Что такое биологические ритмы: Биологические ритмы человека: часы здорового сна

Влияние света на биологические ритмы растений на примере кислицы

 

Исследовательскую работу «Влияние света на биологические ритмы растений на примере кислицы» посвятили изучению биологических часов среди растений на примере кислицы. Мы предположили, что, если листья кислицы реагируют на различные факторы среды, то можно утверждать, что свет и продолжительность светового дня влияют на суточные биоритмы растений.

 

За годы изучения жизнедеятельности организмов простейших, растений и животных было выявлено множество циклически и периодически повторяемых процессов. В жизнедеятельности всех организмов помимо сна немало других проявлений суточного и годичного ритмов. Биологические часы зависят от положения Солнца и Луны. Множество опытов и экспериментов было проведено для доказательства существования биологических часов, однако эта тема все ещё остается открытой [1].

У растений свет и темноту воспринимает каждая клетка.

Особый пигмент – фитохром заряжается положительно под действием изменений спектрального состава света при восходе солнца и теряет положительный заряд под действием изменений светового спектра при закате солнца. Передача возбуждения от пигмента к плазме клеток происходит при участии того же вещества (ацетилхолина), которое служит переносчиком возбуждения в нервной системе животных. С помощью фитохрома клетки растений могут как бы отсчитывать «светлое» и «тёмное» время.

Установлено, что у растений есть 13 физиолого-биохимических процессов, протекающих в их организме с определенным ритмом, т. е. с размеренным чередованием усиления и ослабления. Например, открывание и закрывание цветков, замыкание и размыкание устьиц, усиление и ослабление фотосинтеза, транспирации, дыхания и т. п. Чередование (смена) периодов усиления и ослабления того или иного физиологического процесса невозможно без способности измерять время. Эта способность живых организмов, зависящая от наследственных особенностей и от внешних условий (нормальное питание, дыхание, смена дня и ночи, времен года), и называется биологическими часами.

Если растение поместить в постоянную темноту, то в течение нескольких суток его листья сохраняют свойственную им периодичность движений. Однако вскоре она утрачивается, так как без света нарушается питание клеток, тканей и органов растения. Учение о периодических изменениях в ходе физиологических процессов у растений называется биоритмологией.

Главным фактором регуляции сезонных циклов у большинства растений является изменение продолжительности световой части суток – дня, связанной с вращением Земли вокруг своей оси. А с нею связаны суточные биоритмы. Например, в образовательных тканях деление клеток активнее происходит в светлое время суток и медленнее – в ночное, одни растения цветут днём, а другие – ночью. Реакция организмов на продолжительность дня получила название фотопериодизма. Внутренним суточным ритмом характеризуются многие процессы: фотосинтез, дыхание, испарение, открывание и закрывание цветков, выделение нектара, поднятие и опускание листьев, передвижение веществ по проводящим сосудам и др.

[2].

Анализ изученных материалов из Интернет-ресурсов, проведенного эксперимента позволили сделать следующие выводы:

1. На примере кислицы доказали, что биологические часы существуют, но индивидуальны для каждого подвида растения и для определённой местности.
2. У кислицы, помещённой в постоянную темноту, в течение 9-10 суток листья сохраняют периодичность движений. Но через несколько дней она утрачивается, так как без света нарушается питание клеток, тканей и органов растения.
3. При недостатке света у кислицы произошло удлинение и обесцвечивание стеблей.
4. При недостатке света с ноября по февраль у кислицы наступает фаза покоя: растение сбрасывает часть листьев, прекращается цветение.
5. В итоге мы доказали, что на биологические ритмы растений влияют различные факторы: смена дня и ночи, свет, его продолжительность.

Ключевые слова: биологические ритмы растений, биоритмология, биологические часы, суточная периодичность, факторы среды, продолжительность светового дня.

Введение: Цель работы: изучить влияние света на биологические ритмы растений на примере кислицы. Для достижения цели решали следующие задачи: изучить материалы Интернет-ресурсов о биоритмологии, биологических часах среди растений; провести исследование, эксперимент с кислицей; провести сбор, анализ и обобщение полученных данных в результате эксперимента.

