Le rythme en biologie – un facteur de rythme …

Le rythme en biologie – c'est un phénomène très intéressant. Aujourd'hui, de nombreux scientifiques engagés dans la recherche de ce phénomène. Le rythme de la biologie – est un processus universel qui concerne tous les organismes vivants. En cela, vous verrez en lisant cet article.

Le principe de l'unité de l'organisme et l'environnement est l'un des principes de la science moderne. Tous les organismes vivants, ainsi que le système supraorganismal, ce qui représente l'unité avec l'environnement dans lequel ils vivent, ont un rythme tous ses processus. Les fonctions vitales d'entre eux sont soumis à des rythmes périodiques qui reflètent les rythmes de réponse univers entier dans son ensemble (y compris géophysique, astronomique), ainsi que la nature.

PY Sokolov, sociologue russe, fait remarquer que toute la vie animale et végétale, et avec elle, et les personnes en situation constamment et éternellement les effets du monde physique et répond aux réactions de pulsation rythmique au cœur battant du monde.

Quels sont les biorythmes?

Considérons le concept d'intérêt pour nous. Les rythmes biologiques sont des changements répétitifs périodiques dans le caractère et l'intensité des phénomènes et des processus biologiques. Ces processus de traitement par lots ont une large gamme de fréquences. Ils se trouvent sur chacun des niveaux d'organisation de vie des systèmes. Le biosystème plus dur, donc il a un plus grand nombre de biorythmes. Ils sont fixés au niveau génétique. Le rythme de la biologie – un phénomène qui est très important pour l'adaptation et la sélection naturelle des organismes.

Son existence est due à la synchronisation des processus biochimiques. Étant donné que l'organisme vivant est un système hiérarchique, il doit être équilibré avec le fonctionnement de ses différents sous-systèmes et niveaux de synchronisation non seulement dans le temps mais aussi dans l'espace biologique.

Dans cet article, vous apprendrez en détail ce qu'est un rythme en biologie. Manifestations, les propriétés et les exemples sont décrits ci-dessous.

Chronobiologie: émergence et le développement

La science qui étudie les rythmes biologiques, est appelée chronobiologie. Il est bien connu depuis les temps anciens que les pétales et les feuilles des plantes, en fonction du moment de la journée pour effectuer certains mouvements. Karl Linney retour en 1745 a inventé la « horloge fleurie » (photo ci-dessous) pour déterminer le temps de se détacher et la fermeture des fleurs.

Dans la première moitié du 19ème siècle, la première étude des rythmes circadiens chez l'homme ont été menées, telles que la température du corps, la fréquence de la miction et la fréquence cardiaque. Comme dans les manuels de physiologie de cette période sont des indications ont été trouvées de l'existence de fonctions rythmiques qui sont endogènes, à savoir qu'ils se produisent dans le corps. En 1936, il a finalement été mis en place des rythmes circadiens endogènes des plantes et des fleurs. A cet effet, toute influence extérieure sur eux ont été exclus.

D'autres étapes importantes dans le développement de la science de la chronobiologie – l'ouverture de l'orientation des oiseaux et des abeilles en vol par le soleil, la confirmation de l'existence du corps humain des rythmes circadiens endogènes. Un nouvel élan a été donné à cette science à la suite de la recherche spatiale. Comme précédemment, le principal intérêt des scientifiques dans l'étude des rythmes biologiques est l'étude des rythmes annuels, lunaires et diurnes.

Rythmes et d'adaptation physiologique

Allouer suivant leur classement en termes de l'interaction entre l'environnement et l'organisme.

1. adaptation des rythmes (biorythme) – Cette périodes d'oscillation qui sont proches de cycles géophysiques critiques. Leur rôle est d'adapter les différents organismes aux changements environnementaux qui se produisent périodiquement. Leur fréquence est stable.
2. rythmes physiologiques (travail) – vibrations qui reflètent l'activité des systèmes physiologiques d'un organisme particulier. leur fréquence est très variable et dépend de l'état de l'organisme.

Rythmes de exogènes et endogènes

Les rythmes de l'apparence de la nature sont divisés en exogènes et endogènes. Exogènes – réaction de l'organisme aux changements environnementaux. Endogenous se pose à la suite des processus d'auto-régulation, caractérisé par rétroaction retardée. Ils sont soumis au même effets environnementaux de temps qui peuvent affecter leur amplitude et biorythmes de déphasage.

