Тактика садоводства
Назад

Циркадные биоритмы это

Опубликовано: 13.09.2020
Время на чтение: 12 мин
0
0

Важность для животных

Циркадный rhythmicity присутствует во сне и опреднления образцов животных, включая людей. Есть также ясные величины основной температуры тела, деятельности мозговой волны, гормонального функционирования, регенерации клетки и других биологических процессов. Кроме того, photoperiodism, физиологическая реакция организмов к длине дня или ночи, является жизненно важным и для заводов и для животных, и циркадная система играет роль в измерении и интерпретации длины дня.

Своевременное предсказание сезонных периодов погодных условий, пригодности пищи или деятельности хищника является критическим для выживания многих разновидностей. Хотя изменяющаяся длина фотопериода (‘daylength’) не единственный параметр, — однако, самая прогнозирующая экологическая реплика для сезонного выбора времени физиологии и поведения, особенно наиболее для того, чтобы рассчитать из перемещения, бездействия и воспроизводства.

Ритм связан с легко-темным циклом. Животные, включая людей, сохраненных в полной темноте в течение расширенных периодов в конечном счете функционируют с ритмом свободного доступа. Каждый день, их цикл сна пододвинут обратно или вперед в зависимости от того, короче ли их эндогенный период или более длинен чем 24 часа.

Экологические реплики, которые перезагружают ритмы каждый день, называют zeitgebers (с немца, «дающие времени»). Интересно отметить, что полностью-слепые подземные млекопитающие (например, слепая крыса мола Spalax Испания) в состоянии поддержать их эндогенные часы в очевидном отсутствии внешних стимулов.

Организмы свободного доступа, которые обычно имеют один или два объединенных эпизода сна, будут все еще иметь их, когда в окружающей среде, огражденной от внешних реплик, но ритм, конечно, не определен к 24-часовому легко-темному циклу в природе. Ритм следа сна, при этих обстоятельствах, может стать несовпадающим по фазе с другими циркадными или ultradian ритмами, типа метаболического, гормонального, электрический CNS, или ритмы медиатора.

Недавнее исследование влияло на проект относящихся к космическому кораблю окружающих сред, поскольку системы, которые подражают легко-темному циклу, как находили, были очень выгоден для астронавтов

Норвежские исследователи в Университете Tromsш показали что некоторые арктические животные (куропатка, северный олень), показывают циркадные ритмы только в частях года, которые имеют ежедневные восходы солнца и закаты. В одном исследовании северного оленя, животные на 70 Севере степеней показали циркадные ритмы осенью, зиму, и весну, но не летом.

Однако, другое исследование в северной Аляске нашло, что белки основания и дикобразы строго поддержали их циркадные ритмы в течение 82 дней и ночей света. Исследователи размышляют, что эти два маленьких млекопитающих видят, что очевидное расстояние между солнцем и горизонтом является самым коротким один раз в день, и, таким образом, достаточный сигнал приспособиться.

Перемещение бабочки

Навигация перемещения падения Восточной североамериканской бабочки монарха (Danaus plexippus) к их сверхзимующим основаниям в центральной Мексике использует данный компенсацию временем компас солнца, который зависит от циркадных часов в их антеннах.

Как лечат биологические нарушения ритма

Лечение биологических нарушений ритма варьируется и зависит от первопричины. Например, симптомы смены часовых поясов, как правило, носят временный характер и не нуждаются в медицинской помощи. В случае смены работы или смены настроения могут помочь изменения в образе жизни.

Поговорите с врачом о более серьезных симптомах, таких как усталость, снижение умственной остроты или депрессия. Ваш врач сможет назначить правильное лечение и предоставить рекомендации по образу жизни.

Для людей с сезонным аффективным расстройством может помочь световой короб. Эти световые короба имитируют дневной свет и могут вызывать выбросы приятных на ощупь химических веществ. Эти химические вещества способствуют бодрствованию в организме.

Циркадные биоритмы это

Когда не работают методы лечения и соблюдение правил гигиены сна, врач может выписать вам лекарство. Модафинил (Provigil) предназначен для людей, которые испытывают трудности с дневным бодрствованием.

Ваш доктор также может назначить лекарства для сна в качестве опции. Но лекарства для сна следует принимать только на краткосрочной основе. Сонные таблетки могут вызвать зависимость и вождение сна.

Каждую весну распускается зеленая листва, каждую зиму выпадает снег. С восходом солнца растения раскрывают свои цветы, первый луч падает на зеленый лист и запускает процессы фотосинтеза. Перелетные птицы осенью собираются в теплые края, белка запасает спелые орехи, а медведь и еж ищут укрытие поудобнее, чтобы пережить неблагоприятное холодное и голодное зимнее время.

