Ritme en biologia - un factor de ritme ...

Ritme en biologia - es tracta d'un fenomen molt interessant. Avui dia molts científics dedicats a la investigació d'aquest fenomen. Ritme en biologia - és un procés universal que concerneix a tots els organismes vius. En aquest veurà en llegir aquest article.

El principi de la unitat de l'organisme i el medi ambient és un dels principis de la ciència moderna. Tots els organismes vius, així com a sistema de supraorganismal, el que representa la unitat amb l'entorn en què viuen, tenen un ritme de tots els seus processos. Les funcions vitals d'elles està subjecta a ritmes diaris que reflecteixen els ritmes de resposta de tot l'univers en el seu conjunt (incloent geofísic, astronòmic), així com la naturalesa.

PY Sokolov, sociòleg rus, assenyala que tota la vida animal i vegetal, i amb ella, i la gent constantment i eternament experimenten els efectes del món físic i compleix amb les reaccions de pulsació rítmica dels batecs del cor del món.

Quins són els bioritmes?

Considerem el concepte d'interès per a nosaltres. ritmes biològics són canvis repetitius periòdiques en el caràcter i la intensitat dels fenòmens i processos biològics. Aquests processos per lots tenen una àmplia gamma de freqüències. Es troben en cada un dels nivells d'organització de la vida sistemes. El biosistema més difícil, pel que té un major nombre de bioritmes. Es fixen en el nivell genètic. Ritme en biologia - un fenomen que és molt important per a l'adaptació i selecció natural dels organismes.

La seva existència es deu a la sincronització dels processos bioquímics. Atès que l'organisme viu és un sistema jeràrquic, que ha de ser equilibrada amb el funcionament dels seus diversos subsistemes i nivells de temporització, no només en temps, sinó també en l'espai biològic.

En aquest article, vostè aprendrà sobre els detalls que un ritme tal en la biologia. Manifestacions, propietats i exemples es discuteixen a continuació.

Cronobiologia: sorgiment i desenvolupament

Ciència que estudia els ritmes biològics, es diu la cronobiologia. És ben conegut des de l'antiguitat que els pètals i les fulles de les plantes, depenent de l'hora del dia per realitzar certs moviments. Karl Linney tornar a 1745 va inventar el "rellotge de flors" (foto de baix) per determinar el temps per afluixar i el tancament de les flors.

A la primera meitat del segle 19, s'han dut a terme el primer estudi dels ritmes circadians en els éssers humans, com ara la temperatura corporal, la freqüència de la micció i la freqüència cardíaca. En els llibres de text de la fisiologia d'aquest període, hi ha indicis de l'existència de les funcions rítmiques que són endògens, és a dir, que es produeixen en el cos. El 1936 es va establir finalment ritmes circadians endògens de plantes i flors. Per a això es va excloure qualsevol influència externa sobre ells.

Altres fites en el desenvolupament de la ciència de la cronobiologia - l'obertura de l'orientació de les aus i les abelles en vol pel sol, la confirmació de l'existència del cos humà dels ritmes circadians endògens. Un nou impuls va ser donat a aquesta ciència com a resultat de la investigació espacial. Igual que abans, el principal interès dels científics en l'estudi dels ritmes biològics és l'estudi dels ritmes anuals, lunars i diürnes.

Ritmes i d'adaptació fisiològica

Assignar després de la seva classificació en termes de la interacció entre el medi ambient i l'organisme.

1. adaptatiu Rhythms (bioritme) - aquesta períodes d'oscil·lació que estan a prop dels cicles geofísics crítics. La seva funció és adaptar els diferents organismes als canvis ambientals que es produeixen periòdicament. La seva freqüència és estable.
2. ritmes fisiològics (de treball) - vibracions que reflecteixen l'activitat dels sistemes fisiològics d'un organisme particular. seva freqüència és molt variable i depèn de la condició de l'organisme.

Ritmes de exògens i endògens

Els ritmes d'aparició naturalesa es divideixen en exògens i endògens. Exògens - reacció de l'organisme als canvis ambientals. Endogen sorgeixen com a resultat de processos d'autoregulació caracteritzades per retroalimentació retardada. Estan subjectes a al mateix temps, els efectes ambientals que poden afectar la seva amplitud i desplaçament de fase bioritmes.

Ritmes dels nivells d'organització del biosistema i freqüència

Ritmes també es divideixen per nivell d'organització d'un biosistema en particular. Es divideixen en la biosfera, la població, organisme, òrgan i cèl·lula.

