Orologio biologico del corpo umano

È stato a lungo osservato che tutta la vita sulla Terra obbedisce a certi ritmi, che sono fissati dai processi globali. Questa è la rotazione giornaliera del pianeta attorno all'asse e il suo movimento lungo l'orbita solare. Gli organismi viventi percepiscono in qualche modo il tempo e il loro comportamento è soggetto al suo corso. Questo si manifesta nell'alternanza dei periodi di attività e del sonno negli animali, nell'apertura e nella chiusura dei fiori nelle piante. Gli uccelli migratori tornano nei loro siti di nidificazione ogni primavera, si schiudono e migrano verso i paesi caldi per l'inverno.

Cos'è un orologio biologico?

Il ritmo del flusso di tutti i processi vitali è una proprietà inerente a tutti gli abitanti del nostro pianeta. Ad esempio, i flagellati monocellulari marini brillano di notte. Non si sa perché lo facciano. Ma durante il giorno non brillano. Questa proprietà dei flagellati è stata ottenuta nel processo di evoluzione.

Ogni organismo vivente sulla Terra - piante e animali - ha un orologio interno. Determinano la periodicità della vita, legata alla durata dei giorni terrestri. Questi orologi biologici adattano il loro corso alla frequenza del giorno e della notte, non dipendono dai cambiamenti di temperatura. Oltre ai cicli giornalieri, ci sono periodi stagionali (annuali) e lunari.

Un orologio biologico è in una certa misura un concetto convenzionale che implica la proprietà degli organismi viventi di orientarsi nel tempo. Questa proprietà è intrinseca a loro a livello genetico ed è ereditata.

Studio del meccanismo degli orologi biologici

Per lungo tempo, il ritmo dei processi vitali degli organismi viventi è stato spiegato dal ritmo dei cambiamenti nelle condizioni ambientali: luce, umidità, temperatura, pressione atmosferica e persino l'intensità della radiazione cosmica. Tuttavia, semplici esperimenti hanno dimostrato che gli orologi biologici funzionano indipendentemente dai cambiamenti nelle condizioni esterne.

Oggi è noto che sono in ogni cellula. Negli organismi complessi, gli orologi formano un sistema gerarchico complesso. È necessario per il funzionamento nel suo complesso. Se alcuni organi e tessuti non sono coordinati nel tempo, si verifica un diverso tipo di malattia. L'orologio interno è endogeno, cioè ha una natura interna e viene regolato dai segnali dall'esterno. Cos'altro sappiamo?

Gli orologi biologici sono ereditati. Negli ultimi anni è stata trovata la prova di questo fatto. Ci sono geni dell'orologio nelle cellule. Sono soggetti a mutazioni e selezione naturale. È necessario coordinare i processi dell'attività vitale con la rotazione quotidiana della Terra. Poiché i rapporti tra giorno e notte durante l'anno non sono gli stessi a diverse latitudini, l'orologio è necessario anche per adattarsi alle stagioni che cambiano. Devono considerare se aggiunge o diminuisce giorno e notte. Non c'è altro modo di distinguere tra la primavera e l'autunno.

Studiando l'orologio biologico delle piante, gli scienziati hanno scoperto il meccanismo del loro adattamento ai cambiamenti della lunghezza della giornata. Ciò accade con la partecipazione di speciali regolatori fitocromi. Come funziona questo meccanismo? L'enzima fitocromo esiste in due forme che si trasformano da una all'altra a seconda dell'ora del giorno. L'orologio è regolabile da segnali esterni. Tutti i processi nelle piante - crescita, fioritura - dipendono dalla concentrazione dell'enzima fitocromo.

Il meccanismo degli orologi intracellulari non è stato ancora studiato fino alla fine, tuttavia, la maggior parte del modo è stato coperto.

Ritmi circadiani nel corpo umano

Cambiamenti periodici nell'intensità dei processi biologici sono associati all'alternanza del giorno e della notte. Questi ritmi sono chiamati circadiani o circadiani. La loro frequenza è di circa 24 ore. Sebbene i ritmi circadiani siano associati a processi che avvengono al di fuori del corpo, hanno un'origine endogena.

