Влияние природных циклов на организм человека

Суточная смена дни и ночи, месячное чередование фаз Луны, перемена сезонов года, многолетние ритмы колебаний активности Солнца оказывают влияние на всю биосферу Земли, отражающееся и на организме человека. Это влияние бывает первичным, в виде непосредственного воздействия на физиологические функции, чаще – вторичным, за счет возникающих изменений в окружающей среде и определяет ход «биологических часов» – механизма, по которому организм ведет отсчет. Приспособления организма человека к природным циклам уходят своими корнями в экологию животных и, пожалуй, являются наиболее древними адаптациями, поскольку складывались с момента появления жизни и на всем протяжении ее эволюции. Поэтому течение функций человеческого организма, несмотря на все успехи техники, освобождающей человека от подчинения силам природы, обнаруживает ритмический характер, соответствующий тем или иным природным циклам. Мощное влияние на эти ритмы оказывает приуроченная к ним человеческая деятельность, усиливая или изменяя их выраженность.

Циркадные ритмы. Циркадными называют ритмы биологической активности с периодом около суток.

Суточная смена света и тьмы отразилась еще на поведении далеких предков человека. Сравнительная физиология наглядно показывает, как поведение зависит от приспособленности зрения к свободной ориентации при ярком дневном свете или в ночных сумерках. Глаза наших четвероруких предков приспосабливались к поискам съедобных плодов, точному расчету прыжков по деревьям, исследованию мелких предметов путем развития аппарата дневного зрения. Поэтому каждые сутки дневная деятельность человека сменяется ночным сном.

Ритм суточной смены сна и бодрствования, покоя и деятельности наложил свой отпечаток на все физиологические функции - двигательную активность и на все связанные с ней функции, вплоть до основного обмена веществ. Многочисленные исследования их суточной динамики выявили значительные колебания в зависимости от пола, возраста, климатогеографических условий и образа жизни испытуемых.

Деятельность органов кровообращения, обеспечивая потребности работающей мускулатуры, повышается в утренние часы, достигая максимума к 12 часам, после чего временно несколько снижается, а во второй половине дня вновь начинает нарастать и к 18 часам достигает второго в этот день максимума. Именно тогда отмечается наиболее высокая частота сердечных сокращений, а самые редкие сокращения сердца наблюдаются глубокой ночью, около 4 часов. Артериальное кровяное давление достигает максимального значения дважды в сутки – в 10-13 и 16-20 часов, а его минимальное значение отмечается в конце ночи и утром. Кровеносные капилляры оказываются в наиболее расширенном состоянии около 18 часов, а в наиболее суженном – около 2 часов ночи.

Периодические изменения в течение суток претерпевает кровь. В дневное время нарастает количество гемоглобина, достигая максимума к 16-18 часам. Видимо, это связано с тем, что процессы кроветворения и костном мозге максимально интенсивны и в течение дня в кровь поступает большое количество молодых эритроцитов. Однако реакция оседания эритроцитов (РОЭ) утром протекает медленнее, чем вечером. Изменяется и лейкоцитарная формула. Селезенка и лимфатические узлы наиболее активны вечером, в 17-20 часов.

Динамика состава плазмы крови отражает циркадные ритмы общего обмена веществ в организме человека. Содержание сахара в крови, максимальное утром, снижается на протяжении дневной деятельности, требующей расхода анергии па текущие нужды, а необходимость дополнительного использования источником энергии для покрытия накопившейся «задолженности» обусловливает продолжающиеся затраты не только источников энергии углеводов, но и материала для основных пластических процессов – белков. Они расходуются днем, а к вечеру их содержание в крови, как и количество остаточного азота, уменьшается. В течение дневного времени увеличивается потребление кислорода, возрастают траты энергии обмена покоя и повышается температура тела. Ее суточные колебания формируются на протяжении первого года жизни ребенка и составляют у взрослого человека 0,6-1,3° С при минимальном значении в 1-5 часов ночи и максимальном – в 10 и 18-20 часов.