D'acord amb la seva freqüència són:

• ritmes d'alta freqüència (a partir d'una fracció d'un segon a 30 minuts);
• mitjà (de 30 minuts a 28 hores);
• mezoritmami (de 28 hores a 7 dies);
• makroritmami (de 20 dies a un any);
• megaritmami (periodicitat - deu anys).

bioritmes naturals

Un organisme viu, d'acord amb la hipòtesi més comuna és el sistema oscil·latori independent, caracteritzat per un conjunt de ritmes connectats internament. metabolisme cicles (metabolisme i catabolisme) en les cèl·lules es produeix de forma contínua. Aquest complexos de diverses reaccions bioquímiques - agents de síntesi i escissió. En les cèl·lules, com a conseqüència, d'acord amb els cicles metabòlics contínuament canvis es produeixen concentracions de diverses substàncies (productes metabòlics, enzims i ARN de transferència de matriu, etc.) que participen en les reaccions bioquímiques. Paràmetres Biosystems entorn intern que resulta de reaccions fer oscil·lació contínua, partint dels valors mitjans.

En els organismes vius, els sensors que determinen la naturalesa i la velocitat dels processos metabòlics, són les hormones i moduladors al·lostèrics de suport ritmicitat en biologia. Aquest vigilar contínuament l'estat del cos. I tendeix a mantenir la constància (homeòstasi) ambient intern -. PH, temperatura, pressió osmòtica, concentració de substàncies etc. Molts mecanismes estan involucrats en el manteniment de l'homeòstasi. Es construeixen principalment en el principi de retroalimentació. Per exemple, un excés de glucosa a la sang comença a emmagatzemar mecanisme d'aquest material (en forma de glucogen). Per contra, la manca d'ella condueix a un augment de la degradació del glicogen.

La conclusió d'això es pot fer a continuació. En els organismes vius, cap procés és continu. Es necessàriament ha d'alternar dirigits en oposició amb: .. Una resta de treball, la respiració a respiració, síntesi de divisió deixant condició de dormir, etc. de l'organisme viu, per tant, no pot ser estàtic. Es caracteritza per un terme tal com ritme. La determinació de si aquesta propietat d'un organisme viu es pot produir fins i tot per simple observació. Vostè pot notar que alguns (en realitat tots) de la seva energia i els paràmetres fisiològics estan sempre en condicions de cometre les fluctuacions de l'amplitud i freqüència relativa als valors mitjans.

Tals fluctuacions i tenen bioritmes. Amb l'ajuda d'aquests organismes tingui estabilitat termodinàmica de l'estat. Per adaptar-se amb èxit per al medi ambient, és el ritme dels canvis cíclics. La determinació d'aquest fenomen, hem citat anteriorment en aquest article.

El rellotge intern

temporitzador externa és necessària per sincronitzar el sistema amb un alt grau de conjugació de tots els seus subsistemes. En el procés de desenvolupament de les funcions de seqüenciador innates de l'organisme en el moment en què es modifica, el que li permet adaptar-se al perfil temporal del medi ambient. Aquest organisme és capaç de "predir" l'hora del dia. Això permet que sigui connectat a diversos efectors d'avanç, que s'inclouen en una resposta immediatament. Per exemple, la temperatura corporal, i el contingut dels corticosteroides en el plasma en el son normal comencen molt abans del seu tancament a pujar. Per tant, el despertar sovint es produeix abans que la llum s'encén.

Aquí hi ha altres exemples de ritme. Només aquells organismes sobreviuen en el procés de selecció natural que té la capacitat no només per posar-se en els diversos canvis salvatges, sinó també adaptar-se al ritme de les vibracions externes de la seva caixa de ritmes. Per exemple, els ritmes animals alternes de vigília i el son, per la qual cosa ajuda a garantir condicions favorables per a la producció d'aliments. A la natura, el sistema reproductiu (els períodes de fertilitat i infertilitat) també s'adapta a les condicions ambientals que són les més òptimes per tal d'augmentar la descendència. Molts ocells volen cap al sud a la tardor. Aquest és un exemple de com manifestar ritme. Biologia coneix molts altres exemples. Així, hibernació alguns animals. Els ajuda a sobreviure, malgrat el fet que els externs condicions ambientals són extremes.

bioritmes diaris

ritmicitat circadiària en la biologia - què és? Siguem realistes. Per diària (circadians) bioritmes inclouen aquests fenòmens i canvien la naturalesa i la intensitat dels processos biològics, dels quals la freqüència de repetició és de 24 ± 4 hores. La majoria dels processos fisiològics i bioquímics del metabolisme, el moviment, el desenvolupament, el creixement, està subjecte a aquests ritmes, que són causades per circadià (diari) el ritme de l'ambient extern. Ell, al seu torn, està connectat amb la rotació al voltant de l'eix del planeta. Exemples de tals processos: taxa metabòlica, les fluctuacions en la temperatura corporal, la freqüència de la divisió cel·lular. Per a tots ells caracteritzats per un ritme diari.