Изучая поведение животных в природе, внимательный наблюдатель замечает, что птицы начинают готовиться к перелету с первыми признаками приближающейся осени. Хозяин таежных лесов медведь начинает искать место для спячки еще до того, как ударят первые морозы и снегопады заметут лесные тропы.

И горе тому животному, которое не успеет до холодов. Без помощи человека оно обречено на гибель, как Серая шейка в одноименной детской сказке. Медведь, поднятый среди зимы из берлоги, получает прозвище медведь-шатун. Злой, голодный, ходит по лесу, нагоняя страх на охотников, но и он обречен на мучительную гибель от голода. Мясом такого погибшего зверя брезгуют даже падальщики...

Можно заметить, что еще до появления первых признаков смены сезона, поведение животных меняется. И это не зря. Таким образом природа позволяет живым организмам заблаговременно подготовиться к грядущим переменам в природе и предупредить стресс, связанный с перестройкой сложных биохимических процессов и физиологических функций во время действия неблагоприятного фактора с помощью биологических ритмов организма.

Биология. 6 класс. Учебник.
Биология. 6 класс. Учебник.
Учебник входит в систему «Алгоритм успеха». Представленный в нём курс биологии посвящён изучению растений и продолжает развитие концепции, заложенной в учебнике «Биология» для 5 класса (авт. И.Н. Пономарёва, И.В. Николаев, О.А. Корнилова). В основе концепции — системно-структурный подход к обучению биологии: формирование биологических и экологических понятий через установление общих свойств живой материи. Учебник содержит дополнительный материал, способствующий расширению кругозора шестиклассников, повышению их интереса к изучаемому предмету.

Купить

Эпифиз

Функция эпифиза (третий глаз) направлена на замедление вегетативных функций организма к меняющимся факторам внешней среды. Когда солнце скрывается за горизонтом или падает уровень освещенности, сетчатка глаза, воспринимающая угасающие световые лучи, посылает сигналы эпифизу, выделяющему мелатонин — гормон сна.

Мелатонин расслабляет организм, вынуждает  чувствовать себя сонным и вялым. И напротив, когда солнце всходит, в эпифиз приходит сигнал об увеличении освещенности и выработка мелатонина снижается.

Ночью воздействие света способно подавить секрецию мелатонина. Роль гормона мелатонина – регулирование ритма секреции гонад и коры надпочечников, когда данный ритм выходит за пределы нормальных колебаний.

Он затягивает период  колебаний. Инерционный механизм, препятствующий быстрой дезорганизации околосуточной ритмики.

Нарушения выработки мелатонина, являются пусковым механизмом, приводящим к десинхронозу, а затем и патологии. Десинхроноз – это рассогласование биоритмов между собой.

Любые изменения продукции мелатонина, выходящие за уровни его физиологических колебаний могут привести к эндогенному десинхронозу, после которого возникает органическая патология.

Мелатонин обладает синхронизирующим эффектом. Благодаря мелатонину мы ночью спим и днем бодрствуем. Периоды сна и бодрствования у человека меняются с циркадной периодичностью.

Современные ученые полагают, что собственно подъем на рассвете и погружение в сон после того, как  солнце уйдет за горизонт разрешит работу биологических часов сделать слаженной и четкой.

Именно поэтому ранний закат и поздний рассвет зимой часто становится причиной того, что человек ощущает себя вялым, сонным  и заторможенным. Это вполне нормальная реакция человека на минимальный дневной свет.

Циркадные биоритмы это

Несоответствие распорядка дня и его длительности может быть причиной эмоционального расстройства, вызывать:

  • усталость;
  • апатию;
  • увеличение веса;
  • раздражительность.

Все наши несчастья происходят потому, что мы этот цикл нарушаем. Аналогично проявляются сезонные циклы. Биологические часы в организме на нормальную работу не могут настроиться. Циркадные ритмы начинают давать сбой, и возникают разные  проблемы со здоровьем.

Ощущение бессилия, падение активности и снижение настроения испытывают люди при перелете на большие расстояния, когда часовые пояса меняются очень быстро. Тоже испытывают, живущие при полярной ночи, или же когда длительное время держится дождливая, пасмурная погода.

У пожилых людей вырабатывается  меньше мелатонина, что, возможно, объясняет, почему люди старые чаще страдают бессонницей.

Нарушение циркадных ритмов является  основной проблемой людей, которые трудятся в ночную смену. Это вахтеры, медицинские работники, пилоты, сторожа, пожарные и полицейские.

