Grundlage biochemischer Schwankungen erklären, die wahrscheinlich den zirkadianen Rhythmus bestimmen, und ihr Mechanismus ist noch unbekannt. Unter diesen Rhythmen sind die jährlichen Rhythmen am offensichtlichsten. Wenn Bäume aus gemäßigten Klimazonen in die Tropen verpflanzt werden, behalten sie für einige Zeit einen Zyklus aus Blüte, Blattabwurf und Ruhephase bei. Früher oder später wird dieser Rhythmus gestört, die Dauer der Zyklusphasen wird immer ungewisser und schließlich wird die Synchronisation biologischer Zyklen nicht nur zwischen verschiedenen Exemplaren derselben Art, sondern sogar zwischen verschiedenen Zweigen derselben Art verschwinden Baum.

In tropischen Gebieten, in denen die Umweltbedingungen das ganze Jahr über praktisch konstant sind, weisen einheimische Pflanzen und Tiere häufig langfristige biologische Rhythmen mit Zeiträumen auf, die über 12 Monate hinausgehen. Die Blüte kann beispielsweise alle 8 oder 18 Monate erfolgen. Offenbar handelt es sich beim Jahresrhythmus um eine Anpassung an die Bedingungen der gemäßigten Zone.

Die Bedeutung der biologischen Uhr. Biologische Uhren sind für den Körper vor allem deshalb nützlich, weil sie es ihm ermöglichen, seine Aktivität an periodische Veränderungen in der Umgebung anzupassen. Beispielsweise sucht eine Krabbe, die Licht bei Ebbe meidet, automatisch einen Unterschlupf, der sie vor Möwen und anderen Raubtieren schützt, die auf dem freigelegten Untergrund nach Nahrung suchen. Das den Bienen innewohnende Zeitgefühl koordiniert ihren Flug nach Pollen und Nektar mit der Zeit, in der sich die Blüte öffnet. Ebenso weist der zirkadiane Rhythmus Tiefsee-Meerestiere an, sich bei Nacht näher an die Oberfläche zu bewegen, wo es mehr Nahrung gibt.

Darüber hinaus ermöglicht die biologische Uhr vielen Tieren die Orientierung anhand astronomischer Orientierungspunkte. Dies ist nur möglich, wenn gleichzeitig die Position des Himmelskörpers und die Tageszeit bekannt sind. Beispielsweise steht die Sonne auf der Nordhalbkugel mittags genau im Süden. Zu anderen Zeiten ist es zur Bestimmung der Südrichtung erforderlich, bei Kenntnis des Sonnenstandes eine Winkelkorrektur in Abhängigkeit von der Ortszeit vorzunehmen. Einige Vögel, Fische und viele Insekten führen mithilfe ihrer biologischen Uhren regelmäßig solche „Berechnungen“ durch.

Es besteht kein Zweifel, dass Zugvögel Navigationsfähigkeiten benötigen, um den Weg zu kleinen Inseln im Ozean zu finden. Wahrscheinlich nutzen sie ihre biologischen Uhren, um nicht nur die Richtung, sondern auch geografische Koordinaten zu bestimmen.

siehe auch VÖGEL.

Navigationsprobleme beschränken sich nicht nur auf Vögel. Regelmäßige lange Wanderungen werden von Robben, Walen, Fischen und sogar Schmetterlingen durchgeführt.

Praktische Anwendung biologischer Rhythmen. Das Wachstum und die Blüte von Pflanzen hängen vom Zusammenspiel ihrer biologischen Rhythmen und Veränderungen der Umweltfaktoren ab. Beispielsweise wird die Blüte in bestimmten Stadien der Pflanzenentwicklung hauptsächlich durch die Dauer heller und dunkler Tagesabschnitte stimuliert. Auf diese Weise können Sie Pflanzen auswählen, die für bestimmte Breitengrade und klimatische Bedingungen geeignet sind, und neue Sorten entwickeln. Gleichzeitig sind erfolgreiche Versuche bekannt, den biologischen Rhythmus von Pflanzen in die gewünschte Richtung zu verändern. Zum Beispiel Arabisches Geflügelkraut (Ornithogallum arabicum ), die normalerweise im März blüht, kann um Weihnachten herum – im Dezember – zum Blühen gebracht werden.

