Rhythm i biologi - en rytme faktor ...

Rhythm i biologi - det er en meget interessant fænomen. I dag er mange forskere beskæftiger sig med forskning på dette fænomen. Rhythm i biologi - er en universel proces, der vedrører alle levende organismer. I dette vil du se ved at læse denne artikel.

Princippet om enhed af organismen og miljø er et af principperne for moderne videnskab. Alle levende organismer, samt supraorganismal systemet, der tegner sig for enhed med det miljø, de lever, har en rytme alle sine processer. Vitale funktioner dem er underkastet periodiske rytmer, der afspejler de svar rytmer hele universet som helhed (herunder geofysiske, astronomiske), såvel som naturen.

PY Sokolov, russisk sociolog, bemærker, at alle dyre- og planteliv, og med det, og folk konstant og evigt oplever virkningerne af den fysiske verden og lever op til de rytmiske pulserende reaktioner på det bankende hjerte i verden.

Hvad er biorytmer?

Lad os betragte begrebet interesse for os. Biologiske rytmer er periodiske gentagne ændringer i karakteren og intensiteten af biologiske fænomener og processer. Disse batchprocesser har en bred vifte af frekvenser. De findes på hver af de niveauer af organisering af levende systemer. Den Biosystem hårdere, så det har et større antal biorytmer. De er faste på det genetiske niveau. Rhythm i biologi - et fænomen, som er meget vigtigt for tilpasning og naturlig udvælgelse af organismer.

Dens eksistens skyldes synkronisering af biokemiske processer. Da den levende organisme er et hierarkisk system, skal det være afbalanceret med funktionen af dens forskellige delsystemer og timing niveauer, ikke kun i tid, men også i den biologiske rum.

I denne artikel vil du lære i detaljer, hvad en rytme i biologi. Manifestationer, egenskaber, og eksempler er beskrevet nedenfor.

Chronobiology: opståen og udvikling

Videnskab, som studerer de biologiske rytmer, kaldes Chronobiology. Det er velkendt siden oldtiden, at de kronblade og blade af planter, afhængigt af tidspunktet på dagen for at udføre visse bevægelser. Karl Linney tilbage i 1745 opfandt "blomsten uret" (billedet nedenfor) for at bestemme tid til at blive løst og lukning af blomster.

I første halvdel af det 19. århundrede, har den første undersøgelse af døgnrytmen hos mennesker blevet udført, såsom kropstemperatur, hyppig vandladning og hjertefrekvens. Som i fysiologi lærebøger i denne periode er fundet tegn på eksistensen af rytmiske funktioner, der er endogene, dvs. de forekommer i kroppen. I 1936 blev det endelig etableret endogene døgnrytme af planter og blomster. Til dette formål ekstern indflydelse på dem, blev udelukket.

Andre milepæle i udviklingen af videnskab Chronobiology - åbningen af orienteringen af fugle og bier i flugt af solen, bekræftelse af eksistensen af det menneskelige legeme af endogene døgnrytmen. Et nyt afsæt blev givet til denne videnskab som et resultat af rumforskning. Som før, den største interesse forskere i studiet af biologiske rytmer er studiet af årlige, månens og døgnets rytmer.

Rytmer og fysiologiske adaptive

Afsætte efter deres klassificering i forhold til samspillet mellem miljø og organismen.

1. Rhythms adaptiv (biorhythm) - denne svingning perioder der er tæt på kritiske geofysiske cyklusser. Deres rolle er at tilpasse de forskellige organismer til miljømæssige forandringer, der sker med jævne mellemrum. Deres frekvens er stabil.
2. Fysiologiske rytmer (arbejds) - vibrationer, der afspejler aktiviteten af fysiologiske systemer af en bestemt organisme. deres hyppighed varierer meget og afhænger af tilstanden af organismen.

Rytmer eksogene og endogene

De rytmer i naturen udseende er opdelt i eksogene og endogene. Exogen - reaktion af organismen til miljøforandringer. Endogene opstå som følge af selvregulerende processer karakteriseret ved forsinket feedback. De er underlagt samtidig miljøeffekter, der kan påvirke deres amplitude og fase skift biorytmer.

Rytmer af niveauerne af organisering af Biosystem og frekvens

Rytmer er også delt med organisationen af en bestemt Biosystem. De er inddelt i biosfæren, befolkning, organisme, orgel og celle.

