Довкілля. 6 клас. Григорович

§ 30. Біологічні ритми

• Що потрібно людині для відновлення сил та енергії?

• Як змінюється життєдіяльність організмів у різні пори року?

Біологічні ритми: види та вплив на людину

Ви вже знаєте, що деякі явища у природі відбуваються періодично або циклічно. Повторення певного стану живих систем через регулярні проміжки часу називають біологічними ритмами, або біоритмами. Біоритми властиві всім рівням живої природи: від мікроорганізмів до біосфери в цілому. Біоритми досліджує наука хронобіологія.

Розрізняють зовнішні та внутрішні біоритми. Зовнішні біоритми пов’язані з рухом Землі у космічному просторі, як-от зміни пір року, зміни дня і ночі тощо. Внутрішні біоритми пов’язані з періодичними змінами всередині організму людини. Це — ритми дихання, роботи кишечника, утворення певних гормонів тощо. Внутрішні біоритми пов’язані із зовнішніми, так організм може підлаштовуватися до змін у навколишньому середовищі. Приміром, повільне скорочення світлового дня восени зумовлює певні зміни внутрішніх ритмів організму.

Оскільки людина — частина живої природи, то ми відчуваємо вплив навколишнього середовища, а також пристосовуємося до періодичних змін у довкіллі. Періодичні зміни стану нашого організму впливають на емоційний стан, самопочуття та працездатність.

Біологічні ритми поділяють за швидкістю циклу:

• секундні ритми — швидкоплинні, можуть тривати від частини секунди до декількох секунд, приміром серцевий ритм;
• хвилинні ритми — тривають від хвилини до декількох хвилин, як-от ритмічні рухи кишечника;
• добові ритми — цикл триває 24 години, тобто добу, наприклад цикл сну та неспання, коливання артеріального тиску, температури тощо;
• річні ритми — довготривалі ритми, до яких належать зміни метаболізму залежно від пори року, також щоосені й навесні в людей виникають алергії, загострюється ревматизм та виразка шлунка.

Циркадні ритми

Багатьом живим організмам, зокрема й людині, притаманні циклічні біологічні процеси, пов’язані зі зміною дня і ночі, які називають циркадними ритмами (від лат. circa — близько, навколо та dies — день). Період циркадних ритмів становить близько 24 годин.

Дуже важливим для людини циркадним ритмом є ритм сну / неспання.

Сон — це періодичний фізіологічний стан організму, що характеризується майже повною відсутністю реакцій на зовнішні подразнення, зменшенням активності процесів в організмі.

У процесі життєдіяльності людини сон виконує важливу функцію відновлення фізичних і психічних сил. Під час сну зменшується частота серцевих скорочень і частота дихання, знижується температура тощо. Також під час сну відбувається перерозподіл роботи відділів головного мозку. Ті ділянки, що активно працювали вдень, уночі знижують свою активність, і навпаки, ті ділянки, які менше працювали вдень, підвищують свою активність вночі.

Повноцінний сон — це життєва потреба кожної людини (мал. 30.1). Тривалість сну залежить від віку: немовля спить 22 години на добу, підліткам необхідний сон впродовж 8-9 годин, у дорослих потреба у сні індивідуальна, але в середньому становить 8 годин.

Мал. 30.1. Постійне недосипання може спричинити головний біль, підвищену стомлюваність, призвести до погіршення пам'яті

Біологічний годинник

Кожен етап циркадного ритму людини має певне значення для організму. Так, лягати спати краще від 21 до 23 години. У цей час знижуються температура тіла й артеріальний тиск, зменшується вироблення гормонів, які підтримують активну роботу нашого організму. Гормони — це біологічно активні речовини, що утворюються в організмі та впливають на клітини, органи чи організм в цілому. Уночі виробляється гормон мелатонін, який називають гормоном сну, він «допомагає» організму відпочивати, відновлювати організм тощо. А прокидатися краще між 6 та 7 годинами ранку. У цей період організм готовий вийти зі сну, підвищується температура тіла, організм виробляє гормони, які активізують його діяльність для подальшої роботи. Від 8 ранку до 11 години відбувається пік активності роботи головного мозку, тому в цей час у розкладах навчальних закладів стоять навчальні предмети, що потребують значних інтелектуальних зусиль, приміром, математика, мови, природничі науки тощо (мал. 30.2). Так працює наш внутрішній біологічний годинник — механізм пристосування організму до зміни дня і ночі, який «регулює» періодичні процеси в організмі.

