ПРОЕКТ ПО БИОЛОГИИ НА ТЕМУ:» БИОРИТМЫ-ВНУТРЕННИЕ ЧАСЫЧЕЛОВЕКА»
Выполняла: Батютенкова Ева Олеговна, ученица 9»Б»класса
Руководитель: Учанова Екатерина Александровна, учитель по биологии
г.Шадринск
2020 год
СОДЕРЖАНИЕ
1.Введение………………………………………………………………..2-3
2. Теоретические основы исследования биологических ритмов у человека………………………………………………………………………….4-6
1.2.Биоритмы режима дня……………………………………………..7-9
1.3.»Совы» и «Жаворонки»………………………………………...10-12
3.Заключение……………………………………………………………...13
ВВЕДЕНИЕ
Целью моей работы является: изучение биологических ритмов человека путем проведения исследования.
Объект исследования: оптимизация учебной деятельности учащихся.
Предметом эмпирического изучения являются: биологические ритмы и хронотип человека.
Гипотеза: изучение характера биологических ритмов имеет большое значение при организации рационального режима труда и отдыха человека.
Этапы работы:
· изучение теоретического материала;
· проведение исследования своего хронотипа;
· поиск программ для проведения исследования.
В своем исследовании я исходила из следующих предположений. Любой процесс деятельности, в том числе и учебной, может быть оптимизирован при следующих условиях:
· знание субъектом своего хронотипа;
· при наличии желания и стремления использовать знания о хронотипе для оптимизации собственной учебной деятельности;
· при наличии у субъекта средств, способствующих использованию хронотипа.
Исходя из поставленной цели, мною были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать научную литературу по проблеме исследования в целях определения основных теоретических понятий и положений исследования;
2. Подобрать соответствующие методики диагностики;
3. Провести эмпирическое изучение своего биоритма.
Практическая значимость исследования заключается в том, что я смогла скоординировать учебную деятельность, свой режим дня, общее физическое состояние. Удалось заинтересовать других, привлечь их к исследованию, при наличии знаний и средств улучшить их учебную деятельность.
Теоретические основы исследования биологических ритмов у человека
Природа биологических ритмов.
С понятием «ритм» связано представление о гармонии, организованности явлений и процессов. В переводе с греческого слово «ритм», «ритмос» означает соразмерность, стройность. Ритмическими называются такие явления природы, которые периодически повторяются. Это — движение небесных тел, смена времен года, дня и ночи, периодичность приливов и отливов, чередование максимумов солнечной активности. Различные физические явления отличаются периодическим, волнообразным характером. К их числу можно отнести электромагнитные волны, звук и т.д.
В химии примером служит изменение атомного веса элементов периодической системы Менделеева, отражающее последовательное чередование химических свойств материи. «Биологические часы» в организме — отражение суточных, сезонных, годовых и других ритмов физиологических процессов.
А так как темпы научно-технического прогресса сейчас приобретают стремительный характер и предъявляют серьезные требования к человеку, нам кажется, проблема актуальности биоритмов является сегодня самой важнейшей. Бездумное отношение человека к самому себе, как и к окружающей природе, часто является следствием незнания биологических законов, эволюционных предпосылок, адаптивных возможностей человека и т.д.
Чтобы сохранить здоровье человека, и гармонично развивать его физические и духовные качества. Биологические ритмы в той или иной форме относятся, по-видимому, всем живым организмам и отличаются на всех уровнях организации: от внутриклеточных процессов до популяционных и биосферных.
Ритм растений проявляются, в суточном движении листьев, лепестков, и физиологических процессов.
Ритм животных четко выражены в периодичности двигательной активности и многих физиологических и биохимических функций (температурные колебания, секреция гормонов, синтез РНК, образование рибосом, деление клеток и другие). Ритмический характер могут носить колебания численности популяций и т.д.
У многоклеточных организмов отдельные клетки или их группы берут на себя роль датчиков времени (синхронизаторы), управляя ритмом органа или всего организма в целом. Независимые ритмы индивидуальных органов, тканей клеток и клеточных компонентов участвуют в создании временной упорядоченности биологических явлений, что может служить основой для интеграции всех процессов, протекающих в организме человека.
Ученые Лаврентьева и Доскин полагали, что биологические ритмы наследственно закреплены и являются важнейшими факторами естественного отбора и адаптации организмов. В основе биологических ритмов лежат изменения метаболизма биологических систем, обусловленные влиянием внешних и внутренних факторов.
К внешним факторам относятся: температура, интенсивность космических излучений, приливы и отливы, сезонные и солнечные влияния; социальные влияния, характерные для человека.
К внутренним факторам относятся, протекающие в определенном, наследственно закрепленном темпе и ритме.