Предлагаем ознакомиться  Lasius Niger (черный садовый муравей): уход и содержание в домашних условиях

Люди, которые проводят ночи  у компьютера, тоже подвержены подобным симптомам. Работа по ночам — это сильный стресс для всего организма.

Легкие симптомы коронавируса у детей: обратная сторона

Ухудшается сон, работоспособность резко падает, накапливается усталость и возникает апатия, которая  вполне может со временем перейти в хроническую форму.

Молодые мамы довольно часто могут впадать в депрессию, если  циркадные ритмы ее и ребенка не совпадают. У ребенка наиболее длительный сон днем (до 6 часов), а ночью он спит часовыми отрезками, бодр и свеж. Мама не может выспаться сутками.

Как восстановить нормальный контроль центрального пейсмекера цикличности? Только путем нормализации цикла сон-бодрствование. Показан даже кратковременный сон днем для восстановления биоритма. Но не длительный – несколько минут. Ритмичные массажи.

Двигательная активность – ряд повторных действий с постоянной продолжительностью и паузами, причем в строго определенные промежутки времени.

Определение понятия биоритмы

Биоритмы — сформированная в ходе эволюции модель приспособления, проявляющаяся в виде повторяющихся изменений характера и степени выраженности биохимических и физиологических реакций, характеризующая способность живых существ выживать в периодически изменяющихся условиях среды.

Способность организма изменять процессы жизнедеятельности под влиянием условий внешней среды генетически обусловлена и характерна всем живущим организмам. Она характерна не только отдельным клеткам, но и целым популяциям.

Биологические ритмы организма человека сформировались за миллионы лет эволюции и определяются движением планеты Земля.

Выделяют:

  • годовые циклы — обусловленные движением планеты вокруг Солнца;
  • месячные — зависящие от движения Луны вокруг Земли и их совместным вращением вокруг Солнца;
  • суточные — привязанные к вращению планеты Земля вокруг собственной оси.

Влияние этого ритмического рисунка накладывается на всех обитателей (растения, домашние и дикие животные, многоклеточные и одноклеточные организмы) на нашей удивительной планете. И человек – не исключение. Испокон веков он живет в сложной системе биоритмов, от изменяющихся за несколько секунд молекулярных, происходящих в живой клетке и обеспечивающих процессы энергетического обмена, до длительных годовых, связанных с движением Земли вокруг Солнца.

Циркадианные ритмы: Материалы Биоритмы, Циркадианные ритмы

Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году Халберг. Циркадианный ритм является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам.

Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, т.е. обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными.

По мнению Симакова, часовым механизмом в ядре служит ядерная оболочка. Такой вывод он сделал на основе опытов, проведенных с бактериями, у которых не было обнаружено циркадианных ритмов. Околосуточный ритм и есть то общее для самых разных клеток, тканей и органов, что объединяет их в единую, координированную во времени живую систему. Иными словами, подчинение всех проявлений жизнедеятельности циркадианному ритму выступает значительным фактором целостности организма.

Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного царства и на всех уровнях организации – от клеточного давления до межличностных отношений. В многочисленных опытах на животных установлено наличие циркадианных ритмов двигательной активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза.

Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем.

В этом ритме содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче, поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. Всего к настоящему времени у человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику.

Ритм сокращения сердца у человека, находящегося в состоянии относительного покоя, зависит от фазы циркадианного ритма. Основной земной ритм – суточный, обусловленный вращением Земли вокруг своей оси, поэтому практически все процессы в живом организме обладают суточной периодичностью. Все эти ритмы (а у человека их уже обнаружено более 100) определенным образом связаны друг с другом, образуя единую, согласованную во времени ритмическую систему организма .

Эта система отражает взаимосвязанный ход околосуточных ритмов различных функций у человека, что дает врачам и физиологам ценный материал для диагностики болезней и прогнозирования состояния пациентов. Приведем некоторые типичные характеристики циркадианной системы здорового человека. Масса тела достигает максимальных значений в 18-19 часов, температура тела – в 16-18 часов, частота сердечных сокращений – в 15-16 часов, частота дыхания – в 13-16 часов, гистологическое артериальное давление – в 15-18 часов, уровень эритроцитов в крови – в 11-12 часов, лейкоцитов – в 21-23 часа, гормонов в плазме крови – в 10-12 часов, инсулина – в 18 , общего белка крови – в 17-19 часов.