Циркадной изменчивости физиологических функций соответствуют колебания активности их эндокринных регуляторов. Так, утренний усиленный выход в кровь глюкозы из гликогена печени, учащение сердечных сокращений и подъем кровяного давления и течение дня, другие функциональные сдвиги вызывает адреналин, который наиболее активно вырабатывается надпочечниками в первой половине дня. Максимальное выделение адреналина, готовящего организм к активной деятельности, происходит около 9 часов утра, а на и меньшее – вечером, после 18 часов, когда наступает время покоя. Его антагонист в регуляции углеводного обмена инсулин, усиливающий синтез гликогена и его резервирование в клетках печени (вырабатывается клетками поджелудочной железы) наиболее интенсивно в ночное время. Гормоны задней доли гипофиза активны ночью: антидиуретический задерживает мочеобразование, а окситоцин усиливает сокращения гладкой мускулатуры матки, в связи с чем роды большей частью происходят ночью. К гормонам преимущественно ночного действия относятся также гормоны околощитовидной (паращитовидной) железы и роста, а вырабатываемый щитовидной железой тироксин особенно активен днем.

В суточном цикле изменяется и нервная регуляция. Это относится прежде всего к вегетативной части нервной системы. Днем преобладает тонус ее симпатических отделов, ночью – парасимпатических. Более сложный характер имеет динамика процессов высшей нервной деятельности, связанных с образом жизни человека. В утренние часы сенсорные системы обнаруживают высокую возбудимость, обостряются зрение и слух. Работоспособность у большинства людей с началом дня возрастает, достигая максимума к 10-12 часам, затем снижается и вновь нарастает к концу дня, особенно к 17-19 часам, после чего идет на убыль.

Однако распределение периодов высокой и низкой работоспособности в течение суток оказывается индивидуально различным и может зависеть как от типологических особенностей, так и от образа жизни и условий трудовой деятельности. Указанное распределение встречается примерно у 50% людей, у 35% наибольшая работоспособность проявляется в поздние вечерние и даже ночные часы, а у 15% – в раннее утреннее время («совы», «жаворонки»).

Органы пищеварения готовятся к поступлению пищи с утра. В это время наиболее высока кислотность желудочного сока, а вечером, когда дневное питание завершилось, обкладочные клетки снижают выработку кислоты. Перистальтика желудка и кишечника максимальна днем и идет на убыль с наступлением ночи. Почки, наоборот, к вечеру усиливают мочеобразование, выводя накопившиеся за день продукты метаболизма, но снижают свою деятельность в ночное время.

В течение суток претерпевают циклические изменения защитные силы организма. Так, организм человека более восприимчив к заражению инфекционными заболеваниями в утреннее время. Однако лихорадочная температурная реакция на инфекцию наиболее энергично развивается по вечерам. Медицинская статистика показывает, что эпилептические приступы возникают, как правило, днем, а инфаркты миокарда происходят чаще ночью.

Ритмы функционального состояния организма человека, видимо, должны учитываться при лечебных мероприятиях. Так, эффективность лекарства можно повысить путем введения в период наиболее высокой чувствительности к ному организма, гормонотерапию следует проводить, сообразуясь с естественным ритмом колебаний активности соответствующего гормона, а лучевое лечение злокачественных новообразований применять в часы наиболее интенсивного митотического деления клеток.

Околомесячная периодичность. Периодические изменения положения Луны относительно Солнца и Земли, динамика земной тени на ее поверхности, действие гравитационных сил, влияющих на интенсивность приливов и отливов, и связанные с ними геофизические явления также оказывают определенное влияние на состояние физиологических функций человека.

Возможно, здесь имеет существенное значение, зависящее от фаз Луны ночное освещение, которое изменяется от минимального при первом появлении ее серпа до максимального и фазе полнолуния. Если свет солнечного дня стал в эволюции условием и сигналом активной деятельности, то даже слабый лунный свет тоже может и какой-то мере оказывать активирующее действие. Было высказано предположение, что именно за счет этого на протяжении смены фаз Луны происходит изменение возбудимости нервной системы, особенно механизмов инстинктивной деятельности, в частности активности гипоталамуса. В фазе полнолуния его нейросекреторные клетки усиленно вырабатывают релизинг-фактор, обусловливающий выработку гонадотропинов. Они выбывают развитие и созревание фолликулов в яичнике, в результате чего начинают вырабатываться эстрогены. Если учесть, что этот сложный эндокринный механизм «запускается» каждый раз, когда возбудимость гипоталамуса достигает достаточно высокого уровня, то становится понятным, почему менструальный цикл у женщин совпадает при некоторых отклонениях с лунным месяцем.