La persona non ha organi e funzioni fisiologiche che non obbedirebbero ai cicli quotidiani. Oggi ne sono noti più di 300.

L'orologio biologico umano regola tali processi in base ai ritmi giornalieri:

- divisione cellulare ;

- frequenza cardiaca e respirazione;

- consumo di ossigeno da parte dell'organismo;

- peristalsi intestinale;

- l'intensità delle ghiandole;

- alternanza di sonno e riposo.

Queste sono solo le manifestazioni principali.

Il ritmo delle funzioni fisiologiche si verifica a tutti i livelli - dai cambiamenti all'interno della cellula alle reazioni a livello dell'organismo. Gli esperimenti degli ultimi anni hanno dimostrato che la base dei ritmi circadiani - processi endogeni e autosufficienti. L'orologio biologico umano è impostato per oscillare a 24 ore. Sono associati ai cambiamenti nell'ambiente. Il corso dell'orologio biologico è sincronizzato con alcuni di questi cambiamenti. I più caratteristici sono l'alternanza di giorno e notte e le fluttuazioni giornaliere della temperatura.

Si ritiene che negli organismi superiori l'orologio principale si trovi nel cervello nel nucleo della subrachia del talamo. Le fibre nervose del nervo ottico portano ad esso, e con il sangue, l'ormone melatonina, prodotto dall'epifisi, viene portato con il sangue. Questo è l'organo che era una volta il terzo occhio degli antichi rettili e manteneva la regolazione dei ritmi circadiani.

Orologio biologico d'organo

Tutti i processi fisiologici nel corpo umano si verificano con una certa natura ciclica. Temperatura, pressione, variazione della concentrazione di zucchero nel sangue.

Gli organi umani sono soggetti al ritmo giornaliero. In 24 ore, le loro funzioni alternano periodi di alti e bassi. Cioè, sempre, allo stesso tempo, l'organo funziona in modo particolarmente efficace per 2 ore, dopo di che si sposta nella fase di rilassamento. In questo momento, il corpo riposa e si riprende. Questa fase dura anche 2 ore.

Ad esempio, la fase di sollevamento dell'attività dello stomaco cade nel periodo dalle 7 alle 9, dopo di essa, dalle 9 alle 11, segue un declino. La milza e il pancreas sono attivi dalle 9 alle 11 e dalle 11 alle 13 stanno riposando. Nel cuore, questi periodi cadono a 11-13 ore e 13-15. La fase della vescica di attività - da 15 a 17, riposo e riposo - da 17 a 19.

L'orologio biologico degli organi è uno di quei meccanismi che ha permesso agli abitanti della Terra di adattarsi al ritmo quotidiano per milioni di anni di evoluzione. Ma la civiltà creata dall'uomo distrugge costantemente questo ritmo. La ricerca mostra che è facile sbilanciare l'orologio biologico del corpo. Basta cambiare radicalmente la dieta. Ad esempio, inizia a pranzo nel cuore della notte. Pertanto, una dieta rigida è un principio fondamentale. È particolarmente importante osservarlo fin dalla prima infanzia, quando iniziano gli orologi biologici del corpo umano. L'aspettativa di vita dipende direttamente da questo.

Hronogerontologiya

Questa è una nuova disciplina scientifica emergente che studia i cambiamenti legati all'età nei ritmi biologici che si verificano nel corpo umano. La cronohertologia ebbe origine all'incrocio di due scienze: la cronobiologia e la gerontologia.

Uno dei temi di ricerca è il meccanismo di funzionamento dei cosiddetti "orologi biologici di grandi dimensioni". Questo termine fu introdotto per la prima volta dall'eminente scienziato V.M. Dilman.

"Grande orologio biologico" è un concetto piuttosto convenzionale. È piuttosto un modello di processi di invecchiamento che si verificano nel corpo. Dà una comprensione del rapporto tra lo stile di vita di una persona, le sue dipendenze alimentari con il reale età biologica. Queste ore stanno contando l'aspettativa di vita. Registrano l'accumulo di cambiamenti nel corpo umano dalla nascita alla morte.

Il corso di un grande orologio biologico è irregolare. Hanno fretta, quindi restano indietro. Molti fattori influenzano il loro corso. Riducono e prolungano la vita.

