Rytme i biologi - en rytme faktor ...

Rytme i biologi - det er et veldig interessant fenomen. I dag er mange forskere engasjert i forskning på dette fenomenet. Rytme i biologi - er en universell prosess som angår alle levende organismer. I denne vil du se ved å lese denne artikkelen.

Prinsippet om enhet av organismen og miljøet er en av prinsippene for moderne vitenskap. Alle levende organismer, samt supraorganismal system, sto for enhet med miljøet de lever i, har en rytme alle sine prosesser. Vitale funksjoner av dem er gjenstand for jevnlig rytmer som reflekterer responsen rytmene hele univers som en helhet (inkludert geofysiske, astronomiske), så vel som naturen.

PY Sokolov, russisk sosiolog, bemerker at alle dyre- og plantelivet, og med det, og folk hele tiden og evig opplever effekten av den fysiske verden og møter de rytmiske pulserende reaksjoner på bankende hjerte av verden.

Hva er biorhythms?

La oss se på konseptet av interesse for oss. Biologiske rytmer er periodiske gjentatte endringer i karakter og intensitet av biologiske fenomener og prosesser. Disse mengdeprosesser har et bredt område av frekvenser. De er funnet på hver av de nivåer i organisasjonen av levende systemer. Biosystemet hardere, slik at den har et større antall biorhythms. De er festet på genetisk nivå. Rytme i biologi - et fenomen som er svært viktig for tilpasning og naturlig utvalg av organismer.

Dens eksistens skyldes synkronisering av biokjemiske prosesser. Siden den levende organisme er et hierarkisk system, må det balanseres med funksjon av de ulike delsystemer og timing nivåer, ikke bare i tid, men også i den biologiske plass.

I denne artikkelen vil du lære i detalj hva en rytme i biologi. Manifestasjoner, egenskaper, og eksempler er omtalt nedenfor.

Kronobiologi: veksten og utvikling

Vitenskapen som studerer biologiske rytmer, kalles kronobiologi. Det er godt kjent siden antikken at kronbladene og blader av planter, avhengig av tid på dagen til å utføre visse bevegelser. Karl Linney tilbake i 1745 oppfant "flower klokke" (bildet under) for å finne tid til å løsne og lukking av blomster.

I den første halvdel av det 19. århundre, har den første studien av cirkadianske rytmer hos mennesker blitt utført, for eksempel kroppstemperatur, urineringsfrekvens og hjertefrekvens. Som i fysiologi lærebøker fra denne perioden er funnet indikasjoner på eksistensen av rytmiske funksjoner som er endogene, dvs. de forekommer i kroppen. I 1936 ble det endelig etablert endogene døgnrytme av planter og blomster. For dette formålet ytre påvirkning på dem ble ekskludert.

Andre milepæler i utviklingen av vitenskapen om kronobiologi - åpning av retningen på fugler og bier i flukt av solen, bekreftelse på eksistensen av menneskekroppen av endogene døgnrytmen. En ny giv ble gitt til denne vitenskapen som et resultat av romforskning. Som før, er hovedinteressen av forskere i studiet av biologiske rytmer studiet av årlige, måne og dagaktive rytmer.

Rytmer og fysiologiske adaptiv

Alloker følgende deres klassifisering i forhold til interaksjonen mellom omgivelsene og organismen.

1. Rytmer adaptive (biorhythm) - denne svingningsperiode som er nær kritiske geofysiske sykluser. Deres rolle er å tilpasse de forskjellige organismer til miljøendringer som oppstår med jevne mellomrom. Frekvensen er stabil.
2. Fysiologiske rytmer (arbeider) - vibrasjoner som gjenspeiler aktiviteten av de fysiologiske systemer av en bestemt organisme. deres frekvens varierer og avhenger av tilstanden til organismen.

Rytmer av eksogene og endogene

Rytmene i naturen utseende er delt inn i eksogen og endogen. Eksogent - reaksjon av organismen for endringer i miljøet. Endogen oppstår som et resultat av selvregulerende prosesser karakteriseres ved forsinket tilbakemelding. De er underlagt samtidig miljøeffekter som kan påvirke deres amplitude og fasedreinings-biorhythms.

Rytmer av nivåene av organiseringen av biosystem og frekvens

Rhythms er også delt etter nivå av organisering av en bestemt biosystem. De er delt inn i biosfæren, befolkning, organisme, orgel og celle.