Биологические ритмы могут возникать как реакция на периодические изменения среды, но чаще они генерируются самим организмом, тогда они возникают на основе саморегулирующихся процессов, с запаздывающей обратной связью. Такие биологические ритмы называются эндогенными (внутренние). Эндогенный компонент ритма дает организму возможность ориентироваться во времени (биологические часы) и заранее готовиться к предстоящим изменениям среды.
Способность отсчета времени наблюдается на различных уровнях биологической интеграции и присущее любой клетке эукариот. Существует предположение о регуляции эндогенных ритмов млекопитающих гипоталамо-гипофизарной системой.
Ритмы формируют внешние синхронизаторы. Ярким примером формирования эндогенных ритмов под влиянием синхронизаторов внешней среды является влияние на новорожденного ребенка с его эндогенными ритмами таких синхронизаторов, как свет, звук, пища и др., а по мере развития ребенка усиливается роль социальных факторов. Сравнительно быстро у ребенка формируется суточный 24-часовой ритм физиологических процессов. Известный хронопедиатр Т.Хельбрюгге установил, что первые признаки суточной периодики выделения с мочой натрия и калия отмечается на 4-20 неделе, а креатинина и хлоридов на 16-22 месяце после рождения. На 2-3 неделе происходит начало синхронизации с ритмом дня и ночи на протяжении суток таких показателей, как температура тела, а частота пульса на 4-20 неделе жизни ребенка. Первые 2 недели жизни экскреция с мочой котизола и кортикостерона имеет незначительные суточные колебания (максимальная экскреция в 16-20 часов, минимальная - поздним вечером и ночью), что характерно для детей старшего возраста и взрослых. Таким образом, становление суточного ритма экскреции кортикостероидов происходит уже на 2-3 неделе жизни ребенка.
Биоритмы режим дня.
5-6 часов утра — время просыпаться. Утренние лучи полны свежести и вливают бодрость. Кстати, в эти часы более активно вырабатываются гормоны.
6-7 часов утра. Лучшее время для физической деятельности — зарядки, пробежки, работы в саду и т.п.
7-8 часов утра. Организм готов принять пищу: желудочно-кишечный тракт, печень, поджелудочная железа настроены на активность.
9-12 часов. Самая благоприятная пора для интенсивных интеллектуальных занятий. Отдохнувший за ночь мозг готов к напряженной, сосредоточенной работе. В это время легче происходит запоминание.
12-13 часов. Требуется перерыв в умственной деятельности. Отдых будет более полноценным, если этот час заполнить какой-либо несложной физической нагрузкой или посвятить его (по возможности) прогулке, ходьбе.
13 часов. Организм «просит» пищи. Хорошо, чтобы это время стало привычным для обеда. Желудочные соки, необходимые для переваривания пищи, вырабатываются согласно ритму, а значит, переваривание будет наиболее полным и быстрым. И это не окажется тяжелой нагрузкой для организма.
До 15 часов. Время, необходимое для отдыха, расслабления, отрешения от работы. Форму отдыха каждый выбирает по вкусу и возможностям.
15-16 часов. Новый подъем активности, важный для умственной деятельности, но уже не столь напряженной, как утром. В этот час хорошо решать организационные вопросы, проводить встречи, деловые беседы.
16-17 часов. Организму требуются физические нагрузки — работа по хозяйству, занятия спортом. Гимнастические упражнения. А после них хороши водные процедуры, дающие ощущение бодрости.
Около 18 часов. Пора снова поесть. В вечернее время нужна легкая пища, которая быстро усваивается. Ведь полное переваривание длится пять часов, и надо, чтобы до сна пища была полностью переработана.
19-21 час. Прекрасное время для не напряженных интеллектуальных занятий — чтения, обогащения эстетическими впечатлениями. И конечно, для общения с близкими, друзьями.
После 21 часа. Теперь необходимо дать возможность организму физически и психологически расслабиться. Этому способствует спокойная музыка. Под нее удается отрешиться от всего суетного, побыть наедине с самим собой, поразмышлять, вспомнить что-то приятное и даже помечтать.
После 22 часов. Организм готовиться ко сну. Не следует сбивать этот биоритм напряженной умственной работой, физическими нагрузками, острыми впечатлениями. Например, для нервной системы крайне вредны боевики на телеэкране. Не следует пить крепкий чай или кофе — они возбуждают и мешают настрою организма.
23 часа. Лучшее время для засыпания. Не пытайтесь использовать его для обдумывания планов на будущее, и тем более бессмысленно принимать в эту пору ответственные решения. Организм выключился из рабочего состояния, тонус его снижен, он пребывает уже в пассивной фазе жизнедеятельности. И все, что вы придумаете в минуты засыпания, на завтра или забудется, или окажется очень далеким от реальности.
