Д о к л а д п о б и о л о г и и
н а т е м у:
«Б и о л о г и ч е с к и е р и т м ы.»
Ученицы 11 «Б» класса
гимназии № 1519
Сидорович Анастасии
Москва 2005г.
Б и о л о г и ч е с к и е р и т м ы — колебания смены и интенсивности процессов и физиологических реакций. В их основе лежат изменения метаболизма биологических систем, обусловленные влиянием внешних и внутренних Факторов. Факторы, которые влияют на ритмичность процессов, происходящих в живом организме, получили определение "с и н х р о н и з а т о р ы", или "д а т ч и к и в р е м е н и".
К в н е ш н и м ф а к т о р а м относятся: изменение освещенности (фотопериодизм), температуры (термопериодизм), магнитного поля, интенсивности космических излучений, приливы и отливы, сезонные и солнечно-лунные влияния; социальные влияния, характерные для человека.
Ритмы, независимые от внешних синхронизаторов, называются э н д о г е н - н ы м и. Ритмы, формирующиеся под влиянием внешних синхронизаторов, т.е. факторов внешней среды, идентифицированы как э к з о г е н н ы е. Для большинства биоритмов характерна эндогенность генерирования, малая изменчивость установившейся длительности циклов на протяжении онтогенеза.
Солнечно-суточный (24 ч
)ритм свойствен большинству физиологических процессов (частоте деления клеток, колебаниям температуры тела, интенсивности обмена веществ и энергии у животных и человека и др.). Он проявляется в состоянии и поведении живых организмов;
при этом меняется двигательная активность животных, положение листьев и цветочных лепестков у растений, расходование гликогена в печени млекопитающих и другие биохимические процессы. У животных обнаружены нейро-гуморальные центры, координирующие суточную периодичность физиологических процессов. В зависимости от количества периодов активности в течение суток различают монофазный и полифазный суточные ритмы. В течение индивидуального развития (онтогенеза) многих животных и человека происходит переход от полифазного ритма к монофазному (так, для грудных детей характерно многократное чередование бодрствования и сна в течение суток).
Лунно-суточный (24,8 ч
),
или приливный, ритм типичен для большинства животных и растений прибрежной морской зоны и проявляется совместно с солнечно-суточным ритмом в колебаниях двигательной активности, периодичности открывания створок моллюсков, вертикальном распределении в толще воды мелких морских животных и т.п. Солнечно- и лунно-суточный ритмы, так же как и звёздно-суточный (23,9 ч
),
имеют большое значение в навигации животных (например, перелётных птиц, многих насекомых), "использующих" астрономические ориентиры.
Лунно-месячный ритм (29,4 сут
) соответствует периодичности изменения уровня морских приливов и проявляется в ритмичности вылупления из куколок насекомых, выплаживающихся в прибрежной зоне, в цикле размножения червя палоло
, некоторых водорослей и многих других животных и растений. Близок лунно-месячному ритму и менструальный цикл женщин.
Годичный (сезонный) ритм изменения численности и активности животных роста и развития растений широко известен. Годичные ритмы у животных и растений во многих случаях регулируются изменениями длины светового дня,
температуры и других климатических факторов.
Б. р. - не только непосредственная реакция на изменения внешних условий. Он сохраняется в искусственных условиях - при постоянном освещении, температуре, влажности и атмосферно
В постоянных условиях солнечно-суточный ритм обычно превращается в т. н. циркадный ритм
периодом, типичным для каждого объекта и несколько отличающимся от 24 ч
У высших растений в циркадианном ритме протекают различные метаболические процессы, в частности фотосинтез и дыхание.
Разнообразные циркадианные ритмы известны и у животных. Примером может служить близкое к актиниям кишечнополостное – морское перо (Cavernularia obesa), представляющее собой колонию из множества крошечных полипов. Морское перо живет на песчаном мелководье, втягиваясь в песок днем и разворачиваясь по ночам, чтобы питаться фитопланктоном. Этот ритм сохраняется в лаборатории при неизменных условиях освещения.
Четко работают биологические часы у насекомых. Например, пчелы знают, когда раскрываются определенные цветки, и навещают их ежедневно в одно и то же время. Пчелы также быстро усваивают, в какое время им выставляют на пасеке сахарный сироп.
У человека не только сон, но и многие другие функции подчинены суточному ритму. Примеры тому – повышение и понижение кровяного давления и выделения калия и натрия почками, колебания времени рефлекса.Особенно заметны изменения температуры тела: ночью она примерно на 1° С ниже, чем днем.
Основными параметрами биоритмов являются такие показатели:
1. период — время между двумя одноименными точками в волнообразно изменяющемся процессе;
2. акрофаза — точка времени в периоде, когда отмечается максимальное значение исследуемого параметра;
3. мезор — уровень среднего значения показателей изучаемого процесса;
4. амплитуда — величина отклонения исследуемого показателя в обе стороны от средней.
К л а с с и ф и к а ц и я р и т м о в базируется на строгих определениях, которые зависят от выбранных критериев.
Ю.Ашофф (1984 г.) подразделяет ритмы:
1. по их собственным характеристикам, таким как период;
2. по их биологической системе, например популяция;
3. по роду процесса, порождающего ритм;
4. по функции, которую выполняет ритм.
Классификация биологических ритмов по Х а л б е р г у наиболее распространена — классификация по частотам колебаний, т.е. по величине. обратной длине периодов ритмов:
| зона ритмов | область ритмов | длина периодов |
| Высокочастотная | Ультрадианная | менее 0,5 ч 0,5 - 20 ч |
| Среднечастотная | Циркадная Инфрадианная |
20 - 28 ч 28 ч - 3 сут |
| Низкочастотная | Циркасептанная Циркадисептанная Циркавигинтанная Циркатригинтанная Цирканнуальная |
7 + 3 сут 14 + 3 сут 20 + 3 сут 30 + 7 сут 1 год + 2 мес |