Ifølge deres frekvens de er:

• høyfrekvens rytmer (fra en brøkdel av et sekund til 30 minutter);
• medium (fra 30 minutter til 28 timer);
• mezoritmami (fra 28 timer til 7 dager);
• makroritmami (fra 20 dager til ett år);
• megaritmami (periodisitet - ti år).

natur biorhythms

En levende organisme, i henhold til den mest vanlige hypotese er uavhengig oscillerende system, karakterisert ved et sett av rytmer internt tilkoblet. Sykluser metabolisme (metabolisme og katabolisme) i cellene skje kontinuerlig. Disse komplekser av forskjellige biokjemiske reaksjoner - syntese og spaltningsseter midler. I cellene som en konsekvens av dette, i samsvar med de metabolske cykler kontinuerlig endringer oppstår konsentrasjoner av forskjellige stoffer (stoffskifteprodukter, enzymer og matrise overføring RNA, etc.) som deltar i biokjemiske reaksjoner. Parametere Biosystems indre miljøet som følge av reaksjoner gjør kontinuerlig svingning, at dette avviker fra gjennomsnittsverdiene.

I levende organismer er sensorene som bestemmer arten og graden av metabolske prosesser, er hormoner og allosteriske modulatorer støtte rhythmicity i biologi. Det de overvåker kontinuerlig tilstanden av kroppen. Og det har en tendens til å opprettholde den konstans (homeostase) indre miljø -. PH, temperatur, osmotisk trykk, konsentrasjon av stoffer etc. Mange mekanismer som er involvert i opprettholdelse av homøostase. De er bygget hovedsakelig på prinsippet om tilbakemeldinger. For eksempel kan et overskudd av glukose i blodet begynner å lagre mekanisme av dette materialet (i form av glykogen). Tvert imot, mangel på det fører til økt glykogen sammenbrudd.

Konklusjonen av dette kan gjøres neste. I levende organismer, er ingen prosess kontinuerlig. Det må nødvendigvis alternative motsatt rettet med: .. Et arbeid hvile, pust til pust, syntese splitting våkne sovende tilstand, etc. av den levende organisme, og dermed kan ikke være statisk. Den er kjennetegnet ved en betegnelse som rytme. Avgjøre om denne egenskapen av en levende organisme kan produseres selv ved enkel observasjon. Det kan hende at noen (faktisk alle) av dens energi og fysiologiske parametere er alltid i en stilling for å begå svingninger i både amplitude og frekvens i forhold til de gjennomsnittlige verdier.

Slike fluktuasjoner og har biorhythms. Med hjelp av disse organismene gi sin termodynamiske stabilitet av staten. For å kunne tilpasse seg miljøet, er det rytmen av konjunkturendringer. Definisjonen av dette fenomenet, sitert vi tidligere i denne artikkelen.

Den interne klokke

Tidsbryter er nødvendig for å synkronisere systemet med en høy grad av konjugering av alle sine delsystemer. I utviklingen av kroppens medfødte program bestillings funksjoner over tid er det endret, slik at det å tilpasse seg tidsmessig profil av miljøet. Dette organisme er i stand til å "forutsi" den tiden av døgnet. Dette gjør at den kan kobles på forhånd ulike effektorer, som inngår i en reaksjon med en gang. For eksempel, kroppstemperatur, og innholdet av kortikosteroider i plasma i normal søvn starte lenge før dens lukking å stige. Derfor oppstår oppvåkning ofte før lyset slås på.

Her er andre eksempler på rytme. Bare de organismene overlever i prosessen med naturlig utvalg, som har evnen til ikke bare å fange i naturen rekke endringer, men også justere rytmen av eksterne vibrasjoner sin rytme maskin. For eksempel dyr alternative rytmer av våkenhet og søvn, slik at det bidrar til å sikre gode vilkår for produksjon av mat. I naturen er det reproduktive system (perioder av fruktbarhet og infertilitet) også tilpasses de miljøforhold som er den mest optimale for å vokse avkom. Mange fugler flyr sørover om høsten. Dette er ett eksempel på hvordan å manifestere rytme. Biologi vet mange andre eksempler. Så, i hi noen dyr. Det hjelper dem å overleve, til tross for at de ytre miljøforhold er ekstreme.

daglige biorhythms

Circadian rhythmicity i biologi - hva er det? La oss innse det. Ved daglig (cirkadianske) biorytmer omfatte slike fenomener og endre karakter og intensitet av biologiske prosesser, hvor repetisjonsfrekvensen er 24 ± 4 timer. De fleste av de fysiologiske og biokjemiske prosesser i metabolisme, bevegelse, utvikling, vekst, er underlagt disse rytmer, som er forårsaket av cirkadisk (daglig) i takt med det ytre miljø. Han på sin side er forbundet med rotasjonen om aksen for planeten. Eksempler på slike prosesser er: metabolske rate, variasjoner i kroppstemperatur, hyppigheten av celledeling. For dem alle preget av en daglig rytme.