Biologia - la ciència que estudia no només els animals sinó també les plantes. Aquest últim, en particular, vist en la nit deixa als cicles rítmics de la reducció i el tancament de les flors. Durant el dia que es donen a conèixer. Ritmes es conserven fins i tot quan no hi ha llum solar. Això va ser confirmat pels seus experiments ES Shnol, el biofísic rus. Va citar com a exemple l'alcalde de fesols. Les seves fulles es van aixecar i van caure en el matí ia la nit, fins i tot si la planta està en una cambra fosca. Se sentia com si el temps i el rellotge fisiològic intern per definir-lo.

Plantes defineixen típicament la durada del dia en transició d'una forma a una altra quan es canvia característiques fitocrom pigment llum solar (la seva composició espectral). Per exemple, el sol al capvespre és vermell perquè la llum vermella té una longitud d'ona més llarga i més petit que el blau, dispersos. En el crepuscle o al vespre la llum una gran quantitat de radiació vermella i infraroja. Aquesta percebre la planta, que mostra el ritme diari.

Biologia - la ciència, que fins ara ha guanyat molta experiència en l'observació dels diferents animals. S'ha trobat en particular que els períodes de entrellaçat de descans i l'activitat dels animals (dia i nit) també es refereix als ritmes circadians. Per a ells és un important determinació del temps no és absolut, sinó relatiu. Ells necessiten saber quan s'aixecarà el sol i seure com criatures diürnes recerca d'aliment per a l'ús de la llum del dia i de la nit - fosc.

Aquí està un exemple - en compte el ritme circadià habita en els crancs violinistes costa de l'Atlàntic. Es canvia de color, que mostra el ritme diari. Biologia - una ciència que, com altres, per identificar patrons. Pel que canvia el seu color de cranc? Siguem realistes.

Cranc del matí, més llum, però quan el sol s'eleva més alt en el cel, es torna més fosca. Jugant un paper protector, pigment protegeix el cranc de fascinació del sol abrasador. Si aquesta és la marea baixa, llavors ajuda a ser d'un color fosc a la sorra costanera desapercebut. I és allà a la recerca de menjar enviada al cranc.

ritmes diaris en els éssers humans

Al voltant de 300 de les funcions fisiològiques que tenen ritmes circadians observades en el cos humà. El pes corporal, basat en el sistema circadià humà és màxima a 18-19 hores, la freqüència respiratòria - 13-16 hores, el ritme cardíac - 15-16 hores, el nivell en sang dels eritròcits - 11-12 hores leucòcits - 21 hora -23 i t. d.

Els processos mentals són accelerats a la nit i al matí es va desaccelerar. Als ritmes de les funcions mentals i fisiològiques, al seu torn, afectarà vigília i el son torns, descans i activitat. Dependrà de molts factors durant paràmetres de la corba d'eficiència vigília: el nivell de motivació, la ingesta d'aliments, situació general, com ara la personalitat, etc ...

El terme "desynchronosis" denoten interrupció en un sistema biològic vegada ordenant ritmes. L'estudi dels seus mecanismes és de gran importància en l'organització del treball i la resta del personal, per dur a terme diverses mesures preventives per protegir la salut. Desinhroz en particular s'observa en individus que han realitzat vols de llarga distància (en 4-5 zones horàries), canviant la manera de funcionament del dia a la nit, i els astronautes en la comissió dels vols espacials.

bioritmes lunars

Tsirkalunarnye (lunar) bioritmes - ritmes el període és una mitjana de 29,53 dies. Aquests ritmes en biologia corresponen al cicle lunar-mesos, és a dir, el cicle de fases de la lluna.

Molts processos geofísics afecten la freqüència de rotació de la lluna al voltant del planeta. Per exemple, el canvi de la il·luminació a la nit, la temperatura, pressió d'aire, el camp magnètic de la Terra, la direcció del vent. Tots aquests fenòmens per tsirkalunarnyh ritmes són punters temporals.

En els organismes marins es troben exemples més impressionants de com aquests ritmes afecten els processos de la vida. Per exemple, cucs marins Palolo que viuen als esculls de coral, a l'octubre i novembre, els últims deu dies del cicle lunar, i per tant en un moment determinat del dia, l'aigua se separa en la seva part posterior que s'omple amb el sistema reproductiu producte. És necessari per a la procreació.