Оценивая данную схему, следует указать на значительные индивидуальные отличия в ходе суточных ритмов, что делает необходимым дальнейшее исследование понятий «биоритмическая норма » и «биоритмическая индивидуальность», Нарушения ритма сна и бодрствования может привести не только к бессоннице, но и к расстройству сердечно – сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем

Хронобиология

Исследование ритмических колебаний биохимических и физиологических процессов в живых организмах в зависимости от суточных, годовых, либо лунных циклов продолжаются со Средневековья до наших дней. Прорывом в исследованиях стали опыты Е.А. Форсгрена, шведского физиолога, который в уникальных опытах на лабораторных кроликах выявил суточные колебания в клетках печени уровня гликогена — сложного полисахарида, участвующего в энергетическом обмене.

Лишь в 1960 году на симпозиуме в Cold Spring Harbor Laboratory, после того, как доклады исследователей, представляющих различные отрасли науки, были заслушаны, выяснилось, что ученые из разных областей физиологии, биологии, генетики, биохимии описывали одни и те же феномены, связанные с изменением активности процессов во времени, и приняли решение выделить хронобиологию как отдельную науку.

Исследование биохимических процессов продолжается. В настоящее время ученые выделяют около 300 различных биохимических и физиологических процессов в организме человека, активность которых изменяется на протяжении времени и регулярно чередуется, имея свои минимумы и максимумы значений.

Циркадные ритмы заболеваний

Сердечные приступы чаще возникают по утрам. Эпилептические припадки показывают пик в конце дня. Приступы астмы и риск смерти от этих приступов находятся в максимальных значениях между 23.00 и 03.00.

Утром наша иммунная система может показать гиперактивность, проявляя «воспламенение» дыхательных путей у больных бронхиальной астмой и рост отеков суставов.

Артериальное давление и пульс начинают увеличиваться утром из-за роста кортизола. Поэтому сердечные приступы и инсульты достигают своего пика около 9 часов утра отчасти из-за высокого кровяного давления.

Такое заболевание, как гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГРЭБ) проявляет активность в ночное время, а пик кислотности в желудке диагностируется в промежутке между 22.00 и 02.00.

Циркадные ритмы растений связаны со сменой дня и ночи и важны для адаптации растений к суточным колебаниям таких параметров как температура, освещение, влажность. Растения существуют в постоянно меняющемся мире, поэтому циркадные ритмы важны для того, чтобы растение могло дать надлежащий ответ на абиотический стресс.

В способности растений распознавать чередование дня и ночи играет роль фитохромная система. Примером работы такой системы является ритм цветения у растения ‘’Pharbitis nil’’. Цветение у этого растения зависит от длины светового дня: если день короче определённого интервала, то растение цветет, если длиннее — вегетирует.

В течение суток условия освещения меняются из-за того, что солнце находится под разными углами к горизонту, и соответственно меняется спектральный состав света, что воспринимается различными фитохромами которые возбуждаются светом с разной длиной волны. Так, вечером в спектре много дальних красных лучей, которые активизируют только фитохром А, давая растению сигнал о приближении ночи. Получив этот сигнал, растение принимает соответствующие меры

При исследовании суточных ритмов у арабидопсис была также показана фотопериодичность работы трёх генов для белков CO, FKF1 и G1. Ген constans участвует в определении времени цветения. Синтез продукта гена — белка CO запускается комплексом из белков FKF1 и G1. В этом комплексе продукт гена FKF1 играет роль фоторецептора.

Предлагаем ознакомиться  Чем обрабатывать фруктовые деревья на зиму

Классификация биоритмов

Согласно классификации советских ученых-медиков Н.И. Моисеевой и В.Н. Сысуева (1961), в зависимости от периода — промежутка времени между двумя максимальными или минимальными значениями — биологические ритмы делятся на:

  • высокочастотные ритмы (длительность от миллисекунды до 30 мин);
  • среднечастотные (длительность от получаса до 28 часов). В эту категорию входят ультрадианные ритмы, продолжительностью до 20 часов, и циркадные, продолжительностью около суток;
  • низкочастотные ритмы (длительностью от 28 часов). В этой категории дополнительно выделяют:
    • мезоритмы (инфрадианные – от 28 часов до шести дней и циркасептанные — длительностью около семи суток);
    • макроритмы (длительностью от двадцати дней до одного года);
    • мегаритмы (длительностью в десять и более лет).

Высокочастотные ритмы длятся от миллисекунды до получаса. К этой категории относятся сердечные сокращения, дыхательные движения, волны перистальтики в кишечнике. Медицинская аппаратура позволяет зафиксировать ритмы и получить сведения о функции различных систем человеческого организма. Электроэнцефа­лография регистрирует периодическую активность головного мозга, электромиография — мышечную активность, электрокардиография — сердечные сокращения, и данные используются не только в научных целях, но и для диагностики патологии.