Mit der Verbreitung des Langstreckenflugverkehrs sind viele mit dem Phänomen der Desynchronisation konfrontiert. Ein Jet-Passagier, der schnell mehrere Zeitzonen durchquert, verspürt typischerweise die Müdigkeit und das Unbehagen, die mit der „Einstellung“ seiner inneren Uhr auf die Ortszeit einhergehen. Eine ähnliche Desynchronisation tritt bei Menschen auf, die von einer Arbeitsschicht in eine andere wechseln. Die meisten negativen Auswirkungen sind auf das Vorhandensein nicht nur einer, sondern vieler biologischer Uhren im menschlichen Körper zurückzuführen. Dies fällt meist nicht auf, da sie alle vom gleichen Tagesrhythmus von Tag und Nacht „eingefangen“ werden. Bei einer Phasenverschiebung ist die Geschwindigkeit der Neukonfiguration verschiedener endogener Uhren jedoch nicht gleich. Dies hat zur Folge, dass der Schlaf dann auftritt, wenn die Körpertemperatur, die Geschwindigkeit der Kaliumausscheidung durch die Nieren und andere Prozesse im Körper noch dem Wachzustand entsprechen. Dieses Funktionsungleichgewicht während der Anpassung an das neue Regime führt zu erhöhter Müdigkeit.

Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass lange Phasen der Desynchronisation, wie sie beispielsweise durch häufige Flüge zwischen Zeitzonen verursacht werden, gesundheitsschädlich sind, das Ausmaß des Schadens ist jedoch noch nicht klar. Wenn eine Phasenverschiebung nicht vermieden werden kann, kann die Desynchronisation minimiert werden, indem die Geschwindigkeit, mit der die Verschiebung auftritt, richtig ausgewählt wird.

Biologische Rhythmen haben offensichtliche Auswirkungen auf die Medizin. Es ist beispielsweise bekannt, dass die Anfälligkeit des Körpers gegenüber verschiedenen schädlichen Einflüssen je nach Tageszeit unterschiedlich ist. Versuche, Mäusen ein bakterielles Toxin zu injizieren, zeigten, dass die tödliche Dosis um Mitternacht höher war als mittags. In ähnlicher Weise verändert sich auch die Empfindlichkeit dieser Tiere gegenüber Alkohol und Röntgenstrahlen. Auch die Sensibilität eines Menschen schwankt, allerdings gegenphasig: Um Mitternacht ist sein Körper am schutzlosesten. Nachts ist die Sterblichkeitsrate operierter Patienten dreimal höher als tagsüber. Dies korreliert mit Schwankungen der Körpertemperatur, die beim Menschen tagsüber am höchsten und bei Mäusen nachts am höchsten ist.

Solche Beobachtungen legen nahe, dass Behandlungsabläufe auf den Lauf der biologischen Uhr abgestimmt werden sollten, und in dieser Hinsicht wurden bereits einige Erfolge erzielt. Die Schwierigkeit besteht darin, dass die biologischen Rhythmen eines Menschen, insbesondere eines kranken Menschen, noch nicht ausreichend erforscht sind. Das ist bei vielen Krankheiten bekannt

- von Krebs bis Epilepsie – sie sind gestört; Ein markantes Beispiel hierfür sind die unvorhersehbaren Schwankungen der Körpertemperatur bei Patienten. Solange biologische Rhythmen und ihre Veränderungen nicht richtig untersucht sind, ist es offensichtlich unmöglich, sie in der Praxis anzuwenden. Hinzu kommt, dass die Desynchronisation biologischer Rhythmen in manchen Fällen nicht nur ein Symptom der Krankheit, sondern auch eine ihrer Ursachen sein kann. LITERATUR Biologische Rhythmen , Bd. 1-2. M., 1984