Rythmes des niveaux d'organisation de biosystème et la fréquence

Rythmes sont également divisés par niveau d'organisation d'un biosystème particulier. Ils sont répartis dans la biosphère, population, organisme, organes et de cellules.

ils sont en fonction de leur fréquence:

• rythmes de haute fréquence (à partir d'une fraction de seconde à 30 minutes);
• moyen (de 30 minutes à 28 heures);
• mezoritmami (de 28 heures à 7 jours);
• makroritmami (de 20 jours à un an);
• megaritmami (périodicité – dix ans).

nature biorythmes

Un organisme vivant, selon l'hypothèse la plus courante est le système oscillatoire indépendant, caractérisé par un ensemble de rythmes connectés en interne. métabolisme Cycles (métabolisme et catabolisme) dans les cellules se produisent en permanence. Ce complexe de diverses réactions biochimiques – agents de synthèse et de clivage. Dans les cellules en conséquence, en conformité avec les cycles métaboliques changements se produisent en continu des concentrations de diverses substances (produits métaboliques, d'enzymes et de l'ARN de transfert de la matrice, etc.) participer à des réactions biochimiques. Paramètres Biosystems environnement interne résultant de réactions font une oscillation continue, partant des valeurs moyennes.

Dans les organismes vivants, les capteurs qui déterminent la nature et le taux des processus métaboliques, sont les hormones et les modulateurs allostériques de soutien rythmicité en biologie. Ce qu'ils surveillent en permanence l'état du corps. Et il tend à maintenir la constance (homéostasie) environnement interne -. PH, température, pression osmotique, la concentration de substances, etc. De nombreux mécanismes sont impliqués dans le maintien de l'homéostasie. Ils sont construits principalement sur le principe de la rétroaction. Par exemple, un excès de glucose dans le sang commence à stocker mécanisme de ce matériau (sous forme de glycogène). Au contraire, l'absence de celui-ci entraîne une augmentation de la dégradation du glycogène.

La conclusion de ce qui peut être fait suivant. Dans les organismes vivants, aucun processus est continu. Il doit nécessairement dirigé alternent de façon opposée avec: .. Un repos de travail, souffle souffle, division synthèse état de sommeil de réveil, etc. de l'organisme vivant, ne peut donc pas être statique. Elle se caractérise par un terme tel que le rythme. Déterminer si cette propriété d'un organisme vivant peut être produit même par simple observation. Vous remarquerez peut-être que certains (en fait tous) de son énergie et les paramètres physiologiques sont toujours en mesure de commettre des fluctuations amplitude et fréquence par rapport aux valeurs moyennes.

De telles fluctuations et ont biorythmes. Avec l'aide de ces organismes en assurer la stabilité thermodynamique de l'état. Pour adapter avec succès à l'environnement, il est le rythme des changements cycliques. La définition de ce phénomène, nous avons cité plus haut dans cet article.

L'horloge interne

minuterie externe est inutile de synchroniser le système avec un haut degré de conjugaison de tous ses sous-systèmes. Dans le développement des fonctions de commande du programme inné de l'organisme au fil du temps, il est modifié, ce qui lui permet de s'adapter au profil temporel de l'environnement. Cet organisme est capable de « prédire » l'heure du jour. Cela lui permet d'être connecté à l'avance divers effecteurs, qui sont inclus dans une réponse immédiatement. Par exemple, la température du corps, et le contenu des corticostéroïdes dans le plasma en sommeil normal commencent bien avant sa fermeture à la hausse. , Le réveil se produit donc souvent avant que la lumière se allume.

Voici d'autres exemples de rythme. Seuls les organismes survivent dans le processus de la sélection naturelle, qui a la capacité non seulement d'attraper dans la variété sauvage de changements, mais également d'ajuster le rythme des vibrations externes sa machine à rythme. Par exemple, les animaux rythmes alternatifs de veille et de sommeil, de sorte qu'il aide à assurer des conditions favorables à la production de denrées alimentaires. Dans la nature, le système de reproduction (les périodes de fécondité et la stérilité) est également adapté aux conditions environnementales qui sont les plus optimales pour développer une descendance. De nombreux oiseaux migrent vers le sud à l'automne. Ceci est un exemple de la façon de manifester le rythme. Biologie connaît bien d'autres exemples. Ainsi, certains animaux mise en veille prolongée. Il les aide à survivre, en dépit du fait que les extérieurs conditions environnementales sont extrêmes.

biorythmes quotidiens

rythmicité circadienne en biologie – quel est-il? Avouons-le. Par jour (circadiens) biorythmes comprennent de tels phénomènes et changer la nature et l'intensité des processus biologiques, dont la fréquence de répétition est de 24 ± 4 heures. La plupart des processus physiologiques et biochimiques du métabolisme, le mouvement, le développement, la croissance, est soumise à ces rythmes, qui sont causés par le rythme de l'environnement extérieur circadien (quotidien). Il, à son tour, est relié à la rotation autour de l'axe de la planète. Des exemples de ces procédés sont les suivants: taux métabolique, les fluctuations de la température corporelle, la fréquence de la division cellulaire. Pour tous caractérisés par un rythme quotidien.

