Исследовательская работа по биологии

Исследовательская работа

по химии на тему:

«Биоритмы жизни»

 Выполнили:

ученицы 10 «Б» класса

Болдырева Баина.

Руководитель проекта:

г. Элиста, 2019

Содержание

Введение………………………………………………………………3

Актуальность…………………………………………………………

Цели и задачи………………………………………………………...

Предмет и объект исследования……………………………………

История изучения биоритмов

Виды биологических ритмов

         Ведение. Каждый цивилизованный человек знает, что надо чистить зубы, мыть руки, мыть овощи и фрукты, соблюдать гигиенические правила при приготовлении пищи и т.д., а так же четко он должен уяснить, каких правил нужно придерживаться, чтобы как можно меньше нарушать, или восстановить временную структуру своего организма. Часто общаясь с учениками и наблюдая за их деятельностью на занятиях, мы обратили внимание на некоторые закономерности в изменении их эмоционального настроя, интеллектуальной деятельности и физической активности. Некоторые из них совершенно спокойно и бодро приступают к занятиям, а другие приходят в школу раздраженными и невыспавшимися, причем первые более успешно справляются с интеллектуальной нагрузкой на первых уроках, вторые более активны на втором и последующих уроках.

         Оказывается, причина заключается в биоритмах. Биологические ритмы - периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений. С древних времен учеными отмечался ритмический характер многих биологических явлений и процессов, но лишь к середине XX века было сформулировано представление о временной организации живых систем и началось интенсивное изучение биологических ритмов.

         Биологические ритмы изучает биоритмология. Она тесно связана с экологией, физиологией, биохимией, биофизикой и другими биологическими науками. Часто как синоним биоритмологии употребляют термин «хронобиология».

         Ритмический характер свойствен многим физиологическим процессам, протекающим в организме человека (суточные колебания артериального давления, температуры тела и др.). Установлен циклический характер физического состояния и психологических функций. Нарушение ритмов жизнедеятельности может снижать работоспособность, оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека.

         Актуальность. Проведенное исследование является актуальным на сегодняшний день, так как изучение биологических ритмов человека открывает новые возможности для регуляции и управления процессами, протекающими в организме человека под влиянием различных внутренних и внешних факторов. Изучение характера биологических ритмов имеет большое значение при организации рационального режима труда и отдыха человека.

         Проблема: Неправильный образ жизни является причиной нарушения биоритмов человека .

         Цель работы:  изучить особенности индивидуальных биоритмов для оптимизации работоспособности.

Мы познакомились с интересной и волнующей проблемой, суть которой — доказательство существования у живых организ­мов внутренней способности измерять время.

         Задачи: 1. Определить к какому типу биологического ритма относятся учащиеся разного возраста.

2. Изучить влияние биоритмов на работоспособность учащихся.

3. Составить рекомендации оптимального режима труда и отдыха с учетом

         Предмет исследования: влияние биоритмов на состояние учащихся младших, средних классов.

         Объект исследования: учащиеся -х классов средней общеобразовательной школы № 21

         История изучения биоритмов. Биологические ритмы - периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме или явлений природы. Является фундаментальным процессом в живой природе. Наукой, изучающей биоритмы, является биоритмология.

         Ритм - это универсальное свойство живых систем. Процессы роста и развития организма имеют ритмический характер. Установлена зависимость суточной периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре молодых побегов яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного вещества флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам цветения, интенсивного роста побегов и т. д.      Существуют ритмические изменения чувствительности организма к повреждающим факторам внешней среды. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно: при одной и той же дозе смертность мышей в зависимости от времени суток варьировала от 0 до 10 %. Выделяют следующую классификацию биоритмов:

    По связи с естественными ритмами окружающей среды биоритмы подразделяются на физиологические и экологические.

    Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды (суточные, сезонные, приливные и лунные ритмы). Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Экологические ритмы служат организму как биологические часы.         Физиологические ритмы не совпадают с каким-либо естественным ритмом (ритмы давления, биения сердца и артериального давления). Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека. )

    По причине возникновения биоритмы делятся на внутренние (эндогенные, физиологические) и внешние (экзогенные). ) По длительности биоритмы делятся на циркадианные (около суток), инфрадианные (более суток) и ультрадианные (менее суток).

Ø Инфрадианные ритмы - ритмы длительностью больше суток. Примеры: впадение в зимнюю спячку (животные), менструальные циклы у женщин (человек).

Ø Ультрадианные ритмы - ритмы длительностью меньше суток. Пример-концентрация внимания, уменьшение болевой чувствительности вечером, процессы секреции, цикличность фаз, чередующихся на протяжении 6-8-часового нормального сна у человека. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно.

Ø Циркадианные (околосуточные) ритмы. Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году. Биоритмы классифицируют также по уровням организации биосистем: клеточный, органный, организменный, популяционный. Любой организм как колебательная система является носителем многочисленных ритмов. 
        

         О существовании биологических ритмов людям известно с древних времен.