Наблюдается определенная связь лунных циклов с поведением человека. Общеизвестны явления лунатизма, когда особенно чувствительные к действию лунного освещения люди в дни полнолуния, не просыпаясь, выходят на свет Луны. Их действия в некотором отношении напоминают состояние человека в гипнозе. Лунатик полностью владеет своими движениями, сохраняет равновесие, способен преодолевать препятствия и балансировать в неудобном положении, например, взбираясь на крышу. В такие мгновения опасно будить, поскольку сразу теряется тонкая бессознательная координация движений и он может упасть. Проснувшись, лунатик ничего не помнит, т. е. память о поступках в состоянии лунатизма не сохраняется.

Опубликованы результаты отдельных попыток найти статистические корреляции фаз Лупы с некоторыми патологическими формами поведения.

Так, утверждается, что большинство случаев самоубийств женщин происходит в первую четверть лунного месяца, а на основании статистики преступлений, совершенных за 15 лет в штатах Флорида и Огайо, делается вывод, что частота убийств коррелирует с фазами месячного цикла.

Имеются врачебные наблюдения, указывающие на некоторые закономерности протекания ряда болезней на протяжении лунного месяца, в частности их обострение в дни полнолуния. Хирурги отмечают особо обильные кровотечения в области гортани, когда операции совпадают со второй четвертью лунного месяца.

Большой интерес и продолжающиеся до сих пор дискуссии вызвала так называемая теория биоритмов, согласно которой у человека с момента рождения наступают ритмические, с околомесячным периодом колебания функционального состояния. Каждый период состоит из фаз подъема и снижения. Утверждается, что различные функции организма человека, определяющие его общее функциональное состояние, колеблются с разным характерным для каждой функции периодом. Так, считают, что физический цикл подъема и снижения мышечной силы, ловкости и выносливости имеет период в 23 дня, эмоциональный цикл радости и огорчений, оптимизма и пессимизма, хорошего и плохого настроения – 28 дней, и, наконец, интеллектуальный цикл высокой и низкой творческой продуктивности, ясного ума и затрудненного мышления проходит развитие в течение 33 дней. Дни перехода от положительной фазы к отрицательной являются критическими, что проявляется в физическом цикле несчастными случаями на производстве и в быту, в эмоциональном – нервными срывами, в интеллектуальном – ухудшением качества умственной работы. Опасность увеличивается, когда критические дни разных циклов совпадают.

Спортсменам рекомендуется бороться за установление рекордов в дни положительной полуволны физического цикла (первые 11,5 дни) и не рассчитывать на успех в соревнованиях в дни отрицательной его фазы (вторые 11,5 дня). Большую известность получил опыт японской транспортной компании «Оми рейлвей компани», водителей которой предупреждали об их критических днях, что привело к значительному снижению дорожных происшествий. Конечно, при этом нельзя исключить психологическую роль самого предупреждения о возможной опасности.

Система учета биоритмов и принятия мер предосторожности в критические дни применялась и на некоторых советских предприятиях. Результаты были неоднозначными. Не вызывает сомнения, что физическое состояние человека, его настроение и ум не остаются неизменными. В одни дни человек чувствует себя лучше, и другие – хуже. Однако прежде чем объяснить это влиянием биоритмов с фиксированными периодами, а тем более предлагать на данном основании практические рекомендации, нужны тщательные исследования.

Годичные и многолетние циклы. В течение года сменяют друг друга четыре сезона – зима, весна, лето и осень. Каждый из них вызывает перестройку всей природы и оказывает – прямо или косвенно – свое характерное влияние на человека. Это влияние сказывается уже в поведении, определяемом, прежде всего, трудовой деятельностью, особенно в сельском хозяйстве. Весной и летом человек более подвижен, чем осенью.