Biologie – la science qui étudie non seulement les animaux, mais aussi des plantes. Ce dernier, en particulier, vu la nuit laisse les cycles rythmiques de descente et de fermeture des fleurs. Pendant la journée, ils sont divulgués. Rythmes sont conservés même quand il n'y a pas de soleil. Cela a été confirmé par ses expériences SE Shnol, biophysicien russe. Il a cité comme exemple le maire de haricots. Ses feuilles ont augmenté et sont tombés le matin et le soir, même si la plante est dans une pièce sombre. Je me sentais comme si le temps et l'horloge physiologique interne pour le définir.

Les plantes définissent généralement la durée de la journée de la transition d'une forme à une autre lors du changement des caractéristiques de la lumière du soleil pigment phytochrome (sa composition spectrale). Par exemple, le soleil au coucher du soleil est rouge parce que la lumière rouge a la plus longue longueur d'onde et plus petit que le bleu, dispersés. Au crépuscule ou le coucher du soleil lumière beaucoup de rayonnement rouge et infrarouge. Ce perçoit la plante, montrant le rythme quotidien.

Biologie – la science, qui à ce jour a acquis beaucoup d'expérience en observant les différents animaux. Il a été constaté en particulier que les périodes de repos et de intercalation activité des animaux (jour et nuit) se rapporte également à des rythmes circadiens. Pour eux , est une importante détermination du temps n'est pas absolu mais relatif. Ils ont besoin de savoir quand le soleil se lèvera et asseyez-vous en tant que créatures de jour la recherche de nourriture pour l'utilisation de la lumière du jour et de nuit – sombre.

Voici un exemple – regardez le rythme quotidien de logement sur les crabes violonistes de la côte Atlantique. Il change de couleur, montrant le rythme quotidien. Biologie – une science qui, comme les autres, d'identifier les modèles. Pour ce crabe change de couleur? Avouons-le.

Crabe matin, plus de lumière, mais quand le soleil monte plus haut dans le ciel, il devient plus sombre. Jouer un rôle protecteur, pigment protège le crabe séduisant du soleil brûlant. Si cela est à marée basse, il aide à être une couleur foncée sur le sable côtier inaperçu. Et il est là à la recherche de nourriture envoyée au crabe.

rythmes quotidiens chez les humains

Environ 300 des fonctions physiologiques qui ont des rythmes circadiens observés dans le corps humain. Le poids corporel, sur la base du système circadien humain est maximale à 18-19 heures, la fréquence respiratoire – 13-16 heures, la fréquence cardiaque – 15-16 heures, le taux sanguin des erythrocytes – 11-12 heures leucocytes – 21 -23 heures et t. d.

Les processus mentaux sont accélérés et ralentis dans la soirée du matin. Aux rythmes des fonctions mentales et physiologiques, à son tour, affectent les changements de veille et de sommeil, le repos et l'activité. Dépend de nombreux facteurs au cours des paramètres de la courbe d'efficacité: le niveau veille de la motivation, la consommation alimentaire, la situation générale, tels que la personnalité, etc …

Le terme « desynchronosis » désignent une perturbation dans un système biologique rythmes de commande du temps. L'étude de ses mécanismes est d'une grande importance dans l'organisation du travail et le reste du personnel, dans l'exercice de diverses mesures de prévention visant à protéger la santé. Desinhroz notamment observé chez les personnes qui ont fait des vols de longue distance (dans 4-5 fuseaux horaires), en changeant le mode de fonctionnement du jour à la nuit, et les astronautes de la commission du vol spatial.

lunaires biorythmes

Tsirkalunarnye (lunaire) biorythmes – rythmes dont la période est en moyenne 29,53 jours. Ces rythmes en biologie correspondent au cycle lunaire mois, à savoir le cycle des phases de lune.

De nombreux processus géophysiques affectent la fréquence de rotation de la lune autour de la planète. Par exemple, en changeant l' éclairage de nuit, la température, la pression d'air, le champ magnétique de la Terre, la direction du vent. Tous ces phénomènes pour tsirkalunarnyh rythmes sont des pointeurs temporaires.