Ifølge deres frekvens, de er:

• højfrekvente rytmer (fra en brøkdel af et sekund til 30 minutter);
• medium (fra 30 minutter til 28 timer);
• mezoritmami (fra 28 timer til 7 dage);
• makroritmami (fra 20 dage til et år);
• megaritmami (hyppighed - ti år).

Natur biorytmer

En levende organisme, ifølge den mest almindelige hypotese er uafhængig oscillerende system kendetegnet ved et sæt af rytmer internt forbundne. Cyklusser metabolisme (stofskifte og katabolisme) i cellerne kontinuerligt forekomme. This komplekser af forskellige biokemiske reaktioner - syntese og spaltningsmidler. I cellerne som følge, i overensstemmelse med de metaboliske cyklusser kontinuerligt sker ændringer koncentrationer af forskellige stoffer (metaboliske produkter, enzymer og matrix transfer RNA, etc.) Deltagelse i biokemiske reaktioner. Parametre Biosystems indre miljø som følge af reaktioner gør kontinuerlig oscillation, at afvige fra de middelværdier.

I levende organismer, sensorerne, der bestemmer arten og hastigheden af metaboliske processer, er de hormoner og allosteriske modulatorer støtter rytme i biologi. Dette de løbende overvåge tilstanden af kroppen. Og det har en tendens til at opretholde konstans (homeostase) interne miljø -. PH, temperatur, osmotisk tryk, koncentration af stoffer osv Mange mekanismer er involveret i opretholdelse af homeostase. De er bygget primært på princippet om feedback. For eksempel et overskud af glukose i blodet begynder at lagre mekanisme af dette materiale (i form af glykogen). Tværtimod, manglen på det fører til øget glykogen nedbrydning.

Konklusionen af dette kan gøres næste. I levende organismer, ingen proces er kontinuerlig. Det må nødvendigvis veksle modsatrettede med: .. Et værk hvile, åndedrag at ånde, syntese opdeling kølvandet sovende tilstand mv af den levende organisme, og dermed kan ikke være statisk. Det er kendetegnet ved et udtryk som rytme. Vurdering af, om denne egenskab af en levende organisme kan produceres selv ved simpel observation. Du vil måske bemærke, at nogle (faktisk alle) af sin energi og fysiologiske parametre er altid i stand til at begå udsving i både amplitude og frekvens i forhold til de gennemsnitlige værdier.

Sådanne udsving og har biorytmer. Ved hjælp af disse organismer give sin termodynamisk stabilitet af staten. For med held tilpasse sig til miljøet, det er rytmen af cykliske ændringer. Definitionen af dette fænomen, vi citerede tidligere i denne artikel.

Det indre ur

Ekstern timer er unødvendigt at synkronisere systemet med en høj grad af konjugering af alle dets undersystemer. I udviklingen af kroppens medfødte program bestilling funktioner over tid er det ændret, så den kan tilpasse sig den tidsmæssige profil af miljøet. Denne organisme er i stand til at "forudsige" tidspunktet på dagen. Dette gør det muligt at blive forbundet på forhånd forskellige effektorer, som indgår i en reaktion med det samme. For eksempel kropstemperatur, og indholdet af kortikosteroider i plasma i normal søvn begynder længe før lukningen til at stige. Derfor opvågnen sker ofte før lyset tændes.

Her er andre eksempler på rytme. Kun de organismer overleve i færd med naturlig udvælgelse, som har evnen til ikke blot at fange i naturen række forandringer, men også justere beat af eksterne vibrationer sin rytme maskine. For eksempel dyr alternative rytmer af vågenhed og søvn, således at den bidrager til at sikre gunstige betingelser for produktion af fødevarer. I naturen er det reproduktive system (perioder med fertilitet og infertilitet) også er tilpasset til de miljømæssige forhold, der er den mest optimale for at vokse afkom. Mange fugle flyver sydpå i efteråret. Dette er et eksempel på, hvordan man kan manifestere rytme. Biologi kender mange andre eksempler. Så dvale nogle dyr. Det hjælper dem til at overleve på trods af, at de eksterne miljøforhold er ekstrem.

daglige biorytmer

Døgnrytmen rytme i biologi - hvad er det? Lad os se det i øjnene. Ved daglig (døgnrytmen) biorytmer indbefatter sådanne fænomener og ændre karakteren og intensiteten af biologiske processer, hvoraf repetitionsfrekvensen er 24 ± 4 timer. De fleste af de fysiologiske og biokemiske processer i stofskiftet, bevægelse, udvikling, vækst, er underlagt disse rytmer, som er forårsaget af døgnrytmen (dagligt) rytmen i det eksterne miljø. Han på sin side er forbundet med rotation om aksen af planeten. Eksempler på sådanne processer er: stofskifte, udsving i legemstemperatur, hyppigheden af celledeling. For dem alle er kendetegnet ved en daglig rytme.