К среднечастотным относятся биоритмы с продолжительностью от 30 минут до 6 дней. В эту группу входят циркадианные или циркадные (суточные) ритмы: повышение температуры тела к восемнадцати часам и снижение до минимума к полуночи, цикл «сон-бодрствование», о котором подробно рассказано на странице 22 учебника «Биология 10 класс» под редакцией В.И.Сивоглазова.

В группу низкочастотных ритмов относят колебания с периодичностью от 28 часов до десятилетий. В данный раздел входят менструальный цикл у женщин, а также годовые ритмы. Так, зимой по срав­нению с летом, снижается в крови содержание сахара, увеличивается количество АТФ и холестерина.

Биология. 5 класс. Учебник.
Биология. 5 класс. Учебник.
Учебник входит в систему «Алгоритм успеха». Он включает общий обзор царств живой природы, сведения по общей экологии, знакомит учащихся с происхождением человека и его местом в живой природе. Учебник содержит вопросы и задания для контроля усвоения учебного материала и лабораторные работы.

Купить

Ранее считали, что как таковых, недельных ритмов у живых организмов нет, а деление на недели пошло от чередований фаз луны еще со времен Древнего Вавилона. И только в последнее время, когда биохимия сделала гигантский шаг вперед, и появилась возможность определить концентрацию биологически активных веществ не только в крови, но и в моче, ученые выявили колебания гормональных показателей, выделяемых надпочечниками, с примерным семидневным циклом.

В ходе астрономических наблюдений установлено, что за время оборота Солнца вокруг своей оси, который составляет двадцать семь суток, регистрируются различные значения магнитного поля между планетами Солнечной системы. Положение Земли изменяется с периодичностью в 6,75 суток. Планета оказывается в разнообразных секторах солнечного магнитного поля, что вызывает изменения планетарного геомагнитного поля, которое влияет на климатические условия, а также жизнедеятельность живых организмов.

В последние десятилетия ритмы современной жизни с ночными клубами, предприятиями, работающими круглосуточно, путешествиями на другую сторону земного шара значительно влияют на биологические ритмы человека. Учитывая влияние социальной жизни на физиологию человека, выделяют:

  • физиологические ритмы;
  • геофизические ритмы;
  • социальные ритмы.

Физиологические биоритмы — непрекращающаяся работа биохимических процессов в каждой клетке организма, для обеспечения чередования циклов вдоха-выдоха, непрерывного сокращения сердца, для бесперебойной работы системы кровообращения и других систем. Они обеспечивают жизнедеятельность организма независимо от условий среды обитания.

Вращение Луны вокруг нашей голубой планеты, и Земли вокруг Солнца приводит к смене сезонов года в окружающей природе и формированию геофизических биоритмов, которые обеспечивают перестройку физиологических биоритмов под сезонные климатические изменения.

Социальные биоритмы формируются под влиянием условий жизни, принятых в обществе, где человек обитает: сменная работа, чередование труда и пассивного отдыха, активная клубная жизнь у молодежи или приверженность ЗОЖ. Через некоторое время стабильных чередований физических нагрузок, труда и отдыха у человека формируются автоматические колебания, близкие к его обычному циклу труд-отдых. Наличие социальных биоритмов подтверждает высокую способность человека адаптироваться к окружающей его среде.

Подводя итоги, отметим, что к сегодняшнему дню хронобиология достигла определенных успехов и позволила сделать ряд выводов, касающихся живой природы:

  1. Биоритмы характерны не только высокоорганизованным многоклеточным организмам, а всем уровням организации живой природы — от одноклеточных организмов и отдельных клеток многоклеточного организма, до популяций, биогеоценозов и биосферы в целом. Это доказывает, что наличие биоритмов — общее свойство живых систем. О ритмичности, как свойстве биосферы подробно рассказано в учебнике «Биология 11 класс» под редакцией В.И.Сивоглазова.
  2. Поддержание постоянства внутренней среды организма (гомеостаза), динамическое равновесие и приспособление организма к изменяющимся условиям внешней среды обеспечиваются благодаря регуляторным механизмам биоритмов.
  3. Влияние на биоритмы происходит на эндогенном, генетически обусловленном уровне, а также тесно связано с модифицирующим влиянием внешних или социальных факторов. Что подтверждает связь живого организма со средой обитания.
  4. Выявлены периодические изменения чувствительности организмов к различным химическим и биологическим веществам, а также к физическим воздействиям. Так ученые доказали, что наименьшая болевая чувствительность в период около 18 часов, а прием некоторых препаратов наиболее эффективен в утренние часы. Эти знания дали толчок для развития на стыке медицины, хронобиологии и математики молодой науки хрономедицины, изучающей влияние лекарственных воздействий на организм человека в связи с биоритмами.
  5. Изменяя условия внешней среды искусственно, человек поставил зависимость биоритмов от внешних условий себе на службу. Искусственно изменяя температуру, влажность и продолжительность освещенности в теплицах, получают урожай тропических плодов круглый год или регулируют яйценоскость птицы на протяжении всего года.