Смена дня и ночи, времена года приводит к тому, что органы человека также ритмично изменяют свою активность. Самочувствие человека во многом зависит от того, насколько режим труда и отдыха соответствует его индивидуальным биоритмам. Активизация органов подчиняется внутренним биологическим часам. При энергетическом возбуждении организма происходит взаимодействие главных органов, подстройка их друг под друга, и под изменения окружающей среды. Полный цикл энергетического возбуждения органов завершается примерно за 24 часа. Причем максимальная активность органов длится около двух часов. Именно в это время органы человека лучше поддаются лечебному воздействию.
Суточный ритм в работе органов пищеварения значительно зависит от привычного приема пищи. У людей, ведущих дневной образ жизни и питающихся 3 раза в день, в первой половине дня происходит переваривание белков и жиров, а во второй половине дня- накапливание гликогена и воды, поэтому клетки печени увеличиваются в объеме в 3 раза. В утренние часы отмечена повышенная чувствительность организма к алкоголю. Строгая ритмичность в работе сердца является главным признаком его нормального состояния, наибольшая частота пульса отмечается в 18 часов, минимальная- около 4 часов. Днем в крови человека больше тироксина и адреналина.
Наиболее четко проявляются различия между утренним и вечерним, дневным и ночным состояниями организма. Значение суточных ритмов можно использовать для усиления, а также для снижения доз лекарственных препаратов, так как в период активности органов максимально усваиваются даже не большие дозировки.
Физиологическая подготовка организма к активной деятельности начинается до пробуждения, а подготовка ко сну - задолго до засыпания. Именно поэтому просыпаться и ложиться спать нужно в одно и то же время, так как в организме, пытающемся приспособиться к дневным ритмам, будут происходить постоянные сбои, что приведет нарушению ЦНС, а точнее к истощению и разрушению коры головного мозга, что в свою очередь влечет к различного рода тяжелым заболеваниям.
Совы» и «Жаворонки»
Многие родители знают, как тяжело поднимать ребенка с постели в ранние утренние часы. А вечером его не легче уложить спать - в это время он наиболее активен. Однако есть дети, которые любят рано вставать и охотно укладываются спать. В чем причины?
Ученые выявили, что по различному и всегда индивидуальному расположению акрофаз (пиков) биоритмов люди делятся на три основные хронотипа - «жаворонки» (утренние), «голуби» (дневные) и «совы» (вечерние). Их различия проявляются в функциональных возможностях организма в те или иные часы суток. А это, в свою очередь, связано с целым- рядом других характеристик конституции. Известно, что важнейший показатель реактивности организма - его способность переносить нехватку кислорода (гипоксию). Так вот, оказалось, что «жаворонки» отличаются минимальной устойчивостью к гипоксии. Они, безусловно, подтверждают давным - давно сложившееся на бытовом уровне деление людей на три основных хронотипа.
Наибольший интерес представляют отличия в поведении, в возможностях организма людей разных типов, используя оптимальные периоды психофизиологического состояния для повышенных нагрузок организм, в периоды естественного спада активности. Ибо характер временной организации существенная особенность конституции личности, с чем сейчас, пожалуй согласны специалисты различных научных школ.
«Жаворонки» в утренние часы имеют четко выраженную синхронизацию работоспособности, уровня функционального состояния центральной нервной системы и ее периферического двигательного отдела. У «сов» же в утренние часы отмечено повышенное напряжение функций центральных регуляторных систем. Статистически доказано, например, что в утренние часы «совы» делают в полтора раза больше ошибок при чтении корректур, чем «жаворонки».
Люди разных хронотипов неодинаково реагируют на множество внешних воздействий. Так, организмы примерно одинаково тренированных спортсменов проявляют неоднозначную реакцию в зависимости от их хронотипов на пребывание в сауне. У «сов» в 9-10 часов утра после сауны частота пульса значительно выше, чем у «жаворонков» и «голубей». В вечерние часы они меняются местами, и более напряженную реакцию сердечно-сосудистой системы показывают «жаворонки».
Изучалась и реакция спортсменов на физическую нагрузку в разные часы суток. При выполнении стандартной нагрузки на велоэргометре в поздние утренние часы и дневные часы лучшую реакцию по пульсу и биохимическим показателям можно было наблюдать у «голубей». «Совы» же и «жаворонки» трудились с большим напряжением и явно большими затратами энергии.
Учет хронотипа важен разумеется, не только для спортсменов. В Кишинёве был проведен эксперимент: студентов протестировали для выявления их хронотипа и расселили по комнатам «сов» вместе с «совами», «жаворонков» - с «жаворонками», «голубей» — с «голубями». Успеваемость значительно повысилась. Тем, кто в свое время жил в общежитии, понятно, как хорошо стало этим студентам жить.