Biologi - den videnskab, som studerer ikke kun dyr, men også planter. Sidstnævnte især set natten forlader rytmiske cyklusser af sænkning og lukning af blomster. I løbet af dagen de er offentliggjort. Rytmer bevares, selv når der ikke er noget sollys. Dette blev bekræftet af hans eksperimenter SE Shnol, russisk biofysiker. Han nævnte som eksempel borgmester bønner. Dens blade steg og faldt i om morgenen og aftenen, selv om anlægget er i et mørkt rum. Det føltes som om tiden og intern fysiologiske ur til at definere det.

Planter definerer typisk varigheden af den dag, overgangen fra en form til en anden, når der skiftes pigment phytochrom sollys egenskaber (dens spektrale sammensætning). For eksempel, solen ved solnedgang er rød, fordi røde lys har den længste bølgelængde og mindre end den blå, spredt. Ved tusmørke eller solnedgang lys en masse rød og infrarød stråling. Dette opfatter planten, der viser den daglige rytme.

Biologi - videnskaben, som til dato har fået en masse erfaring at observere de forskellige dyr. Det har vist sig navnlig at interleaving hvileperioder og aktivitet af dyrene (dag og nat) angår også døgnrytmen. For dem er en vigtig bestemmelse af tiden er ikke absolut men relativ. De har brug for at vide, når solen vil stige og sidde som dagtimerne skabninger fouragere for brug af lys dag og nat - mørke.

Her er et eksempel - se den daglige rytme for at dvæle ved Atlanterhavskysten spillemand krabber. Det ændrer sin farve, der viser den daglige rytme. Biologi - en videnskab, der, ligesom andre, at identificere mønstre. For hvilke ændringer krabbe sin farve? Lad os se det i øjnene.

Krabbe morgen, mere lys, men når solen står højere på himlen, bliver det mørkere. Afspilning af en beskyttende rolle, pigment beskytter dragende krabber fra den brændende solen. Hvis dette er lavvande, så hjælper det at være en mørk farve på kystnære sand ubemærket. Og det er der i søgen efter føde sendt til krabbe.

Daglige rytmer hos mennesker

Omkring 300 af de fysiologiske funktioner, der har døgnrytmer observeret i den menneskelige krop. Legemsvægt, baseret på det humane circadian system er maksimal ved 18-19 timer, respirationsfrekvens - 13-16 timer, puls - 15-16 timer, blodet niveau af erythrocytter - 11-12 timer leukocytter - 21 -23 timer og t. d.

Mentale processer accelereres og bremses i aften om morgenen. Til rytmerne af mentale og fysiologiske funktioner, til gengæld påvirke vågenhed og søvn skift, hvile og aktivitet. Afhænger af mange faktorer under vågenhed effektivitet kurve parametre: niveauet af motivation, fødeindtagelse, generelle situation, såsom personlighed, osv ...

Udtrykket "desynchronosis" betegner forstyrrelser i et biologisk system tid bestilling rytmer. Studiet af dens mekanismer er af stor betydning i tilrettelæggelsen af arbejdet og resten af personalet, i udførelsen af forskellige forebyggende foranstaltninger til beskyttelse af sundheden. Desinhroz især observeret i individer, som har gjort langdistance flyvninger (i 4-5 tidszoner), ved at ændre driftsform fra dag til nat, og astronauterne i kommission af rumfart.

månens biorytmer

Tsirkalunarnye (Månens) biorytmer - rytmer, hvis periode er et gennemsnit på 29,53 dage. Disse rytmer i biologi svarer til månens-måneders cyklus, dvs. den cyklus af månefaser.

Mange geofysiske processer påvirker hyppigheden af rotation af månen rundt om planeten. For eksempel skiftende illumination natten, temperatur, lufttryk, det magnetiske felt af jorden, vindretningen. Alle disse fænomener for tsirkalunarnyh rytmer er midlertidige pointere.