Els cicles lunars i períodes d'inseminació de fertilitat poden ser no només sinòdic (com en l'exemple anterior). També hi ha sigisic en un interval de 14,7 dies. Per exemple, un tipus de peixos que es troben a la costa del Golf de Califòrnia, la lluna plena i la lluna nova (amb la marea alta) posa els ous a la platja. Es desenvolupa dins dels 14 dies a la platja ia l'aigua cau a la propera marea.

Llum de la lluna, com ja hem esmentat, provoca diferències d'il·luminació a la nit. Això assegura que l'activitat dels animals, que condueixen els canvis d'estil de vida tarda o nit. Fins i tot si excloem l'efecte de la llum de la lluna en el laboratori, la freqüència tsirkalunarnyh processos s'emmagatzema. Podria ser a causa d'altres factors relacionats amb el cicle lunar. Per exemple, aquesta fluctuació del camp magnètic del nostre planeta.

El cicle lunar també afecta el creixement de les plantes. Això es pot demostrar per l'exemple de les fluctuacions de rendiment rave, patates i llegums. Durant molt temps, els calendaris lunars que s'utilitzen per ajudar a determinar el moment òptim per a les activitats agrícoles i de plantació.

bioritmes anuals

Circanuals bioritmes (anual) en biologia tenen període d'oscil·lació és d'1 any ± 2 mesos. Estan associats amb la rotació del Sol al voltant del nostre planeta.

Aquests ritmes s'observen en tots els organismes, des dels tròpics a la zona polar. Intensitat d'ells s'acumula a mesura que augmenta la latitud. l'anàlisi del ritme va permetre als investigadors a la conclusió que els organismes que habiten a la zona polar i temperat, en el qual les diferències estacionals més notables, és clarament manifesta. bioritmes anuals bàsics comprenen, en primer lloc, reaccions d'adaptació es produeix en resposta a un canvi en els paràmetres ambientals més importants (mode d'aigua, la composició quantitativa i qualitativa de menjar, la temperatura).

En segon lloc, és la resposta del cos als factors d'entorn de senyal (per exemple, canvis en la intensitat geomagnètica camp, fotoperíode, l'ocurrència de certs components químics). Es produeixen anualment en bioritme exemple nomading fenòmens de migració, l'estiu i la letargia hivernal, processos reproductius, i així successivament. D.

Molts d'hibernació dels animals ajuda a sobreviure el període desfavorable. Sorprenentment determinar amb precisió el temps dels animals per a ella. Ós, per exemple, si cau sempre encaixa en la vigília d'una nevada. I que estava adormit després d'això fins a l'abril, fins que la temperatura és 12 ° C (és a dir, 5,5 mesos). En aquest moment, hi ha a costa del greix acumulat a la tardor. La seva acció és gairebé un terç del pes corporal de l'animal. suportar la temperatura del cos durant el son es redueix en aproximadament 10 ° C, 3 vegades a disminuir la seva freqüència de la respiració. Això ajuda a estalviar recursos vitals acumulades a l'estació càlida. Aquesta és una manifestació del ritme del cos de l'ós. Si es trenca el ritme, i l'animal no estableix en l'estudi per alguna raó o de sobte es va despertar enmig de l'hivern, és gairebé condemnat. La biela serà massa forta per a molts paràsits, que debiliten el cos, que pateixen de fam, estan en auge.

Tants exemples de ritme s'han presentat en aquest article. Confirmen que es tracta d'un fenomen universal en el món animal. Bioritmes, d'altra banda, són el factor determinant en l'existència dels organismes vius. El principi de ritme es va trobar en tots els nivells d'organització dels sistemes biològics. Serveix per adaptar el cos per a un millor funcionament en l'entorn.

factor

Per tant, hem examinat el ritme en la biologia, el que és, ja saps. No obstant això, estem interessats en el concepte no només es troba en aquesta ciència. En particular, els economistes han arribat a la conclusió que s'observa en el sector industrial. Després d'haver fet aquest descobriment, s'han introduït el concepte de "factor de ritme." Ell sempre s'esforça per la unitat. En general, el factor de ritme es determina per dia, deu dies, un mes, etc. Amb ella pot ser caracteritzat, entre altres coses, el grau d'utilització en el procés de producció del temps de treball. Com més gran sigui la taxa de ritme, el cicle de producció són els recursos més denses i econòmiques (principalment, temps de treball) es gasta de forma racional.