Один французский психолог пишет: «Общество бичует «сов», которые охотно бы отказались ходить в школу утром. Еще совсем маленьких, нас учат не обращать внимание на наше тело и не доверять своим ощущениям. Мы вынуждены ходить в школу с восьми до шестнадцати часов и подчиняться произвольному рабочему расписанию. Поэтому ничего удивительного нет в том, что мы потеряли контакт с нашим телом, страдаем многими болезнями, а к пятидесятилетнему возрасту «наживаем» массу патологий».
Как показали исследования В. А. Доскина и Н. Н. Куинджи, хронотип ребенка, во многом определяет и его поведенческую активность, и реактивность его организма. Вот почему они должны служить одним из важных ориентиров для разработки - научно обоснованного режима труда и отдыха. «Жаворонки» - школьники показывают повышение внимания в 8-10 часов, а «совы» бывают внимательней в 16 часов. Как же не учитывать этой закономерности?
Те же авторы установили и еще один интересный факт: по мере увеличения возраста, с 10 до 45 лет, происходит постепенное расширение зоны биоритмологического оптимума активности, т. е. организм «oтвоёвывает» все больший промежуток времени максимального подъема работоспособности.
Важна и еще одна выявленная особенность хронотипов. «Жаворонки» имеют 24- часовой ритм, синхронизированный с астрономическими сутками. У «сов» же он несколько больше 24 часов, потому в условиях обыденной жизни частично происходит его «подгонка» к суточному ритму, а частично — «скольжение».
Наконец, установлено, что лица с удлиненным естественным суточным периодом быстрее адаптируются к сдвигу фаз ритма сна — бодрствования после перелета в западном направлении, а лица с укороченным естественным суточным периодом легче переносят смену фаз после перелета в восточном направлении.
За рубежом на хронотип человека обращают серьезное внимание. Крупные предприятия Германии, Франции, Японии и других развитых стран подбирают рабочих для ночных смен исключительно из "Сов". Это повышает производительность труда до 25%, снижает травматизм и процент брака. При таком режиме работы у работников ночных смен любого производства сохраняется работоспособность на достаточно высоком уровне.
Ученики же вынуждены ходить в школу с 8 до 16 часов и подчиняться произвольному расписанию. Отсюда нет ни чего неожиданного в том, что дети теряют контакт со своим организмом, страдают многими болезнями и к 50 годам от неразумной и не цивилизованной жизни возникают признаки преждевременного старения и старческих болезней. Как показали исследования В. А. Доскина и Н. Н. Куниджи, хронотип учащегося во многом определяет его поведенческую активность, реактивность его организма. Поэтому, выявление хронотипа учащегося служит одним их важных ориентиров для научно-обоснованного режима труда и отдыха. Также мне бы хотелось привести статью из исследований, проведенных над людьми трех хронотипов, в которой дано описание каждого хронотипа и его влияние на состояние человека с физиологической точки зрения.
«"Жаворонки" просыпаются рано, чувствуют себя бодрыми и работоспособными в первой половине дня. Вечером у них появляется сонливость и они рано ложатся спать. "Совы" засыпают поздно ночью, встают поздно утром и работоспособны бывают во второй половине дня. Половина людей - аритмики- "голуби" приспосабливаются и к утреннему и вечернему режиму труда. Это преимущественно люди, занятые физическим трудом. У учащихся «сов» механизмы, ответственные за повышение давления, работают медленнее, поэтому большая умственная нагрузка, избыток информации, эмоциональное напряжение, которым приписывают решающую роль в возникновении артериальной гипертонии, несколько сглаживаются. Утренние типы были энергичнее. У них неудачи легко вызывали сомнения в собственных силах, появлялись тревоги и волнения, стремительно ухудшалось настроение. Свои затруднения и конфликты они были склонны относить за счет плохого самочувствия, они старались избегать ссор, неприятных разговоров. Учащиеся вечернего типа также обладали высокой активностью, но легко забывали свои неудачи и неприятности. Их не пугали возможные трудности, конфликты и эмоциональные проблемы. Они меньше волновались и очень чутко улавливали характер и особенности окружающих людей. “Голуби” занимали промежуточное положение между ними, но все же был ближе к утреннему типу. Таким образом, наиболее уязвимыми в плане здоровья были “жаворонки” ».
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данная работа помогла мне правильно распределить свое время. Узнав свой хронотип, я изучила советы по режиму дня для «жаворонков». И пришла к выводу, что нормализации и улучшению состояния обучающихся нужен упорядоченный режим дня.
Что касается физической активности «жаворонков», то она также носит двухфазный характер. Наиболее эффективно они могут выполнять физическую работу утром с 7 до 12 часов и вечером с 16 до 19 часов.
Думаю, что знание своего хронотипа поможет человеку не только правильно распределить свое время, но и сохранить свое здоровье.