I marine organismer findes mest imponerende eksempler på, hvordan disse rytmer påvirker livsprocesser. For eksempel Palolo marine orme lever på koralrev, i oktober og november, de sidste ti dage af månens cyklus, og på samme tid på et bestemt tidspunkt på dagen, vandet deles i ryggen, som er fyldt med produkter fra det reproduktive system. Det er nødvendigt for forplantning.

Månecyklus og perioder fertilitet insemination kan være ikke blot synodiske (som i det foregående eksempel). Der er også sigisic med et interval på 14,7 dage. For eksempel er en type fisk fundet på bredden af Gulf of California, fuldmånen og nymåne (ved højvande) lægger æg på stranden. Det udvikler inden for 14 dage på stranden og i vandet falder med den næste tidevand.

Moonlight, som vi allerede har nævnt, medfører forskelle i belysning om natten. Dette sikrer, at aktiviteten af de dyr, der fører de aften eller nat livsstilsændringer. Selv hvis vi udelukker effekten af måneskin i laboratoriet, er frekvensen tsirkalunarnyh processer opretholdes. Det kunne være på grund af andre faktorer i forbindelse med månens cyklus. For eksempel er det udsving i det magnetiske felt af vores planet.

Månens cyklus påvirker også væksten af planter. Dette kan vises ved eksemplet med radise yield udsving, kartofler og bælgplanter. I lang tid, månens kalendere, der anvendes til at bestemme den optimale tid til aktiviteter og beplantning landbruget.

årlige biorytmer

Circannual (årlige) biorytmer i biologi har oscillation periode er 1 år ± 2 måneder. De er forbundet med rotationen af Solen omkring vores planet.

Disse rytmer er observeret i alle organismer, fra troperne til den polære zone. Intensitet af dem bygger op som breddegrad stiger. Rhythm analyse tillod forskerne til at konkludere, at organismerne bebo polære og tempererede zone, hvor de mest bemærkelsesværdige sæsonmæssige forskelle, er det klart åbenbar. Årsbasis biorytmer omfatter for det første adaptive reaktioner forekommer som respons på en ændring i de vigtigste miljøparametre (vanddriftsposition, kvantitative og kvalitative sammensætning af fødevarer, temperatur).

For det andet er kroppens reaktion på signal miljøfaktorer (fx ændringer i det geomagnetiske felt intensitet, fotoperiode, forekomsten af visse kemiske komponenter). Forekommer årlige biorytme eksempel i nomading fænomener migration, sommer og vinterdvale, reproduktive processer, og så videre. D.

Mange dyr dvale hjælper til at overleve den ugunstige periode. Overraskende nøjagtig bestemmelse af dyr tid for hende. Bear, for eksempel i sin hule altid passe på tærsklen til et snefald. Og han sov efter at indtil april, indtil temperaturen er 12 ° C (dvs. 5,5 måneder). På dette tidspunkt eksisterer det på bekostning af fedt akkumuleret i efteråret. Dens bestand er næsten en tredjedel af dyrets kropsvægt. bære kropstemperatur under søvn reduceres med omkring 10 ° C, 3-fold reducere dets frekvens af åndedræt. Dette hjælper med at spare vitale ressourcer akkumuleret i den varme årstid. Dette er en manifestation af kroppen rytme bjørnen. Hvis du bryder rytmen, og dyret ikke fastsætter i hulen eller anden grund eller pludselig vågnede midt om vinteren, er det næsten dødsdømt. Den plejlstang vil være for stærke for mange parasitter, der svækker kroppen, der lider af sult, er i kraftig fremgang.

Så mange eksempler på rytme er blevet præsenteret i denne artikel. De bekræfter, at det er et universelt fænomen i dyreverdenen. Biorytmer i øvrigt er den afgørende faktor i eksistensen af levende organismer. Princippet om rytme findes på alle niveauer i organisationen af biologiske systemer. Det tjener til at tilpasse kroppen til at fungere bedre i miljøet.

faktor

Således har vi undersøgt rytmen i biologi, hvad er det, nu ved du. Vi er imidlertid interesseret i konceptet viser sig ikke kun i denne videnskab. Især har økonomer konkluderet, at det er observeret i den industrielle sektor. Have gjort denne opdagelse, de indførte begrebet "rytme faktor." Han altid stræber efter enhed. Typisk er rytmen faktor bestemmes per dag, ti dage, en måned osv Med det kan beskrives navnlig graden af anvendelse i fremstillingen af arbejdstiden. Jo større antallet af rytme, produktionscyklussen er tættere og økonomiske ressourcer (primært arbejdskraft tid) er brugt rationelt.