Мал. 30.2. Робота організму підпорядковується циркадним біоритмам

Утім, у людей циркадні ритми виявляються не однаково. Кожен організм має власний біологічний годинник. Залежно від характеру добових біоритмів виділяють три найхарактерніші типи людей: «сови» (вечірні), «жайворонки» (ранкові) та «голуби» (денні).

«Сови» найбільш енергійні в другій половині дня або ж увечері та вночі, вони пізно лягають спати. «Жайворонки» прокидаються вранці, вони найбільш активні в першій половині дня. Люди-«голуби» визначаються однаковою активністю в різний час доби (мал. 30.3).

Мал. 30.3. Активність різних циркадних типів людей у різний час

Утім, безперечних доказів такого розподілу поки немає.

Порушення добового ритму

Біологічні ритми впливають на здоров’я людини. Неузгодженість біологічних ритмів в організмі називають десинхронозом.

Сучасна людина забезпечена штучним освітленням цілодобово, тож добові ритми людини сьогодні менше прив’язані до руху Сонця небосхилом. Окрім безперечної користі від штучного освітлення, у людей можуть статися порушення добового ритму.

Спричинити порушення циркадних ритмів можуть робота або навчання вночі, комп’ютерні ігри до пізньої години (мал. 30.4). Зміщення добового ритму можуть спричинити дратівливість, відчуття постійної втоми, а також серйозніші порушення як неврози, депресію тощо. Крім того, десинхронози загострюють хронічні захворювання людини.

Мал. 30.4. Неправильний спосіб життя може спричинити порушення біоритмів організму

Тому дуже важливо скласти власний розпорядок дня, що враховує індивідуальні особливості біоритмів та дотримуватися його. Аби організм працював правильно й злагоджено, у розпорядку дня мають бути враховані повноцінний сон, регулярне харчування, чергування мозкової діяльності та фізичної активності.

КЛЮЧОВА ДУМКА ПАРАГРАФА

Біоритми — це повторення певного стану живих систем через регулярні проміжки часу. Ці ритми дозволяють живим організмам пристосовуватись до змін у довкіллі.

Завдання

ПЕРЕВІРТЕ СЕБЕ

295. Що таке біоритми?

296. Що вивчає біохронологія?

297. На які групи поділяють біологічні ритми за швидкістю циклу?

298. На які групи поділяють людей залежно від часу активності?

299. Які наслідки порушення добового біоритму?

ІНФОРМАЦІЙНО-ПОШУКОВІ ЗАВДАННЯ

300. Проведіть інформаційно-пошукове дослідження та з’ясуйте, яких правил слід дотримуватись, щоб підтримувати зоровий спосіб життя відповідно до власних біоритмів.

301. У додаткових джерелах інформації дізнайтеся, що вивчає хронотерапія. Як вона пов’язана із біоритмами людини.

302. Підготуйте повідомлення про значення сну для людини. Складіть рекомендації для забезпечення нормального, спокійного сну.

303. Проведіть інформаційно-пошукове дослідження та з’ясуйте, чи існують багаторічні періодичні природні явища та багаторічні біологічні ритми.

304. У додаткових джерелах дізнайтеся про квітковий годинник Карла Ліннея. На яких біоритмах ґрунтується його «робота»?

ЗАВДАННЯ ДЛЯ ОБГОВОРЕННЯ В ГРУПАХ

305. Об’єднайтеся у дві групи та наведіть приклади періодичних явищ: 1-а група — у неживій природі; 2-а група — у живій природі.

306. Обговоріть у класі, яких заходів потрібно вжити, аби покращити якість сну. Складіть пам’ятку.

307. Поміркуйте, чому людина відчуває дискомфорт після перельоту в країну, де місцевий час значно відрізняється від звичного часу.

308. Ви дізналися, що людині притаманні циркадні біологічні ритми. Обговоріть, чи властиві такі ритми іншим живим організмам.