Il principio del funzionamento di grandi orologi biologici è che non misurano i periodi di tempo. Misurano il ritmo dei processi, o meglio, la perdita di esso con l'età.

La ricerca in questa direzione può aiutare a risolvere il problema principale della medicina - l'eliminazione delle malattie dell'invecchiamento, che oggi sono il principale ostacolo al raggiungimento del limite di specie della vita umana. Ora questa cifra è stimata in 120 anni.

sognare

I ritmi interni del corpo regolano tutti i processi vitali. Il tempo di addormentarsi e svegliarsi, la durata del sonno - per tutto il "terzo occhio" - il talamo. È provato che questa parte del cervello è responsabile della produzione di melatonina, un ormone che regola i bioritmi umani. Il suo livello è soggetto a ritmi quotidiani ed è regolato dall'accensione della retina. Con un cambiamento nell'intensità del flusso luminoso, il livello di melatonina aumenta o diminuisce.

Il meccanismo del sonno è molto sottile e vulnerabile. La violazione dell'alternanza del sonno e della veglia, che è intrinseca all'uomo per natura, causa seri danni alla salute. Pertanto, il lavoro a turni costante, che comporta il lavoro notturno, è associato a una maggiore probabilità di insorgenza di tali malattie come il diabete di tipo 2, attacchi di cuore e il cancro.

Nel sogno, la persona si rilassa completamente. Tutti gli organi riposano, solo il cervello continua a funzionare, sistematizzando le informazioni ricevute in un giorno.

Dormire più brevemente

La civiltà apporta le proprie modifiche nella vita. Indagando l'orologio biologico del sonno, gli scienziati hanno scoperto che l'uomo moderno dorme 1,5 ore in meno rispetto alle persone nel 19 ° secolo. Qual è il pericolo di ridurre il tempo di riposo notturno?

Interruzione del ritmo naturale di alternanza del sonno e della veglia porta a interruzioni e interruzioni nel lavoro dei sistemi vitali del corpo umano: immune, cardiovascolare, endocrino. La mancanza di sonno porta a un eccessivo peso corporeo, influisce sulla vista. Una persona inizia a provare fastidio negli occhi, la chiarezza dell'immagine è disturbata, c'è il pericolo di sviluppare una grave malattia - il glaucoma.

La mancanza di sonno provoca un malfunzionamento del sistema endocrino umano, aumentando così il rischio di una grave malattia - il diabete.

I ricercatori hanno rivelato un modello interessante: l'aspettativa di vita è più lunga per le persone che dormono da 6,5 ​​a 7,5 ore. Sia una riduzione che un aumento del tempo di sonno comportano una diminuzione dell'aspettativa di vita.

Orologio biologico e salute delle donne

Questo numero è dedicato a molti studi. L'orologio biologico di una donna è la capacità del suo corpo di produrre prole. C'è un altro termine: la fertilità. Riguarda il limite di età, favorevole alla nascita di bambini.

Qualche decennio fa, l'orologio mostrava un segno di trent'anni. Si credeva che la realizzazione di se stessi come madri per le donne del gentil sesso dopo questa età comporta un rischio per la salute di una donna e del suo bambino non ancora nato.

Ora la situazione è cambiata. Il numero di donne che hanno concepito un bambino di età compresa tra i 30 ei 39 anni per la prima volta è aumentato significativamente, di 2,5 volte, e coloro che lo hanno fatto dopo i 40 anni sono aumentati del 50%.

Tuttavia, gli esperti ritengono un'età favorevole per la maternità 20-24 anni. Spesso vince il desiderio di ottenere un'istruzione, di realizzare se stessi nel campo professionale. Solo poche donne a questa età si assumono la responsabilità di crescere un bambino. La maturità sessuale è di 10 anni in anticipo rispetto alla maturità emotiva. Pertanto, la maggior parte degli esperti è incline a credere che per una donna moderna il momento ottimale per dare alla luce un bambino sia di 35 anni. Oggi non sono più inclusi nel cosiddetto gruppo di rischio.