Исследования биоритмов не прекращаются, и в 2017 году группа ученых из США, чьи фамилии можно найти на странице 252 учебника «Биология 10 класс» под редакцией В.И.Сивоглазова, получили Нобелевскую премию за открытие молекулярных механизмов, управляющих циркадными ритмами.

История открытия

Впервые об изменении положения листьев в течение дня у тамаринда (Tamarindus indicus) упоминает описывавший походы Александра Македонского Андростен.

В Новое время в 1729 году французский астроном Жан-Жак де Меран сообщил о ежедневных движениях листьев у мимозы стыдливой (Mimosa pudica). Эти движения повторялись с определённой периодичностью даже если растения помещались в темноту, где отсутствовали такие внешние стимулы как свет, что позволило предположить эндогенное происхождение биологических ритмов, к которым были приурочены движения листьев растения. Де Мейрен предположил, что эти ритмы могут иметь что-то общее с чередованием сна и бодрствования у человека.

Декандоль в 1834 году определил, что период, с которыми растения мимозы совершают данные листовые движения, короче длины суток и составляет примерно 22-23 часа.

В 1880 году Чарльз Дарвин и его сын Фрэнсис сделали предположение о наследственной природе циркадных ритмов. Предположение о наследственной природе циркадных ритмов было подтверждено окончательно опытами, во время которых скрещивались растения фасоли, периоды циркадных ритмов которых различались. У гибридов длина периода отличалась от длины периода у обоих родителей.

Эндогенная природа циркадных ритмов была окончательно подтверждена в 1984 году во время опытов с грибами вида Нейроспора густая (Neurospora crassa), проведёнными в космосе. Эти опыты показали независимость околосуточных ритмов от геофизических сигналов, связанных с вращением Земли вокруг своей оси.

В 1970-е годы Сеймур Бензер и его ученик Рональд Конопка изучали, можно ли идентифицировать гены, которые контролируют циркадный ритм у плодовых мух. Они продемонстрировали, что мутации неизвестного гена нарушают циркадные часы мух. Неизвестный ген получил название ген периода — Per (от англ. period).

В 1984 году Джеффри Холл и Майкл Росбаш, работающие в тесном сотрудничестве в Брандейском университете в Бостоне, и Майкл Янг из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке смогли выделить ген Per. Затем Джеффри Холл и Майкл Росбаш обнаружили, что белок PER, кодируемый геном Per, накапливается в течение ночи и деградирует в течение дня.

Таким образом, уровень белка PER колеблется в течение суток синхронно с циркадным ритмом. Учёные предположили, что белок PER блокирует активность гена Per. Они обосновали, что с помощью ингибирующей петли обратной связи белок может препятствовать своему собственному синтезу и тем самым регулировать собственный уровень в непрерывном циклическом ритме.

В 1994 году Майкл Янг обнаружил второй «часовой ген» циркадного ритма, timeless, кодирующий белок TIM, который требовался для нормального циркадного ритма. Майкл Янг показал, что когда белок TIM связан с белком PER, оба белка могут проникать в ядро ​​клетки, где они блокируют активность гена Per, таким образом замыкая ингибирующую петлю обратной связи.

В последующие годы были выяснены другие молекулярные компоненты механизма, объясняющие его стабильность и функционирование. Были определены дополнительные белки, необходимые для активации гена Per, а также механизм, посредством которого свет может синхронизировать цикл.

В 2017 году Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг были удостоены Нобелевской премии за открытие молекулярных механизмов, контролирующих циркадный ритм.

Самый ранний известный отсчёт процесса циркадных дат начинается с 4-ого столетия до н.э, когда Androsthenes, капитан судна, служащий при Александре Великом, описал дневные циклы роста листа дерева индийского финика.