         Уже в «Ветхом Завете» даны указания о правильном образе жизни, питании, чередовании фаз активности и отдыха. О том же писали ученые древности: Гиппократ, Авиценна и другие.

Основателем хронобиологии — науки о биоритмах, принято считать немецкого врача К. В. Гуфеланда, который в 1797 году обратил внимание коллег на универсальность ритмических процессов в биологии: каждый день жизнь повторяется в определенных ритмах, а суточный цикл, связанный с вращением Земли вокруг своей оси регулирует жизнедеятельность всего живого, включая организм человека.

         Первые систематические научные исследования в этой области начали проводиться в начале XX века, в том числе российскими учеными И. П. Павловым, В. И. Вернадским, А. Л. Чижевским и другими.

         К концу XX века факт ритмичности биологических процессов живых организмов по праву стал считаться одним из фундаментальных свойств живой материи и сущностью организации жизни. Но до последнего времени природа и все физиологические свойства биологических ритмов не выяснены, хотя понятно, что они имеют в процессах жизнедеятельности живых организмов очень большое значение. Поэтому исследования биоритмов пока представляют собой процесс накопления информации, выявления свойств и закономерностей методами статистики. В результате в науке о биоритмах возникло два научных направления: хронобиология и хрономедицина.

         Виды биологических ритмов. Экзогенные (внешние) ритмы - ритмы, реагирующие на поступление из внешней среды определенных сигналов. Если не будет сигналов, не появится и реакция. К числу внешних ритмов в известной степени принадлежат, например, «птичьи часы». Птицы утром начинают петь в определенном порядке, и заканчивают в обратном порядке. Если небо утром внезапно затянется тучами, то пение в той же самой последовательности раздастся дважды. Таким образом, можно сделать вывод что утренние «птичьи часы» зависят от освещенности.

         Эндогенные (внутренние) ритмы - ритмы, периодичность которых не зависит от внешних сигналов. К числу процессов проявляющих внутренние ритмы, среди прочих относятся биение сердца, периодические колебания электрического потенциала коры больших полушарий.

          Высокочастотные биоритмы - ритмы высокой частоты: от доли секунды до 30 мин. Ритмы протекают на молекулярном уровне, проявляются на ЭКГ, регистрируются при дыхании, перистальтике кишечника.

         Среднечастотные биоритмы. Ведущая роль среди всех биоритмов  принадлежит суточному или циркадному циклу, обусловленному вращением Земли вокруг своей оси. Большинство процессов и реакций, протекающих в организме, повинуются именно этому ритму. Суточная периодичность жизненных функций организма является врожденным свойством, однако, иногда некоторые изменения в этом ритме могут произойти под влиянием социальных факторов. Руководит этим циклом свет. Соответственно, когда он есть – организм находится в активной фазе, когда нет – скорость физиологических процессов снижается. Основные суточные ритмы активности органов и систем, эндокринных желез, клеток учеными уже установлены. Так, например, значения артериального давления и температуры тела достигают максимума к 18 часам, а минимумы регистрируется около 3 часов ночи. Именно нарушение циркадных ритмов является первопричиной многих заболеваний.  

         Выделяют три группы людей, имеющие три типа суточных биоритмов.

         «Жаворонки» -  люди, у которых среднечастотные ритмы сдвигаются вперед, то есть имеющие синдром опережающей фазы сна.  Люди "жаворонки" спят столько же времени, сколько остальные, но их ритм отхода ко сну сдвинут на более ранний вечер. Они рано хотят спать, быстро засыпают и очень рано встают в одни и те же утренние часы.  В последующей практической части оказалось, что люди-жаворонки, лучше, чем совы, переносят сбои биоритмов при перелёте  с запада на восток.

         «Голуби» - люди дневного типа. Их циркадный ритм наиболее приспособлен к обычной смене дня и ночи. Период их наилучшей умственной и физической активности отмечается с 10 до 18 часов. Они лучше адаптированы к смене света и темноты.  

         «Совы» - люди, у которых наблюдается отставание фазы сна. Лица вечернего типа легче приспосабливаются к работе в ночную смену и трехсменному труду. Совы лучше контролируют ритм сон-бодрствование по сравнению с другими людьми. Они предпочитают ложиться спать позже 23-24 часов, но зато им тяжелее вставать в ранние утренние часы. Многим совам импонирует их ночная жизнь.

Известные отечественные хронобиологи В.А. Доскин и Н.А. Лаврентьева выявили, что большинство людей испытывают ритмические колебания работоспособности:

·         41% предпочитают для работы утренние часы,

·         30% - вечерние и даже ночные,

·         29% - трудятся одинаково эффективно в любые часы во время бодрствования.

 Это суточная ритмика работоспособности человека: 1 - утренний тип, 2 -средний тип, 3 - вечерний тип. 

Установлено, что в организме человека имеется свыше 100 биоритмов, отражающих различные физиологические процессы. Изучение их — весьма сложная задача, так как требует исключения влияния внешних факторов (особенно шумов), мешающих ходу внутренних часов человека. Определим суточные биоритмы учащихся разного возраста.

Мною было проведено анкетирование среди своих одноклассников (приложение 1).