Orologio biologico e medicina

La risposta del corpo umano a vari effetti dipende dalla fase del ritmo circadiano. pertanto ritmi biologici svolgere un ruolo importante in medicina, specialmente nella diagnosi e nel trattamento di molte malattie. Pertanto, l'effetto dei farmaci dipende dalla fase del bioritmo giornaliero. Ad esempio, durante il trattamento dentale, l'effetto analgesico è più pronunciato da 12 a 18 ore.

La modifica della sensibilità del corpo umano alle droghe sta studiando la cronofarmacologia. Sulla base delle informazioni sui bioritmi giornalieri, vengono sviluppati i regimi farmacologici più efficaci.

Ad esempio, le fluttuazioni puramente individuali dei valori della pressione sanguigna richiedono di tener conto di questo fattore quando si assumono farmaci per il trattamento dell'ipertensione, l'ischemia. Quindi, al fine di evitare una crisi, le persone a rischio di farmaci dovrebbero essere prese la sera quando il corpo è più vulnerabile.

Oltre al fatto che i bioritmi del corpo umano influenzano l'effetto dell'assunzione dei farmaci, i disturbi ritmici possono causare varie malattie. Si riferiscono ai cosiddetti disturbi dinamici.

Desincronosi e la sua prevenzione

Per la salute umana, la luce del giorno è di grande importanza. È la luce del sole che fornisce la sincronizzazione naturale dei bioritmi. Se l'illuminazione non è sufficiente, come accade in inverno, si verifica un guasto. Questo può essere la causa di molte malattie. Si sviluppano stati mentali (stati depressivi) e stati fisici (diminuzione dell'immunità generale, debolezza, ecc.). La ragione di questi disturbi sta nella desincronosi.

La desincronosi si verifica quando l'orologio biologico del corpo umano fallisce. Le ragioni possono essere diverse. La desincronosi si verifica quando si modifica il fuso orario per un lungo periodo, durante il periodo di adattamento durante il passaggio al periodo invernale (estate), durante il lavoro a turni, la dipendenza da alcol, l'alimentazione irregolare. Questo è espresso nel disturbo del sonno, attacchi di emicrania, perdita di attenzione e concentrazione. Di conseguenza, possono verificarsi apatia e depressione. Le persone anziane si adattano più difficile, hanno bisogno di più tempo.

Per prevenire la desincronosi, correggere i ritmi del corpo usando sostanze che possono influenzare la fase dei ritmi biologici. Si chiamano chronobiotics. Sono contenuti in piante medicinali.

Gli orologi biologici rispondono bene alla musica con l'aiuto della musica. Aiuta ad aumentare la produttività nelle prestazioni del lavoro monotono. Con l'aiuto della musica, vengono trattati anche i disturbi del sonno e le malattie neuropsichiatriche.

Il ritmo in tutto è il modo per migliorare la qualità della vita.

Valore pratico della bioritmia

L'orologio biologico è oggetto di una seria ricerca scientifica. I loro clienti sono molti rami dell'economia. I risultati dello studio dei ritmi biologici degli organismi viventi sono applicati con successo nella pratica.

La conoscenza dei ritmi di vita degli animali domestici e delle piante coltivate contribuisce ad aumentare l'efficienza della produzione agricola. Cacciatori e pescatori usano questa conoscenza.

Le fluttuazioni giornaliere nel corpo dei processi fisiologici tengono conto della scienza medica. L'efficacia di assumere farmaci, interventi chirurgici, eseguire procedure e manipolazioni mediche dipende direttamente dall'orologio biologico di organi e sistemi.

I risultati della bioritmologia sono stati a lungo utilizzati nell'organizzazione del lavoro e nei regimi di riposo per gli equipaggi di aerei di linea. Il loro lavoro comporta l'intersezione di diversi fusi orari in un singolo volo. Eliminare gli effetti negativi di questo fattore è molto importante per il mantenimento della salute degli equipaggi di condotta delle compagnie aeree.

È difficile fare a meno dei risultati della bioritmologia nella medicina spaziale, specialmente quando si preparano i voli lunghi. Piani ambiziosi di vasta portata per la creazione di insediamenti umani su Marte non appariranno, a quanto pare, senza studiare le caratteristiche del funzionamento degli orologi biologici umani in questo pianeta.