У каждого растения своя красота, каждый цветок живёт по своему особому режиму, называемому биоритмом. До сих пор не вполне ясна сама сущность биоритмики растений, природа её происхождения. Отработанные природой биоритмы растений обеспечивают их оптимальное противодействие неблагоприятным факторам внешней среды.

Суточные биоритмы наиболее заметно проявляются у растений с яркими и крупными цветками. В течение суток цветки таких растений периодически раскрываются и закрываются. Эту закономерность люди заметили очень давно. Ещё в древней Греции и Риме на цветниках высаживали растения, цветки которых раскрывали и закрывали свои венчики в разное время суток. По таким «биологическим часам» определяли время, но, конечно, приблизительно, так как точность их работы зависела от многих условий. Знаменитый шведский ученый-натуралист XVIII в. Карл Линней подметил неодновременность цветения растений и у себя на родине в г.Упсала устроил так называемые цветочные часы. Подобные клумбы-часы впоследствии стали создавать и в других местах. Были такие оригинальные цветочные часы и на усадьбе имения Пушкиных в с. Михайловском. Однако даже хорошо составленные цветочные часы могли показывать относительно точное время только в ясный, солнечный день, в дождливую или пасмурную погоду они не оправдывали своего назначения, так как цветки в этих условиях обычно не раскрываются или открываются в другое время [3, 4].

Основные факторы роста и развития растений – тепло, свет, воздух, вода, питание. Все эти факторы одинаково необходимы и выполняют определенные функции в жизни растений. Условия внешней среды сильно влияют на рост и развитие растений [5].

Учитывая факторы роста и развития растений, условия внешней среды, можно ускорить развитие растений и увеличить урожай. Искусственно изменяя сезонные и суточные циклы освещения, можно добиться массового цветения и плодоношения растений, как в теплицах, так и в условиях открытого грунта.

Изучение биологических ритмов имеет большое теоретическое и практическое значение. Зная биологические ритмы жизни растений, можно адаптировать в районах Крайнего Севера, арктической зоны многие виды красивоцветущих однолетних и многолетних растений, произрастающих в районах с тёплым климатом. Можно заставить южные растения цвести на Крайнем Севере, давая им укороченный день и удлиненную ночь, то есть условия, к которым они приспособились у себя на родине. Напротив, растения севера можно заставить цвести на юге, давая им дополнительное освещение и укорачивая период темноты [6, 7].

Проблема озеленения городов  и поселений ЯНАО стоит остро. От растений зависит влажность почв и воздуха. Высадка деревьев может очень сильно влиять на климат. Зимой деревья предохраняют почву от промерзания, защищают от ветра. Эта задача не на одно десятилетие, но если получится хорошо озеленить регион и высадить большое количество видов новых растений, то климат станет более тёплым и комфортным.

Материалы и методы. Методы исследования: анализ Интернет-ресурсов, эксперимент, наблюдение, фотографирование, сбор, вербальный, графический анализ и обобщение полученных данных в результате эксперимента.

Материалы и оборудование: три образца комнатного растения кислицы – двух подвидов: два образца (№ 1, 3) с бордовыми листьями, один образец (№2) – с зелёными листьями. Кислица или oxalis triangularis (оксалис) – невысокое (15-25 см) комнатное растение с ползучим корневищем, расположение листьев очередное лапчатое, а иногда и перистое, в зависимости от подвида.

Цвет листьев также зависит от подвида и может быть как зелёным, так и фиолетовым или даже бордовым. Листья кислицы реагируют на механические раздражители, смену дня и ночи, а также на очень яркий свет – в таких ситуациях листья сворачиваются и опускаются. Растение сворачивает свои листья при наступлении ночи, а зимой впадает в спячку и может полностью сбросить лиственный покров [8].

На I этапе с 20 по 29 октября 2016 года в домашних условиях нами проведено наблюдение за ростом и развитием образцов, чтобы доказать экспериментальным путём, что у растений существуют биологические часы. Образцы №1 (кислица с бордовыми листьями) и № 2 (кислица с зелёными листьями) поместили в комнату, куда проникало солнечное освещение, по мере наступления темноты – растения находились под искусственным освещением. Образец № 3 (кислица с бордовыми листьями) был помещён в тёмное помещение, где нет освещения. Полив растений проводился умеренный.

      

      Рис. 1. Образец №1                     Рис.2. Образец №2                   Рис.3. Образец №3

С 21 по 26 ноября 2016 года провели II этап эксперимента. Образцы № 1, 2 оставили в комнате, куда проникал солнечный свет, есть искусственное освещение. Образец № 3 поместили в тёмное помещение. Наблюдали за поведением растений на предмет зависимости от продолжительности светового дня.

Результаты и обсуждение. I этап. Как указывают данные, взятые из Интернет-сайтов о биологических часах, некоторые растения раскрываются и закрываются в определённые часы. Кислица сворачивает свои листья при наступлении темноты.

По данным наших наблюдений, анализа таблицы 1 наблюдаем, что образцы № 1, № 2 в утренние часы раскрывают листья в пределах с 8.50 до 9.30 часов.

Образец № 3 раскрывает свои листья в утренние часы неодновременно. С 9. 05 раскрываются 1-2 листа, остальные листья раскрываются в пределах с 9.20 до 10.25 часов, так как образец помещён в тёмное помещение.

Время закрытия листьев у образцов №1, №2 колеблется в пределах от 16.10 до 19.50 часов. У образца № 3 – время закрытия листьев: с 14.55 до 16.50 часов.

С 24 по 29 октября у образца № 3 начали увядать старые ростки, появились новые. На начало эксперимента 20 октября образцы № 1, № 3 имели стебли ярко-бордовой окраски, №2 – светло-зеленоватой окраски. К концу эксперимента 29 октября образец № 3 вытянулся в росте, стебли приобрели светло-розовый цвет, листья сохранили ярко-бордовую окраску. На 5-й день эксперимента у образца №3 начали появляться новые ростки. Длина ростков образца №3 до начала эксперимента составляла 18 см, к 29 октября – 49см. Данные I этапа занесли в таблицу 1.

Таблица 1

Наблюдение за суточными биоритмами кислицы на I этапе исследования

Число, месяц	Образец №1		Образец №2		Образец №3
	Время раскрытия кислицы, ч.	Время закрытия кислицы, ч.	Время раскрытия кислицы, ч.	Время закрытия кислицы, ч.	Время раскрытия кислицы, ч.	Время закрытия кислицы, ч.
20.10	9. 00	18.50	9.05	16.54	9.05	16.45
21.10	9.10	17.40	9.05	17.50	9.20	16.50
22. 10	9.10	18.30	9.05	17.50	9.35	15.00
23.10	9.20	17.50	9.30	17.00	9.50	15. 10
24.10	9.05	19.05	9.15	18.35	9.50	14.55
25.10	8.50	19.20	9.00	18.40	9. 50	15.40
26.10	9.15	19.50	9.10	19.45	9.40	15.40
27.10	9.05	16.10	9.10	16. 10	9.40	16.20
28.10	9.10	18.05	9.10	17.50	10.15	16.00
29.10	9.05	18.10	9. 10	17.45	10.25	15.40

 

По данным анализа таблицы 1 составлена гистограмма динамики суточных биоритмов кислицы.

Рис. 4. Динамика суточных биоритмов кислицы

II этап. На данном этапе наблюдали, зависит ли рост и развитие растений от продолжительности светового дня. Провели сравнительный анализ данных продолжительности светового дня на двух этапах исследования [9]. Данные занесли в таблицу 2.

Таблица 2

Продолжительность светового дня в городе Надыме в период проведения исследования

Этапы исследования	Число, месяц	Продолжительность светового дня
I этап исследования	20.10	09.06
	21.10	08.58
	22.10	08. 51
	23.10	08.44
	24.10	08.37
	25.10	08.30
	26.10	08.23
	27.10	08.16
	28.10	08. 09
	29.10	08.02
II этап исследования	21.11	05.23
	22.11	05.15
	23.11	05.08
	24.11	05.03
	25. 11	04.56
	26.11	04.50
	27.11	04.43
	28.11	04.37
	29.11	04.31

Из таблицы следует, что продолжительность светового дня с 20 октября по 29 ноября 2016 года сократилась с 09.06 до 04.31 час.

На II этапе образец № 1 вытянулся в росте, стебли приобрели светло-розовую окраску, несмотря на то, что растение находилось в светлой комнате, куда проникал солнечный свет. Образец № 2 сохранил прямостоячие стебли, которые имеют светло-зеленоватую окраску. У образца № 3 наблюдали появление новых ростков, их резкий рост, стебли имеют светло-розовую окраску.

     

Рис. 5. Образец №1                   Рис. 6. Образец №2                Рис. 7. Образец №3

Выводы:

1. На примере кислицы доказали, что биологические часы существуют, но индивидуальны для каждого подвида растения и для определённой местности.
2. У кислицы, помещённой в постоянную темноту, в течение 9-10 суток листья сохраняют периодичность движений. Но через несколько дней она утрачивается, так как без света нарушается питание клеток, тканей и органов растения.
3. При недостатке света у кислицы произошло удлинение и обесцвечивание стеблей.
4. При недостатке света с ноября по февраль у кислицы наступает фаза покоя: растение сбрасывает часть листьев, прекращается цветение.
5. В итоге мы доказали, что на биологические ритмы растений влияют различные факторы: смена дня и ночи, свет, его продолжительность.

 

Литература:

 

1. KM.RU РЕФЕРАТЫ. Бугрова Анастасия. Биологические ритмы и их влияние на все живое [Электронный ресурс] – 2012. // URL: http://www.km.ru/referats/335051-biologicheskie-ritmy-i-ikh-vliyanie-na-vse-zhivoe, свободный. – (Дата обращения: 11.10.2016).
2. Биология. Зависимость роста и развития растений от условий окружающей среды. [Электронный ресурс] // URL: http://blgy.ru/biology6/environment2, свободный. – (Дата обращения: 11.10.2016).
3. Удивительный мир растений. Цветочные часы. [Электронный ресурс] // URL: http://www.valleyflora.ru/15.html, свободный. – (Дата обращения: 14.10.2016).
4. СОНМИР. Биоритмы растений. Цветочные часы. [Электронный ресурс] // URL: http://sonmir.ru/bioritmy-rastenij-cvetochnye-chasy.html, свободный. – (Дата обращения: 14.10.2016).
5. Good-Tips.PRO – Полезный интернет-журнал. Равилов Владимир. Факторы роста и развития растений. [Электронный ресурс] – 2014. // URL: http://good-tips.pro/index.php/house-and-garden/orchard-and-garden/vegetables/growth-factors-of-plants, свободный. – (Дата обращения: 10.10.2016).

6.                  Восход и заход солнца и луны — продолжительность светового дня [Электронный ресурс] // URL: http://travel.org.ua/sunrise.php, свободный. – (Дата обращения: 18.10.2016).

7. Zoodrug. Биологические часы. [Электронный ресурс] // URL: http://www.zoodrug.ru/topic1804.html, свободный. – (Дата обращения: 16.10.2016).
8. Экология растений: 6 класс – учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений (А. М. Былова, Н. И. Шорина) под редакцией Н. М. Черновой. М.: «Вентана – Граф», 2013.
9. Кислица комнатная – цветок кислица треугольная. [Электронный ресурс] // URL: http://www.woman56.ru/komnatnie-rasteniya/kislitsa-komnatnaya-tsvetok-kislitsa-treugolnaya, свободный. – (Дата обращения: 10.10.2016).

Биологические ритмы человека

Страница 1 из 4

Биологические ритмы — периодически повторяющиеся измене­ния характера и интенсивности биологических процессов и явле­ний в живых организмах. Биологические ритмы физиологических функций столь точны, что их часто называют «биологическими часами».

Есть основание полагать, что механизм отсчета времени заключен в каждой моле­куле человеческого тела, в том числе в молекулах ДНК, хранящих генетическую информацию. Клеточные биологические часы назы­вают «малыми», в отличие от «больших», которые, как считают, расположены в головном мозге и синхронизируют все физиологи­ческие процессы в организме.

Ритмы, задаваемые внутренними «часами» или водителями рит­ма, называются эндогенными, в отличие от экзогенных, которые регулируются внешними факторами. Большинство биологических ритмов являются смешанными, т. е. частично эндогенными и час­тично экзогенными.

Во многих случаях главным внешним фактором, регулирующим ритмическую активность, служит фотопериод, т. е. продолжитель­ность светового дня. Это единственный фактор, который может быть надежным показателем времени, и он используется для установки «часов».

Конкретная природа «часов» неизвестна, но нет сомнений, что здесь действует физиологический механизм, который может вклю­чать как нервные, так и эндокринные компоненты.

Большинство ритмов формируются в процессе индивидуально­го развития (онтогенеза). Так, суточные колебания активности различных функций у ребенка наблюдаются до его рождения, их мож­но зарегистрировать уже во второй половине беременности.

Биологические ритмы реализуются в тесном взаимодействии с окружающей средой и отражают особенности приспособления орга­низма к циклично изменяющимся факторам этой среды. Вращение Земли вокруг Солнца (с периодом около года), вращение Земли вок­руг своей оси (с периодом около 24 ч), вращение Луны вокруг Зем­ли (с периодом около 28 дней) приводят к колебаниям освещеннос­ти, температуры, влажности, напряженности электромагнитного поля и т. п., служат своеобразными указателями, или датчиками, времени для «биологических часов».

Биологические ритмы имеют большие различия по частотам или периодам. Выделяют группу так называемых высокочастотных био­логических ритмов, периоды колебаний которых находятся в пре­делах от доли секунды до получаса. Примерами могут служить колебания биоэлектрической активности головного мозга, сердца, мышц, других органов и тканей. Регистрируя их с помощью спе­циальной аппаратуры, получают ценную информацию о фи­зиологических механизмах деятельности этих органов, которая используется также для диагностики заболеваний (электроэнцефа­лография, электромиография, электрокардиография и др.). К этой же группе можно отнести ритм дыхания.

Биологические ритмы с периодом 20-28 ч называются циркадианными (циркадными, или околосуточными), например, перио­дические колебания на протяжении суток температуры тела, час­тоты пульса, артериального давления, работоспособности человека и др.

Выделяют также группу биологических ритмов низкой часто­ты; это околонедельные, околомесячные, сезонные, окологодовые, многолетние ритмы.

В основе выделения каждого из них лежат четко регистрируе­мые колебания какого-либо функционального показателя. Напри­мер, околонедельному биологическому ритму соответствует уро­вень выделения с мочой некоторых физиологически активных веществ, околомесячному — менструальный цикл у женщин, сезон­ным биологическим ритмам — изменения продолжительности сна, мышечной силы, заболеваемости и т. д.

Наиболее изучен циркадианный биологический ритм, один из самых важных в организме человека, выполняющий как бы роль дирижера многочисленных внутренних ритмов.

Циркадианные ритмы высокочувствительны к действию различ­ных отрицательных факторов, и нарушение слаженной работы си­стемы, порождающей эти ритмы, служит одним из первых симптомов заболевания организма. Установлены циркадианные колебания более 300 физиологических функций организма человека. Все эти процессы согласованы во времени.

Многие околосуточные процессы достигают максимальных зна­чений в дневное время каждые 16-20 ч и минимальных — ночью или в ранние утренние часы. Например, ночью у человека самая низкая температура тела. К утру она повышается и достигает мак­симума во второй половине дня.

Основной причиной суточных колебаний физиологических фун­кций в организме человека являются периодические изменения возбудимости нервной системы, угнетающей или стимулирующей обмен веществ. В результате изменения обмена веществ и возни­кают изменения различных физиологических функций (рис. 25.1). Так, например, частота дыхания днем выше, чем ночью. В ночное время понижена функция пищеварительного аппарата.

Рис. 25.1. Суточные биологические ритмы в организме человека

Установлено, что суточная динамика температуры тела имеет волнообразный характер. Примерно к 18 ч температура достигает максимума, а к полуночи снижается: минимальное ее значение меж­ду часом ночи и 5 ч утра. Изменение температуры тела в течение суток не зависит от того, спит человек или занимается интенсив­ной работой.

Температура тела определяет скорость биологических реакций, днем обмен веществ идет наиболее интенсивно. С суточным рит­мом тесно связаны сон и пробуждение. Своеобразным внутренним сигналом для отдыха ко сну служит понижение температуры тела. На протяжении суток она изменяется с амплитудой до 1,3°С.

Измеряя через каждые 2-3 ч на протяжении нескольких суток температуру тела под языком (обычным медицинским термомет­ром), можно довольно точно установить наиболее подходящий момент для отхода ко сну, а по температурным пикам определить периоды максимальной работоспособности.

Днем растет частота сердечных сокращений (ЧСС), выше артериальное давление (АД), чаще дыхание. Изо дня в день к моменту пробуждения, как бы пред­восхищая возрастающую потребность организма, в крови повыша­ется содержание адреналина — вещества, которое увеличивает ЧСС, повышает АД, активизирует работу всего организма; к этому времени в крови накапливаются биологические стимуляторы. Снижение концентрации этих веществ к вечеру — непременное условие спокойного сна. Недаром нарушения сна всегда сопровож­даются волнением и тревогой: при этих состояниях в крови нарас­тает концентрация адреналина и других биологически активных веществ, организм длительное время находится в состоянии «бое­вой готовности». Подчиняясь биологическим ритмам, каждый физиологический показатель в течение суток может существенно менять свой уровень.

• Вперёд

Что такое биологические ритмы? | SRBR: Общество исследования биологических ритмов

Навигация

Биологические ритмы повсюду. Ежедневные изменения сна и бодрствования, ежегодная миграция птиц и приливно-отливные колебания в поведении прибрежных животных — все это примеры биологических ритмов. Область хронобиологии изучает эти ритмы в живых организмах и то, как они настраиваются сигналами из внешнего мира.

Циркадные ритмы (ритмы, которые повторяются примерно каждые 24 часа) являются наиболее известными биологическими ритмами. Циркадные ритмы влияют не только на сон и бодрствование, но и на многие другие функции организма, такие как температура тела, секреция гормонов, обмен веществ и функции органов. Эти ритмы позволяют организмам предвидеть и приспосабливаться к циклическим изменениям окружающей среды, которые вызваны суточным вращением Земли вокруг своей оси.

У людей и других млекопитающих циркадные ритмы в организме синхронизируются с окружающей средой главными часами, расположенными в супрахиазматических ядрах (СХЯ), крошечной области мозга, расположенной прямо над местом пересечения зрительных нервов. СХЯ получает информацию о свете и темноте непосредственно от глаз, интегрирует эту информацию и передает ее клеточным циркадным часам, расположенным по всему телу. Таким образом, циркадные ритмы в поведении и физиологии синхронизируются с внешним циклом свет-темнота.

Хотя циркадные ритмы требуют входных данных (например, света) из окружающей среды для синхронизации с 24-часовым днем, ключевой особенностью этих ритмов является то, что они являются самоподдерживающимися, что означает, что они продолжают цикл с периодом примерно 24 часа. при отсутствии каких-либо подсказок из окружающей среды. Таким образом, даже в постоянной темноте в контролируемых лабораторных условиях многие функции организма продолжают демонстрировать приблизительно 24-часовой ритм. У людей внутренний циркадный период составляет в среднем 24,2 часа, в диапазоне от 23,5 до 24,6 часов у здорового населения. Эта вариация циркадного периода объясняет, почему одни люди — ранние пташки, а другие — ночные совы.

На молекулярном уровне циркадные ритмы генерируются механизмом обратной связи, включающим циклические изменения экспрессии определенных генов. Белки, кодируемые двумя из этих генов, называемыми CLOCK и BMAL1, включают активность других генов, называемых Per и Cry. В свою очередь, белки PER и CRY подавляют активность белков CLOCK и BMAL1, создавая повторяющуюся петлю включения и выключения генов, которая повторяется примерно каждые 24 часа. Этот механизм молекулярной обратной связи присутствует практически в каждой клетке организма — от клеток печени до клеток кожи. В конечном счете, он управляет циркадными ритмами клеточных процессов, метаболизма, физиологии и поведения, обеспечивая выполнение всех этих функций в нужном месте в нужное время суток.

Нарушение циркадных часов может привести к проблемам со здоровьем. Это происходит, например, во время работы в ночную смену или смены часовых поясов, когда существует несоответствие между воздействием света, приемом пищи и другими сигналами из внешней среды и синхронизацией циркадных ритмов в организме. В долгосрочной перспективе повторная потеря координации между циркадными ритмами и сигналами окружающей среды может увеличить риск ряда заболеваний, таких как диабет, болезни сердца и некоторые виды рака. Настройка внутренних часов может быть ключом к здоровью и благополучию.

Регуляция циркадных ритмов у других организмов, от цианобактерий до грибов и от растений до насекомых, подчиняется одним и тем же общим принципам. Действительно, именно открытие механизма молекулярной обратной связи у плодовых мушек привело к присуждению Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2017 году. Растения могут использовать свои циркадные часы, чтобы синхронизировать цветы с правильным временем года.

Дальнейшее чтение:

NIGMS — Информационный бюллетень NIH
Национальный фонд сна
Студия BioClock — Введение в хронобиологию

 

Циркадный ритм | Psychology Today

Биологические часы, цикл сна, биоритм

Отзыв от Psychology Today Staff

Циркадные ритмы — это циклы, которые сообщают телу, когда нужно спать, просыпаться и есть — биологические и психологические процессы, которые колеблются по предсказуемым закономерностям каждый день. На эти внутренние часы влияют внешние сигналы, такие как солнечный свет и температура, которые помогают определить, чувствуете ли вы себя энергичным или истощенным в разное время дня.

Содержимое

• Что такое циркадный ритм?
• Как улучшить сон

Что такое циркадный ритм?

Циркадные ритмы регулируются основными часами, группой нейронов, называемой супрахиазматическим ядром, расположенной в области мозга, называемой гипоталамусом. Эти главные часы переводят сигналы из окружающей среды в директивы для тела. Например, рецепторы в глазах обнаруживают темноту и передают этот сигнал в супрахиазматическое ядро, которое затем стимулирует выработку мелатонина — гормона, вызывающего сонливость.

Почему важны циркадные ритмы?

Циркадные ритмы играли важную роль на протяжении всей эволюции, позволяя животным подготовиться к грядущим изменениям в окружающей среде. Сегодня исследования показывают вред нарушенного циркадного ритма, такой как нарушения сна, ожирение, диабет, депрессия и биполярное расстройство, не говоря уже о трудностях с концентрацией внимания и сохранением продуктивности.

Что происходит, когда мой циркадный ритм выходит из строя?

Я жаворонок или ночной человек?

Хронотип относится к тому, когда человек наиболее бдителен в течение дня. Некоторые из них — утренние жаворонки, а другие — ночные совы. Хотя исследования хронотипов все еще продолжаются, одно недавнее исследование предполагает, что могут также существовать различные хронотипы дневного и дневного сна, когда пик бодрствования приходится на дневное время или до и после 15:00.

Как циркадные ритмы меняются с возрастом?

Пожилые люди, как правило, имеют больше проблем со сном, в том числе с засыпанием, продолжительным сном и бодрствованием в течение дня. Исследования показывают, что это может быть связано с тем, что область мозга, отвечающая за циркадные часы, проявляет более слабую электрическую активность по мере старения, посылая приглушенные сообщения остальной части тела.

Как улучшить сон

Индивидуальные биологические часы могут быть установлены раньше или позже, но постоянное поддержание сигналов, влияющих на циркадный ритм, может помочь каждому сохранить свой распорядок дня. Просыпаться и ложиться спать в одно и то же время каждый день — и подвергать себя воздействию солнечного света и темноты в это время — поддерживает устойчивую выработку мелатонина. Таким образом, отказ от экранов вечером является важным изменением, которое может принести пользу тем, кто надеется на лучший сон.

Иногда эти изменения находятся вне нашего контроля, как в случае путешествия. Реактивная задержка возникает, когда внутренние часы и внешние сигналы расходятся, что может привести к усталости или раздражительности до того, как эти две силы перестроятся.