Biologi - vitenskapen som studerer ikke bare dyr, men også planter. Den sistnevnte, spesielt sett på kvelden forlater den rytmiske sykluser av senking og lukking av blomster. I løpet av dagen de er beskrevet. Rytmer beholdes selv når det ikke er sol. Dette ble bekreftet av hans eksperimenter SE Shnol, russisk biofysiker. Han nevnte som et eksempel ordfører bønner. Bladene steg og sank i morgen og kveld, selv om anlegget er i et mørkt rom. Det føltes som om tid og interne fysiologiske klokke for å definere det.

Planter typisk definerer varigheten av dagen på overgang fra en form til en annen ved endring av pigment fytokrom sollys egenskaper (spektral sammensetning). For eksempel er solen ved solnedgang rød fordi rødt lys har lengst bølgelengde og mindre enn den blå, spredt. I skumring eller solnedgang tenne mye rødt og infrarød stråling. Dette oppfatter anlegget, som viser den daglige rytmen.

Biologi - vitenskapen, som hittil har fått mye erfaring å observere de forskjellige dyrene. Det har vist seg særlig at den interleaving perioder med hvile og aktivitet av dyrene (dag- og natt) også er relatert til døgnrytme. For dem er en viktig bestemmelse av tiden er ikke absolutte, men relative. De trenger å vite når solen vil stige og sitte som dagtid skapninger foraging for bruk av lys dag og natt - mørk.

Her er et eksempel - se den daglige rytmen av bolig på den atlantiske kysten fiddler krabber. Det skifter farge, som viser den daglige rytmen. Biologi - en vitenskap som, i likhet med andre, for å identifisere mønstre. For hva krabbe skifter farge? La oss innse det.

Krabbe morgen, mer lys, men når solen står høyere på himmelen, blir det mørkere. Spille en beskyttende rolle, pigment beskytter forlokkende krabbe fra den brennende solen. Hvis dette er lavvann, så hjelper det å være en mørk farge på kyst sand ubemerket. Og det er der på jakt etter mat sendt til krabbe.

Daglig rytmer hos mennesker

Rundt 300 av de fysiologiske funksjoner som har cirkadianske rytmer observert i menneskekroppen. Kroppsvekt, basert på den menneskelige circadian-systemet er maksimal ved 18-19 timer, lufthastighet - 13-16 timer, hjertefrekvens - 15-16 timer, blodnivået av erytrocytter - 11-12 timer leukocytter - 21 -23 timer og t. d.

Mentale prosesser er akselerert og bremset ned på kvelden i morgen. Til rytmene av mentale og fysiologiske funksjoner i sin tur påvirke våkenhet og søvn skift, hvile og aktivitet. Avhenge av mange faktorer, i løpet av våkenhet effektivitetskurve parametere: graden av motivasjon, matinntak, generell situasjon, som for eksempel personlighet, etc ...

Begrepet "desynchronosis" betegne avbrudd i et biologisk system gang bestiller rytmer. Studiet av dens mekanismer er av stor betydning i organiseringen av arbeidet og resten av de ansatte, i å utføre ulike forebyggende tiltak rettet mot å beskytte helse. Desinhroz særlig observert hos personer som har gjort langdistanse fly (i 4-5 tidssoner), ved å endre driftsform fra dag til natt, og astronautene i provisjon av romferder.

lunar biorhythms

Tsirkalunarnye (lunar) biorhythms - rytmer hvis periode er et gjennomsnitt på 29.53 dager. Disse rytmene i biologi tilsvarer den måne-måneders syklus, dvs. syklusen av månefaser.

Mange geofysiske prosesser påvirker frekvensen for rotasjon av månen rundt planeten. For eksempel endrer belysning om natten, temperatur, lufttrykk, det magnetiske felt av jorden, vindretningen. Alle disse fenomenene for tsirkalunarnyh rytmene er midlertidige pekere.

I marine organismer er funnet mest imponerende eksempler på hvordan disse rytmene påvirker livsprosesser. For eksempel, Palolo marine ormer lever på korallrev, i oktober og november, de siste ti dagene av månens syklus, og samtidig på et bestemt tidspunkt på dagen, skiller vann i ryggen, som er fylt med produkter av den reproduktive system. Det er nødvendig for formering.