Dans les organismes marins se trouvent des exemples les plus impressionnants de la façon dont ces rythmes influent sur les processus de la vie. Par exemple, les vers marins Palolo vivant sur les récifs coralliens, en Octobre et Novembre, les dix derniers jours du cycle lunaire, et en même temps à un certain moment de la journée, l'eau se sépare dans le dos, qui est rempli avec les produits du système reproducteur. Il est nécessaire pour la procréation.

cycles lunaires et les périodes d'insémination de fertilité peuvent être non seulement synodal (comme dans l'exemple précédent). Il y a aussi sigisic à un intervalle de 14,7 jours. Par exemple, un type de poisson se trouve sur la rive du golfe de Californie, la pleine lune et la nouvelle lune (à marée haute) pond des œufs sur la plage. Elle se développe dans les 14 jours sur la plage et dans l'eau tombe avec la marée suivante.

Clair de lune, comme nous l'avons déjà mentionné, les causes des différences d'éclairage la nuit. Cela garantit que l'activité des animaux, ce qui conduit les changements de style de vie le soir ou la nuit. Même si l'on exclut l'effet de la lune dans le laboratoire, la fréquence tsirkalunarnyh processus est maintenue. Elle pourrait être due à d'autres facteurs liés au cycle lunaire. Par exemple, il est fluctuations du champ magnétique de notre planète.

Le cycle lunaire affecte également la croissance des plantes. Ceci peut être illustré par l'exemple des fluctuations de rendement de radis, pommes de terre et les légumineuses. Pendant longtemps, les calendriers lunaires utilisés pour aider à déterminer le moment optimal pour les activités agricoles et la plantation.

biorythmes annuels

Circannuels biorythmes (annuelles) en biologie ont période d'oscillation est de 1 an ± 2 mois. Ils sont associés à la rotation du Soleil autour de notre planète.

Ces rythmes sont observés dans tous les organismes, des tropiques à la zone polaire. L'intensité d'entre eux se forme l'augmentation de la latitude. Analyse du rythme a permis aux chercheurs de conclure que les organismes qui habitent la zone polaire et tempérée, où les différences saisonnières les plus notables, il est clairement manifeste. biorythmes base annuelle comprennent, d'une part, des réactions d'adaptation se produisant en réponse à un changement de paramètres de l'environnement les plus importants (mode de l'eau, la composition quantitative et qualitative de l'alimentation, la température).

Deuxièmement, il est la réponse du corps à des facteurs de l'environnement de signal (par exemple, les changements dans l'intensité du champ magnétique terrestre, photopériode, l'apparition de certains composants chimiques). Exemple annuel de produire biorythme dans Nomading phénomènes de migration, l'été et le repos hivernal, les processus de reproduction, et ainsi de suite. D.

Beaucoup d'hibernation des animaux aide à survivre à la période défavorable. Étonnamment déterminer avec précision le temps des animaux pour elle. Ours, par exemple, dans sa tanière toujours à adapter la veille d'une chute de neige. Et il était endormi après que jusqu'à Avril, jusqu'à ce que la température est de 12 ° C (soit 5,5 mois). A cette époque, il existe au détriment de la graisse accumulée à l'automne. Son stock est près d'un tiers du poids corporel de l'animal. porter la température du corps pendant le sommeil est réduite d'environ 10 ° C, 3 fois diminuer sa fréquence de respiration. Cela contribue à économiser les ressources vitales accumulées pendant la saison chaude. Ceci est une manifestation du rythme du corps de l'ours. Si vous cassez le rythme, et l'animal ne prévoit pas dans la tanière pour une raison ou soudainement réveillé au milieu de l'hiver, il est presque condamné. La bielle sera trop forte pour de nombreux parasites qui affaiblissent le corps, souffrant de la faim, sont en plein essor.

Autant d'exemples de rythme ont été présentés dans cet article. Ils confirment qu'il est un phénomène universel dans le monde animal. Biorythmes, par ailleurs, sont le facteur déterminant dans l'existence d'organismes vivants. Le principe du rythme se trouve à tous les niveaux d'organisation des systèmes biologiques. Il sert à adapter le corps pour un meilleur fonctionnement dans l'environnement.

facteur

Ainsi, nous avons examiné le rythme en biologie, ce qui est, vous savez maintenant. Cependant, nous sommes intéressés par le concept se trouve non seulement dans cette science. En particulier, les économistes ont conclu qu'il est observé dans le secteur industriel. Après avoir fait cette découverte, ils ont introduit le concept de « facteur de rythme. » Il cherche toujours à l'unité. En règle générale, le facteur de rythme est déterminé par jour, dix jours, un mois, etc. Avec elle, peut être décrit, en particulier, le degré d'utilisation dans la production du temps de travail. Plus le taux de rythme, le cycle de production est plus dense et des ressources économiques (temps de travail principalement) est passé de façon rationnelle.