Первое зарегистрированное наблюдение эндогенного циркадного колебания было описано французским ученым Жаном-Jacques d’Ortous de Mairan в 1729. Он отметил, что 24-часовые образцы в движении листьев Мимозы pudica продолжались, даже после того, как образцы помещались в первом эксперименте в постоянную темноту, чтобы попытаться отличить эндогенные часы от ответов до ежедневных стимулов.,

Предлагаем ознакомиться  Сучкорез штанговый телескопический - инструмент для обрезки деревьев на высоте

В 1896, Патрик и Гильберт заметили, что в течение длительного периода лишения сна, сонливость увеличивается и уменьшения с периодом приблизительно в течение 24 часов. В 1918, J.S. Сзайманскый показал, что животные способны к поддержанию 24-часовых циклов деятельности при отсутствии внешних условий, типа света и изменений в температуре.

Термин «циркадный» был выдуман Францом Хальбергом в конце 1950-ых.

Жизненный ритм

Суета и обыденность жизни мешает восприятию аюрведических рекомендаций по здоровому образу жизни, и представляют главное препятствие в познании нематериального мира.

Суета заглушает ритмичные волны нематериального мира, мешает их восприятию. Поэтому так важны методы борьбы с суетой. С чего начать борьбу с суетой?

  • Первый путь — формировать свой собственный жизненный ритм. Проведенная в ритме работа, будет менее утомительна, чем работа, которая проводится аритмично, рывками, с перерывами и ожиданием. Интенсивная ритмичная работа может перейти в состояние вдохновения – состояние творчества. Стоит войти в аритмичный жизненный цикл, сбиться с ритма, и привычная вроде работа будет невыносимо тяжелой.
  • Второй путь — отречение от многих удовольствий и развлечений, которые предоставляет нам сегодняшний век. Попытаться контролировать свои потребности с помощью Ума — сознания.
  • Третий путь для борьбы с суетой жизни — призвать в помощь относительную тишину. Существует относительное равновесие между внутренним Духом и свойствами окружающего мира.

Тишина — показатель свойств внешней психической ауры. Ее свойства оказывают воздействия на восстановление соотношения свойств Огня, Воды и Ветра индивидуума заложенного генетически.

Тишина должна существовать как  в окружающей среде, так и внутри самого человека. Чтобы поддерживать свой собственный, внутренний Дух, необходимо избегать огорчений, осуждений людей, их поступков и, даже, остерегаться большой радости.

Если представить свойства Души, как резиновый шар, то при унижении, недовольстве, жалобах, появлении мрачных чувств, раздражении совершается потеря психической энергии Духа.

Расточителями энергии Духа являются: болтливость, говорливость, празднословие. При неспокойном внутреннем мире трудно восстановить свойствами тишины окружающей Природы психический баланс.

Аюрведа призывает применять систематически методы статических упражнений, медитации, дыхательной гимнастики, в сочетании со звуко-, цвето-, и свето- терапией, которые способствуют восстановлению внутренней «тишины» Тела, Души, Ума, и Чувств.

Суточные цикрадные ритмы

В печени находятся 3 фактора транскрипции (PARbZip), контролируемые циркадными генами Clock и Bmall, которые отвечают за детоксикацию.

Находящиеся под влиянием циркадных ритмов энзимы печени отвечают за следующие функции:

  • Метаболизм углеводов: PEPCK, PKLR, KLF10
  • Метаболизм жиров: PPAR, PGC1, LXR
  • Метаболизм аминокислот: KLF15, OCD
  • Детоксикация: TEF, HLF, DBD
  • Синтез плазменного белка: TFPI
  • Метаболизм желчных кислот: SREBP, INSIG

Желчные кислоты играют важную роль в процессе пищеварения и абсорбции диетического жира, жирорастворимых витаминов, стероидов и некоторых лекарств. Также они играют важную роль в качестве сигнальных молекул для метаболизма и иммунной модуляции. Как и энзимы, желчные кислоты подчиняются циркадным ритмам.

Ген CYP7A1, регулирующий синтез желчных кислот достигает своего пика в середине активной фазы и опускается до минимума в середине фазы отдыха. У людей есть два пика: в 13:00 и в 21:00. Большая часть синтеза желчных кислот происходит сразу после еды. Всего существуют 3 фазы детоксикации, и у каждой из них есть свой график активности.

Соблюдение циркадных ритмов оказывает большое влияние на эффективность и безопасность применения того или иного медикамента. В мета-анализе было обнаружено, что прием лекарств по расписанию, которое учитывает естественные циркадные ритмы, приводит к 5-кратному повышению переносимости препарата наряду с двукратным повышением его эффективности по сравнению с приемом лекарств без расписания. Подобные случаи происходят также с метаболизмом и выведением ксенобиотиков.