Исследование двигательной системы показало, что летом, возрастают координация движений, скорость зрительно-моторной реакции и другие показатели. С временами года оказались связанными и некоторые виды работоспособности человека. В цикле сезонов, отражая главным образом состояние деятельности, закономерно изменяется протекание всех физиологических функций. Так, основной обмен повышается весной и снижается осенью и зимой. Частота сердечных сокращений максимальна летом и минимальна зимой. Однако кровяное давление летом понижается, что может зависеть от процессов терморегуляции, которые вызывают расширение периферических, преимущественно кожных сосудов, способствующее усиленной теплоотдаче. Обильное потоотделение летом обусловливает уменьшение мочеобразования, а зимой работа почек усиливается. Количество эритроцитов весной и летом у жителей средних широт увеличивается, а у южан может уменьшаться, что отражает особенности жаркого климата: в летние месяцы содержание сахара в крови выше, а аденозинтрифосфорной кислоты и холестерина ниже, чем зимой.

Многочисленные наблюдения врачей свидетельствуют о том, что весной и осенью происходит ослабление защитных сил организма. Именно в это время наступает ухудшение состояния хронических больных. Если обострение язвы желудка весной можно рассматривать как проявление весеннего авитаминоза, то причины осеннего ослабления организма остаются менее ясными. Медицинская статистика отмечает преобладание острых заболевании зимой в утреннее время. Так, из общего числа пациентов «Скорой помощи», поступивших в 8-12 часов, в зимние месяцы было 23%, а в летние – лишь 8%.

На протяжении года проходит цикл ростовых процессов, особенно это проявляется в детском возрасте. Зимой у жителей Севера замедляется прирост веса и размеров тела. Такая ежегодная цикличность может нивелировать прибавку веса, полученную ребенком летом. Описаны периодические годичные изменения работоспособности спортсменов, в которых за точку отсчета принимается день рождения, в частности отмечается снижение спортивных результатов на втором и двенадцатом месяце от этой даты.

Выявлены и многолетние циклы колебаний состояния физиологических функций человека. Так, проведенные наблюдения за участниками спортивных соревнований обнаружили наличие периодов подъема и спада степени подготовленности спортсмена, которые могут растягиваться на несколько лет. Утверждают, что у мужчин такой подъем, а следовательно, и достижение высоких спортивных результатов наступает через каждые три года; у женщин период спада – подъема короче и составляет около двух лет.

Особое значение как мощный экологический фактор имеет природный цикл активности Солнца. Астрономические наблюдения за числом пятен на Солнце установили закономерное чередование его радиационного покоя и вспышек активности с периодом от 7 до 16, а в среднем 10-11 лет. В годы активного Солнца резко возрастали заболевания, связанные с нарушениями нервной регуляции. Так, медицинская статистика показывает в эти годы закономерное ухудшение состояния больных, страдающих гипертонией, стенокардией, спазмами сосудов. Но данным «Скорой помощи», в дни повышенной активности Солнца число обращений по поводу инфаркта миокарда и приступов стенокардии становится больше на 20%. Анализ 30 тыс. поступлений пациентов в психиатрические больницы США показал, что наиболее часто больные госпитализировались в дни повышенной солнечной активности.

Экспериментальное исследование влияния неспокойного Солнца показало, что радиационная активность изменяет рефлекторную возбудимость нервной системы, наступает снижение скорости двигательных реакции, что может вызвать аварийные ситуации. Действительно, 7 июля 1966 г., когда повышенная активность Солнца достигла максимума, по данным статистики дорожных происшествий в 10 городах Японии, число аварий резко возросло. Учет автомобильных катастроф показал, что уже в первые дни появления на Солнце интенсивных пятен аварии происходили в 4 раза чаще. Имеются сведения о том, что и на промышленных предприятиях, угольных шахтах в дни повышенной солнечной активности увеличивается производственный травматизм.