Måne sykluser og fruktbarhets inseminasjon perioder kan være ikke bare synodisk (som i det foregående eksempel). Det er også sigisic med et intervall på 14,7 dager. For eksempel, en type fisk funnet på kysten av Gulf of California, fullmåne og nymåne (ved høyvann) legger egg på stranden. Det utvikler innen 14 dager på stranden og i vannet faller med neste bølgen.

Moonlight, som vi allerede har nevnt, fører til forskjeller belysning om natten. Dette sikrer at aktiviteten av dyrene, noe som fører om kvelden eller natten livsstilsendringer. Selv om vi ekskluderer effekten av måneskinn i laboratoriet, er frekvensen tsirkalunarnyh prosesser opprettholdes. Det kan skyldes andre forhold knyttet til månens syklus. For eksempel er det svingninger i magnetfeltet til planeten vår.

Månens syklus påvirker også veksten av planter. Dette kan bli vist ved hjelp av eksempel på reddik utbyttevariasjoner, poteter og belgfrukter. I lang tid, det galskap kalendere som brukes for å fastslå den optimale tid til landbruksvirksomhet og planting.

årlige biorhythms

Circannual (årlig) biorhythms i biologi har svingeperiode er 1 år ± 2 måneder. De er knyttet til rotasjon av Sun rundt planeten vår.

Disse rytmer er observert i alle organismer, fra tropene til den polare sone. Intensiteten av dem bygger seg opp som breddegraden øker. Rytme analyse tillot forskerne til å konkludere med at de organismer i den polare og tempererte sone, hvor de mest merkbare sesongmessige forskjeller, er det klart åpenbar. Årsbasis biorhythms omfatte, for det første adaptive reaksjoner som oppstår i respons til en endring i de viktigste miljøparametere (vann-modus, kvantitative og kvalitative sammensetning av mat, temperatur).

For det andre er det kroppens reaksjon på de tilgjengelige signalomgivelsesfaktorer (for eksempel endringer i det geomagnetiske felt intensitet, lysperiode, forekomst av visse kjemiske komponenter). Skje årlig biorhythm eksempel i nomading fenomener av migrasjon, sommer og vinter dvalen, reproduktive prosesser, og så videre. D.

Mange dyr dvalemodus bidrar til å overleve ugunstige perioden. Overraskende nøyaktig bestemme dyr tid for henne. Bear, for eksempel i sin hule alltid passe på terskelen til et snøfall. Og han sov etter det frem til april, før temperaturen er 12 ° C (dvs. 5,5 måneder). På denne tiden, finnes det på bekostning av fett akkumulert i høst. Sitt lager er nesten en tredjedel av dyrets kroppsvekt. bærer kroppstemperatur under søvn reduseres med omtrent 10 ° C, 3-fold redusere sin respirasjonsfrekvens. Dette bidrar til å spare viktige ressurser akkumulert i den varme årstiden. Dette er en manifestasjon av kroppen rytme bjørnen. Hvis du bryter rytmen, og dyret ikke legge ned i hiet for noen grunn eller plutselig våknet opp midt på vinteren, er det nesten dømt. Råden blir for sterk for mange parasitter, som svekker kroppen, som lider av sult, er booming.

Så mange eksempler på rytme har blitt presentert i denne artikkelen. De bekrefter at det er et universelt fenomen i dyreverdenen. Biorhythms, dessuten er den avgjørende faktor i eksistensen av levende organismer. Prinsippet om rytme er funnet på alle nivåer i organisasjonen av biologiske systemer. Det tjener til å tilpasse kroppen til bedre funksjon i miljøet.

faktor

Dermed har vi undersøkt rytmen i biologi, hva er det, nå vet du. Men vi er interessert i konseptet finnes ikke bare i denne vitenskapen. Spesielt har økonomer konkludert med at det er observert i den industrielle sektor. Etter å ha gjort dette funnet, introduserte de begrepet "rytme faktor." Han strever alltid etter enhet. Vanligvis er den rytme faktoren bestemmes per dag, i ti dager, én måned, etc. Med det kan beskrives, i særdeleshet, den grad av bruk ved fremstilling av arbeidstiden. Jo større hastighet av rytme, er produksjonssyklusen tettere og økonomiske ressurser (hovedsakelig arbeidskraft tid) er brukt rasjonelt.