Циркадные ритмы, суточная циркуляция энергии в органах и как жить в синхронизации в естественными ритмами.

У наших органов есть целый ряд процессов, которые происходят через регулярные промежутки времени в течение суток. Проводя меньше времени на свежем воздухе, работая долгие часы, принимая пищу в неправильные часы и все другие неестественные привычки могут нарушить эти процессы. Западная медицина использует термин «циркадные ритмы» для описания этих процессов и изменений, которые происходят внутри организма в ответ на наши привычки.

Исследователи еще не понимают всех ритмов и их эффектов, но находят четкую связь между нарушениями этих ритмов и развитием болезни. Китайская традиционная медицина использует теорию циркуляции энергии в органах, чтобы описать процессы, которые происходят ежесуточно в нашем теле, а также влияют на наше здоровье. Мы обязаны использовать эти инструменты, чтобы помочь нам жить в большей степени в синхронизации с нашей природной средой.

Суточный цикл – один из главных циклов, от которых напрямую зависит работоспособность и самочувствие человека. Это наш режим сна и пробуждения, приёма пищи, трудовой деятельности. В соответствии с ним колеблется интенсивность физиологических функций организма.

Суточные ритмы человека

Нетривиальные примеры:

  • Ежедневное повышение и снижение порога болевой чувствительности зубов. Известно, что после обеда зубы в 1,5 раза менее чувствительны к боли, а анестезия действует в несколько раз дольше, чем ночью.
  • Удержание алкоголя в крови быстро увеличивается после 10 утра, а вечером наоборот, снижается.

с 5 утра до 13.00, когда активность нарастает, метаболизм ускоряется; с 13.00 до 21.00 – обмен веществ замедляется и активность идет на спад; ночной – скорость обмена веществ максимально низкая, организм отдыхает. Циркадные ритмы сна От биологического цикла «сон-бодрствование» зависит наше ежедневное самочувствие, настроение, желание творить.

В регулировании циркадного ритма сна участвуют не только сезонные биологические циклы, но факторы цивилизации – звонок будильника, утренний кофе, душ и прочее. Но люди все разные, и ритмы сна у них не всегда совпадают. Одни с утра как огурчики, готовы горы сворачивать, энергия плещет через край. Другие раздражительны, хотят обратно в кровать, какая уж тут активная деятельность?

Ученые делят нас по этому признаку на «жаворонков», «сов» и «голубей»

«Жаворонки» — те, кто рано ложится спать и с утра встает тоже рано, при этом отлично себя чувствует. «Совы», наоборот, привыкли поздно ложиться (вечером у них наступает пик умственной и физической активности) и подъем раньше 10-11 утра для них подобен катастрофе. Ну, а ритм «голубей» — нечто среднее между «совой» и «жаворонком», но основная активность у них наблюдается примерно в середине светового дня.

Некоторые ученые полагают, что циркадные ритмы определяются нашей генетикой, но бесспорно, что род нашей деятельности тоже играет значительную роль.

Использование добавок в соответствии с циркадными ритмами

Абсорбция: время кровотока, перистальтика и опорожнение кишечника, транспортировка лекарств и pH.

  • Метаболизм: активность энзима цитохрома P450, активность конъюгирующих энзимов, АТФ – связывающие кассетные транспортеры.
  • Активность нацеленных на лекарства генов: нейронные рецепторы, HMG-CoA редуктаза.
  • Распределение: липофильность, связывание с альбумином, концетрация.
  • Выделение: скорость клубочковой фильтрации, почечный кровоток, функция почек.

Подобное расписание нашего организма можно использовать и в случае приема добавок. Например, время приема кальция может повлиять на резорбцию кости (т.е. ее разрушение). В течение исследования 18 женщин в период пременопаузы принимали добавки с кальцием либо в 8:00 часов, либо в 23:00 часа. После 14 дней у женщин взяли анализ мочи на маркеры костной резорбции.

Было обнаружено, что время приема оказывает значительное влияние, в частности, вечерний прием кальция подавлял естественное ночное увеличение паратиреоидного гормона и снижал маркеры костной резорбции. Утренний прием не обладал никаким значительным эффектом. Исследователи сделали вывод, что прием кальция в вечернее время суток может подавлять разрушение костной ткани.

https://www.youtube.com/watch?v=

Следует запомнить одно: что бы вы ни принимали, будь то лекарства или витамины, время приема влияет на эффективность того или иного препарата. Таким образом, полезно об этом помнить и поддерживать баланс наших циркадных ритмов.

,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector