Биологические ритмы, их адаптивная роль в антропогенных экосистемах

Любой живой организм является независимой колебательной системой, которая характеризуется целым набором внутренних ритмов. Из всего многообразия биоритмических процессов, протекающих в организме человека, наибольшее значение для него имеют три ритма: физический, интеллектуальный и эмоциональный. От рождения до смерти каждый из нас подвержен влиянию этих трех циклических процессов. Зная свои биоритмы, можно помочь своему организму адаптироваться во внешней среде и способствовать его выживаемости. Теория биоритмов хорошо прослеживается и при исследовании «сов» и «жаворонков», видится два биоритмических типа: умеренный и вечерний. Это явление чаще всего передается по наследству и говорится о «разумности» природы, позаботившейся о том, чтобы разделить обязанности между членами общества на заре цивилизации. Это явление позволило человеческому роду лучше приспособиться к изменениям внешней среды.

Ритмы правят миром

Все в природе подчиняется ритмам. Интуитивно это понимали многие передовые люди своего времени, но в среде ученых это явление долгое время не воспринималось всерьез. Положение начало меняться в начале двадцатого века, когда возникла новая наука – биоритмология. Одним из первых в нашей стране обратил внимание научной общественности на зависимость протекания различных жизненных процессов в земных организмах от космических факторов А. Чижевский.

Точность биологических ритмов, по которым живут цветы и птицы, растения и млекопитающие, занимали умы ученых задолго до наступления нашего века. Изучением биоритмов занимались К. Линней, Ч. Дарвин, К. Тимирязев и другие известные естествоиспытатели.

Было выяснено, что в жизни всех биологических особей четко проявляются два суточных ритма – солнечный и лунный. Один зависит от вращения Земли вокруг своей оси и связан с Солнцем; периодичность его составляет 24 часа. Другой связан с лунными сутками, длительность которых 24 часа 50 минут.

Как показало изучение биоритмов человека, большинство из нас «лунатики», предпочитающие ритм лунных суток солнечным. Суточный ритм нашего организма около 25 часов. Такой биоритм назван циркадным околосуточным.

Основным свойством любого живого организма является ритмичность. «Система, насквозь пронизана ритмами», - так образно назвал человека один из ведущих биоритмологов Б. С. Алякринский. Основным ритмом человеческого организма является суточный ритм. В этом ритме периодически изменяются все системы нашего тела. Суточный ритм организма человека определяется различными физиологическими функциями, и эти функции проявляют свою активность в одно время максимально, в другое – минимально.

В науке о биологических ритмах еще нет своего Эйнштейна. Первые попытки какого-либо достоверного объяснения природы этих ритмов были предприняты только в начале тридцатых годов прошлого века.

Теория биоритмов имеет двух основоположников. Одним был доктор Герман Свобода, профессор психологии Венского университета, другим – Вильгельм Фляйс, известный отоларинголог, проживающий в Берлине. Эти ученые ничего не знали друг о друге, но параллельно работали над одной и той же проблемой и пришли к одинаковым выводам.

В результате проведенных исследований Г. Свобода пришел к выводу, что физические и эмоциональные характеристики каждого человека обладают ритмичностью и циклы имеют продолжительность 23 и 28 дней. А если известна продолжительность цикла, значит, можно предсказать и его повторение. Таким образом, он выдвинул гипотезу о наличии двух основных ритмов, управляющих человеческой жизнью, ритмах физическом и эмоциональном.

Приблизительно в это же время в Вене работал В. Фляйс. Он привел новые доказательства существования теории биоритмов, подтвердил наличие 23-дневного физического и 28-дневного эмоционального цикла, расширил практическое применение теории биоритмов.

Кроме Г. Свободы и В. Фляйса над теорией биоритмов работал австрийский инженер Альфред Тельтшер. Знакомство с теорией биоритмов побудило его начать опыты по изучению интеллектуальной работоспособности студентов, чтобы выявить периоды их хорошей и плохой успеваемости. В результате статистической обработки материала Тельтшер пришел к выводу, что существует еще один вид ритма – интеллектуальный, цикличность которого равна 33 дням.

После открытия основных биоритмов многочисленные последователи Свободы, Фляйса и Тельтшера продолжали развивать и совершенствовать теорию биоритмов. В настоящее время основные принципы ее выглядят следующим образом.

От рождения до смерти каждый человек подвержен воздействию трех основных циклов: физического, эмоционального и интеллектуального. Эти циклы протекают независимо друг от друга и имеют периоды: физический – 23 дня, эмоциональный – 28 дней и интеллектуальный – 33 дня.

Физический цикл оказывает влияние на основные физиологические функции человека: сопротивляемость организма внешним воздействиям, силу тела, координацию движений, хорошее физическое самочувствие и регулирует физиологические процессы, протекающие в различных органах и тканях.

В течение первой половины все физические показатели находятся на подъеме. В это время организм наиболее силен физически. Человек может выполнять более тяжелую работу, меньше устает, сопротивляемость болезням резко повышена. Во второй половине физического цикла (11,5 дня) тело разряжается. В эти дни человек больше нуждается в отдыхе, быстрее утомляется, более подвержен болезням. Первая фаза физического цикла – активная, вторая фаза - пассивная. В этой фазе организм собирает (аккумулирует) энергию для последующего подъема физической активности. Если человек закален физически, то разница в фазах цикла будет не особенно заметна, наблюдается лишь небольшое снижение физического потенциала. Если человек ослаблен в физическом отношении, то разница будет более заметна, обычно наблюдается ухудшение самочувствия.

В критические дни цикла, когда кривая переходит из положительной фазы в отрицательную, физический ритм становится неуверенным и нестабильным. В это время надо соблюдать максимальную осторожность, особенно если дело касается физических упражнений и тяжелой физической работы.

Эмоциональный ритм, названный в свое время Фляйсом «ритмом чувствительности», несколько дольше, чем физический – 28 дней. В течение первой половины этого ритма (позитивная фаза, длящаяся две недели) человек обычно хорошо себя чувствует и находится в хорошем отношении с окружающими людьми. Это наилучшее время для реализации проектов, требующих позитивного настроя и вдохновения. Так как эмоциональный цикл является одним из самых мощных, то он может поднять на более высокую ступень как физический цикл, так и интеллектуальный. В период физического упадка в комбинации с пиком эмоционального цикла может наблюдаться некоторый подъем физических возможностей и наоборот. Это особенно важно в тех видах спорта, где особенно нужна сильная концентрация и воля. Эмоциональный ритм влияет и на интеллектуальные возможности человека. Если пик эмоционального ритма совпадает с пиком ритма интеллектуального, то можно ожидать подъем творческой активности. Может быть, совпадение пиков этих двух ритмов и есть то, что поэты, композиторы и художники называют вдохновением.

Через две недели позитивная фаза эмоционального цикла сменяется негативной. В течение этой фазы будет труднее достигнуть вершины проницаемости. Эмоциональный ритм гораздо легче контролировать, чем физический или интеллектуальный, - человек легче оценит свое самочувствие, чем физические возможности и силу мышления.

Отрицательные дни эмоционального цикла являются не самыми лучшими днями для совместной работы или для принятия семейных решений. В эти дни люди склонны к раздражительности, вспыльчивости, конфликтам. Критические дни более опасны, чем дни негативной фазы. В эти дни все «минусы» этой фазы достигают вершины. Эмоциональный критический день, особенно если он сочетается с критическим днем физического цикла, может грозить большими неприятностями. Каждый эмоциональный критический день с момента рождения до дня смерти будет наступать с двухнедельным интервалом после дня рождения.

Интеллектуальный ритм имеет более значение, чем физический и эмоциональный, так как жизнь человека – непрерывный процесс обучения. На течение этого ритма большое влияние оказывают железы внутренней секреции – щитовидная, шишковидная и гипофиз. Интеллектуальный ритм продолжается 33 дня и также разделен на две фазы – позитивную и негативную, каждая из которых длится по 16,5 дня. В течение первой фазы память человека лучше, способность к обобщению и пониманию наиболее высока. Позитивная фаза интеллектуального цикла – хорошее время для новых идей, быстрого усвоения информации, а также самообразования.

Во второй, негативной фазе, все эти способности сглажены. У человека понижается восприятие всего нового и способность к обобщениям. В это время труднее сконцентрироваться и представить возникающие проблемы с максимальной ясностью. Если нужно принять жизненно важное решение, то лучше выбрать для этого другое время.

Относительная сила физического, эмоционального и интеллектуального ритмов у всех людей различна. Многое зависит от самого человека, его наследственности и привычек. Человек, с детства одаренный талантом художника или писателя, всегда будет иметь более ярко выраженный интеллектуальный цикл. Прирожденный атлет будет отличаться физическими достоинствами, артист – эмоциональными.

Таким образом, либо вследствие унаследованных черт, либо при наличии определенных талантов, один из биоритмов может оказаться более сильным и будет иметь больше возможности влиять на поступки человека и на его жизнь.

Теория биоритмов хорошо прослеживается и при исследовании «сов» и «жаворонков».

По мнению ряда ученых, всех людей, в зависимости от особенностей биоритмов, можно разделить на 3 типа: «совы», «жаворонки» и «голуби».

Для людей-«сов» (30-40% от общего числа) характерно позднее засыпание и позднее пробуждение, они активны до поздней ночи, но с трудом могут проявлять активность в утренние часы. К этой категории людей в полной мере относились, например, В. Моцарт, О. Бальзак, Э. Т. Гофман, Д. Менделеев.

Для людей-«жаворонков» (20-25% от общего числа) характерна противоположная картина – раннее засыпание и очень раннее пробуждение. Такие люди просыпаются легко в ранние часы, полны энергии и чрезвычайно работоспособны именно в утренние часы. В вечерние же часы работоспособность резко падает, усиливается сонливость. Типичными представителями этого типа людей являлись Л. Н. Толстой, А. П. Чехов, Наполеон.

Таким образом, на примере «сов» и «жаворонков» мы видим два биоритмических типа – утренний и вечерний. Это чаще всего передается по наследству и говорит о «разумности» природы, позаботившейся о том, чтобы разделить обязанности между членами общества на заре цивилизации. Это явление позволило человеческому роду лучше приспособиться к изменениям внешней среды.

При обследовании молодых людей было выявлено учеными, что у «жаворонков» в 1,5 раза чаще развивается гипертония, чем у их товарищей, относящихся к группе «сов». Ученые объяснили это явление следующим образом: у «жаворонков» утром начинается перестройка организма с режима отдыха на рабочий режим. Уже в шестом часу идет значительный выброс адреналина и других гормонов, повышающих активность организма.

У «сов» выработка гормонов и биологически активных веществ идет медленнее, и поэтому все факторы, вызывающие повышение давления, в какой-то степени сглаживаются.

Эмоционально «совы» и «жаворонки» также отличаются друг от друга. «Жаворонки» - это в основном энергичные молодые люди, они охотно следуют общепринятым взглядам и нормам, но морально зачастую слабее «сов». Неудачи вызывают у них сомнение в собственных силах и возможностях, они легко пасуют перед трудностями.

«Совы» тоже характеризуются высокой активностью, но в отличие от «жаворонков» легко забывают неудачи и конфликты. Они меньше волнуются перед экзаменами, не пугаются возможных конфликтов и проблем. Тип нервной деятельности у них сильнее, чем у «жаворонков».

Исследование этих двух типов людей позволили ученым сделать вывод о том, что различия в ритме трудоспособности между ними обусловлены различиями в гормональной и психической сферах. Эти особенности присущи любому организму, и с ними следует считаться при организации труда.

В последнее время получены сведения о меньшей способности к адаптации представителей утреннего типа. Они чаще болеют, хуже сопротивляются стрессам. «Совы» легче приспосабливаются к неблагоприятным условиям среды, устойчивей эмоционально.

Основная же масса людей (35-50%) относится к третьему типу, для которого не характерно столь четкое, как у первых двух, наличие преимущественной активности в утренние или ночные часы. Для них типична наивысшая работоспособность в 10-12 и 16-18 часов, а самый низкий уровень активности – с 2 до 5 часов.

У каждого человека есть собственный эталон времени – индивидуальная минута.

Одним из критериев эндогенной организации биологических ритмов является длительность индивидуальной минуты . У здоровых людей величина индивидуальной минуты является относительно стойким показателем, характеризующим эндогенную организацию времени и адаптационные способности организма. У лиц с высокими способностями к адаптации индивидуальная минута превышает минуту физического времени, у лиц с невысокими способностями к адаптации индивидуальная минута в среднем 47,0 – 46,2 сек. , у хорошо адаптирующихся – 62,90 – 69,71 сек. Индивидуальная минута имеет ципкасептальный ритм – ее величина максимальна во вторник и среду и минимальна в пятницу и субботу. По величине индивидуальной минуты можно судить также о наступлении утомления у учащихся и взрослых людей.

С учетом этого величина индивидуальной минуты может быть исследована в начале и в конце занятия, в течение дня, недели, месяца, года. Эти данные позволяют выявить циркадные, недельные, сезонные ритмы индивидуальной минуты, функциональное состояние организма и его адаптированные возможности в любое время.

Таким образом, биоритмы не предсказывают будущего. Они могут только подсказать человеку, когда он будет в наилучшем или наихудшем состоянии, предсказать дни, когда могут возникнуть кризисные ситуации, чтобы успеть подготовиться к ним.

Методы исследования и результаты, полученные в процессе исследования

I этап работы - определение хронобиологического типа одноклассников, учителей. Для этого был использован опросник - тест для определения хронобиотипа . При выполнении тестового задания испытуемые придерживались следующих рекомендаций:

1. Прежде чем ответить, добросовестно прочитайте каждый вопрос.

2. Ответить необходимо на все вопросы в заданной последовательности.

3. На каждый вопрос надо ответить независимо от другого вопроса.

4. Для всех вопросов даны на выбор ответы с оценочной шкалой. Перечеркните крестиком только один ответ.

5. На каждый вопрос просьба ответить как можно откровеннее.

Использовалась следующая схема оценки хронобиологического типа человека по опроснику – тесту:

«Жаворонок» (четко выраженный утренний тип)69 баллов

Слабо выраженный утренний тип59 - 69 баллов

«Голубь» (индифферентный тип)42 - 58 баллов

Слабо выраженный вечерний тип31 – 41 баллов

«Сова» (сильно выраженный вечерний тип)31 балл

Была подсчитана сумма баллов у каждого испытуемого и, пользуясь схемой оценки, определены, к какому хронобиологическому типу относятся участники эксперимента: «голубь», «сова» или «жаворонок».

Результаты исследования

Из 25 обследованных одноклассников выявили следующее:

«Жаворонок» (четко выраженный утренний тип»)1 чел. – 5%

Слабо выраженный утренний тип2 чел. – 10%

«Голубь» 16 чел. – 60%

Слабо выраженный вечерний тип5 чел. – 20%

«Сова» (сильновыраженный вечерний тип)1 чел. – 5%

Из диаграммы мы видим, что основная масса моих одноклассников (60%) относятся к типу «голубей», для которых характерна наивысшая работоспособность в 10-12 и 16-18 часов, а самый низкий уровень активности с 2 до 5 часов.

Из 20 обследованных учителей выявили следующее:

«Жаворонок» (четко выраженный утренний тип»)-

Слабо выраженный утренний тип5 чел. – 25%

«Голубь» 10 чел. – 50%

Слабо выраженный вечерний тип5 чел. – 25%

«Сова» (сильно выраженный вечерний тип)-

Из диаграммы мы видим, что большинство испытуемых учителей относятся к типу «голубей».

II этап работы - определение длительности индивидуальной минуты.

Длительность индивидуальной минуты (ИМ) определяется по методу Халберга (1969). Для этого по команде экспериментатора испытуемый начинает счет секунд про себя (от 1 до 60). Цифру 60 испытуемый произносит вслух. Истинное время фиксируется при помощи секундомера. Для надежности определяют ИМ 2-3 раза. Средний показатель заносится в протокол.

Я определяла длительность ИМ в начале и в конце занятий. Данные получились следующие.

Длительность ИМ в начале занятия – 46. Длительность ИМ в конце занятия – 45. Величина ИМ соответствует половозрастной норме. Величина ИМ показывает, что я отношу себя к лицам с невысокими способностями к адаптации. К концу занятий по величине индивидуальной минуты видно, что наступает утомление.

Для каждого человека характерна оптимальная величина амплитуды колебаний физиологических носителей: органов и систем. Изменения амплитуды в одну или другую сторону говорит о ненадежности биологической системы или, проще, о болезни.

Одним из самых стабильных показателей здоровья является температура тела.

III этап работы - оценка суточных изменений некоторых физиологических показателей. Целью следующего этапа нашей работы было изучить изменения в деятельности внутренних органов и систем в зависимости от времени суток.

Одним из главных суточных ритмов человека является определенный ритм температуры. Самая низкая температура бывает ночью. Утром она повышается и достигает максимума к 16 часам. Этот ритм на протяжении долгих лет эволюции позволил чередовать степень активности организма в зависимости от периодических температурных колебаний нашей среды.

Другим важным суточным ритмом является ритм пульса.

В выходной день я, начиная со времени пробуждения и до отхода ко сну через каждые 2 часа в одном и том же положении тела (сидя), определяла у себя температуру тела и частоту пульса.

Результаты были занесены в протокол эксперимента.

Время, ч 9 11 13 15 17 19 21

Температура тела, º С 35,9 36,1 36,3 36,4 36,6 36,4 36,2

Частота пульса, уд/мин80 85 95 100 105 100 90

После проведения исследования построила график изменения этих показателей в течение дня. По горизонтальной оси отложила время, по одной вертикальной оси – частоту пульса, а по другой – температуру тела.

По графику мы видим, что самая низкая температура у меня утром, максимума она достигает в 17 часов, к вечеру наблюдается снижение температуры. То же самое мы наблюдаем и с пульсом.

При отклонении температуры даже на один градус, человек чувствует недомогание, дискомфорт и, как говорится, «находится не в своей тарелке». Если же температура повысится на 2-3 градуса, мы зачастую ложимся в постель и начинает пить жаропонижающие таблетки.

IV этап работы – построение графика биоритмов по всем трем циклам (физическому, эмоциональному и интеллектуальному).

Дл того, чтобы изобразить свои биоритмические кривые, в картах рождения надо найти год, месяц и дату рождения. Так, я родилась 20 января 1992 года. На карте рождения 1992 года находим январь, 20 число и рядом код из трех символов «И. И. З. » Эти три символа относятся: «И» - к физическому, «И» - к эмоциональному и «З» - к интеллектуальному циклам.

Я выбрала месяц декабрь, для которого решила вывести кривую биоритмов. Необходимо построить синусоиды для физических ритмов, затем для эмоционального и интеллектуального ритмов.

В результате я получила график биоритмов на декабрь месяц.

Сконцентрируйтесь, насколько это возможно, на физической активности. Это хорошее время для размышлений, для принятия решений и для учебы – я нахожусь на вершине интеллектуального цикла.

8 декабря 0 + - Я могу чувствовать физическое истощение, но эмоции мои положительны. Это обеспечивает некоторую поддержку физическим «критическим» условиям, в которых я нахожусь. Необходимо предпринять шаги для адаптации и преодоления интеллектуальной недостаточности. В этот день возможны случайности.

14 декабря - + - Это день невысокого для меня физического и интеллектуального уровня. Лучшее, что можно сделать, это сконцентрироваться на творческой работе и извлечь преимущества из плюса эмоционального ритма.

19 декабря - 0 0 В этот день может случиться все, что угодно. Рекомендуется полная и обязательная осторожность.

«Критичность» интеллектуального и эмоционального ритмов означает препятствия в реализации этих качеств. А в связи с пониженностью физического ритма любая активность должна сопровождаться тщательной подготовкой. В этот день возможны случайности.

31 декабря 0 - + Только одно положительное обстоятельство определяет мое состояние в этот день – это интеллектуальный плюс. Я буду себя чувствовать ужасно физически вследствие «критического»

статуса этого цикла. Эмоционально – будет депрессия. В этот день возможны случайности.

Зная теорию биоритмов, можно определить границу между здоровьем и патологией.

Зная свои биоритмы, можно помочь своему организму адаптироваться во внешней среде и способствовать его выживаемости.

Активно использовать в медицине такое направление как хронотерапия, использовать наиболее оптимальные схемы в лечении, учитывающие суточную периодику организма и его чувствительность к терапевтическим мероприятиям. Важно учитывать не только, что и как нужно принимать при данном заболевании, но и когда, то есть в какое время суток это следует делать, а когда не следует.

Необходимо больше знать о важнейших ритмах нашей жизни, для того, чтобы осуществлять лучший контроль над тем, что с нами случается, и коренным образом изменять нашу жизнь.

Учет биоритмов в построении режима жизни должен стать основным принципом в организации самых различных сторон человеческой деятельности. Это поможет увеличить производительность труда, будет способствовать сохранению здоровья, а в некоторых профессиях, где нужна быстрая реакция и мгновенные действия, поможет избежать аварий и несчастных случаев.

Знание и учет биологических ритмов необходим для спортсменов. Это связано с тем, что на соревнованиях спортсмены работают на пределе человеческих возможностей, и нужно использовать малейший шанс повысить эти возможности. Каждый спортсмен должен иметь свой график биоритмов физического, эмоционального и интеллектуального циклов, следовать этому графику и стараться, чтобы любые соревнования совпадали с позитивными циклами этого графика.

Знание критических дней может помочь каждому человеку как в личной, так и в общественной жизни.

Необходимо стремиться, чтобы максимальные нагрузки (трудовые, учебные, спортивные, психические, эмоциональные) совпадали с периодами наибольшей физической и психической активности человека в его индивидуальном циркадном ритме.