Циклы активности Солнца, изменяя магнитное поле Земли, определяют изменчивость многих жизненных процессов, в том числе процессов роста. Так, полученные археологами сведения, что рост человека увеличивался до середины IV тысячелетия до нашей эры, затем уменьшался до первых веков нашей эры, а в настоящее время опять стал увеличиваться, связывают с колебаниями уровня солнечной радиации, вызывающими уменьшение или увеличение магнитного поля Земли. Предполагают, что активность Солнца может влиять и на высшие функции человеческого мозга. На основании хронологического анализа творческой деятельности 120 писателей, поэтов и композиторов был сделан вывод, что подъем их творчества в основном совпадал с, подъемом активности Солнца. Статистическая обработка дат рождения великих людей показала их периодичность с повторением через удвоенный 11-летний цикл интенсивности солнечного излучения. С многолетними периодами попытанного радиоактивного излучения Солнца связывают вспышки спонтанных мутаций, проявляющихся у человека в генетически обусловленных миопатиях.

За последнее время внимание ученых привлекают еще более медленные ритмы, которые, как предполагают, могут быть связаны не только с периодичностью солнечных – земных отношений, но и с цикличностью космических явлений в нашей галактике. Так, например, объясняют 10-14-тысячелетний ритм смены холодного и жаркого климата на Земле. Если исходить, из его фазы перехода от юрского оледенения к теплому голоцену, которое хронологически привязывается к легенде о всемирном потопе, и рассматривать ее как полупериод цикла, то следует иметь в виду, что следующая фаза похолодания приходится на 2000 годы.

Популяция как форма существования вида. Популяционная структура вида. Взаимодействие особей в популяции. Демографические характеристики популяции. Гомеостаз и саморегуляция популяций. Формирование популяций современного человека.

Популяция — внутривидовая группировка особей. Каждый вид, существующий в природе, представляет собой комплекс внутривидовых групп особей со специфическими чертами строения, физиологии, поведения и функционирования. Она же — генетическая единица вида, поскольку ее изменения служат основой микроэволюции и эволюции вида. В популяции проявляются все основные свойства вида, и вид из-за многообразия имеющихся у него популяций называют политипическим.

1. В состав популяции входят особи, различающиеся между собой по полу (мужские и женские), по возрасту (зачатки, новорожденные, молодые, взрослые и старые) и по взаимодействию с окружающей средой. На определенной территории все разнообразие таких особей в популяции образует группировки особого состава и с особыми функциями, а в совокупности все они представляют собой некое единое целое, поскольку связаны между собой сложной системой взаимодействий и взаимозависимостей. Такое объединение взаимодействующих особей на определенной территории позволяет рассматривать популяцию как особую живую систему — биосистему со свойствами группового или надорганизменного характера.

2. Особи, составляющие популяцию, непрерывно обмениваются информацией (наследственной, биохимической, деятельностной, сигнальной и др.). Этот информационный обмен представляет собой механизм формирования и поддержания целостности популяции как биосистемы в пространстве и во времени. Популяция — это не случайное собрание многих сходных особей, не простое их соседство, а единство особей, связанных между собой общей системой функциональных взаимодействий и общей судьбой. На основе внутрипопуляционных взаимосвязей создается единство существования и функционирования популяции как целостной единицы населения вида. Структурными элементами популяции являются особи и группы особей (семья, прайд, стадо, стая, колония).

3. Особи, входящие в состав популяции, при всем сходстве своих морфофизиологических видовых свойств разнокачественны по функциям, выполняемым в популяции, генетической роли и индивидуальным особенностям. Так, у многих животных самец и самка различаются не только генетическим вкладом в потомство, но и ролью в его выращивании, а также рационом питания, сроками активности и продолжительности жизни, способами добычи пищи, укрытия от врагов и от неблагоприятных погодных условий.

Таким образом, популяция — это не случайное объединение многочисленных особей одного вида, а особая надорганизменная живая система внутри вида, характеризуемая специфическими свойствами группового характера, такими как рождаемость, смертность, численность, плотность и т.п.

Функционирование популяции как биосистемы реализуется интеграцией функций отдельных особей, составляющих популяцию, и оно осуществляется качественно иным путем, а именно: пространственным структурированием популяции; взаимоотношением особей и их групп, обеспечивающим участие популяции как единого целого в использовании ресурсов среды. Кроме того, организм как биосистема имеет ограниченный срок жизни, тогда как популяция обладает возможностью существовать практически бесконечно долго.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: